ITALIANO

- Riferimenti teorici dei principi e strumenti dell’eco-design;
- Definizione dei criteri e parametri prestazionali per la valutazione energetico-ambientale degli edifici individuati come casi studio;
- Definizione e configurazione di schede di analisi e schematizzazione dei sistemi e componenti innovativi per l’involucro edilizio eco-orientato al fine di prefigurare un quadro metodologico di riferimento per il progetto.
- Strumenti e prassi per la Progettazione e rappresentazione grafica di sistemi e componenti innovativi eco-orientati.
- Edificio come sistema che interagisce termicamente con l’ambiente. Richiami di trasmissione del calore.
- Pareti, ponti termici, isolamento termico sostenibile; problema condensa superficiale e interstiziale e interventi eco-compatibili.
- Sistemi di accumulo. Ventilazione naturale e forzata. Tetto ventilato e parete ventilata. Camino solare. Sistemi combinati.

1. Lanzavecchia C. (2000), Il fare ecologico. Il prodotto industriale e i suoi requisiti ambientali, Paravia;
2. Jeremy Rifkin, Un green new deal globale. Il crollo della civiltà dei combustibili fossili entro il 2028 e l'audace piano economico per salvare la Terra, Mondadori, 2019
3. Sinopoli N., La Tecnologia Invisibile, Franco Angeli, Milano, 1997.
4. Schröpfer, T. (2016). Dense + green: innovative building types for sustainable urban architecture. Basel: Birkhäuser.
Tam, V. W. Y. & Le, K. N. (2019).
5. Fabrizio Tucci (2021), Nuove frontiere dell’involucro architettonico, Altralinea
6. Vezzoli C., Design per la sostenibilità ambientale, Zanichelli, Bologna 2016

Obiettivo dell'insegnamento è fornire conoscenze sui metodi e strumenti per la configurazione di sistemi-prodotti innovativi eco-efficienti per l’involucro edilizio basati sui criteri di ottimizzazione energetica e sull’uso di energie alternative e rinnovabili.
L’involucro, filtro tra i fattori macroambientali esterni e quelli microambientali interni, diventa lo strumento fondamentale per mantenere in equilibrio le condizioni ottimali per lo stato climatico generale dell’edificio, e allo stesso tempo; garantire alto grado di comfort ambientale, basso livello di fabbisogno energetico, l’elevato grado di efficacia ecologica e la capacità di adattamento e mitigazione climatica.

Il discente dovrà possedere le seguenti competenze:
-Pincipi base delle tecniche e tecnologie del costruito;
-Principi base di fisica tecnica e dell’architettura bioclimatica;
-Principi delle soluzioni eco-sostenibili;
-Principi base del sistema edificio ed in particolare dell’involucro edilizio.

Lezioni frontali, esercitazioni, valutazione in itinere sul progetto, revisioni collegiali, esame finale

L'insegnamento prevede esercitazioni intermedie riferite ai contenuti di carattere teorico-applicativo che saranno oggetto di discussione e valutazione all’esame finale
Ai fini della valutazione finale si terrà conto della presenza, delle esercitazioni intermedie e della prova orale sulle tematiche affrontate durante le lezioni.

Saranno analizzati e schematizzati soluzioni Brevettuali di invenzione industriale relative alle tematiche dell'energy design attraverso le piattaforme espacenet o google patent etc

