Corso di laurea

Ingegneria Edile

Politecnico di Torino · 20 materie · 0 file condivisi

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Materie del corso

Conoscenza del patrimonio costruito nell'epoca dei cambiamenti climatici 1° anno · 1° semestre · 18 CFU · ICAR/06 · 0 file

Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente sarà in grado di: - comprendere il contributo delle diverse discipline alla conoscenza del patrimonio costruito e della città ; - riconoscere tipologie, struttura,…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente sarà in grado di: - comprendere il contributo delle diverse discipline alla conoscenza del patrimonio costruito e della città ; - riconoscere tipologie, struttura, provenienza, affidabilità e livello di dettaglio dei dati territoriali, geometrici, storico-documentali e ambientali; - illustrare principi e strumenti della ricerca storico-documentale, del rilievo metrico, della fotogrammetria, del GIS, del BIM, dei sistemi IoT e della programmazione applicata; - comprendere le relazioni tra forma urbana, comportamento energetico-ambientale, cambiamenti climatici e resilienza; - comprendere i principi di interoperabilità necessari alla costruzione di una digital shadow e al progressivo sviluppo di un Digital Twin urbano. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di: - acquisire, selezionare e organizzare dati provenienti da fonti eterogenee; - elaborare dati geografici, nuvole di punti, modelli informativi e dati di monitoraggio; - costruire un modello digitale urbano georiferito, adottando livelli di dettaglio coerenti con gli obiettivi dell’analisi; - impostare flussi di scambio tra GIS, BIM, sistemi IoT e ambienti di visualizzazione; - interrogare il modello per analizzare specifici fenomeni urbani, ambientali e prestazionali; - predisporre un modello digitale urbano per la fabbricazione additiva, selezionando la scala, il livello di dettaglio, le modalità di scomposizione e i requisiti geometrici; - mettere in relazione il modello fisico stampato in 3D con contenuti informativi e applicazioni in realtà aumentata; - rappresentare e comunicare criticamente metodi, dati, risultati e limiti del lavoro svolto. Autonomia di giudizio e competenze trasversali Lo studente sarà in grado di: - selezionare autonomamente strumenti e procedure coerenti con gli obiettivi assegnati; - valutare criticamente la qualità e l’affidabilità dei dati e i limiti dei risultati ottenuti; - operare responsabilmente all’interno di gruppi interdisciplinari, coordinando il proprio contributo con quello degli altri componenti; - motivare le scelte metodologiche adottate; - comunicare metodi e risultati a interlocutori con competenze disciplinari differenti.

Programma

L’insegnamento, organizzato in forma di laboratorio interdisciplinare, si propone di impostare i fondamenti metodologici dell’intero percorso di studi in Resilienza del costruito. Concorre alla formazione di una figura professionale capace di acquisire, integrare e interpretare criticamente dati eterogenei relativi alla città e al patrimonio costruito, ponendo le basi per lo sviluppo di processi interdisciplinari di analisi e progettazione fondati sull’integrazione di competenze e strumenti propri dell’ingegneria edile. Particolare attenzione è dedicata all’integrazione tra ricerca storico-documentale, rilievo, sistemi informativi territoriali, modellazione BIM, analisi ambientali e tecnologie IoT. Tali contributi concorrono alla costruzione di un modello digitale alla scala urbana, configurato come digital shadow e orientato alla progressiva definizione di un Digital Twin della città resiliente. I contenuti teorici e metodologici trovano applicazione nello studio di un contesto urbano reale, condiviso da tutti gli insegnamenti del primo anno della laurea magistrale. Il caso studio, individuato annualmente, è scelto in funzione degli obiettivi formativi del percorso e della possibilità di sviluppare approfondimenti coerenti con le diverse discipline coinvolte. Costituisce il riferimento comune attraverso il quale gli insegnamenti concorrono alla costruzione di un sistema integrato di conoscenza e sviluppano, secondo le proprie specificità , successive attività di analisi e progettazione. La scelta ricade su tessuti urbani caratterizzati da un’identità morfologica e formale riconoscibile e rappresentativi dei processi di formazione e trasformazione del territorio nazionale.

FISICA TECNICA AMBIENTALE - Cenni di progettazione bioclimatica, sostenibile, smart e resiliente della città , interazione tra gli edifici e l'ambiente esterno su scala urbana. - Elementi di climatologia edilizia, normativa sui dati climatici e classificazione del territorio, cambiamenti climatici, onde di calore, effetti su scala urbana. - Bilanci di massa e di energia dell'ambiente costruito, caratterizzazione termo-energetica dei componenti d'involucro, tipologia edilizia. GEOMATICA - Strumenti e metodi per la generazione di nuvole di punti dall’acquisizione, elaborazione e produzione dei risultati finali. I temi trattati saranno: - L’approccio moderno al rilievo. - Il rilievo della rete d’inquadramento mediante stazione totale e tecniche GNSS. - Le tecniche di scansione laser terrestri: gli strumenti, le modalità di funzionamento, gli schemi di misura, le precisioni, unione e georeferenziazione delle scansioni, la colorazione della nuvola, riduzione intelligente dei acquisiti mediante pulizia e filtraggio. - Droni e structure from motion: i mezzi aerei non convenzionali, caratteristiche e calibrazione della camera fotografica schemi di volo moderni, schemi per l’appoggio fotogrammetrico. - La generazione dei prodotti finali: ortofoto, DTM/DSM. - Inserimento informazioni in un semplice sistema GIS. ICT - Python per la programmazione IoT. - Data format per scambio di informazioni tra dispositivi (es. XML, JSON). - Programmazione distribuita utilizzando servizi web di tipo RestFULL. - Paradigma di comunicazione publish/subscribe. MODELLAZIONE - Metodi e strumenti della ricerca storica, archivistica e bibliografica applicata alla conoscenza del patrimonio costruito: individuazione, selezione, classificazione e interpretazione critica delle fonti. - Metodi di osservazione diretta e psicogeografica e di rilievo delle componenti materiali e immateriali del contesto urbano, con particolare riferimento alle percezioni, alle memorie, alle pratiche d’uso e ai valori identitari. - Principi e metodi di rappresentazione del patrimonio costruito alle diverse scale, dalla dimensione urbana a quella edilizia. - Fondamenti della metodologia BIM e organizzazione delle informazioni all’interno del modello digitale. - Modellazione geometrica e informativa complessa, con particolare attenzione alla struttura, alla provenienza, all’affidabilità e al livello di dettaglio dei dati. - Programmazione visuale applicata alla modellazione, alla gestione e all’interrogazione dei dati. - Principi, metodi e formati per l’interoperabilità tra differenti ambienti digitali. - Metodi per l’individuazione, l’organizzazione e la rappresentazione di indicatori riferiti alla resilienza del patrimonio costruito e della città . - Principi e applicazioni del Digital Twin alla scala urbana. INTEGRAZIONE INTERDISCIPLINARE I contenuti e gli strumenti delle diverse discipline trovano applicazione coordinata nello sviluppo del caso studio attraverso: - l’integrazione tra Modellazione digitale e Geomatica, mediante l’impiego dei dati provenienti dal rilievo metrico, dalla fotogrammetria e dalla scansione laser per la costruzione di modelli georiferiti e la loro integrazione in ambiente GIS; - l’integrazione tra Modellazione digitale e Fisica tecnica ambientale, attraverso l’associazione al modello urbano di dati climatici, caratteristiche termo-energetiche e indicatori ambientali, finalizzata all’analisi delle relazioni tra morfologia urbana, patrimonio costruito, condizioni microclimatiche e resilienza; - l’integrazione tra Modellazione digitale e ICT, mediante l’acquisizione, l’organizzazione e la visualizzazione di dati provenienti da dispositivi IoT e sistemi di monitoraggio, con particolare riferimento alle modalità d’uso dello spazio urbano; - la definizione di flussi interoperabili tra GIS, BIM, sistemi IoT e ambienti di visualizzazione, finalizzati alla costruzione di una digital shadow e al progressivo sviluppo di un Digital Twin urbano; - la rappresentazione e la comunicazione coordinata del processo, dei dati e dei risultati.

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group graphic design project;
... L’esame si articola in due componenti: 1. Lavoro di gruppo. Consiste nella presentazione e nella discussione collegiale del lavoro svolto. Gli studenti illustrano il percorso sviluppato sul caso studio, dalla raccolta e organizzazione dei dati alla loro integrazione nel Digital Twin, mostrando gli elaborati prodotti, il modello digitale urbano, e le applicazioni sviluppate. La valutazione considera la correttezza e l’affidabilità dei dati, la coerenza del percorso metodologico e la capacità di integrare i contributi delle diverse discipline. Tiene inoltre conto dell’appropriatezza dei livelli di dettaglio e delle modalità di rappresentazione, del grado di interoperabilità raggiunto, della qualità delle analisi. Completano la valutazione la capacità di interpretare criticamente i risultati e la chiarezza della restituzione finale. La presentazione deve svolgersi in un’unica sessione d’esame, alla presenza di tutti i componenti del gruppo, ciascuno dei quali è tenuto a partecipare attivamente all’esposizione e alla discussione del lavoro. Questa componente concorre per il 40% alla determinazione del voto finale. 2. Prova orale individuale Consiste in un colloquio volto a verificare la conoscenza e la comprensione dei contenuti teorici e metodologici di tutte le discipline che compongono l’insegnamento e il contributo personale dello studente al lavoro di gruppo. Il voto della prova orale è calcolato come media delle valutazioni conseguite nelle diverse discipline, ponderata in funzione dei relativi crediti formativi. Per superare l’esame è necessario conseguire una valutazione sufficiente in ciascuna disciplina. L’insufficienza, anche in una sola disciplina, determina il mancato superamento della prova orale, che dovrà essere ripetuta integralmente con riferimento a tutte le discipline. Questa componente concorre per il 60% alla determinazione del voto finale. Il voto finale è calcolato attribuendo un peso del 40% alla valutazione del lavoro di gruppo e del 60% alla valutazione della prova orale individuale.

