Environmental and Sustainable Building Engineering - Ingegneria per l'Ambiente e l'Edilizia Sostenibile (sede di Rieti)

Il corso si pone l’obiettivo di fornire agli studenti iscritti al primo anno del Corso di Laurea in Ingegneria Edile le conoscenze di base circa il farsi materiale e operativo dell'architettura. La didattica ha dunque per oggetto la comunicazione/apprendimento di quel complesso di principi, nozioni, regole d'arte, cognizioni scientifiche e tecniche che concorrono a definire la effettiva ed efficace costruibilità dell'opera di architettura e che, ancora alla metà dell'ottocento, erano compresi sotto la denominazione di "Arte del Costruire".

Obiettivi formativi (finalità)

Il corso si fonda sull’assunto teorico che l’architettura sia ideazione, organizzazione e costruzione dello spazio dell’uomo in uno specifico contesto ambientale, storico, sociale e culturale; più esattamente, essa può essere precisata come configurazione coerente ed organica (“composizione”) degli elementi che determinano la forma, la dimensione, ma soprattutto la qualità ed il carattere di un insieme di spazi chiaramente strutturati tra loro, destinati alla vita e alle attività delle persone; spazi, cioè, di cui si siano intenzionalmente stabilite le reciproche relazioni di senso, ancor prima che distributive, geometriche o morfologiche; spazi in grado di trascendere il loro aspetto funzionale, per esprimere quel concetto kahniano di ordine che precede e governa il loro farsi “meditato”.

L’architettura, dunque, realizza sempre un complesso sistema di relazioni spaziali che, non solo descrive l’orditura dei rapporti tra le funzioni racchiuse al suo interno, ma, al tempo stesso, stabilisce e misura l’assetto, l’apertura, la trama di connessioni fisiche, visuali o metaforiche di quelle stesse funzioni rispetto alla città o alla natura all’esterno.

Il progetto architettonico, quindi, è inteso come processo logico-deduttivo, ed insieme artistico-intuitivo, capace di ridurre ad una sintesi equilibrata, armonica e necessaria - ma soprattutto espressiva - le esigenze spesso divergenti legate alle sue tre componenti (vitruviane) essenziali: la ratio utilitatis, la ratio firmitatis e la ratio venustatis.

D’altra parte, esso è inteso anche come strumento di conoscenza, di ricerca e sperimentazione paziente, attraverso il quale vagliare e far emergere le potenzialità latenti di un luogo, le sue valenze storico-ambientali, proponendo inoltre una rappresentazione della condizione contemporanea, un’interpretazione dello spirito del proprio tempo.

Progettare un’opera di architettura, quindi, è un atto analitico, critico e artistico insieme; significa porsi comunque in rapporto con l'esistente, con il processo di costruzione e trasformazione materiale del territorio, ma anche con il processo di evoluzione e maturazione del pensiero in un determinato momento storico e in un particolare ambito culturale. Ogni nuovo edificio, ogni intervento, anche di modesta entità, tende infatti a modificare il contesto, ad offrirne un lettura interpretativa; in sostanza esprime un giudizio, seleziona le tracce, misura lo spazio, restituendone una diversa configurazione - una diversa identità - ed instaurando relazioni inattese, o recuperando relazioni disattese, con le altre architetture, con la città e con il paesaggio.

Partendo da questi presupposti concettuali, il corso si propone di trasmettere le conoscenze disciplinari e metodologiche utili ad affrontare il progetto architettonico di residenze collettive, ponendo gli studenti nelle condizioni di saper analizzare ed interpretare le opere dei più significativi architetti moderni e contemporanei, ma anche di apprendere il senso di alcune questioni centrali nel processo progettuale, per potersi poi cimentare nel progetto di un piccolo insediamento residenziale.

Considerata la centralità ed imprescindibilità del progetto nel percorso formativo dello studente, il tema applicativo da sviluppare durante il semestre assume il valore di efficace strumento didattico per sondare aspetti anche generali della disciplina quali, ad esempio: il concetto di “scala”; il rapporto tra architettura e ambiente; la relazione tra spazio interno e spazio esterno; la composizione dei pieni e dei vuoti; la coerenza tra concezione architettonica e tecniche costruttive; la corrispondenza tra articolazione spaziale, distribuzione funzionale, soluzione strutturale e configurazione formale; il riferimento ad uno specifico impianto tipologico; l’uso della geometria e della modulazione nella determinazione e nel controllo della forma.

Peraltro, l’acquisizione delle nozioni di base implica, quale ulteriore finalità del corso, lo sviluppo di quella capacità critica individuale, indispensabile per consentire a ciascun allievo di avviare la costruzione di un approccio personale all’architettura.

Contenuti disciplinari (cicli di lezioni)

I diversi argomenti teorici sono organizzati in due cicli di 6 lezioni ciascuno: il primo gruppo è incentrato su alcuni nodi tematici riguardanti la progettazione architettonica, strettamente correlati all'esercitazione progettuale da sviluppare durante il semestre; il secondo gruppo, invece, affronta la figura e l'opera di alcuni "maestri" dell'architettura moderna in Europa e negli Stati Uniti d'America.

Primo ciclo di lezioni:

1) Le case basse ad alta densità come modello insediativo sostenibile

2) Schiere (o grappoli) di case a patio

3) Tessuti di case a patio

4) Case a schiera semplici (affiancate)

5) Case a schiera complesse (sovrapposte o intrecciate)

6) Tessuti di case a schiera

Secondo ciclo di lezioni:

1) Adolf Loos | Lo spazio modulato. Raumplan: la poetica dei livelli sfalsati (parte 1)

2) Adolf Loos | Lo spazio modulato. Raumplan: la poetica dei livelli sfalsati (parte 2)

3) Alvar Aalto | Lo spazio organico. Tra costruzione logica dell’intelletto e dimensione informale della natura (parte 1)

4) Alvar Aalto | Lo spazio organico. Tra costruzione logica dell’intelletto e dimensione informale della natura (parte 2)

5) Louis I. Kahn | Lo spazio strutturato. Ordine geometrico e organizzazione gerarchica delle funzioni (parte 1)

6) Louis I. Kahn | Lo spazio strutturato. Ordine geometrico e organizzazione gerarchica delle funzioni (parte 2)

Laboratorio progettuale

L'esercitazione consiste nel progetto architettonico di un piccolo insediamento di residenze sociali basse ad alta densità nella città di Rieti, quartiere di Campoloniano, intese come un modello insediativo sostenibile, capace di contrastare lo sviluppo urbano diffuso e incontrollato (sprawl); sarà portato avanti nel corso del semestre attraverso una serie di disegni tecnici, in modo da rendere evidente, da un lato la relazione tra il nuovo insediamento residenziale e il contesto urbano circostante, dall'altro la qualità e la varietà degli alloggi - con riferimento ai loro caratteri tipologici, spaziali e funzionali - così come la loro relazione reciproca, tale da produrre un complesso architettonico unitario.

La presenza alle lezioni e al laboratorio progettuale è fortemente consigliata, ancorché non obbligatoria; in ogni caso, tutti gli studenti dovranno presentare al docente lo stato di avanzamento del progetto almeno tre volte nel corso del semestre (ciò è obbligatorio anche per coloro che non potranno frequentare). Gli studenti che non presenteranno lo stato di avanzamento del progetto durante il semestre non saranno ammessi all'esame.

• 24.09.2025 Lezione introduttiva
• 01.10.2025 Lezione 1 + Laboratorio progettuale 1
• 08.10.2025 Lezione 2 + Laboratorio progettuale 2
• 15.10.2025 Lezione 3 + Laboratorio progettuale 3
• 22.10.2025 Lezione 4 + Laboratorio progettuale 4
• 29.10.2025 Lezione 5 + Laboratorio progettuale 5
• 05.11.2025 Lezione 6 + Laboratorio progettuale 6
• 12.11.2025 Lezione Adolf Loos + Laboratorio progettuale 7
• 19.11.2025 Lezione Alvar Aalto + Laboratorio progettuale 8
• 26.11.2025 Lezione Alvar Aalto + Laboratorio progettuale 9
• 03.12.2025 Lezione Louis Kahn + Laboratorio progettuale 10
• 10.12.2025 Lezione Louis Kahn + Laboratorio progettuale 11
• 17.12.2025 Lezione conclusiva + Laboratorio progettuale 12

Disegni richiesti, modalità di verifica delle conoscenze e criteri di valutazione

L'esame consiste: primo, nella lettura di un libro (liberamente scelto tra quelli indicati negli elenchi ‘a’ o ‘b’); secondo, nella verifica dei contenuti trasmessi agli studenti nel secondo ciclo di lezioni; terzo, nella valutazione del progetto architettonico sviluppato durante le ore di laboratorio e presentato attraverso i seguenti disegni, organizzati in un numero adeguato di tavole formato A2 (59,4 cm x 42 cm):

• planimetria complessiva (con ombre) dell'insediamento residenziale inserito nel contesto urbano, inclusi gli spazi esterni pubblici o semipubblici (1:500)
• piante dell'intero insediamento ai vari livelli, tenendo conto del terreno in pendenza (1:200)
• almeno una sezione dell'intero insediamento lungo la pendenza (1:200)
• prospetto frontale e prospetto laterale (con ombre) dell'intero insediamento (1:200)
• piante, sezioni e prospetti dettagliati di ogni tipo di alloggio (1:100)
• viste tridimensionali a scelta (assonometrie o sezioni assonometriche, prospettive o, eventualmente, foto inserimenti)

Criteri di valutazione del progetto:

• coerenza architettonica della proposta, espressa attraverso una configurazione organica dell'insieme e delle sue parti
• capacità di stabilire rapporti misurati e significativi con il contesto urbano/naturale circostante (tenendo anche conto della pendenza del terreno)
• varietà, qualità e ricchezza degli alloggi e degli spazi pubblici o semipubblici tra le case
• coerenza delle scelte formali e distributive con quelle strutturali e tecniche, con particolare riferimento alle strategie passive di efficienza energetica e sostenibilità ambientale
• qualità, cura e precisione dei disegni tecnici
• autonomia e consapevolezza nella ideazione e nello sviluppo della proposta progettuale

Non sono previsti testi obbligatori

Bibliografia di riferimento

a) per conoscere il pensiero di alcuni maestri dell'architettura contemporanea in Europa:

HERTZBERGER H., Lessons for Students in Architecture, 010 Publishers, Rotterdam, 1991

MONEO R., The Freedom of the Architect, The University of Michigan, 2002

ZUMTHOR P., Atmospheres. Architectural Environments, Surrounding Objects, Birkhäuser, Basel, 2006

b) per approfondire temi ed esempi riguardanti l'architettura delle residenze sociali collettive:

GAUSA M., Housing: New Alternatives, New Systems, Birkhäuser, Basel, 1998

SAGGIO A., Louis Sauer. The Architect of Low-rise High-Density Housing, Lulu, Raleigh, 2014

WATKINSON F., The golden age of Camden housing, Independent Publishing Network, London, 2019

c) per approfondire lo studio di Adolf Loos:

LOOS A., Ornament and Crime. Selected Essays, Ariadne Press, Riverside, 1997 (1st ed. Ornament und Verbrechen, 1929)

MASHECK J., Adolf Loos: The Art of Architecture, I.B. Tauris Publishers, London, 2013

LONG C., Essays on Adolf Loos, KANT Publishers, Praha, 2020

d) per approfondire lo studio di Alvar Aalto:

SCHILDT G., A Life’s Work. Architecture, Design and Art, Otava Publishing Company Ltd, Helsinki, 1994

WESTON R., Alvar Aalto, Phaidon Press, London, 1995

STEWART J., Alvar Aalto Architect, Merrell Publishers Ltd, London, 2017

e) per approfondire lo studio di Louis I. Kahn:

KAHN L.I., Conversations with Students, Princeton Architectural Press, New York, 1998

LOBELL J., Louis Kahn: Architecture as Philosophy, The Monacelli Press, New York, 2020

WISEMAN C., Louis Kahn. A Life in Architecture, University of Virginia Press, Charlottesville, 2020

Il corso ha l’obiettivo di introdurre gli studenti nell’ambito del HBIM, la declinazione del Building Information Modeling specificamente disegnata per adattarsi alle attività connesse alla conoscenza, restauro, trasformazione e gestione del patrimonio edilizio costruito e dell’edificato storico di cui è particolarmente ricco il nostro paese.

