Ingegneria civile ambientale e edile

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito le basi logiche necessarie per il ragionamento matematico in generale. Dovrà essere in grado di comprendere ed elaborare enunciati e dimostrazioni riguardanti gli specifici argomenti del corso. In particolare lo studente dovrà aver acquisito conoscenze in merito agli strumenti e alle metodologie riguardanti: teoria degli insiemi, limiti, successioni e serie, calcolo differenziale in una variabile, teoria dell'integrazione per funzioni di una variabile reale, equazioni differenziali lineari.

Insiemi: operazioni tra insiemi (unione, intersezione, differenza, prodotto cartesiano), l'insieme delle parti. Insiemi numerici: N, Z, Q, R, C. Proprietà dei numeri reali. Assioma di continuità. Forma cartesiana, polare ed esponenziale dei numeri complessi, operazioni algebriche fondamentali tra numeri complessi. Teorema fondamentale dell'algebra, molteplicità delle radici di un polinomio.

Funzioni: funzioni iniettive, surgettive, bigettive, invertibili. Funzione inversa. Grafico di una funzione. Interpretazione grafica di iniettività e surgettività. Immagine e controimmagine di un sottoinsieme tramite una funzione. Funzioni e funzioni inverse elementari (valore assoluto, potenze, esponenziali, logaritmi, funzioni trigonometriche e loro inverse). Funzioni pari, dispari, periodiche. Funzioni monotone. Funzioni e insiemi limitati inferiormente e superiormente, estremi inferiore e superiore, massimi e minimi.

Successioni: successioni di numeri reali, operazioni elementari sulle successioni e sui relativi limiti. Forme indeterminate. Teorema di unicità del limite. Teorema di permanenza del segno. Teorema del confronto. Teorema dei carabinieri. Criteri della radice e del rapporto per i limiti. Successioni monotone, successioni limitate, successioni definite per ricorrenza, sottosuccessioni.

Limiti: limite di una funzione. Teoremi su limiti di funzione analoghi a quelli per le successioni: teoremi sulla somma, il prodotto, il quoziente, teorema del confronto e dei carabinieri. Limiti notevoli di funzioni. Linguaggio degli infinitesimi. Definizione e principali proprietà di o piccolo, O grande, equivalenza asintotica. Teorema di de l’Hopital, formula di Taylor.

Funzioni continue: definizione e proprietà fondamentali delle funzioni continue. Continuità delle funzioni elementari, continuità della funzione inversa, continuità della composizione di funzioni. Teorema degli zeri e teorema di Weierstrass, immagine di una funzione continua su di un intervallo, massimo e minimo di una funzione su un insieme.

Calcolo differenziale in una variabile: definizione di funzione derivabile in un punto. Interpretazione geometrica del rapporto incrementale e della derivata. Rapporto tra continuità e derivabilità in un punto.Teoremi sul calcolo delle derivate (somma, prodotto, quoziente, composizione, inversa). Derivate delle funzioni elementari e delle loro inverse. Relazione tra il segno della derivata e la monotonia della funzione. Teoremi sulle funzioni derivabili: Rolle, Cauchy, Lagrange, Teorema di de l’Hopital. Formula di Taylor con resto di Peano e con resto di Lagrange. Studio di funzione locale e globale, e relative applicazioni.

Serie: definizione e proprietà elementari delle serie numeriche. Condizioni per la convergenza di una serie. Serie geometrica, serie armonica, serie telescopiche. Criteri di convergenza: criterio della radice, del rapporto, del confronto, del confronto asintotico, criterio di Leibnitz (serie a segno alterno) e dell’assoluta convergenza (serie a segno qualunque). Serie di potenze e raggio di convergenza, serie di Taylor di una funzione derivabile infinite volte in un punto. Definizione

di funzione analitica in un intervallo. Analiticità delle funzioni elementari. Teorema di derivazione e integrazione per serie di potenze. Applicazione al calcolo della somma di alcune serie particolari.

Calcolo integrale in una variabile: integrale di Riemann per funzioni di una variabile limitate su intervalli limitati e suo significato geometrico. Proprietà dell'integrale, integrabilità delle funzioni monotone e delle funzioni continue. Funzione integrale, Teorema fondamentale del calcolo integrale. Funzioni primitive, calcolo di integrali definiti, primitive delle funzioni elementari. Calcolo degli integrali: formule di integrazione per parti e per sostituzione, integrazione delle funzioni razionali. Integrali impropri, criterio del confronto e del confronto asintotico.

Equazioni differenziali: ordine di una equazione differenziale, equazioni in forma normale.

Problema di Cauchy: Teorema di esistenza e unicità della soluzione, intervallo massimale di esistenza. Equazioni differenziali del primo ordine a variabili separabili, equazioni differenziali lineari del primo ordine. Equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti omogenee e non omogenee.

Ottima conoscenza della matematica di base delle scuole superiori: polinomi, trigonometria, logaritmi ed esponenziali, equazioni e disequazioni.

Lo studente sarà pronto a studiare modelli di fenomeni di natura economica, fisica, biologica, ecc, sviluppando capacità di studio individuale e in gruppo.

Esercizi (presenti sul sito del docente e presi autonomamente da libri di testo) sugli argomenti svolti, per consentire allo studente di verificare il proprio livello di comprensione.

L'esame consiste in:

• prova scritta
• prova orale

Durante la prova scritta (3 ore), lo studente deve mostrare la propria conoscenza degli argomenti del corso rispondendo correttamente a domande test, e svolgendo esercizi a risposta aperta. In particolare lo studente dovra' mostrare buona conoscenza degli argomenti trattati a lezione, piena autonomia di ragionamento e ottima padronanza degli strumenti, applicando in maniera adeguata metodi e teoremi presentati durante il corso. Il punteggio di ogni esercizio sarà indicato sul testo e lo studente dovrà raggiungere una valutazione di almeno 15 punti su 30 per accedere alla prova orale che dovrà tenersi entro la stessa sessione di esami (non necessariamente nello stesso appello). Durante la prova scritta sarà consentito usare una semplice calcolatrice scientifica e consultare i formulari.

Durante il corso verranno svolte due prove in itinere (compitini), una a metà corso ed una alla fine del corso, prima del primo appello estivo: superare le prove equivale a superare lo scritto. Chi supera le prove intermedie puo' accedere alla prova orale in un qualsiasi appello della sessione estiva.

Gli studenti che avranno ottenuto una valutazione positiva della prova scritta (voto maggiore o uguale a 18) potranno scegliere una modalità di orale semplificato della durata di 15/20 minuti e nel quale non saranno richieste dimostrazioni ma solo definizioni, enunciati ed esercizi: per chi sceglie tale modalità di esame il voto finale non potrà superare quello dello scritto. Durante la normale prova orale (ca. 30 minuti), lo studente deve essere in grado di discutere gli esercizi della prova scritta e mostrare la propria conoscenza degli argomenti del corso esponendo correttamente le definizioni, i teoremi e le dimostrazioni, evidenziando comprensione degli argomenti.

In caso di esito negativo lo studente dovrà sostenere di nuovo entrambe le prove.

Sono presenti sul sito del docente esercizi (con e senza soluzioni esplicite) da svolgere per verificare la propria preparazione. Non viene seguito un unico testo, un "qualsiasi" libro di testo di Analisi Matematica I può essere utile per lo studio e la preparazione dell'esame. Solo come esempio si forniscono alcuni titoli (in ordine alfabetico per primo autore):

M. Bertsch - R. Dal Passo - L. Giacomelli "Analisi Matematica" Ed. McGraw-Hill

M. Bramanti - C.D. Pagani - S. Salsa "Analisi Matematica 1" Ed.Zanichelli

A. Languasco "Analisi Matematica 1 - Teoria ed esercizi" Ed. Hoepli

Al termine del modulo, la studentessa/lo studente avrà acquisito conoscenze relative ai principi fondamentali della chimica generale e alle loro applicazioni in ambito ambientale e nell’ingegneria civile. In particolare, avrà acquisito conoscenze riguardanti:

• la struttura della materia, la Tavola Periodica, i legami chimici e le proprietà delle sostanze;
• la nomenclatura dei principali composti inorganici, la stechiometria e il bilanciamento delle reazioni chimiche;
• i principi dell’equilibrio chimico, della solubilità, degli equilibri acido-base e del calcolo del pH;
• le proprietà delle soluzioni, degli elettroliti e dei gas ideali e reali; i fondamenti dell’elettrochimica, il funzionamento delle celle galvaniche, i potenziali di riduzione e il comportamento dei sistemi elettrochimici in condizioni standard e non standard; i principi della corrosione elettrochimica dei materiali metallici, con particolare riferimento alla corrosione uniforme, galvanica e per differenze locali di concentrazione, alla passivazione e ai principali metodi di protezione;
• i principali parametri di qualità dell’acqua destinata al consumo umano, i processi di potabilizzazione, la durezza dell’acqua e i metodi di addolcimento e demineralizzazione.

Le conoscenze acquisite forniranno le basi scientifiche necessarie per interpretare fenomeni chimici e ambientali di interesse per l’ingegneria civile e per affrontare il successivo modulo di Tecnologia dei Materiali.

Tecnologia dei Materiali - secondo semestre

Struttura e proprietà dei materiali

Classificazione dei materiali metallici, ceramici, polimerici e compositi. Solidi cristallini e amorfi. Reticoli di Bravais e principali strutture cristalline dei metalli: cubica a corpo centrato, cubica a facce centrate ed esagonale compatta. Celle unitarie, fattore di impacchettamento e solidificazione dei metalli.

Difetti cristallini di punto, linea, superficie e volume. Soluzioni solide sostituzionali e interstiziali. Diffusione allo stato solido. Dislocazioni, sistemi di scorrimento e deformazione plastica.

Proprietà meccaniche

Sollecitazioni di trazione, compressione, taglio, torsione e flessione. Diagramma sforzo-deformazione. Comportamento elastico e plastico, legge di Hooke, modulo di Young, carico di snervamento e carico di rottura.

Duttilità, fragilità, tenacità, resilienza e durezza. Incrudimento per deformazione plastica. Curva nominale e curva reale. Frattura duttile e fragile, transgranulare e intergranulare. Principali prove meccaniche ed esercizi sul diagramma sforzo-deformazione.

Diagrammi di stato

Definizione di fase, soluzione, composto e microstruttura. Diagrammi di stato di sostanze pure, punto triplo, regola delle fasi di Gibbs e curve di raffreddamento.

Diagrammi binari di leghe isomorfe ed eutettiche. Leghe completamente e parzialmente miscibili allo stato solido. Trasformazione eutettica. Determinazione delle fasi, della loro composizione e delle quantità relative mediante la regola della leva. Microstrutture di equilibrio e fenomeni di segregazione.

Acciai, ghise e leghe metalliche

Produzione della ghisa e dell’acciaio. Diagramma ferro-carbonio e ferro-cementite. Forme allotropiche del ferro, fasi, costituenti strutturali e trasformazioni invarianti.

Microstrutture degli acciai eutettoidici, ipoeutettoidici e ipereutettoidici e delle ghise eutettiche, ipoeutettiche e ipereutettiche. Applicazione della regola della leva.

Meccanismi di rafforzamento dei metalli: incrudimento, aggiunta di elementi di lega, precipitazione e controllo della dimensione del grano. Trattamenti termici: ricottura, normalizzazione, tempra e rinvenimento. Martensite, bainite e perlite. Diagrammi TTT e CCT.

Elementi austenitizzanti e ferritizzanti. Classificazione e nomenclatura degli acciai secondo UNI EN 10027 e AISI. Acciai da costruzione, per calcestruzzo armato e precompresso, acciai HSLA, Cor-Ten e inossidabili. Ghise bianche, grigie, sferoidali e malleabili. Cenni alle principali leghe non ferrose: ottoni, bronzi e leghe di alluminio.

Leganti, cementi e calcestruzzi

Definizione di pasta, malta e calcestruzzo. Presa e indurimento. Classificazione dei leganti aerei e idraulici.

Gesso e calce aerea: materie prime, produzione, meccanismi di presa e indurimento e principali impieghi. Calci idrauliche, reazione pozzolanica e utilizzo della calce nella stabilizzazione dei terreni.

Cemento Portland: materie prime, processo produttivo, composizione del clinker e reazioni di idratazione. Ruolo del gesso, formazione del gel C-S-H, portlandite ed ettringite. Sviluppo della resistenza meccanica.

Rapporto acqua/cemento, grado di idratazione, porosità capillare, permeabilità, resistenza e durabilità. Classificazione e nomenclatura dei cementi. Cementi di miscela con pozzolane, ceneri volanti, fumo di silice e loppa d’altoforno.

Componenti, lavorabilità e principali prove su malte e calcestruzzi. Consistenza, prova di abbassamento al cono e prove di resistenza meccanica. Aggregati fini e grossi, distribuzione granulometrica e curve di Fuller e Bolomey.

Degrado del calcestruzzo armato

Durabilità e vita utile delle opere. Degrado dovuto a componenti interni, cicli di gelo-disgelo, dilavamento, acque acide, solfati, ioni ammonio, magnesio e cloruro e reazione alcali-aggregati.

Carbonatazione della pasta cementizia e penetrazione dei cloruri. Innesco e propagazione della corrosione delle armature. Corrosione generalizzata e corrosione localizzata per vaiolatura. Fenomeno del bleeding.

Materiali ceramici, vetri e polimeri

Ceramici tradizionali a pasta porosa e compatta. Materie prime, formatura, cottura, proprietà e principali impieghi dei laterizi e delle porcellane. Principali fenomeni di degrado dei laterizi.

Vetri: struttura amorfa, temperatura di transizione vetrosa, materie prime, processo produttivo e principali tipologie.

Materiali polimerici: monomeri, unità ripetitive e struttura delle macromolecole. Polimeri termoplastici, termoindurenti ed elastomeri. Polimeri amorfi e semicristallini. Temperatura di transizione vetrosa e temperatura di fusione. Proprietà e principali impieghi dei materiali polimerici nel settore civile ed edilizio.

Al termine del modulo, la studentessa/lo studente avrà sviluppato:

• un approccio razionale e critico all’analisi del comportamento dei materiali;
• la capacità di collegare struttura, processo produttivo, proprietà, prestazioni e durabilità;
• la capacità di valutare la coerenza dei risultati ottenuti nell’interpretazione di grafici, diagrammi ed esercizi;
• la capacità di confrontare materiali diversi e motivarne la scelta in relazione alle condizioni di impiego;
• la capacità di comunicare concetti e risultati utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato;
• consapevolezza dell’importanza della corretta scelta e gestione dei materiali ai fini della sicurezza, della durabilità delle opere e della sostenibilità ambientale.