Testi di riferimento

Ugliotti, F. M., Greenery. Il Disegno della Resilienza. La Resilienza del Disegno, Pavia University Press, 2025. Ugliotti, F. M.; Osello, A. (a cura di), Handbook of Research on Implementing Digital Reality and Interactive Technologies to Achieve Society 5.0, IGI Global, 2022. Osello, A.; Fonsati, A.; Rapetti, N.; Semeraro, F. (a cura di), InfraBIM. Il BIM per le infrastrutture, Gangemi Editore, 2019. Del Giudice, M. (a cura di), Il disegno e l’ingegnere. BIM Handbook for Building and Civil Engineering Students, Levrotto & Bella, 2019. Osello, A. (a cura di), Building Information Modelling – Geographic Information System – Augmented Reality per il Facility Management, Dario Flaccovio, 2015. IPCC, Climate Change 2013. The Physical Science Basis, 2013. AA.VV., Manuale degli impianti di climatizzazione, capp. 12–14, Tecniche Nuove, 2007. Sono inoltre indicati i seguenti Massive Open Online Courses (MOOC), disponibili sulla piattaforma EDVANCE: https://www.edvance.it/edvance/app/courseDetails/763 https://www.edvance.it/edvance/app/courseDetails/780

Codice insegnamento 01UUNXS

Energy performance design and indoor environmental quality 1° anno · Annuale · 8 CFU · ING-IND/11 · 0 file

The skills and knowledge that are expected at the end of the lectures include the ability: - to assess the requirements for a correct energy design of a building, including thermal comfort and IAQ requirements and the…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

The skills and knowledge that are expected at the end of the lectures include the ability: - to assess the requirements for a correct energy design of a building, including thermal comfort and IAQ requirements and the energy efficiency requirements of the various building components and installations, - to calculate heating and cooling loads for a building, - of designing advanced envelope and technical building systems as to optimize the energy performance of buildings and the indoor environmental quality, - of developing the design for the energy retrofit of buildings, - of managing and documenting at the professional level the energy design of buildings.

Programma

The course is aimed at providing the basic knowledge and the design skills in the field of the thermal behaviour and energy performance of buildings. Particular attention will be put on the evaluation of the indoor environmental requirements (thermal comfort, indoor air quality), on the thermal performance of the building envelope components, of the analysis of the built environment, on the design of technical building systems, and on the assessment of building energy performance. The course is organized in lectures, numerical exercises (carried out in classroom and/or in computer labs) and experimental exercises.

Lectures are organized as theoretical lectures, practical lessons (oriented to the design) and experimental exercises. The main topics covered by the course are: A) Indoor environmental quality and indoor environmental control - Basic concepts on thermal comfort, PMV method and basics of adaptive comfort - Indoor Air Quality (IAQ) and ventilation, pollutants classifications, prescriptive and performance base methods, objective and subjective IAQ assessment, - Technologies for the IAQ control and fundamentals of ventilation, a - Air tightness and air distribution in buildings - Basic concepts of the indoor environmental quality (IEE) B) Technical building systems - Basic concepts on HVAC systems, their classifications and main features, - Ventilation systems and strategies: technologies and analysis methods - Heat generators and storage systems, RES generation - Lighting systems C) Thermal loads and indoor temperature under design conditions - Assessment of the design heating load (accordingly to standard UNI EN 12831), - Assessment of the design cooling load/temperatures (accordingly to the simplified method based on a 24 hours steady periodic regime), - Basic concepts about software for building energy modelling. D) Energy and environmental legislation - European directives on energy performance of buildings and RES - Energy performance and RES requirements according to national legislation E) Advanced building skins - Basic concepts of adaptive façades, insulation, thermal storage, solar control - Advanced materials and products, PCM, VIP, smart glazing, solar shadings - Green roof, double skin façades, active façades smart, integration of building services - Advanced calculation methods of optical and thermal performance parameters F) Energy management and automation of buildings - Long term monitoring of energy and energy-related variables - Building automation and control systems and effect on energy performance and IEQ - Principles of technical management of buildings

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;
... EXAM DESCRIPTION The exam consists of two parts, both compulsory: a written test and an oral interview. The written test is structured in two parts: • a theory test, with four open questions that require a synthetic answer (duration 40 min), aimed at verifying the acquisition of basic knowledge, and • a numerical exercise (duration 1 hour and 30 min), aimed at verifying the ability to apply theoretical concepts. The oral interview is aimed at verifying the design skills. It consists of the presentation and critical discussion of the final product of a design exercise; the student will have to justify the design choices and calculation results on the basis of the knowledge acquired in the theoretical lectures. Questions and insights on the theory are possible during the oral interview. EXAM PROCEDURE The theory test with open answers will be carried out onsite. The numerical exercise will be carried out onsite. The numerical exercise will start immediately after the end of the theory test. The oral interview will be carried out onsite. The oral interview will be scheduled within one week of the written test. EXAM RULES The written test and oral interview must be taken in the same session. The exam booking on the didactics portal is mandatory. The final product of the design exercise must be submitted at least 5 days before the date of the session in which the students intends to take the exam, by uploading pdf files in the «Consegna elaborati» section of the course webpage on the teaching portal. If one fails the oral interview, also the written test must be repeated. During the theory test the student is not allowed to use any support (book, note, lecture notes, slide, technical standards, others). During the numerical exercise the student is allowed to consult: technical standards (the own student copy), books, notes, lecture notes, slides. GRADING Each part of the written test is worth of 16 points (total 32 which corresponds to 30 cum laude). If the total grade of the written test is equal or above 15/30, the student can access to the oral interview. The final grade of the exam is the arithmetic average of the grades obtained for the written test and for the oral interview (with a minimum grade of 15/30 for each of the two parts).

Testi di riferimento

Lecture notes, material, slides, references to technical standards distributed by the teachers. Slides of the IDES-EDU project (www.ides-edu.eu) Suggested references: - Desideri U.; Asdrubali F. (Eds.), Handbook of Energy Efficiency in Buildings., OXFORD: Butterworth-Heinemann, Elsevier, ISBN: 978-0-12-812817-6 - Corrado V., Fabrizio E., “Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione (Seconda edizione)�, Torino: CLUT, 2014 - Stefanutti L. (a cura di), “Manuale degli impianti di climatizzazione�, Milano: Tecniche Nuove, 2008. - ASHRAE, “Handbook of Fundamentals�, Atlanta: ASHRAE, 2017. - AICARR, “Manuale d’ausilio alla progettazione: Miniguida AICARR (III Edizione)�, Milano: AiCARR, 2010. - Capozzoli A., Corrado V., Gorrino A., Soma P., “Atlante nazionale dei ponti termici conforme alle norme UNI EN ISO 14683 e UNI EN ISO 10211�, Borgomanero (NO): Edilclima, 2011

Codice insegnamento 01UUVXS

Gestione del cantiere e del progetto 1° anno · 2° semestre · 8 CFU · ICAR/11 · 0 file

Conoscenza e comprensione della gestione di progetti complessi, dal punto di vista temporale, economico, prestazionale, e operativo Conoscenza dei compiti e delle responsabilità specifiche di un Construction Manager…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

Conoscenza e comprensione della gestione di progetti complessi, dal punto di vista temporale, economico, prestazionale, e operativo Conoscenza dei compiti e delle responsabilità specifiche di un Construction Manager Conoscenza degli strumenti propri del Project Management (WBS, OBS, Matrice di Responsabilità , CPM, GANTT) e del Risk Management Capacità di utilizzare metodi e strumenti relativi alla gestione del progetto per la costruzione Capacità di analizzare e comprendere un processo di costruzione dal punto di vista di un CM Saper definire i contenuti informativi del modello BIM per la fase di costruzione e gestione Capacità di comunicare efficacemente i risultati dell’esercitazione tramite diversi media (presentazioni, video e tavole). Capacità di elaborare giudizi autonomi su potenziali miglioramenti del progetto di laboratorio e di valutare criticamente soluzioni alternative. Applicazione delle competenze apprese a un progetto, imparando ad analizzarlo, disarticolarlo, proporre potenziali miglioramenti, esplorando alternative tecniche e tecnologiche e valutando l’impatto economico e temporale di tali alternative; Capacità di impostare il progetto costruttivo e programmare le fasi di costruzione dell’edificio, nel rispetto della normativa vigente. Conoscenza della progettazione operativa in termini di risorse, di fasizzazione del cantiere, di valutazione dei costi diretti e indiretti, e di organizzazione logistica e predisposizione del cantiere di costruzione. Definire l’impatto ambientale di un cantiere.

Programma

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le competenze relative alla gestione di progetti complessi, approfondendo gli aspetti più legati al Project Management per la fase costruttiva. Al termine dell'insegnamento gli studenti saranno in grado di gestire la programmazione e il controllo dei tempi di realizzazione delle opere e la progettazione della fase costruttiva, suddividendo in fasi il cantiere, valutando il contesto sociale e urbanistico entro il quale l’opera verrà realizzata, impostando l’organizzazione logistica e predisponendo in modo opportuno gli apprestamenti, i mezzi d’opera e le aree necessarie alla realizzazione dell’intervento edilizio. Verranno considerati anche i contenuti informativi del modello BIM per la fase di costruzione e gestione e si presenteranno alcuni strumenti di simulazione più opportuni per la valutazione delle soluzioni progettuali operative, in relazione alla programmazione dei lavori, alle risorse impiegate, ai mezzi e alle tecnologie costruttive scelte. Il progetto su un caso studio fornito dalla docenza è parte integrante dell'insegnamento (lavoro sviluppato in gruppi) e verterà su un tema a scala urbana, in sinergia con gli altri insegnamenti dell'anno. Lo scopo del progetto è quello di aiutare gli studenti ad applicare i contenuti metodologici presentati a lezione.