H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Sect.1.[I] HBIM basis

Introduction to HBIM

Regulatory and procedural aspects BIM and HBIM

Level of Development and Level of Accuracy

Sect.2.[II]HBIM operations

HBIM and the Knowledge Framework

The evolution phases of the historical heritage (4D of BIM)

Detailed modeling for HBIM

Representation techniques for constructive knowledge

Sect. 3. [III] HBIM applications

Building heritage management (6D of BIM)

Seismic risk and construction heritage: HBIM for safety measures and anti-seismic devices

HBIM for decay mapping and cracking patterns

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Le lezioni sono organizzate in 3 sezioni:

• 1ª sezione: dal BIM all’HBIM. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sulla definizione di BIM e HBIM, esplorandone i concetti e le definizioni fondamentali, tracciandone le origini, esaminandone il ruolo nella pratica attuale e introducendo il quadro normativo essenziale e i principali software/strumenti per lo sviluppo di modelli BIM/HBIM.
• 2ª sezione: costruzione del modello parametrico storico, dalla teoria alla pratica. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sia sulla fase di modellazione geometrico-parametrica sia sulla fase di implementazione delle informazioni, presentando la metodologia per l’acquisizione dei dati (scan-to-BIM e tecniche di fotogrammetria) e offrendo approfondimenti sull’uso avanzato dei parametri, sull’organizzazione dei dati e sulla loro estrazione (HBIM come archivio digitale).
• 3ª sezione: usi dei modelli per la conoscenza degli edifici storici, tra pratica e ricerca. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano su come visualizzare le informazioni geometriche e costruttive, su come creare elaborati grafici specifici utilizzando software di BIM authoring, sulla definizione del 4D BIM e sugli usi avanzati dell’HBIM, come Realtà Virtuale, Realtà Aumentata e Digital Twin.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

• Lezioni frontali
• Esercitazioni

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Sect.1.[I] HBIM basis

Introduction to HBIM

Regulatory and procedural aspects BIM and HBIM

Level of Development and Level of Accuracy

Sect.2.[II]HBIM operations

HBIM and the Knowledge Framework

The evolution phases of the historical heritage (4D of BIM)

Detailed modeling for HBIM

Representation techniques for constructive knowledge

Sect. 3. [III] HBIM applications

Building heritage management (6D of BIM)

Seismic risk and construction heritage: HBIM for safety measures and anti-seismic devices

HBIM for decay mapping and cracking patterns

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Le lezioni sono organizzate in 3 sezioni:

• 1ª sezione: dal BIM all’HBIM. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sulla definizione di BIM e HBIM, esplorandone i concetti e le definizioni fondamentali, tracciandone le origini, esaminandone il ruolo nella pratica attuale e introducendo il quadro normativo essenziale e i principali software/strumenti per lo sviluppo di modelli BIM/HBIM.
• 2ª sezione: costruzione del modello parametrico storico, dalla teoria alla pratica. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sia sulla fase di modellazione geometrico-parametrica sia sulla fase di implementazione delle informazioni, presentando la metodologia per l’acquisizione dei dati (scan-to-BIM e tecniche di fotogrammetria) e offrendo approfondimenti sull’uso avanzato dei parametri, sull’organizzazione dei dati e sulla loro estrazione (HBIM come archivio digitale).
• 3ª sezione: usi dei modelli per la conoscenza degli edifici storici, tra pratica e ricerca. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano su come visualizzare le informazioni geometriche e costruttive, su come creare elaborati grafici specifici utilizzando software di BIM authoring, sulla definizione del 4D BIM e sugli usi avanzati dell’HBIM, come Realtà Virtuale, Realtà Aumentata e Digital Twin.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

• Lezioni frontali
• Esercitazioni

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
L’esame finale del corso comprende:

• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento degli aspetti teorici del modulo di HBIM;
• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento dei contenuti del modulo di BD4AR;
• la valutazione dei risultati dell’attività di laboratorio, considerando sia la partecipazione in classe durante il semestre, sia il risultato discusso durante l’esame.

Il voto finale è ottenuto dalla combinazione dei tre voti conseguiti (test HBIM, test BD4AR, laboratorio).

Sarà prevista la possibilità di svolgere in classe alla fine di maggio (durante l’orario di lezione) un pre-appello dei test scritti.

In particolare, per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza di base degli argomenti teorici trattati (BIM e HBIM; tecniche costruttivi, problematiche di degrado e principi d’intervento) e di essere in grado produrre un modello HBIM corretto nelle sue componenti principali, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti teorici trattati durante il corso (sia del modulo di HBIM che del modulo di BD4AR), mostrando di essere in grado di descriverli e analizzarli in modo logico e coerente. Deve altresì essere stato in grado di produrre un modello HBIM completo e corretto in ogni componente e di averlo rappresentato correttamente, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
L’esame finale del corso comprende:

• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento degli aspetti teorici del modulo di HBIM;
• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento dei contenuti del modulo di BD4AR;
• la valutazione dei risultati dell’attività di laboratorio, considerando sia la partecipazione in classe durante il semestre, sia il risultato discusso durante l’esame.

Il voto finale è ottenuto dalla combinazione dei tre voti conseguiti (test HBIM, test BD4AR, laboratorio).

Sarà prevista la possibilità di svolgere in classe alla fine di maggio (durante l’orario di lezione) un pre-appello dei test scritti.

In particolare, per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza di base degli argomenti teorici trattati (BIM e HBIM; tecniche costruttivi, problematiche di degrado e principi d’intervento) e di essere in grado produrre un modello HBIM corretto nelle sue componenti principali, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti teorici trattati durante il corso (sia del modulo di HBIM che del modulo di BD4AR), mostrando di essere in grado di descriverli e analizzarli in modo logico e coerente. Deve altresì essere stato in grado di produrre un modello HBIM completo e corretto in ogni componente e di averlo rappresentato correttamente, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Dispense dei docenti

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

• Chuck Eastman, Paul Teicholz, Rafael Sacks,

Kathleen Liston (2018) BIM Handbook. A Guide to

Building Information Modeling for Owners,

Managers, Designers, Engineers and Contractors.

• Reza M. Hosseini, Farzad Khosrowshahi, Ajibade

A. Aibinu, and Sepehr Abrishami, eds. (2021) BIM

Teaching and Learning Handbook Implementation

for Students and Educators.

• Historic England (2017) BIM for Heritage

Developing a Historic Building Information Model.

• Bruno Daniotti, Marco Gianinetto e Stefano Della

Torre, eds. (2020) Digital Transformation of the

Design, Construction and Management Processes

of the Built Environment.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Eastman, et al . BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. Wiley, 2018

Daniotti, Gianinetto, Della Torre. Digital Transformation of the Design, Construction and Management Processes of the Built Environment. Springler, 2020

BIM for Heritage: Developing a Historic Building Information Model. Historic England, 2017

National and international documentson digitaldesign and information models for construction.

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
N/D

BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Dispense dei docenti

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

• Chuck Eastman, Paul Teicholz, Rafael Sacks,

Kathleen Liston (2018) BIM Handbook. A Guide to

Building Information Modeling for Owners,

Managers, Designers, Engineers and Contractors.

• Reza M. Hosseini, Farzad Khosrowshahi, Ajibade

A. Aibinu, and Sepehr Abrishami, eds. (2021) BIM

Teaching and Learning Handbook Implementation

for Students and Educators.

• Historic England (2017) BIM for Heritage

Developing a Historic Building Information Model.

• Bruno Daniotti, Marco Gianinetto e Stefano Della

Torre, eds. (2020) Digital Transformation of the

Design, Construction and Management Processes

of the Built Environment.

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Eastman, et al . BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. Wiley, 2018

Daniotti, Gianinetto, Della Torre. Digital Transformation of the Design, Construction and Management Processes of the Built Environment. Springler, 2020

BIM for Heritage: Developing a Historic Building Information Model. Historic England, 2017

National and international documentson digitaldesign and information models for construction.

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
N/D

Il corso ha l’obiettivo di introdurre gli studenti nell’ambito del HBIM, la declinazione del Building Information Modeling specificamente disegnata per adattarsi alle attività connesse alla conoscenza, restauro, trasformazione e gestione del patrimonio edilizio costruito e dell’edificato storico di cui è particolarmente ricco il nostro paese.

Il corso è un insegnamento di tipo integrato e si compone di due moduli:

• Modul 1: “Building design for architectural renovation” (BD4AR).
• Modulo 2: “HBIM for architectural renovation” (HBIM).

I risultati di apprendimento complessivi attesi del corso sono:

• Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente acquisirà conoscenze relative ai principi teorici della progettazione sull’edificio esistente e alle metodologie del Building Information Modeling (BIM) e dell’Historic/Heritage Building Information Modeling (HBIM) applicate al patrimonio edilizio storico. Lo studente comprenderà inoltre i principali sistemi costruttivi tradizionali e moderni, i fenomeni di degrado dei materiali e i principi teorici e metodologici della conservazione e della riqualificazione architettonica.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente sarà in grado di analizzare e interpretare l’organismo edilizio esistente nelle sue componenti spaziali, costruttive e tecnologiche, applicando metodologie di modellazione informativa per la documentazione e la gestione digitale dell’edificio storico.
• Autonomia di giudizio: lo studente svilupperà la capacità di valutare criticamente le caratteristiche costruttive di un edificio esistente e le migliori strategie per la sua modellazione digitale, individuando strategie coerenti con le caratteristiche dello specifico organismo edilizio.
• Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro ed efficace i risultati dell’analisi di casi studio e delle attività di modellazione, utilizzando elaborati grafici e documentazione tecnica, terminologia appropriata.
• Capacità di apprendimento: lo studente svilupperà la capacità di approfondire autonomamente metodologie, strumenti digitali e conoscenze tecniche relative alla documentazione, analisi e riqualificazione del patrimonio edilizio esistente.

HBIM

I risultati di apprendimento specifici attesi per il modulo di HBIM sono:

• Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso, gli studenti acquisiranno conoscenze relative ai fondamenti teorici del BIM e dell’HBIM e alla loro applicazione nel campo della riqualificazione architettonica e della conservazione del patrimonio costruito. Gli studenti comprenderanno i principi della modellazione digitale degli edifici storici, le principali tecniche di acquisizione dei dati (come laser scanning e fotogrammetria) e i quadri normativi e metodologici che regolano i processi basati sul BIM.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti saranno in grado di applicare le metodologie BIM/HBIM alla documentazione e all’analisi degli edifici storici. In particolare, saranno in grado di sviluppare un modello HBIM di base a partire da dati d’archivio, organizzare informazioni geometriche e semantiche e gestire i dati digitali all’interno di un Common Data Environment strutturato.
• Autonomia di giudizio: gli studenti svilupperanno la capacità di valutare criticamente strategie di modellazione e flussi di lavoro digitali per la documentazione del patrimonio e i processi di riqualificazione. Saranno in grado di selezionare approcci di modellazione, strutture dei dati e livelli informativi adeguati in relazione alle caratteristiche dell’edificio storico e agli obiettivi del progetto.
• Abilità comunicative: gli studenti acquisiranno la capacità di comunicare in modo chiaro i risultati dei processi di modellazione HBIM attraverso modelli digitali, elaborati grafici e dataset strutturati. Saranno inoltre in grado di illustrare le scelte di modellazione e le strategie di organizzazione dei dati utilizzando una terminologia tecnica appropriata.
• Capacità di apprendimento: gli studenti svilupperanno la capacità di approfondire autonomamente le metodologie HBIM, gli strumenti digitali e gli approcci alla gestione dei dati per gli edifici storici, al fine di adattarsi alla continua evoluzione tecnologica nel campo della documentazione digitale del patrimonio, della sua conservazione e valorizzazione.

BD4AR

I risultati di apprendimento specifici attesi per il modulo di BD4AR sono:

• Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del modulo lo studente acquisirà conoscenze relative ai principi teorici della progettazione sull’edificio esistente, con particolare riferimento alla storia della costruzione, alle tecniche costruttive tradizionali e moderne (muratura, calcestruzzo e acciaio) e alle principali forme di degrado dei materiali. Lo studente comprenderà inoltre i principi teorici e metodologici della riabilitazione architettonica e della conservazione del patrimonio edilizio.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

lo studente sarà in grado di analizzare e interpretare l’organismo edilizio storico, individuandone le principali componenti spaziali, costruttive e tecnologiche. Sarà inoltre in grado di riconoscere i principali fenomeni di degrado dei materiali e di applicare criteri di intervento adeguati nei processi di conservazione, manutenzione e riqualificazione degli edifici esistenti.

• Autonomia di giudizio: lo studente svilupperà la capacità di valutare criticamente le caratteristiche costruttive e lo stato di conservazione di un edificio storico, individuando strategie di intervento coerenti con i principi della conservazione e con le specifiche condizioni dell’organismo edilizio.
• Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di descrivere e interpretare le caratteristiche costruttive e lo stato di conservazione di un edificio esistente, attraverso l’uso di una terminologia tecnica appropriata e di elaborati grafici e descrittivi.
• Capacità di apprendimento: lo studente svilupperà la capacità di approfondire autonomamente conoscenze relative alla storia delle tecniche costruttive, ai fenomeni di degrado dei materiali e alle strategie di intervento sugli edifici esistenti, al fine di affrontare in modo consapevole e critico i processi di conservazione e riqualificazione del patrimonio edilizio.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Sect.1.[I] HBIM basis

Introduction to HBIM

Regulatory and procedural aspects BIM and HBIM

Level of Development and Level of Accuracy

Sect.2.[II]HBIM operations

HBIM and the Knowledge Framework

The evolution phases of the historical heritage (4D of BIM)

Detailed modeling for HBIM

Representation techniques for constructive knowledge

Sect. 3. [III] HBIM applications

Building heritage management (6D of BIM)

Seismic risk and construction heritage: HBIM for safety measures and anti-seismic devices

HBIM for decay mapping and cracking patterns

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Le lezioni sono organizzate in 3 sezioni:

• 1ª sezione: dal BIM all’HBIM. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sulla definizione di BIM e HBIM, esplorandone i concetti e le definizioni fondamentali, tracciandone le origini, esaminandone il ruolo nella pratica attuale e introducendo il quadro normativo essenziale e i principali software/strumenti per lo sviluppo di modelli BIM/HBIM.
• 2ª sezione: costruzione del modello parametrico storico, dalla teoria alla pratica. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sia sulla fase di modellazione geometrico-parametrica sia sulla fase di implementazione delle informazioni, presentando la metodologia per l’acquisizione dei dati (scan-to-BIM e tecniche di fotogrammetria) e offrendo approfondimenti sull’uso avanzato dei parametri, sull’organizzazione dei dati e sulla loro estrazione (HBIM come archivio digitale).
• 3ª sezione: usi dei modelli per la conoscenza degli edifici storici, tra pratica e ricerca. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano su come visualizzare le informazioni geometriche e costruttive, su come creare elaborati grafici specifici utilizzando software di BIM authoring, sulla definizione del 4D BIM e sugli usi avanzati dell’HBIM, come Realtà Virtuale, Realtà Aumentata e Digital Twin.

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• Lezioni frontali
• Esercitazioni

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

L’esame finale del corso comprende:

• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento degli aspetti teorici del modulo di HBIM;
• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento dei contenuti del modulo di BD4AR;
• la valutazione dei risultati dell’attività di laboratorio, considerando sia la partecipazione in classe durante il semestre, sia il risultato discusso durante l’esame.

Il voto finale è ottenuto dalla combinazione dei tre voti conseguiti (test HBIM, test BD4AR, laboratorio).

Sarà prevista la possibilità di svolgere in classe alla fine di maggio (durante l’orario di lezione) un pre-appello dei test scritti.

