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FISICA TECNICA AMBIENTALE

Degree course Science of architecture
Curriculum Curriculum unico
Learnings Orientamento unico
Academic Year 2019/2020
ECTS 8
Scientific Disciplinary Sector ING-IND/11
Year Second year
Time unit
Class hours 80
Educational activity Basic training activities

Single group

Professor MARINA MISTRETTA
Objectives Building physics and energy systems is a formative class, aiming at the learning of the physics fundamentals regarding indoor environments applications, and at giving students the necessary knowledge in the topics of energy efficient building design, in compliance with the regulations in force and the energy and environmental requirements of the building sector. The main learning objectives of the class are connected to: 1) fundamental laws of thermodynamics, regarding mass and energy balances for open and closed systems, aiming at describing significant applications regarding the behaviour of the building-thermal plant system; 2) applied physics laws critical understanding, in order for the students to develop the ability to solve conceptual problems, 3) typical applications of the thermo-physics of the building focused on the thermal behaviour of the building envelope layers through the study of the steady-state heat transfer laws, 4) indoor environment control in terms of thermo-hygrometric comfort, according to the regulations in force.
Programme The formative tasks of Building physics and energy systems class are to provide the students with the following topics:
Thermodynamics
Recurring unit of measurement conversion. Relevant and universal physical constants. Common values of the thermo-physical properties of matter. Unit of measurement of the derived physical matter properties. Thermodynamics systems: open and closed systems. Thermodynamics properties and measurements methods: temperature, pressure and volume. Energy, energy transfer and general energy analysis. Energy typologies, energy transfer as heat and work, internal energy, kinetic and potential energy. First law of Thermodynamics applied to closed systems: Enthalpy. Energy and environment: climatic change and greenhouse gases. Pure substance properties. Phase changes. Ideal gas law. Energy analysis of closed systems: mass and energy balances.
Psychometrics: absolute humidity and relative humidity, dew temperature and dry bulb temperature. Psychometric chart. Psychometric processes in air handling procedures.

Heat transfer: Thermal conduction in steady state conditions. Conduction heat flow in a plane wall. Thermal conductivity. Steady state general conduction law for a plain wall. Thermal resistances. Thermal conductance. Thermal conduction in series and parallel layers. Convection. Thermal convection law. Convection thermal resistance. Convection coefficient.Heat transfer between walls and air. Heat transfer: radiation. Monochromatic emission. Global emission. Monochromatic emission intensity. Global emission intensity. Hemispheric emission. The black body and the Planck law. Specific emissivity. Gray body. Kirchoff law. Shape factor. Calculation of the thermal heat flux transferred through a multi-layer wall.

Thermo-hygrometric verifications in buildings: internal and superficial condensation. Partial vapour pressure and dew pressure. Vapour resistance. Glaser method.

Thermal-hygrometric comfort. Energy balance of the human body. Microclimate. Thermal-hygrometric comfort indicators. Local discomfort conditions.
Books 1) Yunus Çengel “Termodinamica e Trasmissione del Calore” McGraw-Hill. Fourth Edition (In Italian language).
2) Yunus Çengel, Giuliano Dall'O', Luca Sarto “Fisica Tecnica Ambientale" McGraw-Hill Education
Traditional teaching method Yes
Distance teaching method No
Mandatory attendance No
Written examination evaluation Yes
Oral examination evaluation Yes
Aptitude test evaluation No
Project evaluation No
Internship evaluation No
Evaluation in itinere Yes
Practice Test No

Further information

Description Document
Modalità combinata di scambio termico e tracce esercizi (dispensa) Document
Ottava lezione Aria umida (dispensa) Document
Prima lezione_Introduzione (dispensa) Document
Proprietà termofisiche dei materiali (dispensa) Document
Quarta lezione Primo Principio della Termodinamica (dispensa) Document
Quinta lezione Entalpia e Gas Ideali (dispensa) Document
Resistenza e conduttanza intercapedini ventilate (dispensa) Document
Seconda lezione Grandezze fisiche e sistemi di unità di misura (dispensa) Document
Sesta Lezione Primo Principio della Termodinamica per i Sistemi aperti (dispensa) Document
Settima lezione Sostanze pure e cambiamenti di fase (dispensa) Document
Tabelle termodinamiche e interpolazione lineare (dispensa) Document
Terza lezione Sistemi chiusi e concetti fondamentali (dispensa) Document
Trasformazioni psicrometriche (dispensa) Document
Trasmissione del calore (dispensa) Document
1. Esercizi termodinamica svolti (esercitazioni) Document
2. Esercizi generali svolti sull'energia (esercitazioni) Document
Diagramma psicrometrico (esercitazioni) Document
Diagrammi psicrometrici esercizi svolti del file Excel (esercitazioni) Document
Esercizi introduttivi (esercitazioni) Document
Esercizi svolti da file pdf "Scambio termico combinato_teoria e testi esercizi" (esercitazioni) Document
Esercizi svolti sistemi chiusi.xls (esercitazioni) Document
Esercizi svolti sistemi chiusi_II (esercitazioni) Document
Esercizi svolti sul lavoro in trasformazioni isoterme (esercitazioni) Document
Esercizi svolti trasformazioni psicrometriche (esercitazioni) Document
Esercizi svolti trasmissione del calore (esercitazioni) Document
Esercizi termodinamica riepilogativi svolti (esercitazioni) Document
Testi esercizi termodinamica Sistemi Chiusi (esercitazioni) Document
Testi esercitazioni trasmissione del calore (esercitazioni) Document
Testi esercizi svolti trasformazioni psicrometriche (esercitazioni) Document
Testi esercizi trasformazioni psicrometriche (esercitazioni) Document
Scheda di trasparenza a.a. 2019/19 (programma) Document

Office hours list:

Description News
Office hours by: Marina Mistretta
La Prof. Mistretta riceve ogni mercoledi dalle ore 15 alle ore 17 presso i locali del Dipartimento PAU (stanza C-11)
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