CHIMICA APPLICATA ALL'AMBIENTE - primo semestre

1. Struttura atomica e Tavola Periodica

Elementi, composti, miscele omogenee ed eterogenee. Grandezze fisiche e principali unità di misura del Sistema Internazionale. Modelli atomici di Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr. Limiti del modello di Rutherford. Cenni agli spettri atomici, alla natura ondulatoria della materia, al principio di indeterminazione e al modello atomico di Schrödinger. Orbitali atomici, numeri quantici, principio di esclusione di Pauli e regola di Hund. Configurazione elettronica degli elementi e organizzazione della Tavola Periodica. Numero atomico, numero di massa e isotopi. Massa atomica relativa, massa molecolare, mole, numero di Avogadro e massa molare. Proprietà periodiche: raggio atomico e ionico, energia di ionizzazione, affinità elettronica ed elettronegatività.

2. Legami chimici e proprietà delle sostanze

Energia e lunghezza di legame. Legame ionico, covalente puro e polare, dativo e metallico. Strutture di Lewis, regola dell’ottetto e relativi limiti. Teoria del legame di valenza, legami sigma e pi greco, ibridazione e teoria VSEPR. Geometria e polarità molecolare. Interazioni intermolecolari: ione-dipolo, dipolo-dipolo, legame a idrogeno, dipolo-dipolo indotto e forze di dispersione. Relazione tra natura dei legami e proprietà macroscopiche delle sostanze e dei materiali.

3. Nomenclatura, reazioni chimiche e stechiometria

Numero di ossidazione e regole per la sua attribuzione. Classificazione e nomenclatura dei principali composti inorganici: ossidi, idrossidi, acidi, idruri, cationi, anioni e sali. Reazioni acido-base, reazioni di scambio, precipitazione, formazione di specie gassose e reazioni di ossidoriduzione. Equazioni ioniche nette e ioni spettatori. Coefficienti stechiometrici e bilanciamento delle reazioni chimiche. Bilanciamento delle reazioni redox con il metodo diretto e con il metodo delle semireazioni. Calcoli stechiometrici, rapporti molari, reagenti in quantità stechiometrica e reagente limitante.

4. Gas ideali e reali

Leggi dei gas ed equazione di stato dei gas ideali. Pressione parziale, frazione molare e legge di Dalton. Calcolo della densità e della massa molare di un gas o di una miscela gassosa. Composizione dell’aria secca. Comportamento dei gas reali, fattore di comprimibilità, temperatura critica, liquefazione ed effetto Joule-Thomson. Cenni al funzionamento dei sistemi di refrigerazione e condizionamento.

5. Termodinamica, cinetica ed equilibrio chimico

Sistema e ambiente. Cenni alle funzioni termodinamiche entalpia, entropia ed energia libera di Gibbs. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Condizioni termodinamiche di spontaneità. Energia di attivazione, stato di transizione e ruolo dei catalizzatori. Distinzione tra stabilità termodinamica e stabilità cinetica. Reazioni che procedono a completezza e reazioni di equilibrio. Legge di azione di massa. Costante di equilibrio per sistemi omogenei ed eterogenei. Relazione tra costante della reazione diretta e inversa e significato del quoziente di reazione. Principio di Le Châtelier. Effetto delle variazioni di concentrazione, pressione, volume e temperatura sulla posizione dell’equilibrio. Legge di van ’t Hoff. Effetto dei catalizzatori e dei gas inerti.

6. Soluzioni, solubilità e proprietà colligative

Tipi di soluzioni. Elettroliti forti e deboli e non elettroliti. Dissociazione ionica e ionizzazione. Unità di misura della concentrazione: molarità, molalità e percentuale in massa. Soluzioni sature, insature e sovrassature. Solubilità di solidi in liquidi e dipendenza dalla temperatura. Prodotto di solubilità e relazione tra solubilità e costante di solubilità. Effetto dello ione comune e influenza del pH. Proprietà colligative: abbassamento crioscopico e innalzamento ebullioscopico.

7. Equilibri acido-base e pH

Prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH, pOH e pKw. Acidi e basi forti e deboli. Costanti di dissociazione acida e basica. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti e deboli. Idrolisi salina. Calcolo del pH di sali derivanti da acidi e basi di diversa forza. Soluzioni tampone acide e basiche.

8. Elettrochimica e celle galvaniche

Reazioni di ossidazione e riduzione. Reazioni di spostamento e spontaneità delle reazioni redox. Costruzione e funzionamento delle celle galvaniche. Anodo, catodo, elettrolita, circuito elettronico, circuito ionico e ponte salino. Elettrodo standard a idrogeno e potenziali standard di riduzione. Uso della tabella dei potenziali standard per determinare anodo, catodo, reazione complessiva e forza elettromotrice della cella. Schematizzazione delle pile. Equazione di Nernst e calcolo dei potenziali in condizioni non standard. Relazione tra potenziali standard, variazione di energia libera e costante di equilibrio di una reazione redox.

9. Corrosione elettrochimica dei materiali metallici

Fondamenti della corrosione a umido. Condizioni necessarie per lo sviluppo del processo corrosivo: aree anodiche e catodiche, elettrolita e collegamento elettrico. Corrosione con sviluppo di idrogeno e con riduzione dell’ossigeno. Influenza del pH e della disponibilità di ossigeno sulla corrosione dei metalli. Corrosione uniforme, corrosione galvanica e pile di concentrazione. Influenza del rapporto tra area catodica e area anodica. Corrosione per aerazione differenziale, sotto deposito e per vaiolatura. Formazione di prodotti di corrosione protettivi e non protettivi. Passivazione dei metalli e condizioni necessarie affinché uno strato di ossido risulti protettivo. Principi di termodinamica della corrosione. Dipendenza dal pH del potenziale delle principali reazioni catodiche. Introduzione ai diagrammi di Pourbaix, con particolare riferimento al ferro. Metodi di prevenzione e protezione: scelta dei materiali, corretta progettazione, rivestimenti protettivi, zincatura, protezione catodica e cenni alla protezione anodica.

10. Qualità e trattamento delle acque

Principali parametri microbiologici, chimici e indicatori delle acque destinate al consumo umano. Cenni ai contaminanti organici e inorganici di maggiore interesse e ai contaminanti emergenti. Principi generali del regolamento REACH e della classificazione delle sostanze chimiche. Fasi principali della potabilizzazione: grigliatura, preossidazione, coagulazione-flocculazione, sedimentazione, filtrazione, adsorbimento su mezzi attivi e disinfezione finale. Durezza totale, temporanea e permanente dell’acqua. Grado francese e calcolo della durezza a partire dalla composizione dell’acqua. Metodi di addolcimento e demineralizzazione: processo calce-soda, resine a scambio ionico e demineralizzazione completa

Non sono previste propedeuticità in ingresso né sono richieste conoscenze pregresse di chimica.

Per seguire proficuamente il modulo sono tuttavia necessarie conoscenze matematiche di base, in particolare:

• uso delle principali unità di misura e relative conversioni;
• calcolo con frazioni, proporzioni, percentuali, potenze e logaritmi;
• risoluzione di semplici equazioni;
• lettura e interpretazione di grafici e tabelle;
• uso della notazione scientifica.

Tali competenze sono necessarie per affrontare gli esercizi numerici relativi a stechiometria, gas, soluzioni, equilibrio chimico, pH, elettrochimica e durezza dell’acqua.

Al termine del modulo, la studentessa/lo studente avrà sviluppato:

• un approccio razionale, quantitativo e critico all’analisi di fenomeni chimici e ambientali;
• la capacità di valutare la coerenza dei risultati ottenuti e di riconoscere eventuali errori nel procedimento seguito;
• la capacità di organizzare autonomamente le conoscenze e di collegare i diversi argomenti del modulo;
• la capacità di comunicare concetti, procedimenti e risultati utilizzando un linguaggio scientifico appropriato;
• consapevolezza del ruolo dei principi chimici nella comprensione di problemi ambientali e di interesse per l’ingegneria civile;
• consapevolezza dell’importanza della prevenzione della corrosione, della qualità delle acque e della corretta gestione delle sostanze chimiche ai fini della sicurezza, della durabilità delle opere e della tutela dell’ambiente.

Lo sviluppo delle capacità applicative sarà verificato durante il corso mediante lo svolgimento guidato di esercizi e l’analisi di esempi relativi ai principali argomenti del modulo.

Le attività riguarderanno, in particolare, l’interpretazione dei diagrammi sforzo-deformazione, l’applicazione della regola della leva nei diagrammi di stato, l’analisi del diagramma ferro-carbonio, la previsione delle microstrutture e la valutazione delle relazioni tra composizione, processo produttivo, proprietà e durabilità dei materiali.

Tali attività hanno funzione formativa e non concorrono direttamente alla determinazione del voto finale. Esse consentiranno agli studenti di verificare progressivamente la propria capacità di impostare correttamente i problemi, interpretare grafici e diagrammi, motivare i procedimenti seguiti e valutare la coerenza dei risultati.

La verifica valutativa delle capacità sarà effettuata nell’ambito delle prove d’esame, secondo quanto indicato nella sezione “Modalità di esame”, mediante esercizi numerici e quesiti applicativi.

Il materiale didattico principale è costituito dalle dispense predisposte dalla docente e rese disponibili attraverso il gruppo Microsoft Teams del corso. Le dispense comprendono i contenuti trattati durante le lezioni, schemi, diagrammi, esempi applicativi ed esercizi svolti utili per la preparazione dell’esame. Eventuali ulteriori materiali di approfondimento, riferimenti normativi e documenti tecnici saranno indicati durante il corso e condivisi sulla stessa piattaforma. Non è prevista l’adozione obbligatoria di uno specifico libro di testo. Per eventuali approfondimenti potranno essere suggeriti testi universitari di scienza e tecnologia dei materiali.

Il materiale didattico principale è costituito dalle dispense predisposte dalla docente e rese disponibili agli studenti attraverso la piattaforma del corso. Le dispense comprendono i contenuti trattati durante le lezioni, esempi applicativi, esercizi svolti, schemi e tabelle utili per la preparazione dell’esame. Eventuali ulteriori esercizi, materiali di approfondimento, riferimenti normativi e documenti relativi alla qualità e al trattamento delle acque saranno indicati durante il corso e resi disponibili sulla medesima piattaforma. Non è prevista l’adozione obbligatoria di uno specifico libro di testo. Per eventuali approfondimenti potranno essere suggeriti testi universitari di chimica generale, chimica ambientale e corrosione dei materiali.

Obiettivo dell’insegnamento è quello di Fornire agli Allievi una conoscenza di base sui principi fondamentali della chimica generale, rendendoli capaci non solo di comprendere i principali aspetti teorici, ma anche di svolgere in modo corretto quesiti ed esercizi relativi agli argomenti trattati. La conoscenza della chimica è ritenuta dunque indispensabile per l’acquisizione di una cultura tecnico/pratica utile per la loro formazione professionale e per i successivi corsi di scienza ed ingegneria dei materiali.

Argomenti delle lezioni ed esercitazioni: Struttura atomica Il nucleo, l’atomo di Bohr, approccio quantistico e ondulatorio, gli orbitali, la distribuzione degli elettroni all’interno degli atomi e relative proprietà periodiche e reattività degli elementi. I legami I vari tipi di legame: strutture molecolari e strutture reticolari. Il numero di ossidazione. Il legame ionico. Il legame covalente (teoria Valence Bond, ibridizzazione, geometria delle molecole tramite teoria VSEPR); il legame metallico (teoria degli orbitali molecolari e teoria delle bande); legami secondari I composti chimici Classificazione dei composti chimici e relativa nomenclatura. Definizione di peso atomico, peso molecolare, peso formula e mole. Le reazioni chimiche Vari tipi di reazioni chimiche. Bilancio di massa nelle reazioni chimiche: stechiometria. Termodinamica chimica Energia interna ed entalpia di un sistema termodinamico. Bilancio di energia nei processi chimico-fisici. Processi endotermici ed esotermici; le reazioni di combustione. Entropia ed energia libera di un sistema termodinamico: criteri di spontaneità di un processo. Stati della materia I gas: stato ideale, stato reale e leggi che ne regolano il comportamento. Comprimibilità e diagramma PV. I liquidi e le loro proprietà più importanti: tensione superficiale, viscosità e pressione di vapore. I solidi. Vari tipi di legami nei solidi e relative proprietà fisiche e strutturali, con particolare riferimento ai metalli. Passaggi di stato e diagrammi di stato di una sostanza pura, con particolare riferimento al diagramma di stato dell’acqua. L'equazione di Clausius–Clapeyron. Le soluzioni Definizione e tipi di soluzioni: la concentrazione e relative espressioni. Le soluzioni gassose: volumi parziali e pressioni parziali. Le soluzioni liquide: variazione della pressione di vapore di un liquido, comportamento ideale e comportamento reale. Le proprietà colligative Solubilità di gas in liquidi. Distillazione di miscele di liquidi e passaggi di stato liquido-solido. L’equilibrio chimico Equilibrio chimico nei sistemi omogenei: Kp e Kc. L’equazione di Van’t Hoff. Prodotto ionico dell’acqua e pH. Il pH in soluzioni acquose di acidi, basi e sali. Equilibrio chimico in sistemi eterogenei: regola delle fasi. Prodotto di solubilità Cinetica chimica Parametri che condizionano la velocità di una reazione. Ordine di reazione e costante di velocità. L’equazione di Arrhenius. Energia di attivazione e catalizzatori. L’esempio della marmitta catalitica e degli enzimi. Elettrochimica La conducibilità elettrica nelle soluzioni di elettroliti; relazione tra conducibilità elettrica e grado di dissociazione o di ionizzazione di un elettrolita. Le proprietà colligative nel caso di soluzioni elettrolitiche. Potenziale di elettrodo e tipi di elettrodo. Pile: vari tipi di pile. Utilizzo dell’Equazione di Nerst. Concetti di base sul processo di elettrolisi e sua applicazione. La corrosione: criteri termodinamici e cinetici riguardanti l’evenienza del processo. Le curve di polarizzazione e i fenomeni di passivazione. I sistemi di protezione: protezione catodica e protezione anodica. Chimica organica Nozioni di base sui composti organici: idrocarburi e principali derivati funzionali (struttura chimica, principali proprietà chimico-fisiche e reattività). Cenni sui polimeri e biopolimeri

nozioni di base di matematica, fisica e chimica della scuola superiore (livello liceo scientifico)

lo studente seguirà le lezioni frontali, facendo domande ed interagendo con la docente. Si preparerà nello svolgimento di esercizi applicativi sugli argomenti trattati partecipando alla prova/e in itinere.