In particolare, per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza di base degli argomenti teorici trattati (BIM e HBIM; tecniche costruttivi, problematiche di degrado e principi d’intervento) e di essere in grado produrre un modello HBIM corretto nelle sue componenti principali, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti teorici trattati durante il corso (sia del modulo di HBIM che del modulo di BD4AR), mostrando di essere in grado di descriverli e analizzarli in modo logico e coerente. Deve altresì essere stato in grado di produrre un modello HBIM completo e corretto in ogni componente e di averlo rappresentato correttamente, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

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Dispense dei docenti

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

• Chuck Eastman, Paul Teicholz, Rafael Sacks,

Kathleen Liston (2018) BIM Handbook. A Guide to

Building Information Modeling for Owners,

Managers, Designers, Engineers and Contractors.

• Reza M. Hosseini, Farzad Khosrowshahi, Ajibade

A. Aibinu, and Sepehr Abrishami, eds. (2021) BIM

Teaching and Learning Handbook Implementation

for Students and Educators.

• Historic England (2017) BIM for Heritage

Developing a Historic Building Information Model.

• Bruno Daniotti, Marco Gianinetto e Stefano Della

Torre, eds. (2020) Digital Transformation of the

Design, Construction and Management Processes

of the Built Environment.

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Eastman, et al . BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. Wiley, 2018

Daniotti, Gianinetto, Della Torre. Digital Transformation of the Design, Construction and Management Processes of the Built Environment. Springler, 2020

BIM for Heritage: Developing a Historic Building Information Model. Historic England, 2017

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Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
N/D

Il corso di Modellazione Digitale per l'Architettura riprende le tematiche già affrontate nel corso di Geometria Descrittiva e Disegno dell'architettura del primo anno del Corso di Laurea in Ingegneria per l'edilizia sostenibile sulla conformazione geometrica dello spazio costruito e sui fondamenti della geometria solida come base per la definizione del modello geometrico astratto. Le diverse modalità di rappresentazione del modello geometrico si configurano come strumento fondamentale a disposizione dell'ingegnere che opera nel settore dell'edilizia sostenibile. La rappresentazione è qui intesa sia nella forma canonica del modello grafico bidimensionale che nella più moderna forma del modello informatico 3D e del BIM.

Il corso si propone di fornire le basi conoscitive relativamente alla pianificazione e alla gestione territoriali, urbane e ambientali nella considerazione dei più generali obiettivi di sostenibilità, nonché di sviluppare (oltre alle specifiche tecniche di analisi, progetto e gestione in campo ambientale, urbano e territoriale) una padronanza degli approcci e delle metodologie di progettazione urbana e ambientale, con particolare riferimento alle prospettive della progettazione partecipata, dello sviluppo locale e dello sviluppo sostenibile, ma soprattutto con particolare riguardo alla specifica situazione delle aree interne, ovvero di quei territori caratterizzati da elevati gradi di naturalità, bassa densità antropica (e tendenziali fenomeni di spopolamento), insediamento disperso e minore disponibilità di servizi, ma che comunque sono caratterizzati da importanti potenzialità da valorizzare.

Il corso prevede lezioni teoriche accompagnate da un'esercitazione di analisi e pianificazione su un caso studio che sarà scelto all'inizio del corso. Il caso studio può essere ovunque nel mondo, ma deve avere caratteristiche di marginalità (socio-demografica, economica, territoriale).

L'esercitazione si sviluppa attraverso 3 consegne:

una mappa territoriale, una mappa dei rischi e una mappa delle potenzialità relative al luogo prescelto.

L'esame consisterà nell'elaborazione di un dossier di pianificazione composto dalle tre mappe prodotte durante le consegne, accompagnato da una proposta di strategia per l'area in questione (basata su un set di politiche da attuare e sulla loro spazializzazione).

Il corso prevede una visita a un caso studio di interesse nell'area del reatino.

La prova d'esame consiste nella presentazione del dossier di pianificazione elaborato durante il semestre. Durante la prova saranno testate le conoscenze teoriche acquisite tramite domande relative sui temi affrontati durante il corso.

Paul F. Downton (2008), Ecopolis: Architecture and Cities for a Changing Climate, Springer.

Chiara Tornaghi, Michiel Dehaene (2020), Resourcing an Agro-Ecological Urbanism.

Piovani T., Varotto M. (2021). Viaggio nell’Italia dell’Antropocene. Aboca

Barca, F. (2009). An agenda for a reformed cohesion policy: A plce-based approach to meeting European union challenges and expectations. Independent report, Prepared at the Request of the European Union Commissioner for Regional Policy, Danuta Hübner, Bruxelles: European Commission.

Barca, F., McCann, P., & Rodríguez-Pose, A. (2012). “The case for regional development intervention: Place-based versus place-neutral approaches”. Journal of Regional Science, 52(1), 134–152.

DG ECHO - Directorate-General for European Civil Protection and Humanitarian Aid Operations (2021), Guidance Note “Disaster Preparedness”.

Leino H., Puumala E. (2020). «What can co-creation do for the citizens? Applying co-creation for the promotion of participation in cities» Politics and Space, Vol. 39(4) 781–799.

Koop, Pecqueur (2020). “Territorial resources, proximity economics and new urban dynamics : the case of the city of Grenoble.” Edward Elgar. Local resources, territorial development and well-being, 10.4337/9781789908619.00010⟩.

Barroco, F., Cappellaro, F., Palumbo, C. (2020). Le Comunità Energetiche. Una Guida per Orientare I Cittadini Nel Nuovo Mercato Dell’energia. https://doi.org/10.12910/DOC2020‐012

Babì Almenar et al. (2021). «Nexus between nature-based solutions, ecosystem services and urban challenges», in Land Use Policy 100. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2020.104898.

Gli insegnamenti opzionali sono finalizzati sia al completamento delle conoscenze necessarie all'ingegnere per operare con consapevolezza nel campo civile-edile-ambientale, ma anche alla formazione di competenze professionali in alcuni specifici settori al fine di strutturare il percorso formativo secondo due curricula, sensibilmente diversi: da un lato si consente di orientare la formazione verso l'oggetto edificio, approfondendo gli aspetti progettuali ed esecutivi di esso, e dall'altro, senza perdere i fondamenti strutturali e tecnologici dell'edificio stesso, si tende a privilegiare il sistema edilizio, comprensivo dei servizi e delle infrastrutture, in cui l'edificio stesso è inserito.

Il corso fornisce conoscenze di base sul telerilevamento e su come viene applicato allo studio e al monitoraggio della superficie terrestre e del suo ambiente. Alla fine del corso lo studente è in grado, tramite il software GIS e le immagini di telerilevamento, di acquisire informazioni qualitative e quantitative sul territorio su diversa scala e il suo cambiamento nel tempo.

Obiettivi del corso

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di ...

1. Definire e descrivere l'applicazione base di telerilevamento

2. Analizzare e spiegare scopi, vantaggi e limitazioni del telerilevamento.

3. Descrivere le caratteristiche di base delle immagini di telerilevamento.

4. Utilizzare le immagini satellitari più appropriate per acquisire informazioni qualitative e quantitative per un'applicazione specifica

5. Utilizzare il software GIS per l'elaborazione e l'analisi dei dati

6. Utilizzare i dati LiDAR per la produzione di modelli digitali del terreno

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di :

1. Definire e descrivere l'applicazione base di telerilevamento

2. Analizzare e spiegare scopi, vantaggi e limitazioni del telerilevamento.

3. Descrivere le caratteristiche di base delle immagini di telerilevamento.

4. Utilizzare le immagini satellitari più appropriate per acquisire informazioni qualitative e quantitative per un'applicazione specifica

5. Utilizzare il software GIS per l'elaborazione e l'analisi dei dati

6. Conoscere gli elementi base per la progettazione di un GIS

7. Utilizzare i dati LiDAR per la produzione di modelli digitali del terreno..

Modulo: GIS
Geodesia e cartografia: il geoide, l'ellissoide, le coordinate geografiche: latitudine, longitudine e altezza ellissoidica, altezza ellissoidica e ortometrica, ondulazione del geoide, modello del geoide (egm2008), datum geodetico, datum globale e locale, proiezione di Gauss, coordinate UTM, realizzazione e trasformazione del datum, trasformazione dal datum locale al datum globale.

Dati spaziali: componente spaziale e tematica dei dati, componente spaziale: modello di dati vettoriali o raster, componente tematica: numerica o alfanumerica, risoluzione dei dati raster: geometrica, radiometrica, temporale e spettrale, formato geotiff o file world per dati raster georeferenziati.

Introduzione al GIS: QGIS / ArcGIS

Esercizi GIS con dati spaziali:

• produzione di mappe: creazione di una mappa statica
• georeferenziazione di un raster
• trasformazione del datum (da datum locale a datum globale) di dati raster e vettoriali

Modulo: REMOTE SENSING
Statistica: errori nelle misurazioni: errore grossolano, errore sistematico, errori casuali, precisione e accuratezza, indice statistico: valore medio e varianza, deviazione standard, intervallo di confidenza, densità della distribuzione di probabilità di Gauss, rappresentazione di un pixel nello spazio spettrale, media e rmse di un pixel, matrice di covarianza, coefficiente di correlazione, errore residuo, aggiustamento dei minimi quadrati.

Telerilevamento: energia elettromagnetica e spettro elettromagnetico, interazione dell'energia con l'atmosfera, interazione dell'energia con la superficie terrestre, caratteristiche dei sensori, sensori attivi e passivi, sensori attivi: lidar.

DEM: definizione della superficie nominale: DTM e DSM, basati su punti, rispetto a quelli basati su aree, da quelli basati su punti (TIN) a quelli basati su griglie, struttura a griglia, filtraggio e interpolazione, applicazione del DEM, approcci di valutazione della qualità. Formato LAS. Visualizzazione DEM.

Immagini satellitari: Landsat e Sentinel, descrizione in termini di risoluzione, differenza.

Elaborazione delle immagini satellitari MSI: banda dell'immagine, immagine composita a colori reali e falsi colori, tecniche di miglioramento: indice dell'immagine e PCA, tecniche di elaborazione locale dell'immagine: operazione dell'istogramma, interpretazione dell'immagine della banda e interpretazione dell'immagine dell'indice.

Esercizi GIS con dati telerilevati:

• valutare la qualità del DEM
• rappresentazione DEM
• scaricare immagini MSI: sentinel e landsat
• convertire da DN a riflettanza spettrale
• convertire da DN a temperatura (°C)
• creare immagini a colori reali, immagini a colori falsati
• analisi di alcune applicazioni
• creare una mappa della gravità degli incendi
• variazione della temperatura

Modulo: GIS

• Elementi di geodesia e cartografia
• Testi di riferimento: Geodesy. Martin Vermeer, 2019
• Dati spaziali
• Testi di riferimento: Introduction to GIS. Victor Olaya, 2018
• GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione
• Applicazioni GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione

Modulo: REMOTE SENSING

• Elementi di statistica
• Telerilevamento
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• DEM
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Immagini satellitari MS
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Processamento di immagini satellitari
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Applicazioni di dati spaziali
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

L'esame si basa su:

• discussione sugli esercizi svolti durante le lezioni ed esecuzione di una prova pratica
• valutazione della relazione presentata su uno di questi esercizi (se lo studente ha attivamente partecipato alle lezioni)
• interrogazione orale sulla teoria (con riferimento al materiale messo a disposizione)
• gli studenti che hanno consegnato in tempo tutti i compiti richiesti durante la lezione saltano la prova pratica che permette la valutazione dell'apprendimento degli strumenti di analisi di dati spaziali.

Modulo: GIS
Dispense del corso

URL to link in internet

Slides delle lezioni

Pdf Book. Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

Pdf Book. Introduction to GIS. Victor Olaya, June 13, 2018

Modulo: REMOTE SENSING
Dispense del corso

URL to link in internet

Slides delle lezioni

Pdf Book. Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

Modulo: GIS
N/D
Modulo: REMOTE SENSING
N/D

Il corso ha l’obiettivo di introdurre gli studenti nell’ambito del HBIM, la declinazione del Building Information Modeling specificamente disegnata per adattarsi alle attività connesse alla conoscenza, restauro, trasformazione e gestione del patrimonio edilizio costruito e dell’edificato storico di cui è particolarmente ricco il nostro paese.

Il corso è un insegnamento di tipo integrato e si compone di due moduli:

• Modul 1: “Building design for architectural renovation” (BD4AR).
• Modulo 2: “HBIM for architectural renovation” (HBIM).

I risultati di apprendimento complessivi attesi del corso sono:

• Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente acquisirà conoscenze relative ai principi teorici della progettazione sull’edificio esistente e alle metodologie del Building Information Modeling (BIM) e dell’Historic/Heritage Building Information Modeling (HBIM) applicate al patrimonio edilizio storico. Lo studente comprenderà inoltre i principali sistemi costruttivi tradizionali e moderni, i fenomeni di degrado dei materiali e i principi teorici e metodologici della conservazione e della riqualificazione architettonica.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente sarà in grado di analizzare e interpretare l’organismo edilizio esistente nelle sue componenti spaziali, costruttive e tecnologiche, applicando metodologie di modellazione informativa per la documentazione e la gestione digitale dell’edificio storico.
• Autonomia di giudizio: lo studente svilupperà la capacità di valutare criticamente le caratteristiche costruttive di un edificio esistente e le migliori strategie per la sua modellazione digitale, individuando strategie coerenti con le caratteristiche dello specifico organismo edilizio.
• Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro ed efficace i risultati dell’analisi di casi studio e delle attività di modellazione, utilizzando elaborati grafici e documentazione tecnica, terminologia appropriata.
• Capacità di apprendimento: lo studente svilupperà la capacità di approfondire autonomamente metodologie, strumenti digitali e conoscenze tecniche relative alla documentazione, analisi e riqualificazione del patrimonio edilizio esistente.