INTRODUZIONE E PRESENTAZIONE DELL'INSEGNAMENTO Il settore delle costruzioni in Italia e nel mondo Construction vs. Manufacturing Industry Le trasformazioni del settore delle costruzioni: Edilizia 4.0 BIM PER IL CONSTRUCTION MANAGEMENT Modelli Informativi per la gestione del cantiere Il BIM per la progettazione operativa IL PROJECT MANAGEMENT E IL CONSTRUCTION MANAGEMENT Fondamenti di Project Management per il settore delle costruzioni Project Management e Construction Management Ruolo del Project e del Construction Manager PREFABBRICAZIONE E PROGETTAZIONE MODULARE Design for Manufacturing and Assembly CONTROLLI TECNICI IN ESECUZIONE Il sistema dei controlli in fase esecutiva: i controlli in fase di esecuzione e finali Il collaudo finale e il collaudo in corso d’opera VALUTAZIONI OPERATIVE E STRATEGIE DI CM Tecniche avanzate di programmazione dei lavori Tecniche per la gestione della fase di esecuzione dell'intervento, cantierizzazione, definizione delle fasi, gestione temporale ed economica: contabilizzazione dei lavori; indici di performance ed indici di gestione; previsioni a finire; curve di analisi delle risorse. Programmazione operativa: le implicazione della progettazione operativa sul programma dell'intervento, il PERT TIME COST, ottimizzazione delle risorse, progettazione e programmazione economica CONTROLLI DIMENSIONALI IN CANTIERE Piani di Tracciamento, Concetti di dimensione di coordinazione, di fabbricazione, giochi funzionali e tolleranze; Il Piano di Montaggio; Correlazioni tra Piano di Tracciamento e Piano di Montaggio. LE DEMOLIZIONI e LA GESTIONE DEI RIFIUTI DI CANTIERE IL CANTIERE DI BONIFICA I MACCHINARI DI CANTIERE E I CRITERI DI SCELTA GESTIONE DEL PROCESSO PER IL LIFE CYCLE FACILITY MANAGEMENT Analisi dati e piattaforme per la gestione del FM (manutenzione predittiva, ecc.)

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Written test; Group project;
... Modalità di esame: prova scritta obbligatoria; elaborato progettuale prodotto in gruppo. L’esame sarà svolto in forma scritta e verterà sia sugli argomenti teorico-metodologici trattati a lezione, sia sugli aspetti più operativi trattati durante le esercitazioni. L’obiettivo sarà la verifica delle competenze individuali acquisite durante l'insegnamento. La valutazione finale terrà conto dell’esito dell’esame scritto (svolto singolamente) e dei risultati dell’esercitazione (lavoro di gruppo). Voto finale = 60% voto esame orale + 40% voto esercitazione Criteri di attribuzione del voto finale: il superamento dell’esame presuppone la conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti trattati nell'insegnamento. La lode potrà essere attribuita allo studente che presenterà approfondimenti personali, acquisiti in modo autonomo, e che dimostrerà di saper correlare i contenuti dell'insegnamento con quelli dei corsi che lo precedono nel manifesto degli studi.

Testi di riferimento

Sono messe a disposizione degli studenti mediante il portale, dispense didattiche relative ai singoli argomenti di lezione e una bibliografia di riferimento aggiornata per ogni argomento trattato.

Codice insegnamento 01UUSXS

Green water for sustainable building 1° anno · 2° semestre · 6 CFU · ICAR/01 · 0 file

After attending the course, the student is able to understand and manage hydraulics issues related to buildings, to read technical reports and national regulations dealing with water topics, to join new trends for…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

After attending the course, the student is able to understand and manage hydraulics issues related to buildings, to read technical reports and national regulations dealing with water topics, to join new trends for water smart solutions at the building scale.

Programma

Water plays an important role in buildings. Think about water supply coming daily to our homes: an efficient water supply system greatly contributes to quality of life and increases building sustainability. In a context of climate changes, with long periods of water scarcity, a responsible management of water resources is mandatory also at the building scale. New trends are developing towards this goal (rain water harvesting, the use of vegetation, etc.). In this course, after covering the basic principles of hydraulics, attention will be paid to the design of the building water systems in view of a sustainable use of the water resource.

BASIC KNOWLEDGE OF HYDRAULICS Fluids properties; Statics of fluids; Fluid kinematics; Dynamics of perfect fluids, Bernoulli’s theorem; Dynamics of viscous fluids; Water distribution networks; Devices to measure flows and pressures. WATER SUPPLY SYSTEMS FOR BUILDINGS Principles and criteria for the design and validation of water distribution systems at building scale. DRAINAGE SYSTEMS FOR BUILDINGS Principles and criteria for the design and validation of drainage systems at building scale. NEW TRENDS TOWARDS GREEN WATER USES The water cycle at the building scale; Reuse of waste water; Rain water harvesting; The use of vegetation for sustainable water uses in buildings.

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;
... The exam is made up by a written part (up to 30 scores) and an oral part (up to 30 scores). The final mark is made by the average of the scores obtained in the oral and in the written part, both of which must reach 18/30. If the mark of the written part is inferior than 18/30, the candidate is not admitted to the oral part. The written part assesses the ability to solve problems and some basic knowledge of the subject through 2 open exercises and 3 short questions (eventually quiz). No kind of material can be used during the written part, duration 1 hour. In the oral part, usually two questions, the design exercises and the topics carried out during all the classes are subject for the exam. The design exercises have to be uploaded on the course page of the "portale della didattica" before the date of the written part.

Testi di riferimento

Cengel Cimbala Fluid of Mechanics McGrawHill; notes will be released by the professor.

Codice insegnamento 01UUWXS

Ingegneria sismica e resilienza dei sistemi urbani 1° anno · 2° semestre · 8 CFU · ICAR/09 · 0 file

L'insegnamento è articolato affinché gli studenti acquisiscano gli strumenti essenziali per una valutazione critica e autonoma dei problemi relativi all’ingegneria sismica e i concetti di resilienza del patrimonio…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

L'insegnamento è articolato affinché gli studenti acquisiscano gli strumenti essenziali per una valutazione critica e autonoma dei problemi relativi all’ingegneria sismica e i concetti di resilienza del patrimonio edilizio. Un ulteriore obbiettivo è quello di fornire alcuni risultati utili per un immediato e comune impiego applicativo. Dopo aver completato il corso, lo studente è in grado di: - Comprendere le problematiche relative agli edifici costruiti in zona sismica, la loro modellazione e la valutazione della vulnerabilità , rispetto alla normativa vigente; - Applicare le metodologie e i risultati di comune impiego applicativo in ottemperanza alla normativa; - Analizzare e valutare gli edifici esistenti e confrontare diverse soluzioni di intervento per l'adeguamento e il miglioramento delle prestazioni rispetto all'azione sismica.

Programma

L’insegnamento si propone di avviare gli allievi alla valutazione del patrimonio costruito in ambito urbano rispetto al rischio sismico, quindi alla valutazione e al miglioramento della resilienza dei sistemi urbani, alla riduzione della vulnerabilità sismica ed allo studio di tecnologie di intervento e di miglioramento/adeguamento di strutture soggette ad azioni di tipo sismico. Il corso è orientato sia ad aspetti concettuali sia applicativi, affrontando un ampio spettro di argomenti a diverso livello di approfondimento.

EQUAZIONI DEL MOTO PER SISTEMI SDOF E MDOF CON DIVERSE FORZANTI DINAMICHE; ANALISI MODALE Introduzione al corso Equazioni del moto per sistemi SDOF e metodi di soluzione per diverse forzanti Valutazione numerica della risposta dinamica Time history analysis; integrale di Duhamel Risposta sismica di sistemi lineari e nonlineari Sistemi generalizzati SDOF Risposta di sistemi MDOF Analisi modale Damping classico e Rayleigh Esempi, Esercizi, Homeworks METODI DI ANALISI - ANALISI DEI SEGNALI Metodi di derivazione e integrazione numerica, metodi numerici Introduzione a Matlab Laboratorio virtuale e implementazione codici numerici per la valutazione della risposta di sistemi dinamici Trasformata di Fourier; dinamica aleatoria Esempi, esercizi, Homeworks CENNI DI SISMOLOGIA, ANALISI CON SPETTRO DI RISPOSTA E RISCHIO SISMICO Terremoti e magnitudo Spettro di Risposta e spettro di progetto Pericolosità , fragilità , esposizione: rischio sismico Analisi di pushover RESILIENZA DEI SISTEMI URBANI Definizione, origini, quantificazione, interdipendenze GERARCHIA DELLE RESISTENZE (capacity design) EDIFICI IN CA E MURATURA IN ZONA SISMICA, MIGLIORAMENTO ANTISISMICO E RIDUZIONE DELLA VULNERABILITA' DEL PATRIMONIO EDILIZIO, ESEMPI CENNI DI MONITORAGGIO DELLE STRUTTURE E DI RILEVAZIONE DEL DANNO Argomento integrato ad altri insegnamenti METODI DI PROTEZIONE SISMICA Muri di taglio, isolamento alla base, smorzatori, TMD,... APPLICAZIONE PROGETTUALE SU UN EDIFICIO ESISTENTE (BIM) Caso studio comune ed integrato ad altri insegnamenti

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group essay; Group project;
... La valutazione degli studenti sarà orientata rispetto ai livelli di apprendimento previsti. Quindi l'esame intende accertare il raggiungimento dei seguenti obbiettivi: capacità modellazione, dimensionamento e verifica degli edifici in zona sismica e della loro vulnerabilità rispetto alla normativa vigente. L'applicazione di tali metodologie al caso studio proposto e l'analisi di diverse tipologie di intervento rappresentano un ulteriore aspetto sostanziale della valutazione. 1. La prova di esonero in itinere di metà corso circa sulla prima parte del corso di dinamica sismica sarà scritta e prevedrà la risoluzione di problemi numerici e domande individuali da risolvere in autonomia. 2. Gli Homeworks saranno assegnati dal docente durante il corso e consegnati dagli studenti sulla piattaforma online del corso in itinere secondo i tempi e le modalità fissate dal docente. Questi verteranno su problemi comuni per una pratica e immediata applicazione. 3. La prova di fine corso tratterà la discussione dell’applicazione progettuale di ingegneria sismica e resilienza tramite una presentazione con discussione e alcune domande sulla seconda parte del corso. Coloro che non avranno superato la prova di esonero in itinere di metà corso circa dovranno superare una prova preliminare di dinamica sismica per poter poi accedere alla discussione dell'applicazione progettuale. Infine, il voto finale sarà il risultato di 3 parametri valutativi relativi ai tre punti precedenti.