La struttura dei solidi Struttura e legami degli atomi. Legame metallico e conduzione elettronica, cristalli molecolari. cristalli ionici, cristalli metallici, cristalli covalenti, energia reticolare. Reticolo spaziale e celle elementari. Sistemi cristallini e reticoli di Bravais. Principali strutture cristalline nei metalli e nei ceramici. Posizioni, direzioni e piani nelle celle elementari cubiche. Indici di Miller. Numero di coordinazione. Piani e direzioni nelle celle elementari esagonali. Strutture cristalline CFC, EC e CCC a confronto. Densità volumetrica planare e lineare. Polimorfismo e allotropia. Monocristalli. Diffrazione ai raggi X. Legge di Bragg. Analisi della struttura cristallina. Imperfezioni nei solidi Difetti di punto: vacanze e difetti autointerstiziali. Impurezze nei solidi. Difetti di linea: dislocazioni. Difetti interfacciali. Difetti di massa o di volume. Tecniche microscopiche. Concetto di microstruttura: grani e bordo dei grani. Determinazione della dimensione del grano. La diffusione nei solidi Diffusione atomica nei solidi. Meccanismi di diffusione. Diffusione stazionaria e non. I trattamenti superficiali come esempio di applicazione industriale dei processi di diffusione: cementazione, nitrurazione, calorizzazione. Effetto della temperatura sulla diffusione dei solidi. Proprietà meccaniche dei materiali Concetti di sforzo e deformazione. Elasticità. Modulo di Young e altri moduli elastici. Viscoelasticità. Deformazioni plastiche dei metalli e dei polimeri. Prova di trazione e diagramma sforzo-deformazione: aspetti macroscopici e microscopici. Le prove di durezza e la prova di resilienza; Cenni di meccanica della frattura: KIC. La resistenza a fatica e la prova di fatica; il limite di fatica. Creep. Deformazione e meccanismi di indurimento Caratteristiche delle dislocazioni. Sistemi di scorrimento. Scorrimento nei singoli cristalli. Deformazione plastica dei materiali policristallini. Deformazione per geminazione. Indurimento per riduzione della dimensione del grano. Indurimento per formazione di una soluzione solida. Incrudimento. Diagrammi di fase Limite di solubilità. Fasi. Equilibri di fase. Soluzioni solide. Diagrammi di stato di sostanze pure. Regola delle fasi di Gibbs. Leghe binarie isomorfe. Leggi di Hume Rothery. Regola della leva. Solidificazione delle leghe in condizioni non di equilibrio. Leghe binarie eutettiche. Diagrammi di equilibrio con fasi o composti intermedi. Leghe binarie peritettiche. Sistemi binari monotettici. Trasformazioni invarianti. Diagrammi di stato con fasi e composti intermedi. Trasformazioni di fase congruenti. Diagrammi di stato ternari. Il diagramma di fase ferro-cementite. (Fe-Fe3C). Evoluzione della microstruttura nelle leghe ferro-carbonio. L’influenza degli altri elementi di lega. Trasformazioni di fase. Evoluzione della microstruttura e proprietà dei materiali Solidificazione dei metalli. Struttura dei grani nei getti industriali. Solidificazione dei monocristalli. La cinetica delle reazioni in fase solida. Trasformazioni multifasiche. Diagrammi di trasformazione isotermica. Diagrammi di trasformazione in raffreddamento continuo. Comportamento meccanico delle leghe ferro-carbonio. Martensite rinvenuta.. I trattamenti termici delle leghe metalliche Effetto degli elementi di lega negli acciai. Le curve di trasformazione isoterma ed anisoterma dell’austenite. Descrizione e comportamento delle tipiche microstrutture ottenibili. Trattamenti termici degli acciai (Ricottura, Normalizzazione, Tempra, Ricottura di lavorabilità, Rinvenimento). Temprabilità. Influenza del mezzo temprante, della dimensione della provetta e della geometria. I trattamenti di cementazione e nitrurazione. Processi di ricottura. Ricottura intermedia. Distensione. Ricottura delle leghe ferrose. Indurimento per precipitazione. Trattamenti termici. Meccanismo dell’invecchiamento. Leghe metalliche Fabbricazione dei metalli. Operazioni di formatura. Fusione. Altre tecniche. Il ferro e i minerali del ferro. I principali processi siderurgici; fabbricazione della ghisa all'alto forno, trasformazione della ghisa in acciaio, processi al convertitore, al Martin-Siemens, al forno elettrico. Leghe industriali ferro-carbonio; ghise e acciai. Ghise comuni e speciali; ghise sferoidali e malleabili. Classificazione degli acciai comuni, speciali e per applicazioni particolari. Caratteristiche meccaniche, metallurgiche e tipologie di impiego degli acciai comuni (acciai al C, al C-Mn e microlegati) e degli acciai speciali (acciai da bonifica, autotempranti, per molle, da cementazione, da nitrurazione). Acciai inossidabili. Il rame e le sue leghe: Proprietà del rame; tipi di rame in commercio; i minerali del rame. Ottoni comuni e speciali. Bronzi comuni e speciali. Leghe cupro-nichel per l'elettrotecnica. Alluminio e sue leghe: Alluminio industriale. Cenni sulla metallurgia dell'alluminio. Classificazione delle principali leghe dell’alluminio. Titanio e sue leghe. Metalli refrattari. Superleghe. Le materie plastiche Classificazione dei materiali polimerici. I polimeri naturali e sintetici. Reazioni e metodi industriali di polimerizzazione. Struttura chimica dei materiali polimerici. Proprietà termiche e meccaniche dei materiali polimerici. Lavorazione dei materiali polimerici. Materiali termoplastici di uso generale. Polietilene, polivinilcloruro e suoi copolimeri, polipropilene, polistirene, poliacrilonitrile, stirene-acrilonitrile (SAN), ABS, polimetilmetacrilato (PMMA). Alti polimeri fluorurati. Tecnopolimeri: Poliammidi, policarbonato, polifenilenossido, acetali, poliesteri termoplastici, polisolfoni, polifenilensolfuro, polieterimmide, leghe polimeriche. Materiali polimerici termoindurenti: Resine amminiche, cellulosiche, fenoliche, poliestere, epossidiche. Elastomeri: Gomma naturale e gomme sintetiche. Gomma SBR, neoprene, elastomeri siliconici. Materiali ceramici e vetri: Struttura dei materiali ceramici e dei vetri: proprietà chimiche, fisiche e meccaniche, processi di fabbricazione, di rinforzo e trattamenti termici. Tipologie di ceramici in base agli impieghi: refrattari, barriere termiche, rivestimenti antiusura, ceramici piezoelettrici, protezioni balistiche, isolanti elettrici. Applicazioni dei vetri: tipologie di vetri e classificazione in base al contenuto di silice. I materiali compositi Classificazione dei materiali compositi. Compositi rinforzati con particelle. Materiali compositi fibrosi. Le fibre: di vetro, di carbonio, di boro; fibre polimeriche, ceramiche, metalliche; i whiskers. Le matrici: matrici organiche, metalliche, ceramiche, vetrose. Influenza della lunghezza delle fibre. Influenza dell’orientazione e della concentrazione delle fibre. Principali compositi a matrice organica, metallica e ceramica. Metodi di fabbricazione in stampo aperto e stampo chiuso. Applicazioni industriali.

Conoscenze di chimica (inorganica e organica) e fisica generale

Attraverso la frequenza alla lezioni ed esercitazioni lo studente potrà acquisire consapevolezza sull'importanza della natura chimico-fisica dei materiali, e sulla correlazione tra la loro struttura e le loro proprietà, considerando anche gli effetti di lavorazione, modifica dei materiali e le prestazioni in diversi ambienti. Lo studente realizzerà l'importanza della conoscenza delle proprietà dei materiali per l'ingegneria, e del loro sviluppo ed utilizzo futuro in applicazioni industriali.

L’esame finale è in forma orale: si richiede lo svolgimento di un esercizio alla lavagna seguito da domande su aspetti teorici di tutto il corso. Durante l’anno sarà effettuato almeno un test intermedio scritto (a scopo di auto-valutazione assistita dal docente) durante i periodi di lezione sopra riportati. Il risultato del test intermedio influisce solo minimamente sull’esito dell’esame e sulla votazione

Libro consigliato: I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani, Chimica-Materia Tecnologia Ambiente, Casa Editrice Ambrosiana, 2016. Il docente fornisce le slides delle lezioni.

L'insegnamento ha come obiettivo l'acquisizione dei metodi e degli strumenti che consentono di leggere, interpretare e disegnare lo spazio costruito. La geometria descrittiva costituisce il riferimento conoscitivo di base per il controllo e la rappresentazione di superfici e di figure solide (anche complesse) e la loro reciproca interazione. L’acquisizione dei metodi di rappresentazione dell’architettura trova applicazione con il pratico impiego del disegno a mano libera, degli strumenti tradizionali e digitali (CAD & CAAD) attraverso la redazione di un complesso organizzato di elaborati grafici. Tali elaborati sono orientati in modo specifico alla rappresentazione del progetto dell’architettura alle diverse scale e nel quadro delle specifiche normative grafiche.

GEOMETRIA DESCRITTIVA

TEORIA

Cenni di proiettiva

Doppia proiezione ortogonale

Ombra portata di figure piane su piani e superfici

Figure solide

Intersezione figure solide con piani e rette

Ombre portate, proprie e autoportate di figure solide sui piani e superfici

Archi, volte semplici e composte

Proiezioni quotate

Tetti e coperture

Assonometria ortogonale ed obliqua

Ombre in assonometria ortogonale ed obliqua

Prospettiva a quadro verticale

Ombre nella prospettiva a quadro verticale

Intersezioni tra solidi

Normative del Disegno

PRATICA

Tavole formato A3 con strumenti tradizionali contenenti ciascuna da 2 a 8 applicazioni grafiche di geometria descrittiva.

AUTODESK - AUTOCAD R. 2016 (software licenza aula informatica Polo B)

TEORIA

Strumenti nella finestra dell’applicazione

Posizione degli strumenti

Personalizzazione dell’ambiente di disegno

Progettazione di un disegno

Apertura e salvataggio di un disegno

Riparazione, ripristino e recupero del file di disegno

Sistemi di riferimenti

Controllo e Modifica delle viste del disegno

Strumenti di visualizzazione 3D

Visualizzazione di più viste nello spazio del modello

Layout di disegno con più viste (spazio carta)

Controllo e modifica degli oggetti

Controllo della proprietà degli oggetti

Uso degli strumenti di precisione

Disegno di oggetti geometrici

Creazione e utilizzo di blocchi (simboli)

Modifica di oggetti esistenti

Creazione di modelli 3D

Modifica di modelli 3D

Creazione di sezioni e disegni 2D da modelli 3D

Tratteggi, riempimenti ed entità coprenti (texture)

 PRATICA

Quote e tolleranze

Preparazione dei disegni per la stampa e pubblicazione

Stampa di disegni

Pubblicazione di disegni

Impostazione delle luci

Impostazione e mappatura dei materiali

Operazioni di Rendering

Elementi fondamentali della Geometria.

Capacità di prefigurare gli oggetti nello spazio.

Abilità nell'uso degli strumenti tradizionali del disegno.

Gli studenti e le studentesse potranno sviluppare la capacità di visualizzare, prefigurare gli oggetti nello spazio prima di trasferirli in segno grafico e acquisire/sviluppare la propria sensibilità nelle modalità di comunicazione del progetto. L’impiego dei software adottati consentirà di assimilare una metodologia di lavoro rigorosa nell’affrontare il disegno progettuale.

L'esame finale è costituito da una prova scritta e una prova orale. La prova scritta si svolge in aula da disegno e prevede la risoluzione di 4 differenti temi di geometria descrittiva coerenti con le tematiche affrontate nel corso dell’anno e che generalmente riguardano: le proiezioni ortogonali di enti fondamentali e solidi, l'intersezione tra due figure solide primitive in posizione generica, l'ombra propria e portata di solidi, assonometria e prospettiva . La durata della prova è prevista in cinque ore. Una volta superata la prova, lo studente deve sostenere la prova orale in uno degli appelli orali della stessa sessione. La prova scritta si intende superata se il punteggio complessivo è superiore a 15/30 ed è quindi possibile accedere all’orale. La soluzione della prova scritta è pubblicata sul canale Microsoft Teams del corso, entro un giorno dalla data di svolgimento. I risultati sono comunicati agli studenti entro un giorno a tutti i candidati iscritti.

Il superamento delle prove in itinere consente di accedere direttamente alla prova orale con una valutazione corrispondente alla media dei voti conseguiti nelle singole prove.

La prova orale prevede l'assegnazione e la discussione davanti al docente di temi grafici riguardanti gli argomenti di geometria descrittiva (metodi di rappresentazione) svolti a lezione. Lo studente deve risolvere i temi assegnati disegnando a mano libera. La prova orale non è superata se lo studente non dimostra la padronanza dei diversi metodi di rappresentazione anche sotto l'aspetto della relativa intrinseca reversibilità.

Per sostenere la prova orale, è necessario consegnare preventivamente tutte le applicazioni svolte durante l’anno mentre gli elaborati CAD in formato A3 saranno consegnati il giorno stesso della prova.

BIBILOGRAFIA

C. Bonfigli, C. R. Braggio, Geometria descrittiva e prospettiva con applicazioni ed esercizi, 5a ed., HOEPLI, Milano 1987.