HBIM

I risultati di apprendimento specifici attesi per il modulo di HBIM sono:

• Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso, gli studenti acquisiranno conoscenze relative ai fondamenti teorici del BIM e dell’HBIM e alla loro applicazione nel campo della riqualificazione architettonica e della conservazione del patrimonio costruito. Gli studenti comprenderanno i principi della modellazione digitale degli edifici storici, le principali tecniche di acquisizione dei dati (come laser scanning e fotogrammetria) e i quadri normativi e metodologici che regolano i processi basati sul BIM.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti saranno in grado di applicare le metodologie BIM/HBIM alla documentazione e all’analisi degli edifici storici. In particolare, saranno in grado di sviluppare un modello HBIM di base a partire da dati d’archivio, organizzare informazioni geometriche e semantiche e gestire i dati digitali all’interno di un Common Data Environment strutturato.
• Autonomia di giudizio: gli studenti svilupperanno la capacità di valutare criticamente strategie di modellazione e flussi di lavoro digitali per la documentazione del patrimonio e i processi di riqualificazione. Saranno in grado di selezionare approcci di modellazione, strutture dei dati e livelli informativi adeguati in relazione alle caratteristiche dell’edificio storico e agli obiettivi del progetto.
• Abilità comunicative: gli studenti acquisiranno la capacità di comunicare in modo chiaro i risultati dei processi di modellazione HBIM attraverso modelli digitali, elaborati grafici e dataset strutturati. Saranno inoltre in grado di illustrare le scelte di modellazione e le strategie di organizzazione dei dati utilizzando una terminologia tecnica appropriata.
• Capacità di apprendimento: gli studenti svilupperanno la capacità di approfondire autonomamente le metodologie HBIM, gli strumenti digitali e gli approcci alla gestione dei dati per gli edifici storici, al fine di adattarsi alla continua evoluzione tecnologica nel campo della documentazione digitale del patrimonio, della sua conservazione e valorizzazione.

BD4AR

I risultati di apprendimento specifici attesi per il modulo di BD4AR sono:

• Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del modulo lo studente acquisirà conoscenze relative ai principi teorici della progettazione sull’edificio esistente, con particolare riferimento alla storia della costruzione, alle tecniche costruttive tradizionali e moderne (muratura, calcestruzzo e acciaio) e alle principali forme di degrado dei materiali. Lo studente comprenderà inoltre i principi teorici e metodologici della riabilitazione architettonica e della conservazione del patrimonio edilizio.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

lo studente sarà in grado di analizzare e interpretare l’organismo edilizio storico, individuandone le principali componenti spaziali, costruttive e tecnologiche. Sarà inoltre in grado di riconoscere i principali fenomeni di degrado dei materiali e di applicare criteri di intervento adeguati nei processi di conservazione, manutenzione e riqualificazione degli edifici esistenti.

• Autonomia di giudizio: lo studente svilupperà la capacità di valutare criticamente le caratteristiche costruttive e lo stato di conservazione di un edificio storico, individuando strategie di intervento coerenti con i principi della conservazione e con le specifiche condizioni dell’organismo edilizio.
• Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di descrivere e interpretare le caratteristiche costruttive e lo stato di conservazione di un edificio esistente, attraverso l’uso di una terminologia tecnica appropriata e di elaborati grafici e descrittivi.
• Capacità di apprendimento: lo studente svilupperà la capacità di approfondire autonomamente conoscenze relative alla storia delle tecniche costruttive, ai fenomeni di degrado dei materiali e alle strategie di intervento sugli edifici esistenti, al fine di affrontare in modo consapevole e critico i processi di conservazione e riqualificazione del patrimonio edilizio.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Sect.1.[I] HBIM basis

Introduction to HBIM

Regulatory and procedural aspects BIM and HBIM

Level of Development and Level of Accuracy

Sect.2.[II]HBIM operations

HBIM and the Knowledge Framework

The evolution phases of the historical heritage (4D of BIM)

Detailed modeling for HBIM

Representation techniques for constructive knowledge

Sect. 3. [III] HBIM applications

Building heritage management (6D of BIM)

Seismic risk and construction heritage: HBIM for safety measures and anti-seismic devices

HBIM for decay mapping and cracking patterns

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Le lezioni sono organizzate in 3 sezioni:

• 1ª sezione: dal BIM all’HBIM. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sulla definizione di BIM e HBIM, esplorandone i concetti e le definizioni fondamentali, tracciandone le origini, esaminandone il ruolo nella pratica attuale e introducendo il quadro normativo essenziale e i principali software/strumenti per lo sviluppo di modelli BIM/HBIM.
• 2ª sezione: costruzione del modello parametrico storico, dalla teoria alla pratica. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano sia sulla fase di modellazione geometrico-parametrica sia sulla fase di implementazione delle informazioni, presentando la metodologia per l’acquisizione dei dati (scan-to-BIM e tecniche di fotogrammetria) e offrendo approfondimenti sull’uso avanzato dei parametri, sull’organizzazione dei dati e sulla loro estrazione (HBIM come archivio digitale).
• 3ª sezione: usi dei modelli per la conoscenza degli edifici storici, tra pratica e ricerca. Le lezioni contenute in questa sezione si concentrano su come visualizzare le informazioni geometriche e costruttive, su come creare elaborati grafici specifici utilizzando software di BIM authoring, sulla definizione del 4D BIM e sugli usi avanzati dell’HBIM, come Realtà Virtuale, Realtà Aumentata e Digital Twin.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

• Lezioni frontali
• Esercitazioni

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

L’esame finale del corso comprende:

• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento degli aspetti teorici del modulo di HBIM;
• un test finale scritto per la verifica dell’apprendimento dei contenuti del modulo di BD4AR;
• la valutazione dei risultati dell’attività di laboratorio, considerando sia la partecipazione in classe durante il semestre, sia il risultato discusso durante l’esame.

Il voto finale è ottenuto dalla combinazione dei tre voti conseguiti (test HBIM, test BD4AR, laboratorio).

Sarà prevista la possibilità di svolgere in classe alla fine di maggio (durante l’orario di lezione) un pre-appello dei test scritti.

In particolare, per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza di base degli argomenti teorici trattati (BIM e HBIM; tecniche costruttivi, problematiche di degrado e principi d’intervento) e di essere in grado produrre un modello HBIM corretto nelle sue componenti principali, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti teorici trattati durante il corso (sia del modulo di HBIM che del modulo di BD4AR), mostrando di essere in grado di descriverli e analizzarli in modo logico e coerente. Deve altresì essere stato in grado di produrre un modello HBIM completo e corretto in ogni componente e di averlo rappresentato correttamente, organizzando le fonti in un CDE coerente e strutturato secondo normativa.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Dispense dei docenti

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION

• Chuck Eastman, Paul Teicholz, Rafael Sacks,

Kathleen Liston (2018) BIM Handbook. A Guide to

Building Information Modeling for Owners,

Managers, Designers, Engineers and Contractors.

• Reza M. Hosseini, Farzad Khosrowshahi, Ajibade

A. Aibinu, and Sepehr Abrishami, eds. (2021) BIM

Teaching and Learning Handbook Implementation

for Students and Educators.

• Historic England (2017) BIM for Heritage

Developing a Historic Building Information Model.

• Bruno Daniotti, Marco Gianinetto e Stefano Della

Torre, eds. (2020) Digital Transformation of the

Design, Construction and Management Processes

of the Built Environment.

Modulo: H-BIM FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
Eastman, et al . BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. Wiley, 2018

Daniotti, Gianinetto, Della Torre. Digital Transformation of the Design, Construction and Management Processes of the Built Environment. Springler, 2020

BIM for Heritage: Developing a Historic Building Information Model. Historic England, 2017

National and international documentson digitaldesign and information models for construction.

Modulo: BUILDING DESIGN FOR ARCHITECTURAL RENOVATION
N/D

La conoscenza delle principali costruzioni idrauliche tra cui gli acquedotti, le fognature, le sistemazioni fluviali e le opere di captazione delle acque.

Il corso di Protezione Idraulica del Territorio si propone sia di descrivere il funzionamento, sia di fornire modelli e criteri di dimensionamento e di gestione delle opere (strutturali e non strutturali) per la protezione idraulica del territorio.

Il corso è diviso in quattro parti principali in cui saranno trattati, rispettivamente, i seguenti argomenti:

a. modelli idrologici e idraulici a scala di bacino fluviale

b. opere di mitigazione del rischio idraulico

c. opere di sistemazione fluviale

d. modelli di gestione dei sistemi idraulici complessi

A. Modelli idrologici e idraulici a scala di bacino fluviale

1. Rappresentazione del moto delle correnti fluide e bifasi a superficie libera in alvei a fondo fisso e variabile ed in aree soggette ad inondazione;

2. Modelli diretti e indiretti di individuazione degli eventi idrologici estremi (piene e magre);

3. Modelli di individuazione dei precursori meteorologici, idrologici e idraulici di evento.

B. Opere di mitigazione del rischio idraulico

1. Rischio idrologico e idraulico. Definizioni e Riferimenti normativi

2. Misure strutturali di mitigazione: arginature, rivestimenti, ricalibrature, scolmatori e diversivi, invasi di laminazione e casse di espansione;

3. Misure non strutturali di mitigazione: modelli di preannuncio idrometeorologico, pianificazione di emergenza e di protezione civile, modelli di vulnerabilità e perimetrazione del rischio ai fini assicurativi.

C. Opere di sistemazione fluviale

1. Sistemazione degli alvei torrentizi. Interventi sul profilo longitudinale. Briglie e Soglie: principi di funzionamento, tipologie, dimensionamento idraulico.

2. Protezione delle arginature. Rivestimenti e Protezioni di sponda.

3. Fenomeni di erosioni localizzate: generalità e criteri di calcolo in prossimità di pile di ponti e di restringimenti delle sezioni trasversali. Stabilizzazione dell’alveo di magra. Sistemazioni per la navigabilità. Interventi sulle sezioni trasversali e sull’andamento planimetrico. Difese radenti e sporgenti.

D. Modelli di gestione dei sistemi idraulici complessi

1. Gestione e pianificazione degli interventi. Analisi di fattibilità tecnica, economica, finanziaria.

2. Modelli di selezione delle alternative: programmazione lineare e dinamica.

3. Analisi dell’affidabilità e pianificazione della manutenzione delle opere.

• Stima delle precipitazione e progettazione delle fognature di acque bianche
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• Acque reflue e progettazione delle fognature di acque nere
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• Componenti idraulici e principi idraulici di base
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• Inondazione e invasi
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• Resilienza, invarianza idraulica e SuDs
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• Sistemi di sollevamento delle acque
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• Sistemi di distribuzione idrica e domanda idrica
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010
• Condotte e opere di captazione e colpo d'ariete
• Testi di riferimento: Becciu G., Paoletti A., Fondamenti di costruzioni idrauliche, UTET, 2010

Modalità di verifica dell’apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene mediante una prova orale, che include la discussione e la difesa delle esercitazioni progettuali svolte durante il corso (es. dimensionamento di condotte, verifica idraulica delle reti, definizione degli schemi di distribuzione e drenaggio).

L'esame è strutturato per accertare il raggiungimento degli obiettivi formativi secondo i seguenti Indicatori di Dublino:

1. Conoscenza e capacità di comprensione: Verificata attraverso l'esposizione dei principi teorici alla base dell'idraulica e della progettazione dei sistemi acquedottistici e fognari.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Accertata mediante la valutazione delle esercitazioni pratiche e la dimostrazione di saper applicare correttamente i metodi di analisi e dimensionamento affrontati.

3. Autonomia di giudizio: Valutata richiedendo allo studente di motivare le ipotesi assunte, valutare criticamente le soluzioni progettuali adottate nelle esercitazioni e interpretare i risultati di calcolo.

4. Abilità comunicative: Misurata in base alla chiarezza espositiva, alla logica dell'argomentazione e all'utilizzo di un linguaggio tecnico rigoroso e appropriato negli ambiti dell’Hydraulic Engineering e dell’Environmental Engineering.

5. Capacità di apprendimento: Verificata attraverso la capacità dello studente di collegare autonomamente i diversi argomenti del corso e di estendere il ragionamento a problematiche non esplicitamente trattate nelle esercitazioni.

Criteri di valutazione e graduazione del voto

La valutazione finale è espressa in trentesimi e sintetizza il grado di raggiungimento dei cinque indicatori sopra descritti. La graduazione del voto è così definita:

18–21 (Sufficiente): Conoscenza essenziale dei principi teorici (D1); capacità limitata di applicazione ai casi pratici (D2); autonomia di giudizio appena sufficiente (D3); esposizione con linguaggio tecnico di base, pur con alcune imprecisioni (D4).

22–24 (Discreto): Conoscenza adeguata dei contenuti (D1); discreta capacità di risoluzione delle esercitazioni (D2); parziale capacità di motivare le scelte progettuali (D3); esposizione chiara e sufficientemente appropriata (D4).

25–27 (Buono): Buona padronanza degli strumenti teorici (D1) e applicativi (D2); corretta e sicura discussione delle soluzioni progettuali adottate (D3); esposizione fluida con terminologia tecnica precisa (D4).

28–30 (Ottimo): Piena e solida padronanza dei contenuti teorici e metodologici (D1, D2); spiccata capacità di analisi critica delle esercitazioni e sicura autonomia di giudizio (D3); ottime abilità comunicative (D4) e piena capacità di collegamento tra gli argomenti (D5).

30 e lode (Eccellente): Raggiungimento dell'eccellenza in tutti gli indicatori; totale autonomia nella valutazione e risoluzione dei problemi ingegneristici complessi; esposizione particolarmente brillante, rigorosa e sicura.

F. Napolitano: "APPUNTI E DISPENSE DI PROTEZIONE IDRAULICA DEL TERRITORIO E DEI LITORALI”

A. Armanini: Principi di Idraulica Fluviale, Editoriale Bios, 1999

L. Da Deppo, C. Datei, P. Salandin: Sistemazione dei corsi d’acqua italiani, Edizioni Libreria Cortina, Padova, 1998

R. Rosso: Manuale di protezione idraulica del territorio, CUSI, Milano, 2002

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici per la gestione dei processi aziendali e dei progetti, con particolare riferimento ai principi del Business Process Management (BPM), alla modellazione e analisi dei processi tramite BPMN e ai principali sistemi informativi di supporto. Il corso approfondisce inoltre le metodologie di project management, tradizionali e agili, affrontando gli aspetti organizzativi, strategici e operativi della gestione dei progetti, inclusi pianificazione, qualità, tempi, costi, rischi, approvvigionamenti e gestione del portafoglio progetti, sviluppando competenze utili alla pianificazione, al controllo e alla valutazione delle iniziative progettuali.

