Fisica Tecnica - Teoria ed esercitazioni

Fisica tecnica ambientale

Fisica tecnica ambientale studia l'ambiente interno - chiuso, sede di fenomeni ambientali: termodinamica (movimento di fluidi, scambi termici); luminosi (radiazione elettromagnetica che noi riusciamo a percepire); acustici (onde elastiche percepite dal nostro udito).

L'ambiente interno è importante perché è presente l'occupante, che è un sistema termodinamico che interagisce con l'ambiente scambiando energia termica. Questa interazione è un fenomeno fisico e percettivo (indagini soggettive). L'obiettivo è creare comfort. Stato di benessere dell'occupante. Il comfort può essere termico, olfattivo, luminoso e acustico. Il comfort è legato anche allo stato di salute e alla produttività.

L'ambiente interno non è isolato, ma è legato a quello esterno e quindi ne è influenzato. Il sistema edilizio ha il compito di isolare/moderare. Il sistema impiantistico è il secondo sistema di interazione con l'esterno (condotti d'aria ecc.). Le sollecitazioni sul sistema: interne (legate all'utilizzo dell'edificio) ed esterne (ad esempio climatica).

Il controllo fisico tecnico dell'ambiente costruito

L'obiettivo principale è il benessere ambientale (termico, olfattivo, luminoso, acustico), raggiungibile con adozione di tecnologie divise in passive (involucro) e attive (impiantistiche, richiedono energia mentre le passive no). Le passive ad esempio sono le finestre. Oltre al benessere emergono altre esigenze: sicurezza, economia di gestione, salvaguardia dell'ambiente (controllo impatto ambientale e uso delle risorse).

Requisiti fisico-tecnici dell'ambiente costruito

Sono riferiti a sistema ambientale (tot di luce).

Fisica tecnica ambientale

Studia l'ambiente interno chiuso, sede di fenomeni ambientali: termofluidodinamici (movimento di fluidi scambi termici); luminosi (radiazione elettromagnetica che noi riusciamo a percepire); acustici (onde elastiche percepite dal nostro udito).

L'ambiente interno è importante perché è presente l'occupante, che è un sistema termodinamico che interagisce con l'ambiente scambiando energia termica. Questa interazione è un fenomeno fisico e percettivo (indagini soggettive/obiettive) e crea comfort, stato di benessere dell'occupante. Il comfort può essere termico, olfattivo, luminoso e acustico. Il comfort è legato anche allo stato di salute e alla produttività.

L'ambiente interno non è isolato ma è legato a quello esterno e quindi ne è influenzato. Il sistema edilizio ha il compito di isolare/moderare il sistema impiantistico e il secondo sistema di interazione con l'esterno (consumi d'aria ecc.). Le sollecitazioni sul sistema: interne (legate all'utilizzo dell'edificio) ed esterne (ad esempio climatica).

Il controllo fisico tecnico dell'ambiente costruito

L'obiettivo principale è il benessere ambientale (termico, olfattivo, luminoso, acustico), raggiungibile con adozione di tecnologie divise in passive (involucro) e attive (impiantistiche, richiedono energia, le passive no). Le passive ad esempio sono le finestre. Oltre al benessere emergono altre esigenze: sicurezza, economia di gestione, salvaguardia dell'ambiente (controllo impatto ambientale e uso delle risorse).

Requisiti fisico-tecnici dell'ambiente costruito

• Sistema ambientale (tot di luce...)
• Sistema edilizio (coeff. di trasmissione luminosa non deve superare . . . . . . D)
• Sistema impiantistico (rendimento della caldaia . . . )

I requisiti fisico-tecnici dipendono dall'utilizzo dell'edificio e le condizioni ambientali esterne e sono espressi come prescrizioni o limiti ai parametri di prestazioni; requisiti sono specificati da leggi e norme tecniche.

Termodinamica

Tratta le varie forme di energia, gli scambi di energia e di massa tra i sistemi, la trasformazione da una forma all’altra di energia, l'effetto di queste trasformazioni sui sistemi termodinamici.

• Sistema termodinamico: quantità di materia che occupa una limitata porzione di spazio.
• Ambiente esterno: tutto ciò al di fuori del sistema termodinamico.
• Superficie di controllo: superficie che separa il sistema dall'ambiente esterno.

Un sistema termodinamico è sede di trasformazioni interne e esterne (scambio di massa/energia con l'esterno). Si definiscono:

• Sistemi aperti: scambio energia e massa con l'ambiente esterno
• Sistemi chiusi: scambio di energia, ma non di massa
• Sistemi isolati: nessun tipo di scambio

Lo scambio di energia può avvenire sotto forma di calore e lavoro. Calore: scambio di energia indotto da differenza di temperatura. È 0 se isoterma. Lavoro: scambio di energia per effetto di una forza che...