C. Càndito, Il disegno e l’ombra. Fondamenti, metodi e applicazioni attuali della teoria delle ombre. Alinea, Firenze 2009

R. Castiglia, Elementi di prospettiva e restituzione prospettica, SEU, Pisa 2003

R. Castiglia, Le ombre nel disegno, SEU, Pisa, 2001

A. De Vecchi, O. Fiandaca, Tecnica del disegno architettonico, Flaccovio, Palermo 1994

M. Docci, M. Gaiani, D. Maestri, Scienza del Disegno, Città Studi Edizioni, 2011 (2a ed.)

S. Duvernoy, Elementi di disegno. 12 lezioni di disegno dell'architettura. Le Lettere, Firenze 2011.

W. S. Villa, Autodesk AutoCad 2016. Guida di base per architettura, meccanica e design, Tecniche Nuove, 2015

R. Migliari, Geometria dei Modelli. Edizionikappa, Bologna 2001.

L. Zevi, Il nuovissimo manuale dell'Architetto, tomi II, Mancosu Editore, 2008

MATERIALE DIDATTICO

Prove di esame scritte svolte negli anni accademici precedenti (preparazione prova finale scritta)

Applicazioni di geometria descrittiva

Elaborati grafici di base, immagini, siti web, ecc. per il progetto annuale con strumenti tradizionali

Elaborati grafici di base, immagini, siti web, ecc. per il progetto annuale con software AutoCad e 3d Studio Max

Convenzioni grafiche del Disegno

Coperture a tetto

Poliedri regolari

Intersezioni tra solidi

Assonometria ortogonale e obliqua

Intersezione tra solidi

Ribaltamento dei piani

L'insegnamento ha come obiettivo l'acquisizione dei metodi e degli strumenti che consentono di leggere, interpretare e disegnare il costruito. La geometria descrittiva costituisce il riferimento conoscitivo di base per il controllo e la rappresentazione di superfici e di figure solide e la loro reciproca interazione. L’acquisizione dei metodi di rappresentazione dell’architettura trova applicazione con il pratico impiego del disegno con strumenti tradizionali e digitali (CAD & CAAD) attraverso la redazione di un complesso organizzato di elaborati grafici. Tali elaborati sono orientati in modo specifico alla rappresentazione del progetto di un edificio alle diverse scale e nel quadro delle specifiche normative grafiche.

Geometria descrittiva

• Doppia proiezione ortogonale.
• Figure solide primitive.
• Ombre proprie, portate e autoportate su piani e superfici.
• Archi, volte semplici e composte.
• Proiezioni quotate e curve di livello.
• Coperture a tetto: a padiglione e a colmo costante.
• Assonometria ortogonale.
• Assonometria obliqua.
• Ombre in assonometria ortogonale e obliqua.
• Prospettiva con quadro verticale, inclinato e orizzontale.
• Ombre nella prospettiva a quadro verticale.

Parte pratica di geometria descrittiva

• Tavole formato A3.
• Uso di strumenti tradizionali.
• Ogni tavola contiene da 2 a 8 esercizi grafici.

AutoCAD R.2026 – parte teorica

• Interfaccia e strumenti della finestra.
• Posizione e organizzazione degli strumenti.
• Personalizzazione dell’ambiente di disegno.
• Creazione di un nuovo disegno.
• Apertura, salvataggio, riparazione e recupero file.
• Sistemi di riferimento.
• Controllo e modifica delle viste.
• Strumenti di visualizzazione 3D.
• Più viste nello spazio modello.
• Layout con più viste nello spazio carta.
• Controllo e modifica degli oggetti.
• Proprietà degli oggetti.
• Strumenti di precisione.
• Disegno di oggetti geometrici.
• Creazione e uso di blocchi.
• Modifica di oggetti esistenti.
• Creazione di modelli 3D.
• Modifica di modelli 3D.
• Sezioni e disegni 2D da modelli 3D.
• Annotazioni.
• Tratteggi, riempimenti ed entità coprenti.
• Note ed etichette.
• Tabelle.
• Quote e tolleranze.
• Preparazione alla stampa e pubblicazione.
• Stampa e pubblicazione di disegni.
• Impostazione delle luci.
• Materiali e mappatura.
• Rendering.

3ds Max – parte teorica

• Modifica degli oggetti 3D:
• Bend.
• Twist.
• Extrude.
• UVW Map.
• Mesh Select.
• Taper.
• Noise.
• Lathe.
• Edit Path.
• Edit Spline.
• Controllo della scena:
• Colore delle viste.
• Nascondi.
• Nascondi per categoria.
• Congela.
• Proprietà di visualizzazione.
• Unisci visualizzazioni.
• Rendering, luci e mappatura.
• Luci:
• Target Spot.
• Target Direct.
• Omni.
• Free Spot.
• Direct.
• Cineprese:
• Target.
• Free.
• Material Editor:
• Materiali elementari.
• Materiali mappati.
• Materiali avanzati.
• Rendering:
• Opzioni.
• Parametri.
• Output.
• Ombre.
• Effetti ambientali:
• Luci volumetriche.
• Nebbia.
• Atmosfera.

Parte pratica

Fascicolo formato A3.

Rappresentazioni grafiche 2D convenzionali.

Render di un edificio residenziale assegnato dal docente.

Elementi fondamentali della Geometria.

Capacità di prefigurare gli oggetti nello spazio

Conosce di base della doppia proiezione ortogonale

Abilità nell'uso degli strumenti tradizionali del disegno

Abilità minime nell'uso del software CAD in modalità 2D

L'esame finale consiste in una prova scritta e una prova orale

Prova scritta

Si svolge in aula da disegno, dura 4 ore e comprende due esercizi:

1. rappresentazione grafica tradizionale di un solido con studio delle ombre portate su un piano e/o su una superficie;
2. modellazione 3D con software AutoCad di un oggetto d’arredo con elaborazione di disegni assonometrici in PDF.

La prova scritta è superata con un punteggio di almeno 18/30.

Le soluzioni vengono pubblicate su Microsoft Teams entro un giorno, mentre gli esiti vengono comunicati via e-mail a tutti i candidati iscritti.

Prova orale

Si svolge in uno degli appelli della stessa sessione e dura in media fino a 30 minuti. Include:

• un breve colloquio sugli elaborati grafici annuali;
• un tema grafico da svolgere a mano libera sugli argomenti del corso.

Requisiti di accesso

Per essere ammessi all’orale è necessario presentare tutti gli elaborati annuali, già visionati e vistati dal docente, raccolti in due fascicoli A3:

• uno per le applicazioni grafiche di geometria descrittiva;
• uno per il progetto dell’edificio residenziale realizzato con CAD.

BIBILOGRAFIA Bonfigli, C. R. Braggio, Geometria descrittiva e prospettiva con applicazioni ed esercizi, 5a ed., HOEPLI, Milano 1987; C. Candito, Il disegno e l’ombra. Fondamenti, metodi e applicazioni attuali della teoria delle ombre. Alinea, Firenze 2009; R. Castiglia, Elementi di prospettiva e restituzione prospettica, SEU, Pisa 2003; R. Castiglia, Le ombre nel disegno, SEU, Pisa, 2001; M. Docci, M. Gaiani, D. Maestri, Scienza del Disegno, Città Studi Edizioni, 2017 (2a ed.); W. S. Villa, Autodesk AutoCad 2016. Guida di base per architettura, meccanica e design, Tecniche Nuove, 2015; R. Migliari, Geometria dei Modelli. Edizioni kappa, Bologna 2001; L. Zevi, Il nuovissimo manuale dell'Architetto, tomi I e tomo II, Mancosu Editore, 2012; C. Mancosu, B. Zevi, il nuovissimo manuale dell'Architetto, tomo III (aggiornamento), Mancosu Editore, 2019; Y. Rendow, Disegno architettonico. Metodi e strumenti di rappresentazione, Hoepli, Milano 2014; DISEPENSE Costruzione di solidi nella doppia proiezione ortogonale M. Nocera, Intersezione tra solidi M. Nocera, La risoluzione dei problemi metrici M. Nocera, Elementi di restituzione prospettica M. Nocera, Lezioni di Assonometria A. Mariano, Le coperture a tetto MATERIALE DIDATTICO Prove scritte di esame svolte negli anni accademici dal 2005 al 2026 (preparazione prova finale scritta) Applicazioni di geometria descrittiva obbligatorie risolte Applicazioni di geometria descrittiva facoltative e di approfondimento risolte Convenzioni grafiche del Disegno Elaborati grafici di base, immagini, siti web, ecc. per l'esercitazione annuale di ridisegno critico di un edificio residenziale con strumenti tradizionali; Elaborati grafici di base, immagini, siti web, ecc. per l'esercitazione annuale con software AutoCad e 3d Studio Max

Lo scopo principale del corso è quello di introdurre studenti e studentesse alle metodologie e agli strumenti che caratterizzano il metodo fisico. In particolare, al termine del corso studentesse e studenti avranno acquisito una buona conoscenza di:

• i principali concetti di cinematica e dinamica del punto materiale
• i principali concetti di statica e dinamica dei sistemi, con particolare riferimento al corpo rigido
• le principali leggi della statica dei fluidi e della termodinamica

Introduzione. Grandezze fisiche, Campioni di lunghezza, massa e tempo. Errori di misura, cifre significative, cenni alla propagazione degli errori. Grandezze Scalari e vettoriali. Operazioni con vettori. Sistemi di coordinate (cartesiane, polari e cilindriche).

Cinematica del punto materiale. Definizione di punto materiale. Legge oraria, velocità e accelerazione. Moto unidimensionale rettilineo ed uniforme e uniformemente accelerato. Moto in più dimensioni. La traiettoria e l'accelerazione tangenziale e centripeta. Moto del proiettile (parabolico), moto circolare uniforme e uniformemente accelerato. Parametri caratteristici del moto circolare ed uniforme (periodo, frequenza, velocità angolare). Trasformazioni di Galileo fra riferimenti in moto: la velocità relativa e l'accelerazione relativa.

I principi di Newton. Il concetto di sistema di riferimento inerziale e le tre leggi di Newton. Il concetto di forza e le forze fondamentali in natura. L'interazione gravitazionale e la forza peso. La forza elettrostatica di Coulomb: la carica elettrica e la quantizzazione della carica. Forze a distanza e forze di contatto. La reazione vincolare, la forza di attrito statico e dinamico, la forza di attrito viscoso, la forza elastica. Le equazioni del moto. Il problema fondamentale della dinamica: alcuni esempi di soluzione dell'equazioni del moto. Sistemi di riferimento accelerati e forze apparenti.

Il lavoro e L'energia. Lavoro di una forza. Energia cinetica e il Teorema dell'energia cinetica. Potenza di una forza. Definizione di Forze Conservative. L'energia potenziale: energia potenziale gravitazionale, elastica ed elettrostatica. L'Energia Meccanica e il Teorema di conservazione dell'energia meccanica. Il lavoro delle forze non conservative.

Dinamica rotazionale del punto materiale. Momento di una forza rispetto ad un polo e momento della quantità di moto (momento angolare) rispetto ad un polo. Il momento di inerzia di un punto materiale rispetto ad un asse. Legame fra momento della quantità di moto e momento angolare. Analogia formale e corrispondenze fra equazioni del moto traslatorio e del moto rotatorio.

Dinamica dei Sistemi di corpi. Sistemi discreti e sistemi continui: densità di massa, di volume, di superficie e lineare. La quantità di moto totale del sistema. Il centro di massa. Legame fra velocità del centro di massa e quantità di moto totale. La Prima Equazione Cardinale della dinamica dei sistemi. Il principio di conservazione della quantità di moto. Equazione del moto per il centro di massa. L'impulso di una forza e la forza media. Il teorema dell'Impulso. Forze impulsive e non. Urti elastici ed anelastici fra corpi. Il principio dell'aereo a reazione. Il momento totale della quantità di moto di un sistema. La Seconda Equazione Cardinale della dinamica dei sistemi. La conservazione del momento totale della quantità di moto. Poli rispetto ai quali vale la seconda equazione cardinale (punti fissi o centro di massa).

Cenni alle proprietà del corpo rigido. Moto rotatorio di un corpo rigido. Il vettore velocità angolare e il suo legame con la velocità in un generico punto. Il momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno ad un asse. Il momento di inerzia di un corpo rigido rispetto ad un asse. Il momento di inerzia di una barretta e di un cilindro. Il Teorema di Steiner degli Assi Paralleli. Energia cinetica di un corpo rigido ruotante. Il moto rototraslatorio di un corpo rigido. Legame generale fra velocità di un punto del corpo rigido, velocità di un altro punto e velocità angolare. L'energia totale di un corpo rigido che compie un moto rototraslatorio : energia cinetica di traslazione + energia cinetica di rotazione. Il moto di rotolamento puro: definizione ed esempi.

Elementi di idrostatica. La pressione. La pressione nei fluidi. La legge di Stevino e la legge di Archimede.

Termodinamica. Temperatura e termometri. Le scale termometriche principali. Dilatazione termica. Coefficienti di dilatazione termica volumica, di superficie o lineare e loro legame. Il concetto di calore, il calore specifico, la capacità termica e il calore latente. Equivalenza fra calore e lavoro. Il gas perfetto e l'equazione di stato. Cenni alla teoria cinetica dei gas ed interpretazione microscopica della temperatura. Il lavoro fatto da un gas. Il primo principio della termodinamica e sua applicazione alle trasformazioni di un gas perfetto (isoterma, adiabatica, isocora, isobara). Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Il secondo principio della Termodinamica. Il ciclo di Carnot. La Macchina di Carnot e il suo rendimento. La pompa di calore e il frigorifero. L’Entropia.

Durante il corso si farà uso dei seguenti strumenti matematici:

• trigonometria
• soluzioni di sistemi di equazioni
• calcolo differenziale, i.e. derivate di funzioni (base)
• calcolo integrale, i.e. integrali di funzioni (base)

Al termine del corso studenti e studentesse sapranno impostare correttamente l'analisi di problemi fisici, anche nuovi.

Per l'accertamento delle capacità saranno svolte delle prove in itinere al termine del primo e del secondo semestre. Inoltre i docenti stimoleranno la partecipazione attiva di studentesse e studenti durante le lezioni ed esercitazioni.

L'esame consiste in due prove: una prova scritta ed una prova orale.