Testi di riferimento

Materiale distribuito sulla piattaforma del Corso Alcuni testi di riferimento: Booth E, Progettazione sismica di edifici, EPC Editore. Chopra AK, Dynamics of structures: theory and applications to earthquake engineering, Prentice-Hall. Clough RW & Penzien J, Dynamics of Structures, Computers & Structures. Castellani A & Faccioli E, Costruzioni in Zona Sismica, Hoepli. Cimellaro GP & Marasco S, Introduction to Dynamics of Structures and Earthquake Engineering, Springer. Comi C & Corradi Dell'Acqua L, Introduzione alla Meccanica delle Strutture, Mc Graw Hill. Corradi Dell’Acqua L, Meccanica delle strutture, Mc Graw Hill. Dolce M, Ponzo FC, Di Cesare A, Arleo G, Progetto di Edifici con Isolamento Sismico, IUSS Press. Fardis MN, Seismic Design, assessment and retrofitting of concrete buildings based on EN Eurocode 8, Springer. Mezzina M, Raffaele D, Uva G, Marano GC, Progettazione sismo-resistente di edifici in CA, Città Studi Ed. Paulay T & Priestley MNJ, Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings, John Wiley. Penelis G & Kappos A, Earthquake-Resistant Concrete Structures, E&FN SPON. Penelis G & Penelis G, Concrete Buildings in Seismic Region, CRC Press. Radogna EF, Tecnica delle Costruzioni, Zanichelli. Soong TT & Dargush GF, Passive energy dissipation systems in Structural Engineering, Wiley. D.M. Aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni. Gazzetta Ufficiale 17 Gennaio 2018.

Codice insegnamento 01UUOXS

Integrated Design for Sustainable Building 1° anno · Annuale · 8 CFU · ICAR/10 · 0 file

The course develops design skills, i.e. the ability to project one's vision into the future through critical, selective and synthetic ability, applied autonomously, for the conception and realization of complex…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

The course develops design skills, i.e. the ability to project one's vision into the future through critical, selective and synthetic ability, applied autonomously, for the conception and realization of complex building organisms, conceived with specific reference to the links with the context, the technological culture and according to eco-sustainability principles. The student acquires a working methodology for managing complexity through the project and for coordinating the different and specific skills involved. These skills are acquired through the analysis and teacher-guided design of even unconventional building. The interdisciplinary design applications are carried out in team and: - stimulate the student's need and opportunity to make informed choices, also based on the integration of sometimes limited or incomplete information and its interpretation; - encourage autonomous learning and judgement skills and reflections on social and ethical responsibilities, linked to the application of their knowledge. Within the teams, skills and working abilities are developed and experienced through collaboration, confrontation, respect and willingness to be guided. In the comparison between the teams and during the recurring checks, the ability to communicate clearly and decisively the results of the activities is developed, justifying project choices with specialized and non-specialized languages.

Programma

The course aims to provide methodologies, techniques, analytical and critical tools for an integrated and coordinated approach to the sustainable design of complex buildings, with particular attention to their technical and economic feasibility. Integrated design is a holistic, multidisciplinary and collaborative design method, which coordinates urban, functional, distributive, spatial, composition, structural, energy, plant engineering, constructional and economic aspects, with a systemic vision and according to eco-sustainability principles. The aim of the course is to deepen and consolidate knowledge and understanding skills acquired in the first level training in the field of technological design of architecture and specifically to develop all the knowledge and understanding skills necessary for the critical direction of the complexity of the design and management process and the achievement of selective and synthetic ability necessary for the resolution of complex design issues. Starting from the knowledge of the context and the evaluation of the insertion in the urban and territorial fabric, the student will acquire the ability to develop building design methods and techniques, according to a reiterative process, through the analysis and the systematization of functional requirements, the analysis and application of spatial and technological requirements, the comparative analysis and application of territorial, structural, construction, energy, plant systems and the related performance responses, also considering the operational aspects of the construction site and the principles of health and safety protection.

Complexity and systemic approach: project as complex system Green building and built environment eco-sustainability Integrated Design: definition, principles, criteria, procedures Human Centered Design fundamentals Collaborative approach and problem-solving techniques in Integrated Design process Lean Design fundamentals as decision-making tools for the project concept phase Low energy building design fundamentals Sustainability assessment methods as guide and support for design process Plant system integration into the architectural organism Circular economy strategies in building systems, sub-systems and components design Maintainability and construction details: design criteria Building envelope technological design: principles, solutions Verification of completeness and congruence of technological solutions according to the maximum efficiency of global choices Circular economy strategies in on-site and off-site construction process Project and process quality assessment criteria Over-time facility management strategies and performance monitoring: building automation from smart building to cognitive building Prevention and safety criteria

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
... The learning check takes place all over the course through continuous reviews and discussions of design choices, team by team or collectively. The final assessment is individual. The exam consists of the evaluation of an individual oral test and the evaluation of the results of the project team activity. The individual oral text consists of 2 or 3 questions relating the topics of the theoretical lesson and technological lectures. The evaluation of the oral text represents the 30% of the final assessment. The evaluation of the results of the team project activity foresees the presentation of the project in a synthetic form to the whole class (10%) and is completed with the subsequent exposition and discussion of the project work, group by group (60%). The synthetic presentation of the project will be held at the closing of the course lessons. The project work, checked step by step during all the course, will be presented in a printed form and handed in on the day of the exam. The ability to integrate the knowledge acquired during this and other courses and contexts, and the ability to explain, document and critically support the synthetic choices and their congruence to the different scales of the project is required. The degree of autonomy of judgment and communication skills of the team members are checked, as well as the completeness, correctness and consistency of the project drawings. The individual check of the acquisition and understanding of specialist knowledge and the ability to apply it correctly is carried out through the oral examination, which includes questions relating to theoretical and applicative aspects and is assessed according to criteria of exposition clarity and completeness, correctness and consistency of content.

Testi di riferimento

Slides of the lessons, specific bibliographical references and other teaching material to support the training path are made available to students during the course through the Didactics Portal. Suggested in-depth texts: − Deplazes, A. eds. (2005). Constructing Architecture. Materials, processes, structures: a Handbook. Birkhäuser, Basel – Berlin - Boston. − Smith. P.F. (2005). Architecture in a climate of change. Architectural Press, USA. − Moe, K. (2008). Integrated Design in Contemporary Architecture. Princeton Architectural Press, New York. − Szokolay, S. V. (2008). Introduction to Architectural science, the basis of sustainable design. Elsevier Oxford, UK. − Eastman, C. Teicholz, P., Sacks, R., Liston, K. (2011). BIM handbook: a guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers, and contractors. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey. − Emmit S. (2013). Architectural Technology. Wiley-Blackwell, Oxford, UK. − Tichkiewitch, S., Brissaud, D., eds. (2013). Methods and Tools for Co-operative and Integrated Design. Springer Science & Business Media. − World Green Building Council (2013). The Business Case for Green Building. A Review of the Costs and Benefits for Developers, Investors and Occupants. WGBC, London. − Keeler, M., Vaidya, P. (2016). Fundamentals of Integrated Design for Sustainable Building. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey. − Mumovic D., Santamouris M., eds. (2018). A Handbook of Sustainable Building Design and Engineering: An Integrated Approach to Energy, Health and Operational Performance. Routledge, New York. − Fleming, R. (2019). Sustainable Design for the Build Environment. Routledge, New York.

Codice insegnamento 01UUUXS

Knowledge of the built heritage in the era of the climate changes 1° anno · 1° semestre · 18 CFU · ICAR/06 · 0 file

The student will acquire competence in managing the complexity of the heterogeneous data that characterize a building, learning to work in group with a multidisciplinary approach, using the most innovative tools…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

The student will acquire competence in managing the complexity of the heterogeneous data that characterize a building, learning to work in group with a multidisciplinary approach, using the most innovative tools available on the market from time to time.

Programma

The course, carried out in the form of an interdisciplinary laboratory, aims to set the methodological elements of the entire course of studies in Green Building, providing innovative tools and methods for the integration and critical interpretation of heterogeneous data functional to the design, starting from the creation of a digital model on the building scale (the Digital Twin of the Green Building). The theoretical concepts are applied to a real case study shared by all the courses of the first year of the master's degree and refers to a building characterized by a constructive and formal identity that make it peculiar and representative in the context of the international heritage.

BUILDING PHYSICS Notes of bioclimatic, sustainable, smart and resilient design of buildings, interactions between buildings and outdoor environment. Climate data for building design, standards on weather data and classification of the territory, climate changes, heat waves and related effects on a building scale. Energy and mass balance of the built environment, thermal-energy characterization of the envelope components, construction typology. GEOMATICS Tools and methods for the generation of point clouds from the acquisition, processing and production of the final results. The topics will be: - The modern approach to surveying. - The survey of the framework network by means of total station and GNSS techniques. - Terrestrial laser scanning techniques: tools, operating modes, measurement schemes, precision, union and geo-referencing of scans, cloud coloring, intelligent reduction of acquisitions by cleaning and filtering. - Drones and structure from motion: unconventional aerial tools, characteristics and calibration of the photographic camera, modern flight schemes, photogrammetric support schemes. - The generation of the final products: orthophotos, DTM/DSM, 3D model using mesh with textureco. - Entering information in a simple GIS system. ICT Python for IoT programming. Data format for exchange of information between devices (eg XML, JSON). Distributed programming using RestFUL web services. Publish/subscribe communication paradigm. DIGITAL MODELING Analysis of data deriving from historical-archival and bibliographic research for the identification of the types of information necessary for the knowledge of the characteristics of an existing building. Advanced modeling Scan to BIM for the integration with GIS, with attention to data reliability and management of Big Data connected to the energy characteristics of a building also provided by visual programming. Integration of IoT / BIM / VAR data for data visualization in relation to different use cases and to the potential of use of the Digital Twin for the definition of new maintenance and intervention strategies on a building scale based on LCA.

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
... The exam is divided into two parts: (i) presentation (in group) of the Digital Twin of the Green Building with particular attention to data and process interoperability; (ii) oral exam (individual) for the verification of the theoretical contents of the course. The exam aims to verify the individual achievement of the student's knowledge of the topics covered during the lessons and the ability to process and exchange interoperable heterogeneous data starting from the definition of reliability of the same, using different tools to define a complex digital model. The verification of group work is based on the location in the best, good, discreet, sufficient range. The individual student who is part of the group is subsequently assigned points that may increase or decrease for expressive ability (one maximum point), reasoning ability (two maximum points) and mastery of the topics (five maximum points) The verification of group work is based on the location in the best, good, discreet, sufficient range. The individual student who is part of the group is subsequently assigned points that may increase or decrease for expressive ability (one maximum point), reasoning ability (two maximum points) and mastery of the topics (five maximum points) in addition to the ability to present the work in English in public (one maximum point).