Il corso fornisce conoscenze di base sul telerilevamento e su come viene applicato allo studio e al monitoraggio della superficie terrestre e del suo ambiente. Alla fine del corso lo studente è in grado, tramite il software GIS e le immagini di telerilevamento, di acquisire informazioni qualitative e quantitative sul territorio su diversa scala e il suo cambiamento nel tempo.

Obiettivi del corso

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di ...

1. Definire e descrivere l'applicazione base di telerilevamento

2. Analizzare e spiegare scopi, vantaggi e limitazioni del telerilevamento.

3. Descrivere le caratteristiche di base delle immagini di telerilevamento.

4. Utilizzare le immagini satellitari più appropriate per acquisire informazioni qualitative e quantitative per un'applicazione specifica

5. Utilizzare il software GIS per l'elaborazione e l'analisi dei dati

6. Utilizzare i dati LiDAR per la produzione di modelli digitali del terreno

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di :

1. Definire e descrivere l'applicazione base di telerilevamento

2. Analizzare e spiegare scopi, vantaggi e limitazioni del telerilevamento.

3. Descrivere le caratteristiche di base delle immagini di telerilevamento.

4. Utilizzare le immagini satellitari più appropriate per acquisire informazioni qualitative e quantitative per un'applicazione specifica

5. Utilizzare il software GIS per l'elaborazione e l'analisi dei dati

6. Conoscere gli elementi base per la progettazione di un GIS

7. Utilizzare i dati LiDAR per la produzione di modelli digitali del terreno..

Modulo: GIS
Geodesia e cartografia: il geoide, l'ellissoide, le coordinate geografiche: latitudine, longitudine e altezza ellissoidica, altezza ellissoidica e ortometrica, ondulazione del geoide, modello del geoide (egm2008), datum geodetico, datum globale e locale, proiezione di Gauss, coordinate UTM, realizzazione e trasformazione del datum, trasformazione dal datum locale al datum globale.

Dati spaziali: componente spaziale e tematica dei dati, componente spaziale: modello di dati vettoriali o raster, componente tematica: numerica o alfanumerica, risoluzione dei dati raster: geometrica, radiometrica, temporale e spettrale, formato geotiff o file world per dati raster georeferenziati.

Introduzione al GIS: QGIS / ArcGIS

Esercizi GIS con dati spaziali:

• produzione di mappe: creazione di una mappa statica
• georeferenziazione di un raster
• trasformazione del datum (da datum locale a datum globale) di dati raster e vettoriali

Modulo: REMOTE SENSING
Statistica: errori nelle misurazioni: errore grossolano, errore sistematico, errori casuali, precisione e accuratezza, indice statistico: valore medio e varianza, deviazione standard, intervallo di confidenza, densità della distribuzione di probabilità di Gauss, rappresentazione di un pixel nello spazio spettrale, media e rmse di un pixel, matrice di covarianza, coefficiente di correlazione, errore residuo, aggiustamento dei minimi quadrati.

Telerilevamento: energia elettromagnetica e spettro elettromagnetico, interazione dell'energia con l'atmosfera, interazione dell'energia con la superficie terrestre, caratteristiche dei sensori, sensori attivi e passivi, sensori attivi: lidar.

DEM: definizione della superficie nominale: DTM e DSM, basati su punti, rispetto a quelli basati su aree, da quelli basati su punti (TIN) a quelli basati su griglie, struttura a griglia, filtraggio e interpolazione, applicazione del DEM, approcci di valutazione della qualità. Formato LAS. Visualizzazione DEM.

Immagini satellitari: Landsat e Sentinel, descrizione in termini di risoluzione, differenza.

Elaborazione delle immagini satellitari MSI: banda dell'immagine, immagine composita a colori reali e falsi colori, tecniche di miglioramento: indice dell'immagine e PCA, tecniche di elaborazione locale dell'immagine: operazione dell'istogramma, interpretazione dell'immagine della banda e interpretazione dell'immagine dell'indice.

Esercizi GIS con dati telerilevati:

• valutare la qualità del DEM
• rappresentazione DEM
• scaricare immagini MSI: sentinel e landsat
• convertire da DN a riflettanza spettrale
• convertire da DN a temperatura (°C)
• creare immagini a colori reali, immagini a colori falsati
• analisi di alcune applicazioni
• creare una mappa della gravità degli incendi
• variazione della temperatura

Modulo: GIS

• Elementi di geodesia e cartografia
• Testi di riferimento: Geodesy. Martin Vermeer, 2019
• Dati spaziali
• Testi di riferimento: Introduction to GIS. Victor Olaya, 2018
• GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione
• Applicazioni GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione

Modulo: REMOTE SENSING

• Elementi di statistica
• Telerilevamento
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• DEM
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Immagini satellitari MS
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Processamento di immagini satellitari
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Applicazioni di dati spaziali
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

L'esame si basa su:

• discussione sugli esercizi svolti durante le lezioni ed esecuzione di una prova pratica
• valutazione della relazione presentata su uno di questi esercizi (se lo studente ha attivamente partecipato alle lezioni)
• interrogazione orale sulla teoria (con riferimento al materiale messo a disposizione)
• gli studenti che hanno consegnato in tempo tutti i compiti richiesti durante la lezione saltano la prova pratica che permette la valutazione dell'apprendimento degli strumenti di analisi di dati spaziali.

Modulo: GIS
Dispense del corso

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Slides delle lezioni

Pdf Book. Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

Pdf Book. Introduction to GIS. Victor Olaya, June 13, 2018

Modulo: REMOTE SENSING
Dispense del corso

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Slides delle lezioni

Pdf Book. Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

Modulo: GIS
N/D
Modulo: REMOTE SENSING
N/D

Il corso fornisce conoscenze di base sul telerilevamento e su come viene applicato allo studio e al monitoraggio della superficie terrestre e del suo ambiente. Alla fine del corso lo studente è in grado, tramite il software GIS e le immagini di telerilevamento, di acquisire informazioni qualitative e quantitative sul territorio su diversa scala e il suo cambiamento nel tempo. Obiettivi del corso Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di ... 1. Definire e descrivere l'applicazione base di telerilevamento 2. Analizzare e spiegare scopi, vantaggi e limitazioni del telerilevamento. 3. Descrivere le caratteristiche di base delle immagini di telerilevamento. 4. Utilizzare le immagini satellitari più appropriate per acquisire informazioni qualitative e quantitative per un'applicazione specifica 5. Utilizzare il software GIS per l'elaborazione e l'analisi dei dati 6. Utilizzare i dati LiDAR per la produzione di modelli digitali del terreno

GIS
Modulo: GIS
Geodesia e cartografia: il geoide, l'ellissoide, le coordinate geografiche: latitudine, longitudine e altezza ellissoidica, altezza ellissoidica e ortometrica, ondulazione del geoide, modello del geoide (egm2008), datum geodetico, datum globale e locale, proiezione di Gauss, coordinate UTM, realizzazione e trasformazione del datum, trasformazione dal datum locale al datum globale.

Dati spaziali: componente spaziale e tematica dei dati, componente spaziale: modello di dati vettoriali o raster, componente tematica: numerica o alfanumerica, risoluzione dei dati raster: geometrica, radiometrica, temporale e spettrale, formato geotiff o file world per dati raster georeferenziati.

Introduzione al GIS: QGIS / ArcGIS

Esercizi GIS con dati spaziali:

• produzione di mappe: creazione di una mappa statica
• georeferenziazione di un raster
• trasformazione del datum (da datum locale a datum globale) di dati raster e vettoriali

Modulo: REMOTE SENSING
Statistica: errori nelle misurazioni: errore grossolano, errore sistematico, errori casuali, precisione e accuratezza, indice statistico: valore medio e varianza, deviazione standard, intervallo di confidenza, densità della distribuzione di probabilità di Gauss, rappresentazione di un pixel nello spazio spettrale, media e rmse di un pixel, matrice di covarianza, coefficiente di correlazione, errore residuo, aggiustamento dei minimi quadrati.

Telerilevamento: energia elettromagnetica e spettro elettromagnetico, interazione dell'energia con l'atmosfera, interazione dell'energia con la superficie terrestre, caratteristiche dei sensori, sensori attivi e passivi, sensori attivi: lidar.

DEM: definizione della superficie nominale: DTM e DSM, basati su punti, rispetto a quelli basati su aree, da quelli basati su punti (TIN) a quelli basati su griglie, struttura a griglia, filtraggio e interpolazione, applicazione del DEM, approcci di valutazione della qualità. Formato LAS. Visualizzazione DEM.

Immagini satellitari: Landsat e Sentinel, descrizione in termini di risoluzione, differenza.

Elaborazione delle immagini satellitari MSI: banda dell'immagine, immagine composita a colori reali e falsi colori, tecniche di miglioramento: indice dell'immagine e PCA, tecniche di elaborazione locale dell'immagine: operazione dell'istogramma, interpretazione dell'immagine della banda e interpretazione dell'immagine dell'indice.

Esercizi GIS con dati telerilevati:

• valutare la qualità del DEM
• rappresentazione DEM
• scaricare immagini MSI: sentinel e landsat
• convertire da DN a riflettanza spettrale
• convertire da DN a temperatura (°C)
• creare immagini a colori reali, immagini a colori falsati
• analisi di alcune applicazioni
• creare una mappa della gravità degli incendi
• variazione della temperatura

Modulo: GIS

• Elementi di geodesia e cartografia
• Testi di riferimento: Geodesy. Martin Vermeer, 2019
• Dati spaziali
• Testi di riferimento: Introduction to GIS. Victor Olaya, 2018
• GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione
• Applicazioni GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione

Modulo: REMOTE SENSING

• Elementi di statistica
• Telerilevamento
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• DEM
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Immagini satellitari MS
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Processamento di immagini satellitari
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Applicazioni di dati spaziali
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

REMOTE SENSING
Modulo: GIS
Geodesia e cartografia: il geoide, l'ellissoide, le coordinate geografiche: latitudine, longitudine e altezza ellissoidica, altezza ellissoidica e ortometrica, ondulazione del geoide, modello del geoide (egm2008), datum geodetico, datum globale e locale, proiezione di Gauss, coordinate UTM, realizzazione e trasformazione del datum, trasformazione dal datum locale al datum globale.

Dati spaziali: componente spaziale e tematica dei dati, componente spaziale: modello di dati vettoriali o raster, componente tematica: numerica o alfanumerica, risoluzione dei dati raster: geometrica, radiometrica, temporale e spettrale, formato geotiff o file world per dati raster georeferenziati.

Introduzione al GIS: QGIS / ArcGIS

Esercizi GIS con dati spaziali:

• produzione di mappe: creazione di una mappa statica
• georeferenziazione di un raster
• trasformazione del datum (da datum locale a datum globale) di dati raster e vettoriali

Modulo: REMOTE SENSING
Statistica: errori nelle misurazioni: errore grossolano, errore sistematico, errori casuali, precisione e accuratezza, indice statistico: valore medio e varianza, deviazione standard, intervallo di confidenza, densità della distribuzione di probabilità di Gauss, rappresentazione di un pixel nello spazio spettrale, media e rmse di un pixel, matrice di covarianza, coefficiente di correlazione, errore residuo, aggiustamento dei minimi quadrati.

Telerilevamento: energia elettromagnetica e spettro elettromagnetico, interazione dell'energia con l'atmosfera, interazione dell'energia con la superficie terrestre, caratteristiche dei sensori, sensori attivi e passivi, sensori attivi: lidar.

DEM: definizione della superficie nominale: DTM e DSM, basati su punti, rispetto a quelli basati su aree, da quelli basati su punti (TIN) a quelli basati su griglie, struttura a griglia, filtraggio e interpolazione, applicazione del DEM, approcci di valutazione della qualità. Formato LAS. Visualizzazione DEM.

Immagini satellitari: Landsat e Sentinel, descrizione in termini di risoluzione, differenza.

Elaborazione delle immagini satellitari MSI: banda dell'immagine, immagine composita a colori reali e falsi colori, tecniche di miglioramento: indice dell'immagine e PCA, tecniche di elaborazione locale dell'immagine: operazione dell'istogramma, interpretazione dell'immagine della banda e interpretazione dell'immagine dell'indice.

Esercizi GIS con dati telerilevati:

• valutare la qualità del DEM
• rappresentazione DEM
• scaricare immagini MSI: sentinel e landsat
• convertire da DN a riflettanza spettrale
• convertire da DN a temperatura (°C)
• creare immagini a colori reali, immagini a colori falsati
• analisi di alcune applicazioni
• creare una mappa della gravità degli incendi
• variazione della temperatura

Modulo: GIS

• Elementi di geodesia e cartografia
• Testi di riferimento: Geodesy. Martin Vermeer, 2019
• Dati spaziali
• Testi di riferimento: Introduction to GIS. Victor Olaya, 2018
• GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione
• Applicazioni GIS
• Testi di riferimento: QGIS/ARcGIS documenatzione

Modulo: REMOTE SENSING

• Elementi di statistica
• Telerilevamento
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• DEM
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Immagini satellitari MS
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Processamento di immagini satellitari
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004
• Applicazioni di dati spaziali
• Testi di riferimento: Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

GIS
L'esame si basa su:

• discussione sugli esercizi svolti durante le lezioni ed esecuzione di una prova pratica
• valutazione della relazione presentata su uno di questi esercizi (se lo studente ha attivamente partecipato alle lezioni)
• interrogazione orale sulla teoria (con riferimento al materiale messo a disposizione)
• gli studenti che hanno consegnato in tempo tutti i compiti richiesti durante la lezione saltano la prova pratica che permette la valutazione dell'apprendimento degli strumenti di analisi di dati spaziali.