Esame scritto:

• l'esame scritto consiste nella risoluzione di alcuni problemi, tipicamente due o tre, rispondendo ad alcune domande per problema
• la votazione è in trentesimi e lo scritto si intende superato pienamente con una votazione maggiore o uguale a 18/30, superato con riserva con una votazione tra 15 (compreso) e 18 (non compreso) /30
• per partecipare ad uno scritto, studenti e studentesse si devono iscrivere online (cercare "prenotazione esami" dalla home page del sito della Scuola di Ingegneria) almeno 2 giorni prima dello scritto
• il giorno dello scritto studenti e studentesse devono portare una calcolatrice per effettuare i calcoli numerici, ed un documento d'identificazione
• libri di testo, di esercizi, appunti o dispense non sono ammessi all'esame (nè scritto nè orale)
• il giorno dello scritto studenti e studentesse possono portare due fogli formato A4 o un foglio protocollo sulle cui pagine possono essere scritte le formule principali di matematica o fisica ritenute utili ai fini dello scritto

Esame orale:

• studenti e studentesse che abbiano riportato una votazione uguale o superiore a 15/30 sono ammessi a sostenere la prova orale
• l'ammissione all'esame orale è garantita anche a studenti e studentesse che abbiano passato entrambe le prove in itinere (il voto minimo può essere minore di 15/30 e dipende dall'andamento generale), inoltre la media aritmetica dei voti dei due compitini deve essere superiore o uguale a 15/30
• il giorno dell'orale gli studenti e le studentesse dovranno portare semplicemente una penna
• per la prova orale non può essere utilizzato nessun testo e nessun appunto, e non serve la calcolatrice
• nel corso dell'orale verranno richiesti sia argomenti di tipo teorico che la risoluzione di esercizi
• un* student* che è stato ammesso ad un dato appello di una data sessione (estiva, autunnale o invernale) può presentarsi all'orale dello stesso appello o a quello di un qualunque altro appello della stessa sessione
• se un* student* si presenta ad un orale senza superarlo, lo scritto deve essere ripetuto nuovamente in un altro appello

• "Fisica Generale I" di S. Faetti, dispense del corso ed esercizi con soluzione sono disponibili presso La Copisteria "IL CAMPANO" di Pisa.
• Appunti delle lezioni sul sito e-learning.
• Serway-Jewett: Fisica per Scienze ed Ingegneria Volume I (Edises)(quinta edizione)
• Paul A. Tipler Gene Mosca: Corso di Fisica per Scienze ed Ingegneria Volume I (Zanichelli)(quarta edizione italiana)
• Serway-Beichner: Fisica per Scienze ed Ingegneria Volume I (Edises)(Terza edizione o successive).

Lo studente che completerà il corso con successo possiederà la capacità di costruire modelli algebrici e analitici di fenomeni geometrici in qualsiasi dimensione reale o complessa; saprà dimostrare una solida conoscenza delle condizioni per la diagonalizzazione di matrici e applicazioni, dei prodotti scalari e hermitiani, del teorema spettrale e delle forme canoniche; avrà comprensione del concetto di curvatura per curve e superfici parametrizzate, e sarà in grado di calcolarla in casi concreti.

Prodotti scalari e hermitiani. Calcolo della segnatura.

Prodotti scalari definiti positivi. Proiezione ortogonale. Algoritmo di Gram-Schmidt. Angoli. Prodotto esterno in R^3. Rappresentazione dei vettori come combinazione lineare di versori ortogonali.

Teorema spettrale; caso reale e complesso.

Introduzione all'analisi in più variabili: derivate parziali, gradiente e matrice Hessiana.

Curve nello spazio euclideo; lunghezza, parametrizzazione per lunghezza d'arco; triedro di Frenet; curvatura, torsione.

Superfici parametrizzate nello spazio euclideo. Curvatura normale e geodetica di una curva su una superficie; curvature principali, curvatura gaussiana.

Insiemi e funzioni. Geometria euclidea elementare. Piano cartesiano e geometria analitica. Polinomi. Trigonometria. Equazioni e disequazioni. Derivate. I contenuti del modulo "Algebra Lineare".

Capacità di svolgere calcoli e risolvere problemi senza l'impiego di calcolatrici o computer

Esame scritto e orale volto ad accertare la competenza nell'applicazione delle regole e nella verifica delle situazioni in cui le definizioni si applicano.

Bruno Martelli, Geometria e Algebra lineare. Independently published, 2018.

Carlo Domenico Pagani, Sandro Salsa. Analisi matematica 2. Zanichelli

Lo studente che completerà il corso con successo possiederà la capacità di costruire modelli algebrici e analitici di fenomeni geometrici in qualsiasi dimensione reale o complessa; saprà dimostrare una solida conoscenza delle condizioni per la diagonalizzazione di matrici e applicazioni, dei prodotti scalari e hermitiani, del teorema spettrale e delle forme canoniche; avrà comprensione del concetto di curvatura per curve e superfici parametrizzate, e sarà in grado di calcolarla in casi concreti.

Prodotti scalari e hermitiani. Calcolo della segnatura.

Prodotti scalari definiti positivi. Proiezione ortogonale. Algoritmo di Gram-Schmidt. Angoli. Prodotto esterno in R^3. Rappresentazione dei vettori come combinazione lineare di versori ortogonali.

Teorema spettrale; caso reale e complesso.

Introduzione all'analisi in più variabili: derivate parziali, gradiente e matrice Hessiana.

Curve nello spazio euclideo; lunghezza, parametrizzazione per lunghezza d'arco; triedro di Frenet; curvatura, torsione.

Superfici parametrizzate nello spazio euclideo. Curvatura normale e geodetica di una curva su una superficie; curvature principali, curvatura gaussiana.

Insiemi e funzioni. Geometria euclidea elementare. Piano cartesiano e geometria analitica. Polinomi. Trigonometria. Equazioni e disequazioni. Derivate. I contenuti del modulo "Algebra Lineare".

Capacità di svolgere calcoli e risolvere problemi senza l'impiego di calcolatrici o computer

Esame scritto e orale volto ad accertare la competenza nell'applicazione delle regole e nella verifica delle situazioni in cui le definizioni si applicano.

Bruno Martelli, Geometria e Algebra lineare. Independently published, 2018.

Carlo Domenico Pagani, Sandro Salsa. Analisi matematica 2. Zanichelli

Il corso si propone di fornire le conoscenze di base del calcolo differenziale ed integrale per le funzioni di più variabili reali, del calcolo vettoriale per curve e superfici. Saranno inoltre studiate le equazioni differenziali ordinarie.

Calcolo ed integrazione in piu' variabili (continuita' e differenziabilita'; max e min assoluti e relativi; integrali multipli ed integrali lungo curve e superifici; teorema di Gauss-Green e teorema della divergenza); calcolo vettoriale (campi conservativi ed irrotazionali); Equazioni differenziali ordinarie (equazioni lineari ed equazioni a variabili separabili); serie di funzioni e serie di Fourier.

Gli argomenti dei corsi di Analisi I, Geometria ed Algebra.

Apprezzamento del metodo logico-deduttivo proprio della Matematica.

Durante la lezione sono proposti esercizi che gli studenti sono invitati a risolvere, anche con l'aiuto dei docenti.

Testi consigliati Bramanti, Pagani, Salsa: Analisi Matematica 2

Vedi programma

PROGRAMMA del CORSO CONGIUNTO di ARCHITETTURA TECNICA tra il 2° ANNO DEL CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA CIVILE - EDILE e il 3° ANNO DEL CORSO DI LAUREA SPECIALISTICO IN INGEGNERIA EDILE - ARCHITETTURA

Progettazione costruzione e gestione

Progettazione-Costruzione-Gestione: criteri di scelta dal singolo elemento costruttivo all'intervento nel suo insieme. Funzioni, requisiti, prestazioni. Dalle figure e fasi indipendenti alla moderna concezione olistica (secondo il maggior numero di fattori considerabili) del processo. Complessità: aspetti di specializzazione e di delocalizzazione. Il progetto. Differenza tra idea e progetto: senza la verifica della sua costruibilità un idea non diventa progetto. L’approccio didattico negli Atenei e il settore delle costruzioni italiano: progetto preliminare, definitivo ed esecutivo. La costruzione. La gestione. Definizione e caratteristiche. Ciclo di vita utile dei manufatti, manutenzione e durabilità. Il concetto di tipologia: esempi di tipologia scolastica e abitativa.

La realizzazione di un edificio

Concetti di forma e funzione; aspetti estetici, distributivi strutturali e tecnologici. Prestazioni e requisiti: comfort, sicurezza, durabilità, i fattori economici, le normative, i precedenti storici, il rapporto con il contesto. Proporzioni dei manufatti e delle strutture. Il sistema spaziale, il sistema costruttivo e strutturale, il sistema funzionale-distributivo (requisiti minimi di normativa), il sistema impiantistico (introduzione). Relazioni tra i sistemi di un edificio e gli elementi costruttivi. Le parti dell’edificio. I materiali naturali e artificiali. Progettazione e normative. Accesso persone con ridotta mobilità per rampe e ascensori.

Metodo e contenuti per il progetto dell’anno.

L’inserimento nel contesto urbano: forma e funzione dell’edificio. Il planivolumetrico; linguaggio architettonico, sistemi distributivi e strutturali, rapporto pieni vuoti, valenza estetica dei materiali. Bozze a “fil di ferro”. Pianta di piano: interrato, piano terra, pianta piano/i tipo/i, coperture. Carpenterie di fondazione, solai, copertura. Le sezioni dell’edificio: parti in cls. armato e stratigrafie di involucro e dei solai. I particolari costruttivi; striscia di facciata: particolare di fondazione, nodo trave-solaio, particolare di gronda.

I sistemi costruttivi

Sistemi continui e discontinui a scheletro indipendente: definizioni, caratteristiche e principi di funzionamento. In base all’utilizzo di materiali, sistemi costruttivi in: muratura, legno, cls. armato, acciaio.

Strutture di fondazione

Terreni e fondazioni. Scelta del tipo di fondazione in funzione del sistema costruttivo di elevazione; interferenza della presenza di falda. Fasi operative di realizzazione. Travi rovesce, cordoli continui, plinti, platee: funzionamento statico, scelte progettuali, esempi e documentazione fotografica di realizzazioni.

Strutture di elevazione

In muratura

La muratura. Rapporto tra forma e struttura. Muratura in pietra, in laterizio (mattoni e blocchi) in cemento (elementi). Definizioni, concezione e comportamento. Murature portanti e non portanti (tramezzi). Distanza massima tra una coppia di muri maestri (7 m). Posizionamento delle aperture nella muratura: distanza dagli spigoli dell’edificio. Murature in pietra, laterizio e cls.

In conglomerato cementizio armato

Definizione ed esempi. Pilastri, travi, setti: definizioni ed esempi. Travi principali e secondarie; ricalate e in spessore (dimensioni per esigenze didattiche di progetto). Maglia strutturale rettangolare: definizione e criteri; esempio con 4 pilastri e 4 travi. Carpenterie, casserature e cantierizzazione.

In conglomerato cementizio armato precompresso (c.a.p.)

Strutture in c.a.p.: definizioni ed esempi. Armature e trefoli. Tecnologia di prefabbricazione: armatura pre-tesa e post-tesa. Elementi prefabbricati: travi, pannelli ed elementi di copertura. Manufatti realizzati in tutto o in parte in c.a.p.: esempi e applicazioni.

In acciaio

Costruzioni in acciaio: caratteristiche principali del materiale, diagramma sforzo deformazione. Principali vantaggi e svantaggi dei sistemi costruttivi in acciaio. Caratteristiche qualitative e chimiche dell'acciaio: come lega di ferro e carbonio ed altri elementi. Tipi comuni di acciaio da costruzione. Prodotti della lavorazione a caldo e a freddo dell'acciaio: funi, barre, profilati (rappresentazione dei principali profili: IPE, HE, L, UPN, T etc.). Unioni chiodate, bullonate e saldate. Principali schemi statici delle capriate Mohniè, Warren, Polonceau, coperture a shed. Trattamenti anticorrosivi: zincatura e verniciatura al piombo. Immagini ed esempi.

In legno

Il materiale: nodi, fibratura spiralata, cipollatura, tasche di resina, fessure da ritiro, fratture da vento. Lavorazione del legno e processo produttivo. Legno massiccio e lamellare: principali caratteristiche e sezioni.. Caratteristiche degli elementi che compongono i sistemi costruttivi: in Xlam, Platform-frame, a telaio e blockhause; leggeri a secco (cenni). Solai in legno

Chiusure orizzontali

I solai. Definizione ed esempi. Disposizione (orditura) del solaio secondo la distanza minore tra coppie di travi. Maglia strutturale chiusa. Utilizzo di maglie strutturali, solette, setti in c.a. per realizzare geometrie complesse in pianta ed in alzato: esempi e applicazioni. Realizzati in opera: latero-cementizi, definizioni ed esempi. Prefabbricati: a lastre e a pannelli: latero-cementizi; con elementi di alleggerimento sintetici; in c.a.p. Solai in legno lamellare per grandi superfici; solai tradizionali in legno massiccio. Gli strati più comuni: parte portante e portata; isolamento termico e acustico. Massetti: livellante, “porta impianti”, acustico, termico, di pendenza. Balconi e terrazze.

I vespai areati: la tradizione e l’attualizzazione nel moderno sistema a igloo con più comuni stratificazioni.

I collegamenti verticali

Gli ascensori: tipologie, nomenclatura, normativa: esempi e applicazioni. Le scale: tipologie, nomenclatura,  sistemi componenti costruttivi: trave a ginocchio; travi orizzontali; soletta rampante; gradini a sbalzo; setti. Esempi di realizzazione di scale con utilizzo di 4 pilastri. Pianta ad U e a C. Concetto di larghezza costante della percorrenza per il deflusso delle persone in caso di emergenza.

Chiusure verticali

L’involucro esterno: Le pareti esterne requisiti ambientali e tecnologici: concetto di strato funzionale. Il paramento murario. Parete a cassetta. Isolamento a cappotto. Progetto e costruzione dei sistemi di facciata. Eliminazione dei ponti termici. Infissi e serramenti. Requisiti e tipologie: infissi in legno, in metallo ed in PVC.

Coperture

Le coperture degli edifici: linguaggi formali ed esigenze tecniche. Piane e inclinate; ispezionabili, praticabili e non praticabili.

Le coperture piane. Definizioni ed esempi; stratigrafia; tetto rovescio; pavimentazione sopraelevata; tetto giardino (cenni); smaltimento delle acque piovane e particolari di gronda.

Coperture a falde inclinate. Definizioni ed esempi; stratigrafia; utilizzo solai; muretti e tavelloni; struttura in legno; tipologie di ventilazione; sottotegola, in “camera d’aria”, soffitta areata; smaltimento delle acque piovane e particolari di gronda.

Coperture per grandi luci. Elementi in c.a.p. (travi a “pi greco”)

No requirements

(Non applicabile)

L'esame prevede degli elaborati, dei quali verrà valutata la correttezza.

Il positivo svolgimento delle esercitazioni relative al progetto annuale, verificato per mezzo della valutazione degli elaborati, è condizione per l’ammissione all’esame, che consiste nella verifica dell’acquisizione e della consapevolezza critica degli argomenti sviluppati nel corso dell’unità didattica. E’ necessario presentare all’esame:

A.

CD o DVD da lasciare in caso di superamento dell’esame.