Testi di riferimento

OSELLO ANNA, FONSATI ARIANNA, RAPETTI NICCOLÒ, SEMERARO FRANCESCO (a cura di), InfraBIM. Il BIM per le infrastrutture, Gangemi Editore, Roma, 2019. DEL GIUDICE MATTEO (a cura di), Il disegno e l’ingegnere. BIM handbook for building and civil engineering students, Levrotto e Bella, Torino, 2019. OSELLO ANNA (a cura di), Building Information Modelling - Geographic Information System - Augmented Reality per il Facility Management, Dario Flaccovio, Palermo, 2015. AA.VV., Climate Change 2013. The Physical Science Basis, Intergovernmental Panel on Climate Change, 2013. AA.VV., Manuale degli impianti di climatizzazione, capp. 12-14, Tecniche nuove, 2007.

Codice insegnamento 01UWEXS

Progettazione geotecnica per la resilienza del costruito 1° anno · 2° semestre · 6 CFU · ICAR/07 · 0 file

A conclusione dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito la capacità di: • analizzare un problema geotecnico e individuarne la soluzione ingegneristica, anche alla luce della normativa vigente; • Interpretare i…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

A conclusione dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito la capacità di: • analizzare un problema geotecnico e individuarne la soluzione ingegneristica, anche alla luce della normativa vigente; • Interpretare i risultati delle più comuni prove sperimentali per la definizione dei parametri geotecnici caratteristici e di progetto; • Scegliere la tipologia di opera di sostegno più idonea al problema in esame, dimensionarla dal punto di vista geotecnico e verificarne la stabilità alla luce della normativa vigente (NTC2018); • Scegliere la tipologia di fondazione più idonea al problema in esame; • DImensionare dal punto di vista geotecnico una fondazione superficiale e verificarne la stabilità alla luce della normativa vigente.

Programma

La sostenibilità dell'ambiente costruito non può che basarsi sulla corretta valutazione delle problematiche di interazione tra il terreno e le strutture. L’insegnamento fornisce all'allievo gli strumenti necessari per comprendere e gestire tali problematiche, per prevedere il comportamento del terreno e per scegliere e dimensionare le opere geotecniche più adeguate al problema in esame. Riferimento particolare viene rivolto alle opere di sostegno degli scavi e dei versanti ed alle strutture di fondazione degli edifici. Accanto agli approfondimenti teorici, l'insegnamento dedica ampio spazio ad esempi di calcolo, che consentano allo studente di concretizzare e consolidare i concetti appresi e a prendere confidenza con la variabilità delle condizioni reali. L'insegnamento è infine integrato nel percorso del 1° anno della laurea magistrale in Ingegneria Edile "Resilienza del Costruito" e fornisce le competenze di Ing. Geotecnica necessarie per lo sviluppo del progetto coordinato dall'insegnamento annuale "Progettazione integrale nella resilienza del costruito".

L'insegnamento è composto di tre parti principali: 1. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEL SITO Inquadramento generale delle problematiche e dei mezzi di indagine disponibili per la caratterizzazione geotecnica di un sito e per la definizione dei parametri di progetto, con particolare riferimento all'ambiente urbano; 2. STABILITÀ DI FRONTI DI SCAVO E VERSANTI Inquadramento generale delle problematiche relative agli scavi; scavi in ambiente urbano, interazione con il costruito. Opere di sostegno rigide e flessibili: tipologie e casi di utilizzo; modalità costruttive; metodi di calcolo delle spinte; metodi di dimensionamento e verifica. 3. FONDAZIONI Calcolo dei cedimenti di fondazioni superficiali su terreni incoerenti e su terreni coesivi; cedimenti indotti da scavi in superficie ed in sotterraneo. Calcolo della capacità portante di fondazioni superficiali e verifiche geotecniche. Analisi del fenomeno d’interazione struttura-fondazione-terreno e cenni al calcolo delle sollecitazioni interne delle fondazioni superficiali continue. Cenni alle fondazioni profonde: tipologie costruttive, problematiche. Cenni agli interventi di sottofondazione e consolidamento dei terreni

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;
... L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti trattati nel corso delle lezioni e delle esercitazioni e la capacità di applicare tale conoscenza alla soluzione di esercizi e di problemi progettuali. Sia l'esame sia la valutazione finale sono composti da tre parti: una parte scritta e due parti orali (teoria + progetto). La consegna dell'elaborato progettuale è condizione necessaria per accedere all’esame orale. Le valutazioni sono espresse in trentesimi e l’esame è superato se la votazione complessiva riportata è di almeno 18/30. La parte scritta dell'esame si svolge in aula in 2 ore e consiste nello svolgimento di esercizi pratici ed applicativi. Nel corso della prova scritta viene fornito un formulario ed alcuni testi di geotecnica e fondazioni sono a disposizione degli studenti per consultazione. Non è consentito l'uso di materiale proprio di supporto alla prova (testi, appunti, formulari, dispense, ecc...). La prova scritta viene valutata in trentesimi. La prova si ritiene superata al raggiungimento di 18/30 e la valutazione massima è pari a 30/30. Il superamento della prova scritta è condizione necessaria per accedere all'esame orale. I risultati della prova scritta vengono comunicati sul portale della didattica, insieme alle date in cui gli studenti possono visionare il compito e chiedere chiarimenti ed al calendario delle prove di orale. E’ richiesto agli studenti di prenotare l’orale in una data a loro scelta tra quelle proposte. L'esame orale consiste in una discussione dell'elaborato progettuale (descrizione delle scelte progettuali e delle metodologie adottate per i calcoli e le verifiche), cui segue una domanda in cui si richiede allo studente di argomentare i concetti teorici alla base della progettazione delle fondazioni degli edifici e delle opere di sostegno (comportamento dei terreni, indagini per la caratterizzazione del sito, caratteristiche delle diverse tipologie di fondazione, metodi di calcolo analitici e semplificati, normativa, ecc…). Ad ognuna delle due parti viene assegnato una valutazione in trentesimi. Il voto finale dell'insegnamento corrisponde alla media di tre voti: il voto ottenuto nella parte scritta e i due voti ottenuti nella parte orale (teoria + progetto).

Testi di riferimento

Le slide proiettate durante le lezioni sono disponibili sul portale della didattica. Sono consigliati, per gli approfondimenti, i seguenti testi: “Geotecnica� - R. Lancellotta – Zanichelli, 2012 “Lezioni di fondazioni per gli allievi del Politecnico di Torino� – R. Lancellotta, J. Calavera - McGraw Hill Education, 2018 “Progettazione geotecnica� – R. Lancellotta, D.Costanzo, S. Foti – Hoepli, 2011

Codice insegnamento 01UUQXS

Progettazione integrale nella resilienza del costruito 1° anno · Annuale · 8 CFU · ICAR/10 · 0 file

Capacità progettuale, ossia di pro-gettare (gettare - nel futuro - per) attraverso capacità critiche, selettive e sintetiche applicate in autonomia per la realizzazione di sistemi edilizi complessi, resilienti e…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

Capacità progettuale, ossia di pro-gettare (gettare - nel futuro - per) attraverso capacità critiche, selettive e sintetiche applicate in autonomia per la realizzazione di sistemi edilizi complessi, resilienti e sostenibili. Capacità di riflessione e di giudizio critico sulla qualità e quantità di dati ed informazioni utili al processo edilizio, alle implicazioni economiche e sociali del medesimo e alle competenze necessarie. Acquisizione di una metodologia di lavoro in grado di gestire la complessità del progetto attraverso la coordinazione di differenti e specifiche competenze. Padronanza di metodi e le tecniche di progettazione dell'organismo edilizio, secondo un processo di tipo reiterativo finalizzato alla resilienza del costruito, tramite l'analisi e la messa a sistema delle esigenze funzionali, l'analisi e l'applicazione dei requisiti spaziali e tecnologici, l'analisi comparativa e l'applicazione dei sistemi territoriali, strutturali, costruttivi, energetici, impiantistici e delle relative risposte prestazionali, considerando anche gli aspetti operativi di cantiere e i principi di tutela della salute e della sicurezza. Capacità di rispettare la programmazione degli avanzamenti nel lavoro di esercitazione. Cautela e circospezione nell'approccio a mere occasioni addestrative (know how) e propensione alla continua ricerca personale di occasioni formative (know why).

Programma

La progettazione integrale, o integrata, è un metodo di progettazione, ossia di concezione e governo degli interventi sul patrimonio costruito e da costruire, basato sull'approccio olistico, multidisciplinare e collaborativo per dirigere e coordinare l'integralità degli aspetti tecnici ed economici che convergono nell'intero processo edilizio, fino alla decostruzione dell'immobile. Coordinamento ed integrazione non si limitano, dunque, alle figure dell'equipe progettuale, ma riguardano anche la "quarta dimensione" dello spazio, ossia il tempo (attuazione dell'intervento, vita utile, ecc.) e le informazioni per le figure che interverranno su quanto realizzato. Per questo motivo la progettazione integrale cura particolarmente la qualità della trasmissione al futuro dei dati progettuali, operative e costruttive, appoggiandosi a strumenti e metodi condivisi e robusti. L'insegnamento intende fornire metodologie, tecniche, strumenti analitici e critici per un approccio integrato alla progettazione sostenibile di edifici complessi, con particolare attenzione agli interventi nel tessuto costruito favorendone la resilienza, ossia la capacità di (auto)adattamento al mutare delle condizioni di esercizio. La regia sistemica di aspetti territoriali, funzionali, distributivi, spaziali, compositivi, strutturali, energetici, impiantistici, produttivi e finanziari è orientata alla resilienza e sostenibilità dei tessuti edificati. Obiettivo dell'insegnamento è l'approfondimento e il consolidamento di conoscenze e capacità di comprensione acquisite nel percorso formativo di primo livello nell'ambito della progettazione tecnologica degli edifici e specificatamente la formazione delle conoscenze e delle capacità di comprensione necessarie alla regia (auto)critica della complessità del processo progettuale e gestionale, ed al conseguimento delle abilità selettive e sintetiche necessarie per la risoluzione di temi progettuali complessi.