REMOTE SENSING
L'esame si basa su:

• discussione sugli esercizi svolti durante le lezioni ed esecuzione di una prova pratica
• valutazione della relazione presentata su uno di questi esercizi (se lo studente ha attivamente partecipato alle lezioni)
• interrogazione orale sulla teoria (con riferimento al materiale messo a disposizione)
• gli studenti che hanno consegnato in tempo tutti i compiti richiesti durante la lezione saltano la prova pratica che permette la valutazione dell'apprendimento degli strumenti di analisi di dati spaziali.

GIS
Modulo: GIS
Dispense del corso

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Pdf Book. Introduction to GIS. Victor Olaya, June 13, 2018

Modulo: REMOTE SENSING
Dispense del corso

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Modulo: GIS
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Modulo: REMOTE SENSING
N/D

REMOTE SENSING
Modulo: GIS
Dispense del corso

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Pdf Book. Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

Pdf Book. Introduction to GIS. Victor Olaya, June 13, 2018

Modulo: REMOTE SENSING
Dispense del corso

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Pdf Book. Principles of RS. ITC educational series.23 September 2004

Modulo: GIS
N/D
Modulo: REMOTE SENSING
N/D

Gli obiettivi del corso sono quelli di fornire allo studente capacità di progettazione e di gestione di impianti di trattamento, smaltimento e/o recupero sia dei rifiuti solidi urbani che delle acque reflue sia di origine civile che di origine industriale. Vengono quindi fornite allo studente le nozioni necessarie alla progettazione e alla gestione delle tecnologie mediante concetti relativi ai processi biologici, chimici e fisici che costituiscono la base del trattamento sia dei rifiuti solidi urbani che delle acque di rifiuto. Il corso fornisce allo studente i processi base e le tecnologie per affrontare le problematiche connesse al trattamento di acque reflue e rifiuti solidi di origine urbana. Lo studente disporrà al termine degli studi del background per gestire sia la fase di progettazione che la gestione dei reflui liquidi e solidi (knowledge and understanding). Durante il corso verrà sviluppata la progettazione o di un impianto di depurazione o di un sistema di raccolta rifiuti in ambiente urbana (applying knowledge) in cui le scelte progettuali saranno a carico dello studente (making judgements).

Descrizione degli inquinanti principali nelle acque reflue

Richiami di biologia applicata alle funzionalità in un impianto di depurazione

I fanghi attivi, progettazione e singole unità operative

I reattori a biomassa adesa, principi di funzionamento, progettazione

La linea di trattamento dei fanghi di risulta

Lo smaltimento finale delle acque e dei fanghi di depurazione

Definizione di Rifiuti Solidi Urbani

Le metodologie di raccolta dei RSU

Gli impianti di selezione e recupero

Gli impianti di recupero energetico

Gli impianti di smaltimento finale: incenerimento, compostaggio, discarica, co-digestione

• Richiami di Ingegneria Sanitaria Ambientale
• Testi di riferimento: dispense del docente
• Richiami di Microbiologia
• Testi di riferimento: dispense del docente
• Sedimentazione
• Testi di riferimento: dispense
• Reattore biologico CFSTR
• Testi di riferimento: dispense
• Nitrificazione e denitrificazione
• Testi di riferimento: dispense
• Sistemi di trattamento a biomassa adesa
• Testi di riferimento: dispense
• disinfezione
• Testi di riferimento: dispense
• Linea fanghi
• Testi di riferimento: dispense
• Trattamenti avanzati e alternativi per la rimozione dei substrati
• Testi di riferimento: dispense
• Caratteristiche Rifiuti Solidi Urbani
• Testi di riferimento: dispense
• Sistemi di selezione rifiuti
• Testi di riferimento: dispense
• Sistemi di smaltimento: discarica, compostaggio e incenerimento
• Testi di riferimento: dispense

L'esame si baserà su domande inerenti al corso effettuato e sui progetti sviluppati durante il corso.

Metcalf and Eddy Wastewater Treatment plants

dispense fornite dal docente

Il corso ha lo scopo di descrivere le principali tecniche di progetto dei componenti edilizi ai fini dell’attuazione di una edilizia sostenibile

PROCESSI E TECNOLOGIE AVANZATE PER LA SOSTENIBILITA’ NELLA GESTIONE DELLE ACQUE Il Corso si pone come obiettivo quello di fornire allo Studente le conoscenze su processi, tecnologie e strategie di gestione che consentono di soddisfare il principio della sostenibilità ambientale nel settore dei trattamenti delle acque. Verranno presentate le soluzioni finalizzate al recupero della risorsa contenuta nelle acque, in termini di materia e di energia, nella più moderna visione degli impianti di depurazione come bioraffineria. Insieme ai processi avanzati di trattamento maggiormente diffusi, di cui verranno presentati i principi e le caratteristiche di funzionamento ed i parametri di dimensionamento, saranno illustrate anche alcune tecnologie e sistemi di trattamento innovativi con riferimento all’impatto energetico ed ambientale. Saranno altresì discusse le problematiche emergenti nel settore dei trattamenti delle acque, e le possibili soluzioni fino ad ora prospettate.

Introduzione al corso. La sostenibilità nel ciclo delle acque.

Aspetti energetici nel ciclo delle acque.

Caratterizzazione avanzata delle acque reflue. I micro-contaminanti emergenti.

Processi avanzati di trattamento. Adsorbimento. Scambio ionico. Chiariflocculazione. Processi di separazione a membrana.

MBR. MBBR. SBR.

Trattamenti avanzati per la rimozione dei micro-contaminanti emergenti.

Impianti di trattamento delle acque destinate al consumo umano.

Gestione avanzata dei residui e dei fanghi. Minimizzazione della produzione dei fanghi biologici.

Environmental Risk Assessment. Prioritizzazione.

SWOT Analysis.

Life Cycle Costing Analysis.

Water Safety Plans.

Il recupero di materia e di energia dalle acque. La Bioraffineria. Trattamenti di affinamento.

Nature-based solutions.

• Introduzione

al corso.Sostenibilità nel ciclo delle acque

• Testi di riferimento: Il Libro

Blu Libro Bianco 2025. The European House Ambrosetti

• Aspetti

energetici nel ciclo delle acque

• Testi di riferimento: Libro

Bianco Valore Acqua per l'Italia, The European House Ambrosetti

• Scambio

ionico, Coagulazione-Flocculazione, Processi di separazione a membrana

• Testi di riferimento: Ingegneria

delle acque reflue, Metcalf&Eddy, Mc-Graw-Hill. Ingegneria

sanitaria-ambientale, P. Sirini, Mc-Graw-Hill

• I

trattamenti naturali delle acque

• Testi di riferimento: I

trattamenti naturali delle acque reflue urbane

• SBR, MBR,

MBBR

• Testi di riferimento: Ingegneria

delle acque reflue, Metcalf&Eddy, Mc-Graw-Hill

• Trattamenti

di potabilizzazione

• Testi di riferimento: Potabilizzazione

delle acque, C. Collivignarelli, S. Sorlini, Dario Flaccovio Editore

• Minimizzazione

della produzione di fango biologico

• Testi di riferimento: Screening

di tecnologie di riduzione dei fanghi integrate alla linea acque o fanghi, con

impatto sostenibile sul bilancio energetico complessivo dell’impianto di

depurazione integrato R. Ferrentino, L. Fiori, G. Andreottola

• Impianti

di depurazione come bioraffinerie

• Testi di riferimento: Water

management and circular economy, M.G. Zamparas, Elsevier

La valutazione rispetto alla conoscenza e capacità di comprensione viene effettuata a mezzo di una prova costituita da una serie di domande su argomenti selezionati del programma di studio, a cui lo studente è chiamato a rispondere in forma scritta al fine di dimostrare di aver compreso ed acquisito le loro conoscenze.

La valutazione rispetto alla conoscenza e capacità di comprensione applicata viene effettuata attraverso una presentazione, sviluppata in modo autonomo e personale dallo studente, su un argomento in dettaglio fra quelli del programma. Attraverso questa prova lo studente dimostrerà altresì autonomia di giudizio, rispetto all'interpretazione ed elaborazione delle fonti, abilità comunicative, attraverso il confronto con l'interlocutore, capacità di apprendere, nel miglioramento ed aggiornamento delle proprie conoscenze.

Ciascuna parte dell'esame assume un peso, rispetto alla votazione finale, pari ad un valore compreso fra 0 e 15, per un totale di 30 punti come massimo attribuibile all'intera prova. L'attribuzione del peso viene determinata sulla base delle diverse competenze acquisite durante il processo di apprendimento.

P. Sirini, Ingegneria Sanitaria-Ambientale. Principi, teorie e metodi di rappresentazione. McGraw-Hill.

G. Tchobanoglous, F.L. Burton, H.D. Stensel, B. Eramo, P. Sirini, Ingegneria delle Acque Reflue: Trattamento e Riuso. McGraw-Hill.

Diapositive del corso.

Materiale fornito dal docente.

P. Sirini, Ingegneria Sanitaria-Ambientale. Principi, teorie e metodi di rappresentazione. McGraw-Hill.

G. Tchobanoglous, F.L. Burton, H.D. Stensel, B. Eramo, P. Sirini, Ingegneria delle Acque Reflue: Trattamento e Riuso. McGraw-Hill.

R.E. Treybal, Mass transfer operations, McGraw-Hill, Inc., USA.

Il corso è finalizzato a fornire agli studenti le tecniche dell’architetture che meglio si adattano alla edilizia sostenibile e che presentano il più ridotto impatto ambientale

1 Introduzione al corso

1.1 I concetti di sostenibilità e resilienza

1.2 Il ruolo dell’ambiente costruito: edific e spazi aperti

1.3 Le grandi sfide

1.4 L’architettura tecnica e il suo ruolo

2 Edifici sostenibili

2.1 L’edificio come organismo

2.2 Componenti dell’edificio: caratteristiche, progettazione e esempi

2.3 L’effetto dei componenti dell’edificio sulla sostenibilità

2.4 Intervenire sugli edifici esistenti: diagnosi, strategia, intervento

2.5 Protocolli verdi e certificazioni

2.6 Valutazione della prestazione

3 Spazi aperti sostenibili in prossimità degli edifici

3.1 L’ambiente costruito come Sistema

3.2 Edifici e spazi aperti per la sostenibilità e la resilienza

3.3 Componenti degli spazi aperti: caratteristiche, progettazione e esempi

4 Lab sessions:

Applicazione della conoscenza acquisita a un Progetto architettonico, parallelamente alle lezioni di teoria

4.1 Diagnosi dell’edificio esistente

4.2 Progettazione preliminare

4.3 Progetto finale

4.4 Analisi computazionali per valutare la sostenibilità e la resilienza

• not applicable

L’esame finale consiste in un esame scritto, della durata di 1h, con 17 domande, tra cui: 15 domande a scelta multipla, vero/falso e 2 domande aperte (50% del voto) e nella valutazione del progetto finale, svolto tutto l'anno e consegnato secondo le indicazioni su Google Classroom (50% del voto).

Presenza e partecipazione saranno valutate ai fini dell’assegnazione del voto finale, così come la puntualità nel consegnare i compiti assegnati in classe.

L'esame scritto e il progetto finale, condotto durante tutto l'anno, permetteranno di valutare :

• la comprensione di sostenibilità, la resilienza e quali sono le caratteristiche dell’ambiente costruito che possono influenzarle;
• la comprensione di quanto l’architettura tecnica sia cruciale per raggiungere un ambiente costruito sostenibile
• la conoscenza e la capacità di applicazione del le strategie passive che possono essere utilizzate per aumentare la sostenibilità e la resilienza dell’ambiente costruito
• la capacità di progettare soluzioni integrate per la sostenibilità e la resilienza
• la conoscenza e la capacità di applicazione di metodologie idonee a valutare la prestazione di un elemento costruttivo e un edificio
• la conoscenza e la comprensione della materia specifica, e elaborare e applicare idee progettuali originali;
• la capacità di applicare la conoscenza ottenuta per risolvere problemi progettuali, considerando il progetto di architettura tecnica a tutto tondo
• la capacità di integrare le conoscenze acquisite e gestire la complessità dell'ambiente costruito e delle sfide del cambiamento climatico e formulare giudizi informati sugli stessi
• la capacità di comunicare le conoscenze acquisite e i processi della loro acquisizione anche a uditori specialisti, oltre che non specialisti
• la capacità di apprendere in maniera autonoma, tramite il progetto che viene svolto da ciascuno studente, e guidato dalla docente, ma che richiede lavoro individuale
• la capacità di sviluppare un progetto di architettura, portandolo a compimento con successo, entro i limiti temporali prefissati.

Tutto il materiale obbligatorio sarà caricato sul Google Classroom del corso.

Non obbligatorio: Integrated Strategies in Architecture

By Joan Zunde, Hocine Bougdah

ISBN 9780415360845

Published June 5, 2006

by Taylor & Francis

Il principale obiettivo del corso è quello di approfondire le tematiche trattate nel corso di idraulica di base e di fornire alcuni strumenti metodologici e di calcolo per risolvere problemi di interesse nell’idraulica ambientale (flusso e trasporto in corpi idrici). Inoltre verranno forniti I concetti principali utili per comprendere I processi di trasporto e mescolamento nei corpi idrici e la loro modellazione matematica. Conoscenza e capacità di comprensione: descrizione approfondita e caratterizzazione del moto dei fluidi e di fenomeni di trasporto e mescolamento nei corpi idrici; Conoscenza e capacità di comprensione applicate: acquisire conoscenza e capacità applicative nella caratterizzazione delle condizioni di pericolosità idraulica attraverso esercitazioni pratiche e laboratori progettuali; Autonomia di giudizio: realizzare esercitazioni ed attività individuali e di gruppo; Abilità comunicative: acquisite nel confronto continuo tra docente e studenti nell'ambito delle esercitazioni e dei laboratori; Capacità di apprendere: questa capacità sarà costantemente verificata dal raggiungimento degli obiettivi perseguiti, nel quadro delle verifiche previste in tutti gli insegnamenti del corso di studi.