Deve contenere tutto il materiale digitale ai precedenti punti (files in formato dwg delle tavole, più relativi pdf se usati “impaginatori”).

B. Raccolta elaborati di studio

Devono essere presentati all’esame tutti gli elaborati grafici non digitali, prodotti dallo studente relativi allo studio, preparazione e redazione del progetto. (materiale preferibilmente ripiegato in formato A3 o A4 ed ordinato: rilegatura, raccoglitori, ecc)

C.

Relazione di progetto (formato A4 - ordinata: rilegatura, raccoglitori, ecc..)

Consiste in una descrizione scritta del progetto da presentare in numero di pagine libero. Il materiale bibliografico e di documentazione (incluso nella rilegatura della relazione o rilegato a parte).

Tutto il materiale prodotto a mano libera durante l’anno.

D. Tavole di progetto

Ripiegate singolarmente in formato A4.

-ogni elaborato deve contenere dove pertinente, indicazioni complete e congruenti relative a linee di misura, superfici, quote, ecc..

-i contenuti indicati relativi all’oggetto delle tavole non sono ovviamente esaustivi di tutti quelli che il candidato è tenuto a conoscere e a rappresentare

-le scale di rappresentazione (non esaustive di quelle utilizzabili ) devono essere scelte in base alla dimensione del progetto e alle esigenze di una congruente presentazione dei suoi contenuti.

Inquadramento urbanistico

-Estratto di PRG 1:1000/1:2000 – 1:5.000

-terreno/lotto/area in oggetto 1:500

-relazione fotografica e legenda relativa

Planimetria (1:200-1:500) area di progetto con inserimento dell’edificio/i (vista della copertura), accessi, distanze, destinazione d’uso delle superfici (verde, pedonale, carrato, ecc..)

-porzione delle aree confinanti con l’area di progetto (con indicazione schematica dei manufatti)

Piante (1:50-1:100-1:200) Devono essere evidenziati tutti gli elementi costruttivi in cls. armato.

-Pianta piano terra dell’edificio

-Pianta piano/i tipo/i dell’edificio

-Piante arredate (almeno una per ogni tipologia di unità immobiliare)

-Pianta della copertura

Carpenterie (1:50-1:100-1:200)

-fondazioni.

-piano tipo (indicazione della tipologia di travi, orditura dei solai, presenza di solette…)

-copertura

Prospetti (1:50 -1:100-1:200) con trattamento grafico dei materiali utilizzati Fronte, retro, laterali

Sezioni (1:50) evidenziando le parti in cls. armato e la stratigrafia (congruente con la scala) di solai, pareti e copertura. le sezioni sono assegnate dai docenti

Particolari costruttivi scala (1:10)

con indicazione di:

-materiali utilizzati (n.b. non i nomi commerciali)

-misure e spessori relativi ad ognuno di essi

-eventuali indicazioni utili per la loro comprensione

Ogni particolare costruttivo deve riportare scritto un componente del gruppo come suo autore (i particolari costruttivi devono essere almeno due a persona).

Modello 3D digitale, prospettive, assonometrie, rendering a scelta degli studenti

REVISIONI DEL PROGETTO

Durante i periodi di lezione: le revisioni seguono la programmazione effettuata nel corso dell’unità didattica durante le ore di Laboratorio.

Durante i periodi di esame: da 7 a 10 gg. prima di ogni singolo appello è disponibile una revisione in data comunicata sul sito di iscrizione gli esami - è necessaria l’iscrizione on line.

Rossini G. Segré D., Building technology - Hoepli Milan, 1974.

Boaga C. Construction Technology Course - Calderini Bologna, 1986.

Allen E. The fundamentals of building. The materials, the techniques, the methods. McGraw-Hill Italy, Milan, 1997.

Caleca L., Technical architecture Dario Flaccovio Editore, 2005 (prev. ed. 1987).

Neufert E. Baglioni A. Gottfried A. Collina L., Practical encyclopedia for designing and building. Hoepli,

Milan, 1996.

A.A.V.V. Building to perfection, BE-MA Editrice, Milan, 1990-94. A.A.V.V: The architect's manual.

A.A.V.V The engineer's manual. A.A.V.V Building design manual (multiple volumes), ed. Hoepli,

Publishing indicated during the lessons.

Fornire le conoscenze:

• teoriche e gli strumenti operativi per affrontare le problematiche relative alla valutazione delle risorse ambientali all’interno di un dato contesto territoriale;
• sui concetti di capitale naturale e dei servizi ecosistemici e sui metodi per la loro valutazione / contabilità a livello territoriale;
• sull'uso del software INVESTper sviluppare un caso di studio territoriale con valutazione quali-quantitativa di alcuni servizi ecosistemici.

ELEMENTI DI ECONOMIA AMBIENTALE

• La sostenibilità ambientale per la teoria economica: Il sistema economico circolare. Il sistema economico sostenibile. Le risorse rinnovabili e le risorse non rinnovabili
• L’analisi economica dell’inquinamento. Le esternalità e il livello ottimale di inquinamento.
• Gli strumenti economici di regolazione delle esternalità: Il principio inquinatore-pagatore, Standard, tasse e sussidi. Dall’approccio vincolistico a quello volontaristico.
• Gli strumenti volontari per il controllo delle esternalità: Le certificazioni ambientali volontarie, ISO 14001, EMAS, ECOLABEL.

STRUMENTI PER LA VALUTAZIONE DEI PIANI E DEI PROGETTI

• L’analisi costi / benefici
• Gli indicatori e il modello DPSIR
• Le analisi multicriteri

IL CAPITALE NATURALE E I SERVIZI ECOSISTEMICI.

• Il Capitale naturale – concetti e metodi di contabilità.
• L’impronta ecologica: concetti e metodi di valutazione a livello regionale.
• I Servizi Ecosistemici - Concetti, metodi, casi di valutazione.
• I Servizi Ecosistemici – il software INVEST e l’integrazione con QGis
• I Servizi Ecosistemici – i risultati della ricerca ANCI

IL LAVORO DI GRUPPO

• L’evoluzione quali quantitativa dei servizi ecosistemici in un ambito territoriale della Toscana

Lo studente:

• potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche ambientali e sull'importanza di valutare il valore delle risorse ambientali;
• dovrà gestire la propria responsabilità e compiti all'interno di un team di progetto.

• Preparazione di un elaborato di gruppo (relazione + ppt da discutere con il docente) su un argomento concordato con il docente

• Esame scritto su argomenti svolti a lezione
• Esposizione orale del lavoro di gruppo

Materiale didattico sarà messo a disposizione dal docente.

Per eventuali approfondimenti:

• Rapporto sul Capitale Naturale in Italia: https://www.mase.gov.it/pagina/il-rapporto-sullo-stato-del-capitale-naturale-italia:
• Mapping and Assessment of Ecosystems and their Services: An EU ecosystem assessment. EUR 30161 EN, Publications Office of the European Union, Ispra, 2020, ISBN 978-92-76-17833-0, doi:10.2760/757183, JRC120383. https://publications.europa.eu/en/publications.
• Montagna, servizi ecosistemici e strumenti di governance in Toscana. A cura di D, Marino, D. Poli e M. Rovai: https://www.regione.toscana.it/politiche-per-la-montagna/link-utili

Gli studenti acquisiranno capacità di analisi e conoscenza delle principali caratteristiche dei circuiti elettrici e delle macchine elettriche e per la gestione dei sistemi elettrici

Fondamenti dei circuiti elettrici. Circuiti resistivi. Regime sinusoidale. Sistemi trifase e sistemi di potenza.

Circuiti magnetici. Trasformatore. Conversione dell'energia elettromeccanica. Campo magnetico rotante.

Macchina asincrona, macchina sincrona, macchine DC.

Gestione di sistemi elettrici. Sicurezza dei sistemi elettrici.

Durante la prova orale vengono proposti esercizi e domande atti a verificare le capacità

La prova d'esame consiste in un colloquio tra il candidato e il docente, o anche tra il candidato e altri collaboratori del docente titolare, tipicamente su due o tre argomenti inerenti al programma di riferimento. La durata del colloquio varia da 20 a 40 minuti.

La prova relativa al colloquio è superata se il candidato dimostra di non avere vuoti di preparazione ed è in grado di illustrare con il dovuto dettaglio l'argomento richiesto, nonché cogliere i diversi collegamenti con altri ambiti del corso. E' inoltre fondamentale l'uso di un'appropriata terminologia. La prova è sicuramente non superata se il candidato non è in grado di esprimersi in modo chiaro, di usare la terminologia corretta, oppure se il candidato non risponde a domande di base.

Il voto finale tiene quindi conto sia della preparazione raggiunta dal candidato, sia della capacità di analizzare e risolvere i problemi, sia della capacità di esprimersi in un linguaggio tecnico appropriato.

M. Raugi, Lezioni di elettrotecnica, Pisa Press , Pisa, 2002.

Il percorso di apprendimento proposto ha come obiettivo principale la costruzione di conoscenze necessarie affinché lo studente possa comprendere i vari aspetti della fisica tecnica ambientale e le relative applicazioni agli ambiti caratterizzanti l’ingegneria civile, ambientale e edile.

Nello specifico, al termine del percorso, le conoscenze acquisite permetteranno allo studente di:

• apprendere metodi e tecniche per la valutazione degli argomenti che costituiscono i contenuti dell’insegnamento, come indicati nel seguito;
• comprendere problemi inerenti agli argomenti che costituiscono i contenuti dell’insegnamento, come indicati nel seguito.

L’insegnamento si propone di fornire nozioni di base sui seguenti argomenti: termodinamica e termofluodinamica, aria umida, benessere termoigrometrico negli ambienti, dimensionamento igrometrico dei componenti edilizi, climatizzazione degli ambienti, trasmissione del calore, isolamento termico degli edifici, illuminazione naturale e artificiale degli ambienti, acustica delle sale, isolamento acustico degli edifici. Gli argomenti trattati sono integrati con esercizi ed applicazioni pratiche. Sono previste attività di esercitazione progettuale guidata per approfondire i temi del dimensionamento termo-igrometrico dell’involucro edilizio.

MACROARGOMENTO 1–Termodinamica e termofluodinamica (durata indicativa 6 ore)

Richiami sui principi della termodinamica. Le funzioni di stato. Equazioni di bilancio per un sistema aperto a più bocche. Diagrammi di stato per fluidi bifase. Termofluodinamica. Moto dei fluidi per differenze di temperatura. La ventilazione naturale degli ambienti.

MACROARGOMENTO 2–Aria umida e climatizzazione degli ambienti (durata indicativa 12 ore)

La miscela aria-vapore. Entalpia dell’aria umida. Diagrammi psicrometrici. Principali trasformazioni della miscela aria-vapore: a titolo costante, miscelamento, deumidificazione, umidificazione. Le condizioni ambientali per il benessere termoigrometrico. La climatizzazione degli ambienti. I trattamenti dell’aria nel condizionamento estivo ed invernale.

MACROARGOMENTO 3–Trasmissione del calore (durata indicativa 18 ore)

I meccanismi di scambio termico: conduzione, convezione e irraggiamento. La conduzione: postulato di Fourier ed equazione di Fourier. Semplici problemi in simmetria piana ed applicazioni pratiche. Trasmissione del vapore attraverso le pareti e fenomeni di condensa. Trasmissione del calore attraverso pareti opache e trasparenti irraggiate dal sole. Transitori termici ed analisi a parametri concentrati. Fondamenti di convezione. Il coefficiente di scambio termico convettivo. Scambiatori di calore. L’irraggiamento termico. Grandezze fondamentali. Leggi sull’irraggiamento termico. Problema sulla potenza termica scambiata per irraggiamento tra due superfici.

MACROARGOMENTO 4–Illuminazione degli ambienti (durata indicativa 6 ore)

Grandezze fotometriche. Calcolo degli illuminamenti: sorgenti puntiformi ed estese. Comfort visivo negli ambienti e illuminazione artificiale di interni. Illuminazione dovuta alla luce diurna e dimensionamento del finestrato.

MACROARGOMENTO 5–Acustica degli ambienti (durata indicativa 6 ore)

Onde elastiche in un fluido. Livelli in decibel. Acustica geometrica. Comfort acustico negli ambienti e requisiti acustici delle sale. Potere fonoisolante delle pareti. Isolamento acustico degli edifici.

ATTIVITA’ DI ESERCITAZIONE (durata indicativa 12 ore)

Unità di misura. Caratteristiche termiche dei materiali edili. Isolanti termici. La trasmissione del calore attraverso le strutture edilizie opache e vetrate. Comportamento termico dinamico di pareti opache. Prestazioni energetiche di facciate e coperture ventilate. Problemi sull’irraggiamento termico. Misura in opera della resistenza termica delle pareti: il termoflussimetro. Misura dell’umidità relativa: lo psicrometro. La condensa superficiale ed interstiziale nelle pareti opache d’involucro, la normativa. Il condizionamento di una sala: caso estivo e caso invernale. Principali tipi di lampade e di apparecchi di illuminazione. Progetto dell’illuminazione artificiale e naturale di un ambiente, la normativa. Misura in opera dell’illuminamento: il luxmetro. Calcolo del potere fonoisolante di strutture edilizie, la normativa. Progetto della correzione acustica di una sala. Misura in opera dei livelli sonori: il fonometro. Il quadro normativo fisico-tecnico.

Conoscenze di base acquisite negli insegnamenti universitari di Analisi Matematica e Fisica Generale.

Il percorso di apprendimento proposto ha come obiettivo principale la costruzione di comportamenti necessari affinché lo studente possa gestire i vari aspetti della fisica tecnica ambientale applicati agli ambiti caratterizzanti l’ingegneria civile, ambientale e edile.

Nello specifico, al termine del percorso, i comportamenti acquisiti permetteranno allo studente di:

• agire in modo individuale ed in piena autonomia utilizzando metodi e tecniche per la valutazione degli argomenti che costituiscono i contenuti dell’insegnamento, come indicati nel seguito;
• gestire l’interazione in un gruppo di lavoro risolvendo problemi inerenti agli argomenti che costituiscono i contenuti dell’insegnamento, come indicati nel seguito.

La verifica delle capacità acquisite durante il percorso di apprendimento proposto potrà avvenire attraverso un confronto in aula, continuo e non formalizzato, tra il docente e gli studenti con la discussione di problemi inerenti agli argomenti che costituiscono i contenuti dell’insegnamento.

La verifica delle capacità acquisite avverrà in modo formale in occasione dell’esame finale, come indicato nel seguito.