Obiettivo formazione: appunti di metodo. Formazione (know why) o addestramento (know how). Approccio sistemico al progetto, processo iterativo e collaborativo. Il valore fondamentale dell¿integrazione nel processo progettuale, a partire dalla fase iniziale, delle diverse discipline. Il sistema normativo: progettare non è verificare. L'organizzazione delle informazioni sul sistema edilizio: approccio olistico (relazionale), modellazione, conservazione, interoperabilità , gestione. Strumento o metodo? La resilienza e la sostenibilità in rapporto alle costruzioni. L'uomo al centro: il progetto "per chi?". Il sistema di esigenze, agenti, requisiti, prestazioni. Sicurezza, funzionalità , attenzione al contesto, ecc. La "materia" attorno (all'uomo e al sistema ambientale): il ruolo del progetto tecnologico (perchè?), del capitolato prestazionale e dei collaudi. La coordinazione dimensionale. Prestazione-manutenzione, un rapporto complesso. Predisposizioni edilizie per l'integrazione del sistema impiantistico. Dal progetto al cantiere e al cantiere del futuro: eseguibilità , controllo, manutenibilità , integrabilità , flessibilità , resilienza ecc..

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
... Modalità : prova orale obbligatoria; elaborati grafici di gruppo (progetto, costituito da elbaorati grafici e testuali concordati con la docenza sulla base del tema di esercitazione, da produrre in copia su carta). Il controllo dell'apprendimento avviene in itinere mediante continue revisioni e discussioni anche collegiali delle scelte progettuali, durante le fasi del processo integrale di progettazione. L'accertamento dell'acquisizione di conoscenze, della capacità di applicazione e della loro comprensione avviene durante l'esame orale in lingua italiana. L'accertamento si completa inoltre tramite la discussione orale dei risultati delle attività progettuali autonome, singole e di gruppo (progetto di gruppo). Si richiede particolarmente la capacità di integrare le conoscenze acquisite in insegnamenti e contesti diversi, e la capacità di spiegare, documentare e valutare criticamente le scelte di sintesi e la loro congruenza alle diverse scale. Il voto d'esame media le valutazioni della prova orale e dell'esercitazione, singolarmente per ciascuno studente, e tiene conto della crescita culturale e metodologica attestata dall'insieme delle revisioni in itinere.

Testi di riferimento

Slide delle lezioni, riferimenti bibliografici specifici e altro materiale didattico a supporto del percorso di apprendimento sono messi a disposizione degli allievi durante il corso tramite il Portale della Didattica. Testi di riferimento: Piantanida P., Vottari A., (2022) Facciata e linguaggio. Appunti per una declinazione resiliente di scelte tecnologiche, Esculapio, Bologna. Torroja E., (1996) La concezione strutturale. Logica ed intuito nella ideazione delle forme, Città Studi, Milano. Testi di approfondimento: Bennett, J. (2000). Construction the third way: Managing Cooperation and Competition in Construction. Butterworth-Heinemann, Oxford, UK. Deplazes, A. eds. (2005). Constructing Architecture. Materials, processes, structures: a Handbook. Birkhaeuser, Basel - Berlin - Boston. Smith. P.F. (2005). Architecture in a climate of change. Architectural Press, USA. Moe, K. (2008). Integrated Design in Contemporary Architecture. Princeton Architectural Press, New York. Szokolay, S. V. (2008). Introduction to Architectural science, the basis of sustainable design. Elsevier Oxford, UK. Boecker, J., Horst, S., Keiter, T., Lau, A., Sheffer, M., Toevs, B., Reed, W. (2009). The Integrative Design Guide to Green Building, Redefining the Practice. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey. DeKay, M. (2011). Integral Sustainable Design Transformative Perspectives, Earthscan, New York, Routledge. Emmit S. (2013). Architectural Technology. Wiley-Blackwell, Oxford, UK. Tichkiewitch, S., Brissaud, D., eds. (2013). Methods and Tools for Co-operative and Integrated Design. Springer Science & Business Media. World Green Building Council (2013). The Business Case for Green Building. A Review of the Costs and Benefits for Developers, Investors and Occupants. WGBC, London.Keeler, M., Vaidya, P. (2016). Fundamentals of Integrated Design for Sustainable Building. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey. Eastman C. et al., (2016) il BIM. Guida completa al building information modeling, Hoepli, Milano. Fleming, R. (2019). Sustainable Design for the Build Environment. Routledge, New York.

Codice insegnamento 01UUPXS

Project and site management 1° anno · 2° semestre · 8 CFU · ICAR/11 · 0 file

Understand the management of complex construction projects, from an economic, temporal, performance and construction point of view. Use methods and tools pertaining to the Project Management for Construction (WBS, PBS,…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

Understand the management of complex construction projects, from an economic, temporal, performance and construction point of view. Use methods and tools pertaining to the Project Management for Construction (WBS, PBS, Gantt). Analyse and understand a building process from the point of view of a CM Define the environmental impact of a Construction Site Knowledge of the building process and the relevant regulations. Properly set up the definition of the project requirements through the drafting of the Employer's Information Requirements. Correctly define the technical specifications to meet the project requirements and specifications. Define the information content of the BIM model for the construction and management phase. Set up the construction project and plan the construction phases in compliance with the regulations in force. Divide the construction site into phases and represent, through the site layouts, the characterizing elements of the operational design. Communicate effectively the results of the exercise through different media (presentations, videos, etc.).

Programma

A project case study is an integral part of the course (developed by groups of 5-8 students). The aim of the projects is to help students to apply the content taught in class. The evaluation of the projects will be based on the documentation produced. The project workshop will include classroom discussions supervised by the course instructor and some tutors.

INTRODUCTION Introduction to the Engineering and Construction Industry International view of Construction Project – Construction Industry Overview Construction vs. Manufacturing Industry PROJECT AND CONSTRUCTION MANAGEMENT Principles of Project Management The Role of CM and Design Management BIM FOR CONSTRUCTION MANAGEMENT Building Information Modeling and Technology Trends in Construction Virtual Reality in Construction Management LEAN CONSTRUCTION Project Delivery Methods Lean Project Delivery International Construction Project Development SUSTAINABILITY IN CONSTRUCTION INDUSTRY Environment of Construction Processes EAC Cycle LEED/BREEAM rating system for green construction site DESIGN OPTIONEERING Technical analysis of different solutions for construction Methods of selection and optimization Comparison between Traditional technologies and DfMA PROJECT PLANNING AND SCHEDULING Advanced work planning techniques Techniques for the construction management phase Time and cost management: work accounting; performance indexes; final forecasts; resource analysis curves. Operational planning: PERT TIME COST, resource optimization, planning and economic planning. DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA) ON SITE TECHNICAL CONTROLS The system of controls at the execution phase: acceptance, final and in progress checks Ongoing and final testing ON SITE DIMENSIONAL CHECKS Tracking Plans, Dimension Concepts of Coordination The Assembly Plan; Correlations between Tracking Plan and Assembly Plan WORKSITE EQUIPMENT AND CRITERIA FOR SELECTION FACILITY MANAGEMENT Facility Management Data analysis and data platforms for FM management (predictive maintenance, etc.).

Modalità d'esame

Modalita di esame: Elaborato scritto individuale; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Individual essay; Group project;
... Delivery of group laboratory work is the prerequisite for taking the exam. Examination procedure: compulsory written test; project work produced in groups. The examination will be conducted in written form and will cover both the theoretical-methodological topics covered in the lessons and the more operational aspects covered during the exercises. The objective is verify the individual skills acquired during the course. The written test with three open questions regarding the topics of the course and an exercise, will take about two hours. No material is allowed during the exam. The final assessment will take into account the outcome of the written examination (done individually) and the results of the exercise (group work). Final grade = 60% written exam grade + 40% exercise grade Criteria for awarding the final grade: passing the exam implies sufficient knowledge of all topics covered in the course. Awards may be given to students who present personal, independently acquired insights and demonstrate the ability to correlate the course content with that of the courses preceding it in the study manifesto.

Testi di riferimento

The students have access to the portal, with lesson material on the individual topics and an updated reference bibliography for each topic covered.

Codice insegnamento 01UUYXS

Structural Design 1° anno · 2° semestre · 6 CFU · ICAR/09 · 0 file

The student will obtain the following competences at the end of the course: 1. Structural modelling and design skill using a commercial finite element software. 2. The competence to select, define and apply the correct…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

The student will obtain the following competences at the end of the course: 1. Structural modelling and design skill using a commercial finite element software. 2. The competence to select, define and apply the correct external loads to a simple structure. 3. The skill to design simple three-dimensional frames in reinforced concrete. 4. Being able to write a design relation of a simple reinforced concrete structure. 5. The skill to draw simple blueprints of reinforced concrete elements: 5.1 General arrangement and reinforcement of a flooring slab; 5.2 General arrangement and reinforcement of beams and columns; 5.3 General arrangement and reinforcement of foundation girder.

Programma

The course is aimed to teach the design of a simple reinforced concrete structure for residential (housing, school, commercial...) use.