L'insegnamento fornirà una strutturata formazione sia a livello teorico che pratico nell’ambito delle discipline del progetto eco-efficiente a partire dall’acquisizione e individuazione dei materiali, delle loro caratteristiche prestazionali, strutturali e funzionali, delle relative tecnologie di trasformazione, delle tecniche e processi industriali e dei vincoli di produzione fino alla pianificazione, progettazione e rappresentazione grafica di sistemi e componenti innovativi eco-efficienti.
Nello specifico durante l'insegnamento saranno approfondite e analizzate le seguenti tematiche:
- Bioclimatica ed Involucro Edilizio: analisi del rapporto tra edificio e contesto attraverso l’individuazione delle caratteristiche ambientali del contesto d’intervento (0rientamento, morfologia, parametri geometrici, geografici, climatici e meteorologici), individuazione delle criticità e delle potenzialità dei luoghi di riferimento e possibili ricadute sulle performances dell’edificio. Saranno approfonditi i Sistemi solari passivi. Schermature. Strategie d’involucro per il comfort ed il risparmio energetico.
- Modelli, Strumenti e Tecniche di Progettazione Eco-sostenibile: analisi critica di casi-studio di edifici ritenuti “best in class” attraverso la valutazione prestazionale e di impatto ambientale. In tal modo sarà possibile individuare i criteri per la definizione e l’applicazione di soluzioni tecnologiche innovative per l’involucro edilizio rispondenti alle esigenze relative alla sostenibilità ambientale ed energetica;
- Individuazione e analisi delle soluzioni tecniche e tecnologiche innovative per l’involucro edilizio eco-orientato al fine di prefigurare un quadro metodologico di riferimento per il progetto.
- Strumenti e prassi per la Progettazione e rappresentazione grafica di sistemi e componenti innovativi eco-orientati: Identificazione degli strumenti e tecniche utili alla progettazione e rappresentazione grafica di sistemi e componenti innovativi eco-orientati con particolare attenzione alla sostenibilità e all'efficienza energetica degli involucri edilizi.
- Edificio come sistema che interagisce termicamente con l’ambiente. Richiami di trasmissione del calore. Importanza dell'involucro nella gestione termica. Impatto dell'involucro sul consumo energetico dell'edificio. Richiami di trasmissione del calore: Conduzione, convezione e radiazione. Materiali isolanti e conduttivi. Analisi termica degli edifici. Calcolo dei carichi termici. Materiali Eco-sostenibili. Materiali a basso impatto ambientale. Analisi dei materiali ecologici e riciclabili.
- Pareti, ponti termici, isolamento termico sostenibile; problema condensa superficiale e interstiziale e interventi eco-compatibili. Identificazione dei Ponti Termici. Definizione e Tipologie: Ponti termici superficiali, geometrici e di contorno. Valutazione dell'Impatto: Studio dell'effetto delle perdite termiche, compresi i ponti termici, sulle prestazioni energetiche dell'edificio, con particolare attenzione alla perdita termica, al rischio di condensa e alle influenze sulla qualità dell'aria interna. Condensa Superficiale e Interstiziale nell'Involucro degli Edifici. Introduzione alla Condensa. Definizione e Cause: Condensa superficiale e interstiziale. Condensa Superficiale: Localizzazione e Prevenzione: Identificazione delle zone più comuni in cui si verifica la condensa superficiale. Condensa Interstiziale: Definizione e Luoghi Critici: Condensa interstiziale e identificazione delle aree più suscettibili, come giunzioni tra materiali, connessioni strutturali e dettagli costruttivi complessi. Diagramma di Glaser.
- Sistemi di accumulo. Ventilazione naturale e forzata. Tetto ventilato e parete ventilata. Camino solare. Sistemi combinati. Sistemi di Accumulo Termico: Utilizzo di materiali ad alta capacità termica. Ventilazione Naturale. Vantaggi ambientali e risparmi energetici nella ventilazione naturale. Ventilazione Forzata: Sistemi meccanici di ventilazione. Tetto Ventilato e Parete Ventilata: Struttura e funzionamento di un tetto ventilato. Camino Solare: Concetti di base nella progettazione di un camino solare. Approcci pratici per combinare diverse tecnologie sostenibili in un unico sistema

Italian

Theoretical references for the principles and tools of eco-design.
Definition of criteria and performance parameters for the energy and environmental assessment of the buildings identified as case studies.
Definition and configuration of analysis sheets and schematization of innovative systems and components for the eco-oriented building envelope in order to outline a methodological framework for the project.
Tools and practices for the design and graphical representation of eco-oriented innovative systems and components.
- Building as a system that thermally interacts with the environment. Recalls of heat transmission.
- Walls, thermal bridges, sustainable thermal insulation; the problem of surface and interstitial condensation and eco-friendly interventions.
- Storage systems. Natural and forced ventilation. Ventilated roof and ventilated wall. Solar chimney. Combined systems.

1. Lanzavecchia C. (2000), Il fare ecologico. Il prodotto industriale e i suoi requisiti ambientali, Paravia;
2. Jeremy Rifkin, Un green new deal globale. Il crollo della civiltà dei combustibili fossili entro il 2028 e l'audace piano economico per salvare la Terra, Mondadori, 2019
3. Sinopoli N., La Tecnologia Invisibile, Franco Angeli, Milano, 1997.
4. Schröpfer, T. (2016). Dense + green: innovative building types for sustainable urban architecture. Basel: Birkhäuser.
Tam, V. W. Y. & Le, K. N. (2019).
5. Fabrizio Tucci (2021), Nuove frontiere dell’involucro architettonico, Altralinea
6. Vezzoli C., Design per la sostenibilità ambientale, Zanichelli, Bologna 2016

The objective of the course is to provide knowledge on methods and tools for the configuration of innovative and eco-efficient product-systems for building envelopes, based on energy optimization criteria and the use of alternative and renewable energy sources.