La valutazione degli apprendimenti (esame finale) consiste in una prova orale articolata in un colloquio tra il docente e lo studente, inerente agli argomenti discussi durante le lezioni ed esercitazioni, e l’analisi degli elaborati progettuali sviluppati durante il percorso di apprendimento. Durante la prova orale potrà essere richiesto allo studente di risolvere problemi (esercizi) in forma scritta alla presenza del docente o in postazione separata.

L’esame finale ha una durata di circa un’ora per ciascuno studente, durante la prova sono posti tre o quattro quesiti principali riguardanti gli argomenti discussi durante le lezioni ed esercitazioni. L’esame finale potrebbe non essere superato se lo studente mostra ripetutamente di non essere in grado di esprimersi in modo chiaro, di usare la terminologia corretta e di mettere in relazione gli argomenti trattati per rispondere in modo adeguato ai quesiti posti. La valutazione dell’esame finale avviene con voto espresso in trentesimi secondo i regolamenti previsti dall’Ateneo, la verbalizzazione avviene al termine dell’esame sulla piattaforma online Servizio Statini 2.0 dell’Università di Pisa.

Gli appunti delle lezioni, resi disponibili dal Docente, completi di disegni, grafici e tabelle costituiscono il riferimento principale per lo studio della materia e la preparazione all'esame.

Per approfondire gli argomenti trattati, sono indicati come testi di riferimento i seguenti (nella ultima edizione in corso):
-Cengel Y.A., Termodinamica e trasmissione del calore. McGraw-Hill (Milano).
-Moran M.J., Shapiro H.N., Munson B.R., DeWitt D.P., Elementi di fisica tecnica per l’ingegneria. McGraw-Hill (Milano).
-Bellia L., Mazzei P., Minichiello F., Palma D., Aria umida – Climatizzazione ed involucro edilizio. Liguori (Napoli).
-Forcolini G., Lighting. Hoepli (Milano).
-Cirillo E., Acustica Applicata. McGraw-Hill (Milano).

Come ulteriori elementi bibliografici sui vari argomenti trattati, sono indicati come testi di consultazione i seguenti (nella ultima edizione in corso):
(Termodinamica)
-Cengel Y.A., Boles M.A., Thermodynamics – An engineering approach. McGraw Hill (New York).
-Cavallini A., Mattarolo L., Termodinamica applicata. CLEUP (Padova).
(Aria Umida e Climatizzazione dell’Aria)
-Alfano G., Filippi M., Sacchi E., Impianti di climatizzazione per l’edilizia. Masson (Milano).
-Briganti A., Il condizionamento dell’aria. Tecniche Nuove (Milano).
(Trasmissione del calore)
-Cengel Y.A., Heat Transfer – A practical approach. McGraw-Hill (New York).
-Kreith F., Principi di trasmissione del calore. Liguori (Napoli).
-Bonacina C., Cavallini A., Mattarolo L., Trasmissione del calore. Cleup (Padova)
(Illuminotecnica)
-Bianchi F., Pulcini G., Manuale di illuminotecnica. NIS (Roma).
-Aghemo C., Lo Verso V., Guida alla progettazione dell’illuminazione naturale. AIDI (Milano)
(Acustica tecnica)
-Spagnolo R. (a cura di), Manuale di Acustica. CittàStudi (Bologna).
-Hamayon L., L’acustica nell’edificio. Sistemi Editoriali (Napoli).

Per una bibliografia del Docente su alcuni degli argomenti trattati è consultabile la pagina personale sulla piattaforma web 'ResearchGate' nella sezione 'Pubblicazioni/Ricerche' (link: https://www.researchgate.net/profile/Francesco-Leccese).

Lo studente sarà in grado di impostare e risolvere problemi di statica e di dinamica di sistemi di corpi rigidi vincolati.

• Calcolo vettoriale: Vettori; Operazioni vettoriali: somma, prodotto di un vettore per uno scalare, prodotto scalare, prodotto vettoriale, modulo, prodotti misti; Dipendenza lineare; Base; Componenti di un vettore
• Cinematica del punto: Sistema di riferimento cartesiano; Coordinate cartesiane; Coordinate polari; Coordinate cilindriche; Coordinate polari sferiche; Moto di un punto, Velocità e accelerazione di un punto rispetto ad un dato sistema di riferimento; Moto rettilineo uniforme; Moto circolare uniforme; Ascissa curvilinea; Terna di Frenet; Curvatura e raggio di curvatura; Torsione; Formule di Frenet
• Cinematica del corpo rigido: Corpo rigido; Condizione di rigidità; Sistema di riferimento solidale; Formule di Poisson; Velocità angolare di un corpo rigido; Legge delle velocità di un corpo rigido; Moto rigido piano, Campo vettoriale delle velocità; Centro di istantanea rotazione; Teorema di Chasles; Polari fissa e mobile; Moto rigido generale; Asse di Mozzi e asse d'istantanea rotazione; Angoli di Eulero; Velocità angolare di un corpo rigido e angoli di Eulero; Esempi di moti rigidi: traslatorio, polare, rotazionale e elicoidale
• Cinematica relativa: Formule di composizione delle velocità e delle accelerazioni; Legge di composizione delle velocità angolari
• Sistemi vincolati: Sistemi materiali; Configurazione di un sistema materiale; Coordinate Lagrangiane; Gradi di libertà; Vincoli; Classificazione dei vincoli; Vincoli principali per sistemi rigidi piani: cerniera fissa, cerniera mobile, carrello, pattino; Vincolo di rotolamento puro; Vincoli integrabili; Spostamenti virtuali; Spostamenti virtuali reversibili e vincoli bilateri; Spostamenti virtuali per sistemi con vincoli olonomi; Lavoro virtuale; Vincoli ideali; Analisi della condizione di idealità per vari vincoli
• Principi della meccanica: Forze attive e reattive; Forza peso e forza elastica; Gradiente di una funzione scalare; Forze conservative e energia potenziale; Rotore di un campo vettoriale; Criterio del rotore per campi conservativi; Calcolo dell'energia potenziale di un campo di forze conservativo; Cenni di teoria delle equazioni differenziali ordinarie: teorema di esistenza e unicità della soluzione del problema di Cauchy; Equilibrio di un punto materiale; Moto di un punto materiale libero nel campo di gravitazionale terrestre; Oscillatore armonico semplice, forzato e smorzato: soluzione generale e soluzione del problema di Cauchy; Vincoli di contatto e attrito radente; Legge di Coulomb-Morin
• Geometria delle masse: Sistemi materiali discreti e continui; Sistemi omogenei; Centro di massa; Proprietà del centro di massa; Piani e assi di simmetria materiale; Calcolo del centro di massa di un arco di circonferenza omogeneo, di un settore circolare omogeneo e di un cilindro omogeneo; Momento d'inerzia; Matrice d'inerzia; Teorema di Huygens-Steiner; Matrice d'inerzia per sistemi piani; Calcolo momenti d'inerzia: asta omogenea, circonferenza omogenea, lamina rettangolare omogenea, asta non-omogenea, disco omogeneo, cilindro omogeneo; Formule del momento della quantità di moto e dell'energia cinetica per un corpo rigido
• Statica: Forze interne e esterne; Equilibrio di un sistema materiale; Momento di un vettore; Equazioni cardinali della statica; Sistema di forze parallele e centro delle forze parallele; Sistemi labili, ipostatici e iperstatici; Sistemi in equilibrio soggetti a due forze e a tre forze; Arco a 3 cerniere; Travature reticolari; Principio dei lavori virtuali; Lavoro virtuale per sistemi soggetti a vincoli ideali olonomi; Forze generalizzate; Forze generalizzate conservative; Energia potenziale; Metodo della stazionarietà dell'energia potenziale; Stabilità (secondo Lyapunov) di una configurazione di equilibrio; Teorema di Dirichlet-Lagrange; Matrice Hessiana dell’energia potenziale
• Dinamica: Quantità di moto e momento della quantità di un sistema materiale; Equazioni cardinali della dinamica; Equazioni del moto del centro di massa; Integrali primi; Conservazione del momento e della quantità di moto; Energia cinetica; Teorema dell'energia cinetica; Energia Meccanica; Conservazione dell'energia meccanica; Cenni: Principio di d'Alembert e Equazioni di Eulero-Lagrange per sistemi conservativi.

Argomenti trattati nei corsi di Analisi I e II, Geometria e Algebra Lineare e Fisica I: calcolo vettoriale, calcolo differenziale e integrale, geometria analitica, meccanica del punto materiale.

Lo studente svilupperà la capacità di uno studio sistematico e individuale finalizzato ad impostare problemi tecnico-scientifici sulla base di pochi principi generali.

Ricevimenti personali e di gruppo.

L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale, entrambe da svolgersi in presenza. Durante la prova scritta, è consentito l’uso esclusivo di una calcolatrice e di fogli bianchi per la brutta copia. Non è permesso utilizzare computer, tablet o cellulari, e le soluzioni deve essere trascritte su fogli forniti dai docenti.

Per essere ammessi alla prova scritta, gli studenti devono superare un test preliminare, che consiste nella risoluzione di alcuni esercizi elementari. Questo test ha lo scopo di garantire che gli studenti siano adeguatamente preparati per affrontare l'esame. La seconda parte della prova scritta avrà luogo immediatamente dopo il test.

La seconda parte della prova scritta prevede la risoluzione di vari problemi, uno dei quali potrebbe richiedere la discussione di un argomento teorico (ad esempio: formulare il Principio dei lavori virtuali o descrivere le equazioni cardinali della statica). La durata complessiva della prova scritta è di 3 ore.

La prova orale consiste in un colloquio sullo svolgimento della prova scritta e sulla teoria. Durante la prova orale, il candidato potrebbe essere invitato a risolvere esercizi. Per essere ammessi alla prova orale, è necessario ottenere un punteggio nella prova scritta non inferiore a 16. La prova orale deve svolgersi nello stesso appello della prova scritta e non può essere posticipata.

Per partecipare alle prove scritte e orali, è obbligatorio iscriversi tramite il portale Valutami.

Teoria e Esercizi 

• P. Biscari, Introduzione Alla Meccanica Razionale. Elementi Di Teoria Con Esercizi, Unitext 94, Milano, Springer, 2016 
• P. Biscari, T. Ruggeri, G. Saccomandi e M.F. Vianello, Meccanica Razionale, 3a Edizione, Unitext 93, Springer Milan, 2015 (Disponibile in versione e-book in biblioteca http://www.sba.unipi.it)

Esercizi

• D. Serra e C. Trimarco, Esercizi di Meccanica Razionale, Pisa University Press, 2019
• G. Frosali e F. Ricci, Esercizi di meccanica razionale, Ed. Esculapio, 2013 

Lo studente, al termine del corso avrà appreso i concetti di base del rilievo, cioè della descrizione geometrica, accompagnata dalla valutazione della precisione, di oggetti. Il corso fornisce le conoscenze di base teoriche e pratiche relative a GEODESIA (misurazione della terra), CARTOGRAFIA (rappresentazione della superficie terrestre), TOPOGRAFIA (rilievo del territorio) con metodi e strumentazioni ottico-meccaniche classiche ed optoelettroniche.

GEODESIA: Introduzione al posizionamento: sistemi di riferimento cartesiani nel piano e nello spazio; coordinate rettangolari e polari; campo gravitazionale terrestre; geoide, sferoide ed ellissoide; sezioni normali e linee geodetiche; quote ortometriche ed ellissoidiche; campo geodetico e campo topografico; trasformazione tra sistemi di riferimento; reti geodetiche di inquadramento; orientamento dell’ellissoide.

CARTOGRAFIA: Proiezioni cartografiche; moduli di deformazione lineare, superficiale e angolare; rappresentazioni equivalenti, conformi ed afilattiche; carta di Gauss; cartografia italiana; coordinate UTM e Gauss-Boaga; proiezione di Cassini-Soldner e carta del Catasto; prodotti IGM; carte tecniche regionali; cartografia numerica; trasformazione di coordinate.

TRATTAMENTO DELLE MISURE: Variabili casuali; distribuzioni di probabilità; precisione e accuratezza; varianza covarianza e correlazione; propagazione della covarianza; intervalli di confidenza ed ellisse d’errore; compensazione delle misure; stime di media e varianza; criterio dei minimi quadrati.

STRUMENTI E METODI DEL RILIEVO TOPOGRAFICO: Misura di angoli azimutali e zenitali: teodolite; misura di distanze; misura di dislivelli: livello; intersezioni, triangolazione, trilaterazione, poligonali; livellazione trigonometrica e geometrica.

Non ci sono particolari conoscenze necessarie.

Risultano però utili:

Conoscenze di geometria ed analisi matematica di base

Capacità di utilizzo di strumenti di calcolo (calcolatrice)

Capacità di utilizzo di strumenti di calcolo al computer (es. foglio Excel)

Lo studente potrà acquisire spirito critico sui risultati ottenuti da una misurazione

Lo studente potrà acquisisre la capacità di leggere o scrivere criticamente un capitolato d'appalto per quanto riguarda l'utilizzo di un'opportuna terminologia tecnica che porti alla descrizione esaustiva e completa delle esigenze di un rilievo.

Lo studente potrà acquisire la consapevolezza del variegato materiale cartografico con cui un tecnico potrà entrare in contatto nelle sua vita lavorativa e della necessità di definire correttamente il sistema di coordinate in cui si lavora.

La capacità verrà verificata attraverso l'esame finale e le eventuali prove in itinere sostenute

1) L'esame prevede uno scritto obbligatorio, che, una volta sostenuto con esito positivo, resta valido per tutti gli appelli della sessione in cui è stato sostenuto. Non resta valido per sessioni successive.

Il superamento con esito positivo dei due TEST IN ITINERE e lo svolgimento della TESINA DI COMPENSAZIONE esonera lo studente dalla prova scritta nella sola sessione invernale. Dopo tale sessione tutti gli studenti sono obbligati a sostenere lo scritto.

Chi supera positivamente i test e la tesina ha la possibilità, negli appelli della sessione invernale, di scegliere la modalità di orale "a domanda secca". Ovvero, si può confermare la media di voto ottenuta nelle tre prove rispondendo delle domande sulla tesina di calcolo e sui test, volta a verificare l'effettiva esecuzione in modo autonomo da parte del candidato degli stessi. Le risposte a tali domande dovranno essere autonome e corrette, cioè il docente non interverrà con eventuali suggerimenti o correzioni. Chi non fosse in grado di rispondere alle domande non può riprovare l'esame nell'appello successivo mantenendo l'esonero dalla prova scritta ma dovrà sostenerla nuovamente e dovrà poi sostenere l'orale esteso.