1. Design using limit states 1.1. Basic concepts of structural safety with semi-probabilistic approach 1.1.1. Definition of characteristic value of actions and resistances 1.2. Ultimate limit states 1.2.1. Equilibrium 1.2.2. Structural failure 1.2.3. Geotechnical failure 1.2.4. Accidental combination 1.2.5. Seismic combination 1.3. Serviceability limit states 1.3.1. Characteristic, Frequent and Quasi Permanent combinations 1.3.2. Stress control 1.3.3. Deformability control 1.3.4. Crack control 2. Actions on structures 2.1. Self-weight and permanent loads 2.2. Anthropic actions (crowd loads, moving loads) 2.2.1. Residential buildings 2.2.1.1. Floors 2.2.1.2. Staircases 2.2.1.3. Balconies 2.2.2. Offices 2.2.3. Buildings subjected to congregation of people (restaurants, conference halls, sport…) 2.2.4. Shopping buildings 2.2.5. Storage facilities (libraries, warehouses) 2.3. Wind loads 2.3.1. Basic concepts (wind velocity, terrain category, turbulence, wind pressure) 2.3.2. Wind forces 2.3.2.1. Local verification 2.3.2.2. Global verification 2.3.3. Wind action on structures 2.3.3.1. Vertical walls (front and side walls) 2.3.3.2. Flat roofs 2.3.3.3. Mono-pitch roofs 2.3.3.4. Duo-pitch roofs 2.3.3.5. Hipped roofs 2.3.3.6. Multi-span roofs 2.4. Snow loads 2.4.1. Flat roof 2.4.2. Single pitch roof 2.4.3. Double pitched roof 2.4.4. Cleristory or M shaped roofs 2.4.5. Flat roof close to taller construction 2.4.6. Cylindrical roof 2.5. Temperature loads 2.5.1. Seasonal effect 2.5.2. Daily effect 2.6. Foundation settlements 3. Durability of reinforced concrete structures 3.1. The concept of durability 3.2. Environmental aggressions to concrete structures 3.2.1. Chemical attack 3.2.2. Reinforcement corrosion 3.2.3. Freeze and thaw 3.3. Concrete prescription according to EN 206 3.3.1. Resistance class 3.3.2. Environmental exposure class 3.3.3. Maximal dimension of aggregates 3.3.4. Consistency class 3.3.5. Chloride content class 3.4. Concrete cover calculation 3.5. Reinforcing steel prescriptions according to EN10080 4. Reinforced concrete structural typologies: flooring systems 4.1. Two way solid body flat slab 4.2. Two way solid body flat slab with drops 4.3. Two way waffle plate (with and without drops) 4.4. Two way solid body flat slab with deeper beams 4.5. One way joist slabs: 4.5.1. without blocks 4.5.2. with precast panels (predalles) 4.5.3. with hollow clay blocks and cast in situ concrete joists 4.5.4. with hollow clay blocks and lattice prefabricated joist 4.5.5. with hollow clay blocks and precast, prestressed concrete joists 4.5.6. with synthetic blocks and precast, prestressed concrete joists 4.6. Hollow core slabs with cast in situ topping 4.7. Bubble deck 4.8. Composite steel concrete slab with profiled steel decking 5. Structural verifications 5.1. Instability: 5.1.1. Effect of geometrical imperfections 5.1.2. Slenderness of an element 5.1.3. Verification for instability 5.2. Review of shear resistance of a concrete member without shear reinforcement 5.3. Review of shear resistance of a concrete member with shear reinforcement 5.4. Combination of shear and torsion 5.5. Punching 6. Finite element modelling of a residential building 6.1. Definition of nodes and elements 6.2. Definition of materials 6.3. Definitions of cross sections 6.4. Definitions of element groups 6.5. Definitions of boundary conditions 6.6. Definitions of loads: 6.6.1. Nodal loads 6.6.2. Element loads 6.7. Definition of load cases an loads combos 6.8. Design verifications at ULS and SLS 7. Reinforced concrete basic elements details 7.1. Spacers 7.2. Beam reinforcement layout 7.3. Column reinforcement layout 7.4. Beam-column node 7.5. Staircase layout 7.6. Foundation footing with connecting beam layout 7.7. Foundation beam reinforcement layout

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
... The exam intends to verify the achievement of the following objectives: ability in modeling, dimensioning and verifying structures and structural members through methodologies of immediate use and common application with respect to actions. This with respect to different construction materials and different structural elements analyzed in the course. The exam will be exploited in two parts with separate evaluation: 1. the delivery of a design case study realized in groups; 2. an oral exam. The oral exam will be composed by: • the discussion of the assigned case study with the aim to assess the individual contribution; • the discussion of the topics of the course. “ The final grade will be achieved as the average value between the grades of the design case study and the oral exam.

Testi di riferimento

Theory and practice lessons are done with the aid of electronica support: 1. Slides and textbook written by the teacher. 2. Software recording sessions. Lesson slides are available for downloads on the Polito portal. The following national and international design codes are can be downloaded freeware: 1. DECRETO 17 gennaio 2018. “Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni»� - NTC 2018 2. CIRCOLARE 21 gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP. Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni�» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018. 3. CNR-DT 207/2008 - Istruzioni per la valutazione delle azioni e degli effetti del vento sulle costruzioni 4. EN 1990 - Eurocode - Basis of structural design 5. EN 1991-1-1 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-1: General actions -Densities, self-weight, imposed loads for buildings. 6. EN 1991-1-3 Eurocode 1 - Actions on structures - Part 1-3: General actions - Snow loads. 7. EN 1991-1-4 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions -Wind actions 8. EN 1991-1-5 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-5: General actions -Thermal actions 9. EN 1992-1-1 (2004) - Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings The following freeware books are suggested to reach a deeper knowledge: 1. EC2 Commentary – Published by the European Concrete Platform ASBL, June 2008 2. EC2 Worked Examples - Published by the European Concrete Platform ASBL, 2008 The following printed texts are also recommended: 1. Toniolo G., Di Prisco M., Reinforced Concrete Design to Eurocode 2, Springer Tracts in Civil Engineering, 2018. 2. O’ Brien E., Reinforced and prestressed concrete design to EC2: The Complete Process, 2012. 3. Kamara M.E., Novak L. C., Simplified Design of Reinforced Concrete Buildings, Portland Cement Association, 2011.

Codice insegnamento 01UUXXS

Teoria delle strutture 1° anno · 1° semestre · 6 CFU · ICAR/08 · 0 file

Al termine dell’insegnamento, coloro che avranno seguito con profitto saranno in grado di: 1. Definire le caratteristiche fondamentali dei diversi elementi strutturali trattati (ad es. travi, archi, lastre) e i parametri…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

Al termine dell’insegnamento, coloro che avranno seguito con profitto saranno in grado di: 1. Definire le caratteristiche fondamentali dei diversi elementi strutturali trattati (ad es. travi, archi, lastre) e i parametri che ne caratterizzano il comportamento. 2. Spiegare le ipotesi alla base dei diversi modelli teorici adatti ai diversi casi applicativi e descrivere i principali risultati da essi ottenibili. 3. Descrivere ipotesi, principi e procedure che concorrono alla formulazione di un modello numerico a elementi finiti di una struttura. 4. Applicare le conoscenze apprese all’analisi e alla soluzione di un problema strutturale nell’ambito degli argomenti trattati; 5. Costruire un modello numerico di una struttura per determinarne la risposta meccanica mediante un software applicativo; 6. Ideare e dimensionare una struttura atta a soddisfare requisiti assegnati e verificarne la sicurezza mediante le tecniche apprese.

Programma

L’insegnamento di Teoria delle strutture si inserisce nel percorso formativo del corso di Ingegneria Edile (Resilienza del costruito) con l’obiettivo di espandere gli strumenti concettuali utili per valutare, nel contesto della progettazione integrale, la sicurezza del sistema strutturale degli edifici nuovi o esistenti, contribuendo a formare tecnici consapevoli dell'importanza di rendere l'ambiente costruito sicuro e resiliente, in accordo al Sustainable Development Goal 11 delle Nazioni Unite. A questo fine si estendono le conoscenze già acquisite sul comportamento della trave rettilinea ad altri elementi resistenti, quali gli archi e le lastre, che si incontrano nella pratica costruttiva, definendone gli appropriati modelli teorici, necessari per la previsione e l’interpretazione della risposta strutturale alle azioni applicate. Inoltre, poiché nell’attuale contesto l’analisi strutturale deve integrarsi con la progettazione complessiva dell’edificio attraverso strumenti informatici, vengono presentati gli aspetti fondamentali del calcolo strutturale svolto tramite metodi numerici. L’applicazione mediante software professionali di questi metodi a casi reali, anche provenienti da altri insegnamenti svolti in parallelo, fornisce l’occasione di sviluppare le competenze necessarie per l’uso consapevole di tali strumenti.

Soluzione di strutture iperstatiche con il metodo degli spostamenti: concetti fondamentali, esempi di applicazione. Calcolo automatico di sistemi di travi: matrice di rigidezza di una trave nel piano; trasformazione, espansione e assemblaggio della matrice di rigidezza della struttura condizioni di vincolo. Estensione alle strutture tridimensionali. Metodo degli elementi finiti: Formulazione mediante il PLV; discretizzazione; interpolazione; matrici di rigidezza e di massa; carichi nodali; sistemi di riferimento; assemblaggio; condizioni al contorno. Archi: calcolo della spinta, curva delle pressioni. Lastre: sollecitazioni; modello elastico per le lastre piane; equazione di Germain-Lagrange.

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico prodotto in gruppo; Elaborato scritto individuale; Elaborato scritto prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group graphic design project; Individual essay; Group essay;
... L’esame orale è un colloquio che verte sull’accertamento della conoscenza e della comprensione della materia secondo quanto descritto ai punti 1-3 della sezione “Risultati attesi"; la sua durata è di circa 30 minuti e la valutazione è basata su chiarezza di esposizione, appropriatezza della terminologia, capacità di utilizzare e collegare tra loro i concetti appresi, capacità di proporre soluzioni ai quesiti proposti; sono anche possibili domande a chiarimento degli elaborati relativi alle esercitazioni. La valutazione massima è di 33 punti. Gli elaborati relativi alle esercitazioni devono essere consegnati alle scadenze fissate durante il periodo didattico. L'esercitazione individuale accerta le abilità e competenze descritte al punto 4 della sezione “Risultati attesi�, l'esercitazione di gruppo quelle ai punti 5 e 6. La loro valutazione è espressa in trentesimi e si basa su: adeguatezza del modello (11 punti), correttezza dei risultati (11 punti), forma e chiarezza dell’elaborato (11 punti). Il voto finale è ottenuto come media pesata tra i punteggi del colloquio (50%), dell'esercitazione individuale (20%) e dell'esercitazione di gruppo (30%), concedendo la lode per valori maggiori di 31.