RICHIAMI DI MECCANICA DEI FLUIDI; DEFINIZIONI E GRANDEZZE DI INTERESSE E LORO MISURA; SISTEMI DI RIFERIMENTO; PRINCIPI FONDAMENTALI ED EQUAZIONI DI BILANCIO

CENNI DI CINEMATICA: DESCRIZIONE EULERIANA E LAGRANGIANA DEL MOTO; MOTO UNIFORME; MOTO STAZIONARIO E VARIO; REGIMI DI MOTO; CENNI DI TURBOLENZA NUMERI ADIMENSIONALI DI INTERESSE (FROUDE E REYNOLDS)

CORRENTI UNIDIREZIONALI: SCHEMA DI LAVORO E SEMPLIFICAZIONI; LE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA DEFINIZIONI E PROBLEMATICHE CONNESSE; MOTO UNIFORME PER LE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA DEFINIZIONI E RICHIAMI

MOTO UNIFORME PER LE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA: INFLUENZA DELLA GEOMETRIA DELLA SEZIONE TRASVERSALE E SCALA DI DEFLUSSO

CARATTERISTICHE DI RESISTENZA NEGLI ALVEI NATURALI ED ARTIFICIALI: PROBLEMI PRATICI ED ESEMPI DI CALCOLO

MOTO UNIFORME: ESEMPI DI CALCOLO ED APPLICAZIONI; PROBLEMI DI PROGETTO E VERIFICA; PROBLEMI PRATICI

CARATTERISTICHE ENERGETICHE DELLA CORRENTE IN UNA SEZIONE; ENERGIA SPECIFICA E SUO LEGAME CON LA PORTATA ED IL TIRANTE IDRAULICO; PROFONDITÀ CRITICA DI UNA CORRENTE; CORRENTI VELOCI E LENTE: SIGNIFICATO CINEMATICO; ALVEI A DEBOLE PENDENZA FORTE PENDENZA E PENDENZA CRITICA

EQUAZIONI DEL PROFILO DI MOTO PERMANENTE PER ALVEI CILINDRICI: IMPOSTAZIONE TEORICA DEL PROBLEMA; PROFILO DI MOTO PERMANENTE PER ALVEI A DEBOLE PENDENZA E FORTE PENDENZA

TRACCIAMENTO QUALITATIVO E INTEGRAZIONE NUMERICA DEI PROFILI; DATI NECESSARI ED IMPOSTAZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO

IL RISALTO IDRAULICO: DEFINIZIONI, LA FUNZIONE SPINTA TOTALE; IL RISALTO IDRAULICO DIRETTO PER UNA SEZIONE RETTANGOLARE, DISSIPAZIONE DI ENERGIA E DISSIPATORI A RISALTO

ESEMPI APPLICATIVI: RICOSTRUZIONE DEL PROFILO DI MOTO PERMANENTE CON E SENZA ATTRAVERSAMENTO DELLO STATO CRITICO

RICOSTRUZIONE DEL PROFILO DI MOTO PERMANENTE IN PRESENZA DI CAMBI DI PENDENZA E/O SCABREZZA, SOGLIE DI FONDO ALTE E BASSE

RICOSTRUZIONE DEL PROFILO DI MOTO PERMANENTE IN PRESENZA DI TRAVERSE, PONTI, SFIORATORI LATERALI, IMBOCCO-SBOCCO

MOTO VARIO DELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA. EQUAZIONI DEL MOTO IN FORMA MONODIMENSIONALE.

MODELLI SEMPLIFICATI PER LO STUDIO DELL’ONDA DI PIENA

TRASPORTO E MESCOLAMENTO NEI CORPI IDRICI (CENNI)

MISURE DI VELOCITÀ E LIVELLO: DISPOSITIVI E POSSIBILI APPLICAZIONI DI CAMPO

L'esame consiste in una prova orale in cui vengono valutate le conoscenze dello studente in merito alla materia e le sue capacità di risolvere un problema pratico.

E. Marchi, A. Rubatta. “Meccanica dei fluidi, principi ed applicazioni idrauliche”. UTET, Torino (1981).

D. Citrini, G. Noseda. "Idraulica". Casa Editrice Ambrosiana, Milano (1982).

P. K. Kundu. "Fluid Mechanics". Academic Press, San Diego (1990).

Gli insegnamenti opzionali sono finalizzati sia al completamento delle conoscenze necessarie all'ingegnere per operare con consapevolezza nel campo civile-edile-ambientale, ma anche alla formazione di competenze professionali in alcuni specifici settori al fine di strutturare il percorso formativo secondo due curricula, sensibilmente diversi: da un lato si consente di orientare la formazione verso l'oggetto edificio, approfondendo gli aspetti progettuali ed esecutivi di esso, e dall'altro, senza perdere i fondamenti strutturali e tecnologici dell'edificio stesso, si tende a privilegiare il sistema edilizio, comprensivo dei servizi e delle infrastrutture, in cui l'edificio stesso è inserito.

La prova finale consiste nella discussione della Tesi di Laurea magistrale e comporta l'acquisizione di 18 Crediti Formativi Universitari. La tesi, a carattere interdisciplinare e con contenuti originali, rappresenta un momento fondamentale per la verifica delle conoscenze acquisite dallo studente e delle sue capacità di approfondirle e di applicarle in maniera autonoma e originale alle problematiche e agli specifici aspetti della modificazione del territorio ai fini insediativi, della tutela e valorizzazione dei suoi caratteri ambientali. Essa sarà svolta sotto la supervisione di un docente afferente al corso di laurea magistrale (relatore) e con il concorso di almeno un secondo docente, titolare e/o esperto di una disciplina differente da quella del relatore.

Il corso si prefigge l’obiettivo di fornire gli strumenti necessari per progettare opere di sostegno e fondazioni superficiali e profonde. Saranno trattati sia gli aspetti teorici che quelli tecnologici analizzando anche le diverse fasi della progettazione a partire dalle indagine in situ, alla caratterizzazione geotecnica del suolo fino alla definizione del modello geotecnico di sottosuolo, per finire con la scelta della soluzione più conveniente considerando sia la praticabilità che gli stati limite finali. Gli studenti saranno in grado di progettare: opere di sostegno (muri a gravità e a mensola, paratie a sbalzo); valutare la capacità portante di fondazioni superficiali e profonde; cedimenti indotti dalla struttura.

Il corso verterà sui seguenti argomenti:

1. Fondamenti di Meccanica del Suolo (Breve Revisione)

1.1. Classificazione delle terre

1.2. Meccanica del Continuuo

1.3. Modelli Costitutivi di Base

1.4. Principio delle tensioni efficaci

1.5. Tensioni litostatiche

1.6. Compressibilità delle terre

1.7. Resistenza al taglio delle terre

2. Fondazioni Superficiali

2.1. Capacità Portante

2.1.1. Equazioni della Capacità Portante

2.1.2. Fattori di Capacità Portante

2.1.2.1. Coefficienti correttivi

2.1.2.2. Fondazioni con carichi eccentrici o inclinati

2.1.2.3. Effetto della falda sulla capacità portante

2.1.3. Normativa Tecnica: NTC-18 ed Eurocodice 7

2.1.4. Esercizio: #1 Verifica di Sicurezza SLU di una Fondazione superficiale

2.2. Cedimenti

2.2.1. Metodo di Boussinesq per il calcolo delle tensioni indotte

2.2.2. Cedimento Immediato

2.2.3. Cedimentio di consolidazione

2.2.4. Esercizi: #2 Tensioni indotte da carico esterno; #3 Cedimenti

2.3. Tolleranza Strutturale ai Cedimenti e Cedimenti Differenziali

3. Fondazioni su Pali

3.1. Tipologie di fondazioni su pali e tecnologie costruttive

3.2. Capacità portante sotto carico verticale: palo singolo, gruppo di pali

3.3. Capacità portante sotto carico orizzontale: palo singolo, gruppo di pali

3.4. Esercizi #4, 5, e 6:

3.4.1.1. Capacità Portante di un Singolo Palo

3.4.1.2. Capacità Portante di un Gruppo di Pali

3.4.1.3. Progettazione delle fondazioni di un traliccio ad alta tensione

4. Muri di Sostegno

4.1. Tipologie di muri di sostegno

4.2. Soluzioni disponibili per valutare la pressione esercitata dai terreni sulle opere di sostegno

4.2.1. Teoria di Rankine

4.2.2. Metodo di Coulomb

4.3. Progettazione dei Muri di Sostegno: Scorrimento lungo il piano di posa, Ribaltamento, Capacità Portante

4.4. Esercizio #7

4.4.1. Progettazione di un Muro di Sostegno

• Richiami di meccanica delle terre
• Testi di riferimento: Fundamentals of Soil Mechanics.pptx
• Fondazioni superficiali
• Testi di riferimento: Shallow Foundations.pptx
• Fondazioni su pali
• Testi di riferimento: Pile Foundations.pptx
• Opere di sostegno
• Testi di riferimento: Earth_Retaining Walls.pptx

La verifica dell’apprendimento avviene mediante un esame finale consistente in una prova scritta della durata di 30 minuti, finalizzata ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi in coerenza con i Descrittori di Dublino.

La prova scritta è finalizzata in particolare a verificare:

• la conoscenza e comprensione degli argomenti trattati nel corso e dei principali problemi geotecnici (Descrittore 1: conoscenza e capacità di comprensione);
• la capacità di applicare le conoscenze teoriche alla risoluzione di semplici problemi pratici mediante l’utilizzo dei principali metodi di calcolo (Descrittore 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione);
• la capacità di formulare valutazioni tecniche appropriate e interpretare correttamente i risultati ottenuti (Descrittore 3: autonomia di giudizio);
• la capacità di utilizzare un linguaggio tecnico adeguato e di esporre in modo chiaro i procedimenti adottati (Descrittore 4: abilità comunicative).

Il punteggio minimo per il superamento dell’esame è pari a 18/30; per ogni errore vengono sottratti 2 punti, per un massimo di 6 errori, ad eccezione degli errori di calcolo, per i quali invece si sottrae 1 solo punto.

È inoltre prevista la possibilità di sostenere una prova orale facoltativa, su richiesta dello studente, finalizzata ad approfondire la verifica della preparazione complessiva, della capacità di collegamento tra gli argomenti trattati e dell’appropriatezza del linguaggio tecnico utilizzato. La prova orale può comportare un aumento o una diminuzione del voto finale.

I principali libri di testo e materiali di riferimento includono:

• Lancellotta – *Geotechnical Engineering*, Spon Text (2ª edizione).
• Budhu – *Soil Mechanics and Foundations*, John Wiley & Sons (3ª edizione).
• Clayton – *Earth Pressure and Earth-Retaining Structures*, (3ª edizione).
• Viggiani, Mandolini, Russo – *Piles and Pile Foundations*, Spon Press.

L’obiettivo del corso è quello di impartire allo studente le conoscenze di base per la caratterizzazione quantitativa e qualitativa delle risorse idriche sotterranee, finalizzate allo sfruttamento sostenibile di esse.

• Variabili meteoclimatiche
• Elementi del bilancio idrologico. Il bilancio idrogeologico inverso: teoria ed applicazione
• Acquiferi e Falde
• Superficie piezometrica: La definizione e le modalità della sua ricostruzione nello spazio e nel tempo: metodi deterministici e cenni sui metodi statistici.
• Sorgenti: dalla classificazione geologica ed idrogeologica (Geologia Applicata) alla caratterizzazione quantitative e qualitativa
• La geochimica delle acque sotterranee: caratterizzazione chimica ed isotopica delle acque sotterranee, tecniche di classificazione e rappresentazione grafica
• Il deflusso delle acque sotterranee verso le opere di captazione
• Gli acquiferi costieri, l’intrusione salina, i principali modelli teorici di interpretazione di questo fenomeno
• Campionamento delle acque sotterranee (seminario)

La valutazione finale avviene attraverso l'esposizione orale dei risultati relativi ad un caso di studio idrogeologico e discussione degli argomenti teorici approfonditi durante il corso.

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. In tal senso, lo studente deve dimostrare di aver svolto in maniera autonoma il progetto attraverso la presentazione e discussione dei risultati raggiunti e di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti di base teorici trattati a lezione.

La graduazione del voto avviene secondo la seguente logica basata sui RAA raggiunti:

18–22/30

Essenziale: lo studente mostra padronanza minima degli strumenti operativi e comprensione dei concetti teorici fondamentali.

23–26/30

Intermedio: buona capacità risolutiva negli esercizi dati e adeguata esposizione teorica, con limitate imprecisioni.

27–29/30

Pieno: elaborazioni corrette, argomentazioni solide, capacità di collegare aspetti teorici e applicativi.

30/30

Completo e maturo: prova eccellente sia sul piano operativo sia teorico.

30 e lode

Eccellente: prestazione impeccabile, approfondimento critico autonomo, alta padronanza formale e concettuale.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di descriverli/dimostrarli/analizzarli/raccordarli in modo logico e coerente e di essere, inoltre, in grado di collegarli in un contesto di possibili applicazioni interdisciplinari.

L. Tulipano e G. Sappa: Lezioni di Idrogeologia Applicata (2012) PDF

G. Sappa – Lezioni di idrogeologia Applicata (2022) PDF

Dispense e slides fornite dal docente

Il Corso introdurrà l'utilizzo dei materiali compositi tipo FRP (Fiber Reinforced Polymer) nell'ambito dell'ingegneria civile con riferimento alle nuove realizzazioni ed al miglioramente di costruzioni esistenti. Le conoscenza di base saranno introdotte per poter svolgere specifiche applicazione progettuali.

Il Corso introdurrà l'utilizzo dei materiali compositi tipo FRP nell'ambito dell'ingegneria civile con riferimento alle nuove realizzazioni. Le conoscenze di base saranno introdotte per poter svolgere specifiche applicazioni progettuali. Il corso è organizzato in 9 moduli:

1. Richiami di statica, scienza e tecnica delle costruzioni; 2) Azioni sulle strutture: principi e normative; 3) Caratterizzazione di materiali isotropi ed ortotropi; 4) Materiali compositi per elementi strutturali; 5) Verifica strutturale (metodologia, calcoli semplificati e modellazione FEM con SAP 2000); 6) Sostenibilità (emissioni CO2) e sicurezza; 7) Inquadramento normativo (CNR-DT 205/2007); 8) Stato Limite Ultimo (SLU) di profili e giunzioni; 9) Stato Limite di Esercizio (SLE).