The building envelope, serving as a filter between external macro-environmental factors and internal micro-environmental factors, becomes the key tool for maintaining optimal conditions for the building’s overall climate state. Simultaneously, it ensures a high level of environmental comfort, low energy demand, high ecological efficiency, and the ability to adapt to and mitigate climate conditions.

The learner should possess the following skills:
- Basic principles of building techniques and technologies;
- Basic principles of technical physics and bioclimatic architecture;
- Principles of eco-sustainable solutions;
- Basic principles of the building system and in particular the building envelope.

Frontal lectures, practical exercises, ongoing assessment of the project, collaborative revisions, and a final examination.

The teaching includes intermediate exercises related to the theoretical and practical content, which will be discussed and assessed in the final examination. For the final assessment, attendance, participation in intermediate exercises, and an oral examination on the topics covered during the lectures will be taken into consideration.

Patent solutions related to industrial invention in the field of energy design will be analyzed and outlined using platforms such as Espacenet, Google Patent, etc.

The teaching will provide structured training at both the theoretical and practical levels in the field of eco-efficient design. This training begins with the acquisition and identification of materials, their performance, structural and functional characteristics, their transformation technologies, industrial techniques and processes, and production constraints. It extends to the planning, design, and graphical representation of innovative eco-efficient systems and components.

Specifically, the following topics will be explored and analyzed during the course:
Bioclimatic Design and Building Envelope: The course will analyze the relationship between the building and its context by identifying the environmental characteristics of the intervention area (orientation, morphology, geometric, geographic, climatic, and meteorological parameters). It will also identify the strengths and weaknesses of reference locations and their potential impact on building performance. Passive solar systems, shading, and strategies for envelope comfort and energy savings will be thoroughly examined.
Models, Tools, and Techniques for Sustainable Design: A critical analysis of best-in-class building case studies will be conducted, assessing their performance and environmental impact. This analysis will help identify criteria for defining and applying innovative technological solutions for building envelopes that meet sustainability and energy efficiency requirements.
Identification and Analysis of Innovative Technical and Technological Solutions for the Eco-Oriented Building Envelope: this part of the course aims to outline a methodological framework for project reference by identifying and analyzing innovative technical and technological solutions for eco-oriented building envelopes.
Tools and Practices for the design and graphic representation of eco-oriented innovative systems and components:
Identification of tools and techniques useful for the design and graphic representation of innovative eco-oriented systems and components with a focus on sustainability and energy efficiency of building envelopes.

- Building as a system that thermally interacts with the environment. Recalls of heat transmission. Importance of the envelope in thermal management. Impact of the envelope on the building's energy consumption. Recalls of heat transmission: Conduction, convection and radiation. Insulating and conductive materials. Thermal analysis of buildings. Calculation of thermal loads. Eco-sustainable materials. Materials with low environmental impact. Analysis of environmentally friendly and recyclable materials.

- Walls, thermal bridges, sustainable thermal insulation; the problem of surface and interstitial condensation and eco-friendly interventions. Identification of thermal bridges. Definition and typologies: Surface, geometric and contour thermal bridges. Impact Assessment: Study of the effect of thermal losses, including thermal bridges, on the energy performance of the building, with particular attention to thermal loss, condensation risk and influences on indoor air quality. Surface and Interstitial Condensation in the Building Envelope. Introduction to Condensation. Definition and Causes: Surface and Interstitial Condensation. Surface Condensation: Localisation and Prevention: Identification of the most common areas where surface condensation occurs. Interstitial Condensation: Definition and Critical Locations: Interstitial condensation and identification of the most susceptible areas, such as joints between materials, structural connections and complex construction details. Glaser diagram.

- Storage systems. Natural and forced ventilation. Ventilated roof and ventilated wall. Solar chimney. Combined systems. Thermal Storage Systems: Use of materials with high thermal capacity. Natural Ventilation. Environmental advantages and energy savings in natural ventilation. Forced Ventilation: Mechanical ventilation systems. Ventilated Roof and Ventilated Wall: Structure and functioning of a ventilated roof. Solar Chimney: Basic concepts in the design of a solar chimney. Practical approaches for combining different sustainable technologies into one system.