Testi di riferimento

Dispense a cura del docente saranno rese disponibili sul portale della didattica. Testi di approfondimento: K.J. Bathe, Finite element procedures, K.J. Bathe, 2014. O. Belluzzi, Scienza delle costruzioni, vol. 2, Zanichelli, 1996. A. Carpinteri, Calcolo automatico delle strutture, Pitagora, 1997. L. Corradi Dell’Acqua, Meccanica delle strutture, vol. 2, McGraw-Hill, 2010. R. Szilard, Theories and applications of plate analysis: classical numerical and engineering methods, Prentice Hall, 2004. S. Timoshenko, S. Woinowsky-Krieger, Theory of plates and shells, McGraw-Hill, 1964. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu, The finite element method: its basis and fundamentals, Elsevier, 2005. Per le applicazioni del calcolo strutturale si userà il software RFEM 6, basato sul metodo degli elementi finiti, prodotto e commercializzato da Dlubal Software, che concede licenze gratuite per studenti (https://www.dlubal.com/it). Per lo svolgimento delle verifiche strutturali si useranno i fogli di calcolo Excel predisposti da Fondazione Promozione Acciaio (https://www.promozioneacciaio.it/).

Codice insegnamento 02CUGXS

Theory of Structures 1° anno · 1° semestre · 6 CFU · ICAR/08 · 0 file

The student should learn how to discuss, in a rational and quantitative way, the points of strength and the points of weakness of the structural solutions presented, and the factors that may cause a discrepancy between…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

The student should learn how to discuss, in a rational and quantitative way, the points of strength and the points of weakness of the structural solutions presented, and the factors that may cause a discrepancy between the expected theoretical behavior and the experimental performance of a structure.

Programma

The main objective of this course is to develop, in the Building Engineering student, the knowledge and ability to analyze different structural typologies, that are frequently encountered in the historical heritage, and that can also be successfully employed in new constructions, with the aid of new materials and technologies for green building applications. The focus will be in particular on structures basing their load carrying capacity on their shape, such as arcs, membranes, and shells with single and double curvatures. The analysis of additional structural typologies is also included, such as beam and frame systems. To complete the educational purpose, the course also covers the basics of experimental testing and characterization of structures, in such a way to offer a 360-degree vision on the analysis of the structural behavior. Laboratory classes are organized to allow direct experience of testing and characterization issues, by using simple structural models.

STRUCTURAL TYPOLOGIES (20h): Brief review of graphical statics and construction history; theory and examples of arch constructions; vaulted systems: simple and compound vaults (barrel, pavilion, cross, dome vaults); beam and frame systems. EXERCISES (10h): Examples of calculation of the stress and strain state in structural elements. EXPERIMENTAL TESTING AND CHARACTERIZATION OF SIMPLE STRUCTURAL MODELS (30h): general introduction and lab classes on beam, frame, arch, and plate models under different constraints; non-destructive testing via ultrasonic and rebound hammer testing methods; material characterization according to European standards.

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group essay;
... The exam consists of two mandatory parts, as described below. 1. GROUP ESSAY. The laboratory classes are assessed through the related reports, which must be structured as a written group essay, in accordance with a template provided by the teacher, and must be delivered at least one week before the oral exam. The teacher analyzes the reports and proposes a grade on two levels (sufficient / insufficient), which does not contribute to the definition of the final grade. The achievement of the sufficiency level is only a necessary condition to access the oral exam. 2. ORAL EXAM. The learning outcomes and the degree of autonomy and maturity of the student in critically discussing the course topics are assessed through an oral test, during which the examiners ask the student at least two questions, i.e., one (or more) about the part of the syllabus related to the structural typologies, and one (or more) about the part of the syllabus related to the experimental testing and characterization. Depending on the question asked, the student is free to write notes, schemes, and simple calculations to facilitate discussion. At the end, the examiners discuss privately the outcomes of the oral test and propose a grade up to 30 cum laude, which averages their judgements on the learning outcomes achieved by the student. The final grade is given by the individual grade out of thirty obtained in the oral exam.

Testi di riferimento

A. Carpinteri: Structural Mechanics Fundamentals, CRC Press, Taylor and Francis Group, 2014. Additional reading materials, data, and templates will be made available through the Teaching Portal.

Codice insegnamento 01FXFXS

Valutazione degli investimenti per le trasformazioni urbane 1° anno · 1° semestre · 6 CFU · ICAR/22 · 0 file

Gli argomenti del programma didattico sviluppano la capacità di valutare in via preliminare la fattibilità degli investimenti (sia pubblici, sia privati, sia misti) e di comprendere il complesso iter di programmazione,…

Scheda dell'insegnamento

Obiettivi formativi

Gli argomenti del programma didattico sviluppano la capacità di valutare in via preliminare la fattibilità degli investimenti (sia pubblici, sia privati, sia misti) e di comprendere il complesso iter di programmazione, realizzazione e gestione delle opere pubbliche. L'insegnamento sviluppa, inoltre, una formazione di base sulla disciplina del PPP, il cui ricorso è sempre più frequente tra le pubbliche amministrazioni che intendono affidare a un operatore privato l’attuazione di un progetto per la realizzazione di opere pubbliche o di pubblica utilità e per la gestione dei relativi servizi.

Programma

L’insegnamento, specificatamente rivolto alla formazione di secondo livello caratterizzante l'Ingegneria Edile, approfondisce aspetti di fattibilità (tecnica, amministrativo procedurale, economico sociale e finanziaria) per gli investimenti pubblici e privati. A partire dalle fasi preliminari di programmazione degli investimenti, verranno introdotti i contenuti delle verifiche preliminari di fattibilità , in particolare per quanto attiene alle valutazioni economiche e finanziarie, attraverso tecniche di analisi monetarie basate sui flussi di cassa (quali l'Analisi Costi Benefici e l'Analisi Costi Ricavi). Infine, l'insegnamento approfondisce le tematiche della collaborazione tra pubblico e privato (PPP) attraverso le diverse forme contrattuali previste dalla normativa.

VALUTAZIONE DEGLI INVESTIMENTI IMMOBILIARI PRIVATI L’evoluzione del mercato immobiliare italiano: cenni sul processo di sviluppo immobiliare. Analisi costi - ricavi (ACR): struttura, previsione dei costi di investimento, stima dei ricavi attraverso indagini di mercato, piano delle vendite; costi connessi: oneri finanziari, linea di credito, tassazione. Indicatori di convenienza economica (VAN, TIR); soglia di accettabilità dell'investimento; ACR per il calcolo del valore di trasformazione di un'area edificabile. Analisi di sensibilità e cenni all’analisi di rischio. VALUTAZIONI PRELIMINARI DI FATTIBILITÀ E PROGRAMMAZIONE DEGLI INVESTIMENTI PUBBLICI Programmazione triennale per gli Enti Pubblici: Programma Triennale e Elenco Annuale; analisi preliminari di fattibilità . Normativa e contenuti del DOCFAP e del progetto di fattibilità tecnica ed economica Riferimenti ai contenuti delle valutazioni "ex studio di fattibilità ": indicazioni e contenuti fino al 2008; la determina 1/2009 dell’Autorità di Vigilanza, contenuti di fattibilità del Nuovo Codice dei Contratti Pubblici. Fattibilità tecnico-territoriale, ambientale e amministrativo-procedurale: contenuti; casi studio. Fattibilità economico sociale e finanziaria: l’analisi per funzioni e le alternative; la domanda potenziale. VALUTAZIONE DEGLI INVESTIMENTI PRIVATI PER LA GESTIONE: Piano Economico Finanziario: struttura; indicatori di convenienza economica (VAN, TIR); soglia di accettabilità dell'investimento e WACC; applicazione del Business Model Canvas per ipotesi di gestione privata di servizi pubblici o di pubblica utilità . PARTENARIATO PUBBLICO PRIVATO Il partenariato pubblico privato: definizioni e tipologie contrattuali di collaborazione. La concessione di costruzione e gestione: normativa, procedure e ambiti di applicazione. Il Project Financing: normativa, procedure e ambiti di applicazione. Altre forme di partenariato: approfondimenti e casi studio.

Modalità d'esame

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group essay;
... Le competenze sulla fattibilità e sulla valutazione degli investimenti pubblici, privati o misti, vengono verificate in itinere attraverso le due esercitazioni. Nella forma "in presenza", l’esame orale è volto alla verifica delle competenze acquisite, in particolare sui temi della programmazione e gestione degli investimenti pubblici e privati, oltre che sulle forme di collaborazione pubblico privata. Le domande proposte (minimo 2) spazieranno su tutti gli argomenti del programma, indipendentemente dagli esiti delle due esercitazioni svolte. La votazione finale terrà conto dell’esito dell’esame orale e dei risultati delle esercitazioni, nelle seguenti misure: 50% voto orale 10% voto esercitazione di gruppo sulle scelte di gestione 40% voto esercitazione di gruppo sulla valutazione degli investimenti privati

Testi di riferimento

Le dispense sugli argomenti trattati verranno messe a disposizione durante lo svolgimento dell’insegnamento attraverso il portale della didattica. Per approfondimenti sugli investimenti immobiliari privati: - F. Prizzon, Gli investimenti immobiliari. Analisi di mercato e valutazione economico- finanziaria degli interventi, celid, Torino, 2001; - M. Bravi, E. Fregonara, Promozione e sviluppo immobiliare. Analisi dei processi e tecniche di valutazione, Celid, Torino, 2004 - M. Massari, Finanza aziendale. Valutazione, Mc Graw-Hill, Milano, 1998; - A. Borello, Il business plan. Dalla valutazione dell’investimento alla misurazione dell’attività d’impresa, Mc Graw-Hill, Milano, 2005 Per le lezioni sugli studi di fattibilità e sulla programmazione delle opere pubbliche: - D. Lgs. 36/2023 e s.m.i. Nuovo Codice dei contratti pubblici di lavori, servizi e forniture; - Linee guida regionali per la redazione degli studi di fattibilità http://www.regione.piemonte.it/programmazione/vetrina/media/files/Linee_guida_regionaliSdF.pdf

Codice insegnamento 01UURXS

Building Engineering Courses (vedi Piano di studi completo ) 2° anno · Annuale · 24 CFU · 0 file
Corsi di ingegneria edile/Building Engineering Courses (vedi Piano di studi completo ) 2° anno · Annuale · 24 CFU · 0 file
Crediti liberi (vedi Piano di studi completo ) 2° anno · Annuale · 18 CFU · 0 file
Elective courses (vedi Piano di studi completo ) 2° anno · Annuale · 18 CFU · 0 file
Tesi 2° anno · Annuale · 18 CFU · 0 file
Thesis 2° anno · Annuale · 18 CFU · 0 file

Recensioni del corso

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