La valutazione sarà conseguente alla discussione di esercizi avviati in classe e conclusi in modo autonomo dagli studenti. Durante la discussione sarà valutata la preparazione sugli aspetti teorici forniti a lezione.

Compositi per le costruzioni. Progettazione strutturale con materiali tipo FRP Lawrence C. Bank. ISBN: 978-0471-68126-7 (in inglese)

CNR-DT 205/2007: Guida per il Progetto e la realizzazione di strutture composte da elementi pultrusi tipo FRP (in inglese)

Materiale didattico fornito dal docente (in inglese)

Fornire allo studente metodologie e strumenti per facilitare l'inserimento nel mondo del lavoro.

Fornire agli studenti le basi per la progettazione e la verifica di edifici in cemento armato soggetti ad azione sismica.

Il Corso introdurrà gli elementi base dell'ingegneria sismica per nuove realizzazioni ed edifici esistenti. Il corso è organizzato in 9 argomenti:

1. Richiami di Scienza e Tecnica delle Costruzioni; 2) Azioni sulle strutture e normative; 3) Caratterizzazione dei materiali; 4) Elementi strutturali e non strutturali in C.A.; 5) Concezione strutturale e modellazione FEM (SAP 2000); 6) Sostenibilità (CO2) e sicurezza; 7) Inquadramento normativo: caratteristiche del C.A.; 8) Verifica allo Stato Limite Ultimo (SLU) di elementi e nodi; 9) Verifica allo Stato Limite di Esercizio (SLE).

La valutazione sarà conseguente alla discussione di esercizi avviati in classe e conclusi in modo autonomo dagli studenti. Durante la discussione sarà valutata la preparazione sugli aspetti teorici forniti a lezione.

Costruzioni in zona sismica: principi di progettazione FEMA P-749 / 2022 (in inglese).

Eurocodice 8 (EN 1998-1): Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture (in inglese)

Materiale didattico aggiornato annualmente (in inglese)

Obiettivo del corso di Structural Dynamics è quello di fornire gli strumenti per la caratterizzazione della risposta dinamica, nel dominio del tempo e delle frequenze, di strutture lineari soggette a forzanti armoniche e a moti imposti alla base.

Review of linear algebra basics: matrix and algebraic vectors operations, matrix diagonalization and eigenvalue problem, eigenvectors and their normalization, complex numbers and Euler formula, complex eigenvalue problem.

Review of statics: kinematics of rigid bodies, Euler axioms to study the equilibrium of rigid bodies. Force-displacement and moment-rotation relationships and equilibrium equations in terms of kinematic parameters.

Dynamic problem: geometrical and mechanical aspects of the analytical modelling, time-depending parameters, and motion of a structure, linear constitutive behaviors and rheological models. Forces, moments, and energies of a dynamical system.

Formulation of the equations of motion: direct formulation via the balance of forces and moments and the variational approach. Conservative and nonconservative forces.

Single-degree-of-freedom systems (SDoFS): Equation of motion via direct and variational formulation, free undamped oscillations, the effect of initial conditions. The space-state variables and the formulation, and the solution, of the equation of motion of SDoFS in the space state. Complex and real forms of the solution. Free damped oscillations: direct and variational formulations of the equation of motion (second-order, and first-order in time equation of motion) and its solution. Complex and real forms of the solution. Definition of damped frequency and damped period of oscillation. Critically damped systems, overdamped systems, and underdamped systems.

Forced oscillations of undamped and damped SDoFS: Harmonic excitation, frequency-response curve for undamped and damped harmonically excited SDoFS, the dynamic amplification factor and the resonance phenomenon. The Fourier series and the periodic excitation. The Fourier transform and the logarithmic decrement method.

Arbitrary excitations in SDoFS, some case study and analytical solution. Methods for the numerical solution of the equation of motion of SDoFS (pills)

Displacement-induced excitations: the case of the ground motion or earthquake excitation. Equation of motion and its solution. Response spectrum: deformation, pseudo-velocity, and pseudo-acceleration response spectra. Difference between design and response spectra. The effect of the dissipation in response spectra.

The geometric stiffness and the example of system not possessing elastic stiffness: the rigid pendulum. Nonlinear form of the equation of motion of the pendulum (direct and variational approach), solution of the linearized equation of motion and its limitations. Direct and parametric excitations.

Multi-degree-of-freedom systems (MDoFS): direct and variational formulations of the equations of motion. Free undamped oscillations and the modal analysis. Solution in the state-space. Complex and real forms of the solution. Natural frequencies and linear normal modes. Orthogonality of the modes and their normalization. The modal space and the modal coordinates, solution of the free undamped oscillations in the modal space. Solution of the free damped oscillations in the modal space the case of classically damped systems and discussions on non-classically damped systems. Solution of the forced oscillations in undamped and damped MDoFS by means of the modal analysis.

The case of earthquake excitation in MDoFS: excited mass and response spectrum method.

Analysis of a two-degree-of-freedom (TDoFS) system and example of vibration absorbers (Tuned Mass Dampers)

Systems with distributed mass and elasticity: short recap on the kinematics and the equilibrium of the Euler-Bernoulli beam, linear elastic force-strain relationships, and equilibrium in terms of axial and transversal displacement. Equations of motion of the free undamped axial and bending oscillations of the Euler-Bernoulli beam subjected to different boundary conditions. Mode shapes, wave lengths and frequencies.

Through all the course are planned applications on all the topics investigated in the lectures. To this end, the teacher will use a dedicated software, i.e., Mathematica, licensed by Sapienza. Homeworks assignments will be given during the course.

• Review of linear algebra basics: matrix and algebraic vectors operations, matrix diagonalization and eigenvalue problem, eigenvectors and their normalization, complex numbers and Euler formula, complex eigenvalue problem.Review of statics: kinematics of rigid bodies, Euler axioms to study the equilibrium of rigid bodies. Force-displacement and moment-rotation relationships and equilibrium equations in terms of kinematic parameters.Dynamic problem: geometrical and mechanical aspects of the analytical modelling, time-depending parameters, and motion of a structure, linear constitutive behaviors and rheological models. Forces, moments, and energies of a dynamical system.Formulation of the equations of motion: direct formulation via the balance of forces and moments and the variational approach. Conservative and nonconservative forces.Single-degree-of-freedom systems (SDoFS): Equation of motion via direct and variational formulation, free undamped oscillations, the effect of initial conditions. The space-state variables and the formulation, and the solution, of the equation of motion of SDoFS in the space state. Complex and real forms of the solution. Free damped oscillations: direct and variational formulations of the equation of motion (second-order, and first-order in time equation of motion) and its solution. Complex and real forms of the solution. Definition of damped frequency and damped period of oscillation. Critically damped systems, overdamped systems, and underdamped systems. Forced oscillations of undamped and damped SDoFS: Harmonic excitation, frequency-response curve for undamped and damped harmonically excited SDoFS, the dynamic amplification factor and the resonance phenomenon. The Fourier series and the periodic excitation. The Fourier transform and the logarithmic decrement method. Arbitrary excitations in SDoFS, some case study and analytical solution. Methods for the numerical solution of the equation of motion of SDoFS (pills)Displacement-induced excitations: the case of the ground motion or earthquake excitation. Equation of motion and its solution. Response spectrum: deformation, pseudo-velocity, and pseudo-acceleration response spectra. Difference between design and response spectra. The effect of the dissipation in response spectra. The geometric stiffness and the example of system not possessing elastic stiffness: the rigid pendulum. Nonlinear form of the equation of motion of the pendulum (direct and variational approach), solution of the linearized equation of motion and its limitations. Direct and parametric excitations.Multi-degree-of-freedom systems (MDoFS): direct and variational formulations of the equations of motion. Free undamped oscillations and the modal analysis. Solution in the state-space. Complex and real forms of the solution. Natural frequencies and linear normal modes. Orthogonality of the modes and their normalization. The modal space and the modal coordinates, solution of the free undamped oscillations in the modal space. Solution of the free damped oscillations in the modal space the case of classically damped systems and discussions on non-classically damped systems. Solution of the forced oscillations in undamped and damped MDoFS by means of the modal analysis.The case of earthquake excitation in MDoFS: excited mass and response spectrum method. Analysis of a two-degree-of-freedom (TDoFS) system and example of vibration absorbers (Tuned Mass Dampers)Systems with distributed mass and elasticity: short recap on the kinematics and the equilibrium of the Euler-Bernoulli beam, linear elastic force-strain relationships, and equilibrium in terms of axial and transversal displacement. Equations of motion of the free undamped axial and bending oscillations of the Euler-Bernoulli beam subjected to different boundary conditions. Mode shapes, wave lengths and frequencies. Through all the course are planned applications on all the topics investigated in the lectures. To this end, the teacher will use a dedicated software, i.e., Mathematica, licensed by Sapienza. Homeworks assignments will be given during the course.
• Testi di riferimento: Titolo: DYNAMICS OF STRUCTURES Theory and Applications to Earthquake Engineering. Author: Anil K. Chopra. Altri materiali suggeriti: Appunti delle lezioni, presi dallo studente. Appunti forniti dall'insegnante tramite Google Classroom

L’esame del corso Dinamica delle Strutture del corso di laurea magistrale in Ingegneria Ambientale e per l’Edilizia Sostenibile si svolge in presenza, presso la sede di Rieti nelle aule dedicate.

La verifica dell’apprendimento è strutturata in modo da accertare il grado di raggiungimento dei Risultati di Apprendimento Attesi (RAA), con riferimento alle conoscenze teoriche, alla capacità di applicazione, all’autonomia di giudizio e alle abilità comunicative sviluppate durante il corso.

Struttura dell’esame

L’esame consiste in una prova orale, articolata in tre componenti:

Valutazione delle conoscenze teoriche (RAA 1 – Knowledge and Understanding)

Domande volte ad accertare la comprensione dei principi della dinamica delle strutture.

Richiesta di esposizione di concetti fondamentali, formulazioni analitiche e modelli di riferimento.

Dimostrazioni ed esposizione formale (RAA 2 – Applying Knowledge and Understanding)

Lo studente deve dimostrare teoremi, formule e relazioni fondamentali illustrate a lezione.

È verificata la capacità di applicare correttamente i metodi di analisi dinamica.

Discussione delle esercitazioni e analisi critica (RAA 3–4 – Making Judgements & Communication Skills)

Discussione delle esercitazioni svolte durante l’anno, con interpretazione dei risultati e giustificazione delle scelte metodologiche.

Valutazione della chiarezza espositiva e della capacità di argomentare processi e soluzioni.

Criteri di valutazione e graduazione del voto in base al raggiungimento dei RAA

La valutazione finale (in trentesimi) riflette il livello di raggiungimento complessivo dei RAA:

18–22/30 – Raggiungimento base dei RAA

Comprensione essenziale dei concetti principali.

Dimostrazioni e applicazioni svolte con parziale sicurezza o incompletezze non gravi.

Capacità comunicativa accettabile ma non pienamente strutturata.

23–26/30 – Raggiungimento pieno dei RAA

Buona padronanza della teoria e dei fondamenti formali.

Correttezza nell’esecuzione delle dimostrazioni e nell’applicazione dei metodi di analisi dinamica.

Discussione coerente e chiara degli elaborati e delle esercitazioni.

27–29/30 – Raggiungimento avanzato dei RAA

Approfondita conoscenza dei contenuti e visione organica della materia.

Dimostrazioni rigorose, applicazioni metodologiche sicure e ben articolate.

Elevata autonomia di giudizio e chiarezza espositiva.

30/30 – Raggiungimento eccellente dei RAA

Conoscenza completa, precisa e critica dell’intero programma.

Dimostrazioni impeccabili e soluzioni analitiche o applicative conducibili anche in condizioni non standard.

Eccellente capacità comunicativa.

30 e Lode – Superamento eccellente dei RAA

Padronanza piena e matura della disciplina, con visione originale o particolarmente approfondita.

Capacità argomentativa e critica superiore alla media.

Eccellente chiarezza, precisione e rigore scientifico nell’esposizione.

Appunti delle lezioni presi dallo studente

Materiale disponibile (include video registrazioni delle esercitazioni) nella pagina Google Classroom del corso

Libri:

Dynamics of Structures

Theory and Applications to Earthquake Engineering

Anil K. Chopra

Il legame tra le caratteristiche morfologiche dei contesti urbani e la sanità pubblica è un aspetto di grande attualità, dato il fenomeno dell'urbanizzazione che caratterizza la società contemporanea. La salute non è solo un problema specifico di salute, ma una priorità fortemente influenzata dal contesto ambientale e urbano e dalle strategie attuate dal governo locale. Il trasporto urbano è un esempio di come le politiche locali possono influenzare la salute e la sostenibilità ambientale. Obiettivi formativi del corso • Conoscere i fattori ambientali che influenzano la salute umana, con particolare riferimento all'ambiente costruito. • Sapere come gli studi epidemiologici possono aiutare a quantificare i rischi per la salute legati a fattori ambientali. • Comprendere come eseguire una valutazione dell'impatto sulla salute attraverso l'analisi di casi studio • Valutare i benefici per la salute derivanti dall'applicazione di buone pratiche di edilizia e urbanistica • Conoscere azioni strategiche di pianificazione urbana su larga e piccola scala in grado di migliorare la salute e il benessere della popolazione, con particolare riferimento alle politiche dei trasporti. • Comprendere il potenziale in termini di riduzione del rischio per la salute e benefici ambientali che potrebbero derivare dall'adozione di scelte sostenibili. Alla fine del corso, gli studenti dovrebbero essere in grado di: • Identificare i rischi per la salute che potrebbero derivare da un'errata pianificazione / progettazione / gestione degli ambienti costruiti. • Conoscere le buone pratiche tecniche e le principali indicazioni sugli interventi di mitigazione per prevenire malattie e rischi ambientali • Essere in grado di eseguire un'analisi integrata sui benefici per la salute e l'ambiente delle scelte sostenibili su scala di vicinato

L'esame prevede un test a scelta multipla per il modulo Urban Health e una prova orale unica per i due moduli integrati con discussione del report progettuale.