Il corso è finalizzato alla conoscenza delle specificità decisionali e operative dell'integrazione degli impianti tecnici negli edifici di tipo residenziale e terziario di nuova costruzione e negli interventi di adeguamento e di riqualificazione di edifici esistenti. Nelle esercitazioni e nel laboratorio gli studenti applicano le nozioni fornite nel corso delle lezioni, sviluppando tipici temi di tipo progettuale. Lo sviluppo di tali argomenti è volto all'obiettivo di fornire agli allievi solide conoscenze teoriche e capacità di affrontare le principali problematiche progettuali, decisionali ed operative nell’ambito dell’integrazione dei servizi tecnologici in interventi di nuova costruzione e di riqualificazione di edifici di tipo civile.

Al termine del corso lo studente: 

- conoscerà i principi fondamentali, teorie e concetti della progettazione e dell'integrazione di servizi tecnologici in edifici di tipo civile;

- sarà in grado di applicare la conoscenza a specifici problemi nel settore della progettazione e dell'integrazione di servizi tecnologici in edifici di tipo civile;

- sarà in autonomia e in grado di operare e comunicare le scelte progettuali effettuate ed i risultati della propria attività in modo chiaro e convincente.

Gli argomenti trattati nel corso sono:

- integrazione degli impianti negli edifici: dimensionamento di locali tecnici e di spazi per la distribuzione orizzontale e verticale delle reti impiantistiche e l’installazione di componenti impiantistici.

- sfruttamento di fonti di energia rinnovabile: gli impianti negli edifici ad energia quasi zero (nZEB). Impianti fotovoltaici integrati nell’involucro dell’edificio (BIPV), impianti solari termici, sistemi per lo sfruttamento di energia aerotermica, idrotermica e geotermica. Cenni di sistemi eolici.

- impianti di produzione, trasporto, distribuzione e utilizzazione dell’energia elettrica. Architettura dell’impianto elettrico: i circuiti dell’impianto elettrico nelle unità residenziali. Impianti di illuminazione; sistemi di illuminazione LED e a fibre ottiche. Fondamenti del progetto dell’impianto elettrico e dell’impianto di illuminazione di unità residenziali e terziarie.

- sistemi per l’automazione di funzioni e prestazioni negli edifici; software di interfaccia e interfaccia utente. Le principali funzioni e prestazioni impiantistiche comandabili, controllabili e regolabili in automatico. Sistemi domotici. Impianti di sicurezza “Safety” (sicurezza tecnologica) e “Security” (sicurezza antieffrazione e furto). Fondamenti del progetto dell’impianto antintrusione di unità residenziali e terziarie.

- impianto idrico-sanitario. Dimensionamento di componenti e reti di distribuzione. Sistemi di sopraelevazione idrica. Sistemi di produzione acqua calda sanitaria; calcolo del fabbisogno annuo per la produzione di acqua calda sanitaria ed integrazione con impianti solari termici. Fondamenti del progetto dell’impianto idrico-sanitario di unità residenziali e terziarie, incluso l'utilizzo di fonti solari termiche.

- impianto di scarico e smaltimento acque nere, acque grigie e acque meteoriche. Sistemi per il recupero e riutilizzo di acque piovane e acque grigie. Fondamenti del progetto degli impianti di scarico di unità residenziali e terziarie.

- cenni relativi alle reti di distribuzione gas metano. Apparecchiature alimentate a gas e canne fumarie. Fondamenti del progetto dell’impianto di distribuzione gas metano di unità residenziali.

- impianti di riscaldamento e raffrescamento autonomi e centralizzati. Generatori di calore alimentati a gas metano. Pompe di calore. Gruppi frigoriferi. Schematizzazione ed efficienza energetica di un impianto termico. Le perdite energetiche degli impianti di riscaldamento; rendimenti, regolazioni e controlli. I terminali di erogazione calore in ambiente: sistemi di riscaldamento di tipo radiante, radiatori e ventilconvettori, etc. Fondamenti del progetto dell’impianto di riscaldamento di unità residenziali, incluso l'utilizzo di fonti rinnovabili (aerotermico, idrotermico, geotermico).

- impianti di ventilazione meccanica e di climatizzazione. Controllo della qualità dell’aria negli ambienti confinati. Tipologie e caratteristiche degli impianti per unità residenziali e terziarie. Generatori frigorigeni e unità di trattamento aria. Schematizzazione ed efficienza energetica di un impianto di climatizzazione; rendimenti, regolazioni e controlli. Le reti di distribuzione dell’aria, bocchette di mandata e di ripresa. Fondamenti del progetto degli impianti di climatizzazione di unità residenziali e terziarie.

- impianti di sollevamento di persone o cose. Ascensori elettrici a fune, oleodinamici e roomless.

I contenuti dell’insegnamento sono allineati rispetto ai Sustainable Development Goals (SDGs) delle Nazioni Unite (parole chiave):

SDG 3. Salute e benessere (IT)

Benessere

SDG 7. Energia pulita e accessibile

Efficienza energetica

SDG 11. Città e comunità sostenibili

Architettura Sostenibile

SDG 13. Lotta contro il cambiamento climatico

Mitigazione del cambiamento climatico

Mitigazione delle emissioni di CO2

Sono richieste conoscenze relative a fisica dell'edificio ed idraulica. Tali argomenti sono trattati nei corsi di Fisica dell'Edificio e Idraulica applicata.

Nel Laboratorio di Integrazione Impiantistica gli studenti saranno divisi in gruppi di lavoro. Gli elaborati prodotti da ciascun gruppo (relazioni tecniche ed elaborati progettuali) saranno valutati, tenendo conto delle modalità di interazione e degli esiti del lavoro svolto nelle esercitazioni e nel laboratorio progettuale, della capacità di lavoro individuale e in team. A fine corso è prevista una presentazione orale in aula (individuale e di gruppo) dell’elaborato di laboratorio sviluppato durante il corso, il cui esito concorre a determinare la valutazione finale.

L'esame si concluderà con una prova scritta sugli argomenti trattati nel corso (risoluzione di problemi numerici, domande di carattere teorico a risposta aperta), dove lo studente dovrà dimostrare:

- conoscenza di principi fondamentali, teorie e concetti della progettazione e dell'integrazione di servizi tecnologici in edifici di tipo civile;

- capacità di risolvere specifici problemi nel settore della progettazione e dell'integrazione di servizi tecnologici;

- capacità di ragionamento critico sui risultati ottenuti e sulle soluzioni proposte.

La valutazione finale considererà sia la valutazione della prova scritta sia la valutazione dell'elaborato di laboratorio.