Chi invece, superate positivamente le tre prove, sceglie l'opzione di orale "esteso", dovrà sostenere l'orale normale su tutto il programma e, in caso di esito negativo, potrà mantenere l'esonero dalla prova scritta. Inoltre, tramite l'orale "esteso" potrà migliorare la media di voto ottenuta nelle tre prove.

2) Per sostenere l'esame è obbligatorio iscriversi alle liste tramite la piattaforma unica di ateneo per la prenotazione degli esami al link https://esami.unipi.it/esami/

3) Il primo giorno di orali verrà fatto l'appello delle persone in lista e verranno stabiliti i calendari per i giorni successivi. Chi non è presente all'appello non potrà sostenere l'esame!!

Testi di riferimento:

G.Comoglio, Topografia, CELID, Politecnico di Torino, 2000.

F.Migliaccio; Cartografia Tematica e Automatica, Libreria CLUP, 2001.

A.Capra, Geomatica, Mandese Editore, Taranto, 2007.

L.Solaini, G.Inghilleri, Topografia, Levrotto e Bella.

G.Inghilleri: Topografia generale, Utet, Torino, 1974.

G.Folloni, Principi di Topografia, Patron, Bologna 1978.

Dispense ed altro materiale didattico possono essere scaricati tramite la sezione dedicata all’esame della piattaforma e-learning (http://elearn.ing.unipi.it/)

Lo studente che completa il corso con successo avrà l'abilità di analizzare i circuiti elettrici lineari utilizzanto metodi generali in regime stazionario, sinusoidale o in risposta transitoria. Lo studente sarà capace di descrivere componenti elettrici a più terminali in termini di relazioni tra tensioni e correnti e di ottenere circuiti equivalenti in modo da ridurre la complessità. Lo studente sarà in grado di analizzare e descrivere circuiti magnetici, determinare le proprietà elettromagnetiche in base alle caratteristiche fisiche e geometriche dei dispositivi.

Carica e tensione elettrica. Bipolo. Principio di conservazione della carica, legge di Kirchhoff per le correnti, lineare indipendenza equazioni LKC. Validità del modello circuitale.

Legge di Faraday e secondo principio di Kirchhoff. Lineare indipendenza equazioni LKT. Anelli e maglie indipendenti. Riferimenti associati e non associati. Resistore, resistenza, conduttanza, legge di Ohm. Potenza assorbita e potenza erogata da un bipolo.

Generatori ideali di tensione e di corrente, corto circuito e circuito aperto, resistori e conduttanze in serie e in parallelo, partitore di tensione.

Partitore di corrente. Trasformazioni stella triangolo, esempi. Principio di sovrapposizione degli effetti. Esempi. Metodo del Tableau in presenza di generatori di corrente.

Generatori reali di tensione e di corrente, equivalenza tra generatori reali. Teoremi di Thevenin e Norton.

Metodo delle correnti di maglia. Presenza di generatori di corrente. Esempi.

Potenziale elettrico e metodo dei potenziali nodali, presenza di generatori di tensione ideali e reali, percorsi disconnessi di generatori, metodo modificato. Teorema di Millman. Definizione di regime sinusoidale, forma d'onda sinusoidale.

Fasore rotante e fasore, proprietà della somma, della derivata e dell'integrale, diagrammi fasoriali, richiami sui numeri complessi.

Condensatore, relazione tensione carica, relazione costitutiva di tipo differenziale e integrale. Potenza ed energia istantanea nel condensatore, relazione costitutiva nel dominio fasoriale, continuità della tensione in un condensatore. Impedenza del condensatore. Definizione e proprietà di impedenza, reattanza, ammettenza, suscettanza. Induttore, legge di Ampere, relazione tra flusso e corrente, legge di Faraday, relazione costitutiva differenziale e intergale. Potenza ed energia nell'induttore, continuità della corrente, relazione costitutiva nel dominio fasoriale.

Induttore: relazione costitutiva nel dominio fasoriale. Resistore in alternata. Bipoli RL e RC serie, diagrammi fasoriali, carattere e triangolo dell'impedenza e dell'ammmettenza.

Valore efficace di grandezze periodiche, valore efficace di grandezze sinusoidali. Potenza a regime sinusoidale, potenza fluttuante, potenza attiva, potenza apparente, potenza attiva istantanea e reattiva istantanea, potenza reattiva. Triangolo della potenza, similitudine con triangolo impedenza e ammettenza, formule per calcolo della potenza in un impedenza, fasori in valore efficace.

Potenza apparente complessa. Calcolo della potenza attiva, reattiva e apparente negli elementi circuitali RLC e nelle impedenze e ammettenze. Teorema di Tellegen. Teorema di Boucherot.

Metodo della potenza apparente, esempi. Teorema del massimo trasferimento di potenza (con dimostrazione), rendimento, circuito di adattamento con elementi reattivi. Rifasamento, svantaggi di cos phi piccolo e motivazione per il rifasamento, diagramma fasoriale del rifasamento totale.

Rifasamento totale e parziale con metodo della potenza, rifasamento totale con metodo delle ammettenze. Esercizi. Introduzione al trasformatore, induttori mutuamente accoppiati nel dominion del tempo (compresa energia in conitnua) e nel dominio fasoriale. Esempio di soluzione di un circuito con induttori accoppiati nel dominio fasoriale.

Trasformatore ideale, legge di Ampere, legge di Faraday, riluttanza, ipotesi di idealità, relazioni costitutive, potenza, utilizzi, adattamento di impedenza. Trasformatore reale, flussi dispersi, flusso a vuoto, perdite nel rame, correnti parassite e perdite nel ferro. Modello del trasformatore reale.

Modello del trasformatore reale, modello approssimato, esempi.

Prova a vuoto e in corto circuito di un trasformatore, strumenti di misura (amperometro, voltmetro e wattmetro), conduzione delle prove, calcolo dei parametri del circuito equivalente. Prove in precentuale, corrente di corto circuito. Esempio di trasformatore a carico, calcolo delle perdite nel trasformatore.

Sistemi trifase, terna simmetrica di tensioni (diretta e inversa) carico equilibrato. Collegamenti stella e triangolo, tensioni stellate e concatenate. Tensioni e correnti di fase, tensioni e correnti di linea. Potenza attiva, reattiva e apparente. Inserzione Aron.

Macchina asincrona, limite del funzionamento da generatore. Caratteristiche costruttive di statore e rotore, macchine a più paia polari, rotore avvolto e a gabbia di scoiattolo. Campo magnetico rotante, proprietà, fattore di avvolgimento. Angoli elettrici e magnetici, principio si funzionamento.

Esercitazione. Macchina asincrona: scorrimento, limiti di velocità e scorrimento nel funzionamento da motore, pulsazione delle grandezze elettriche nel rotore, confronto tra macchina asincrona e trasformatore, funzionamento per un valore generico di scorrimento, circuito equivalente, pulsazione rotorica riportata a quella statorica, coppia elettromagnetica in funzione dello scorrimento.

Funzionamento della macchina asincrona come freno e generatore. Bilancio energetico e perdite. Caratteristica meccanica. Avviamento con reostato. Barre profonde e doppia gabbia di scoiattolo. Avviamento stella-triangolo. Regolazione della velocità: variazione del numero di poli, variazione della frequenza. (Mauro Tucci

Macchina sincrona: alternatore, statore (indotto) e rotore (magneti permanenti, rotore avvolto a poli lisci e salienti). Funzionamento a vuoto dell'alternatore, fem indotta, caratteristica a vuoto. Funzionamento a carico e reazione di indotto, teoria e circuito di Behen Eschemburg. Impedenza sincrona, effetto magnetizzante, smagnetizzante e distorcente del carico. Prova di corto circuito, funzionamento isolato, caratteristica esterna. Manovra dell'alternatore tramite motore primo e corrente di eccitazione.

Alternatore in parallelo su rete prevalente. Presa di carico da parte dell'alternatore. Diagramma di Coppia: coppia resistente in funzione dell'angolo di coppia. Parallelo tra alternatori di stessa potenza, ripartizione del carico attivo e reattivo. Motore Sincrono.

Sono di utilità conoscenze di Fisica 2 e Analisi matematica

• Lo studente acquisirà sensibilità, rigore metodologico e accuratezza nella descrizione e soluzione dei circuiti lineari e dei circuiti magnetici

prove in itinere (due prove scritte)

prova scritta e prova orale

Marco Raugi, Lezioni di Elettrotecnica. Edizioni Plus, Pisa Francesco Bertoncini, Eserciziario di Elettrotecnica. Edizioni Plus, Pisa. Recommended reading includes the following works: C.A. Desoer, E. S. Kuh, Basic circuit theory. McGrawHill. A. E. Fitzgerald, C. Kingsley Jr., S. Umans, Electric Machinery. McGrawHill. A. Longo, Analisi dei circuiti lineari, TEP, Pisa

Lo studente avrà maturato le conoscenze di base sui criteri e gli standard nazionali per il dimensionamento funzionale e la progettazione geometrica delle strade e delle intersezioni. Egli sarà in grado di scegliere la tipologia di strada necessaria per soddisfare specifiche esigenze di domanda di traffico in relazione al contesto in cui essa si colloca e di sviluppare il progetto geometrico degli elementi principali di una strada con un sufficiente grado di autonomia e responsabilità.

PROGETTAZIONE FUNZIONALE DELL’ASSE STRADALE IN AMBITO EXTRA-URBANO (L = 8; E = 4)

La circolazione veicolare in condizioni di flusso ininterrotto. Volume di traffico, portata veicolare, velocità media nel tempo e nello spazio, densità veicolare. Legge fondamentale del deflusso. Modelli macroscopici di deflusso (modelli di Greenshields, di Greenberg, di Underwood e di Edie). Definizione di livello di servizio. Metodo HCM per la verifica del livello di servizio in condizioni di flusso ininterrotto.

GEOMETRIA DELL’ASSE STRADALE (L = 24; E = 8)

Caratteristiche dimensionali e sistemi di trazione dei veicoli stradali. Il meccanismo dell’aderenza pneumatico-pavimentazione stradale: caratteristiche dello pneumatico e superficiali della pavimentazione. Il fattore umano nel sistema di trasporto stradale: visione, percezione e reazione. Classificazione funzionale delle reti, degli archi e dei nodi stradali. Velocità di progetto, velocità operativa e velocità di deflusso. Elementi compositivi dello spazio stradale: distanze di visuale libera. Andamento planimetrico dell’asse stradale. Pendenza trasversale e visibilità in curva. Le curve di transizione planimetrica: clotoidi e iperclotoidi. Andamento altimetrico dei tracciati stradali. I raccordi verticali. Il coordinamento planoaltimetrico dei tracciati. Il diagramma delle velocità. Le verifiche di sicurezza dei tracciati esistenti.

GEOMETRIA DELLE INTERSEZIONI A RASO E A ROTATORIA (L = 8; E = 0)

Classificazione delle intersezioni stradali e parametri di progetto. Principali schemi di intersezioni a raso lineari. Distanze di visibilità. Dimensionamento delle corsie specializzate nelle intersezioni a raso. Isole di traffico e raccordi planimetrici. Classificazione delle intersezioni a rotatoria. Elementi geometrici caratteristici delle rotatorie. Velocità di progetto e distanze di visibilità in rotatoria.

VERIFICA DEL LIVELLO DI SERVIZIO DELLE INTERSEZIONI A RASO E A ROTATORIA (L = 6; E = 2)

Calcolo della capacità nelle intersezioni a raso lineari secondo il metodo HCM 2016. Ritardi, livelli di servizio e lunghezza della coda nelle intersezioni a raso lineari. Capacità e livelli di servizio nelle intersezioni a raso di tipo rotatorio.

Per seguire il corso in modo proficuo, lo studente dovrebbe possedere conoscenze dell'equazione fondamentale della dinamica e dell'equilibrio statico dei corpi rigidi, di derivate, integrali ed equazioni differenziali del primo ordine, della geometria analitica.

Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche della sicurezza stradale

Lo studente dovrà preparare e presentare una relazione scritta che riporti i risultati dell'attività di progetto

Nella prova scritta si verifica la capacità dello studente di eseguire la verifica del livello di servizio di un arco stradale o di un'intersezione a raso o a rotatoria e di dimensionare un elemento geometrico di una strada. La prova orale verifica la capacità dello studente di discutere i principali contenuti teorici e tecnici dell'insegnamento con terminologia appropriata; inoltre, egli dovrà dimostrare la capacità di mettere in pratica le conoscenze fornite dal docente e di eseguire con spirito critico le attività progettuali illustrate e svolte in aula dal docente.

TESTI DI RIFERIMENTO

• Esposito, Mauro (2003). Fondamenti di Infrastrutture Viarie. La geometria stradale Vol. 1. Hevelius Edizioni, Napoli.

• Esposito, Mauro (2003). Fondamenti di Infrastrutture Viarie. La progettazione funzionale delle strade, Vol. 2. Hevelius Edizioni, Napoli.
• Esposito, Mauro (2007). Fondamenti di Infrastrutture Viarie. La geometria stradale Vol. 1. Aggiornamento del capitolo sulle intersezioni alla luce del D.M. 19/4/2006. Hevelius Edizioni, Napoli.

TESTI DI APPROFONDIMENTO

• F.A. Santagata (2016). Strade: teoria e tecnica delle costruzioni stradali, Vol. 1 Progettazione, Pearson, Milano.

Il corso ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base che consentano lo studio e la comprensione dei principali fenomeni idraulici nell'ambito dell’ingegneria delle acque.

Nel corso vengono fornite tutte le conoscenze teoriche relative ai seguenti macro-argomenti: 

• Proprietà dei fluidi 
• Idrostatica 
• Cinematica dei fluidi
• Dinamica dei fluidi
• Correnti in pressione
• Analisi dimensionale
• Correnti a superficie libera
• Foronomia
• Macchine idrauliche (pompe e turbine)
• Transitori nelle correnti in pressione
• Moti di filtrazione

Solide conoscenze di matematica e fisica.

Lo studente potrà sviluppare competenze nella modellazione e risoluzione di problematiche proprie del corso.

Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche ambientali

Saranno svolte esercitazioni numeriche in classe che richiederanno una partecipazione attiva degli studenti.

L'esame verrà effettuata mediante una unica prova orale.

Testi consigliati:

(In Italiano):

• PAGLIARA, S., IDRAULICA, Edizioni TEP, 2011
• PAGLIARA, S., PALERMO, M., PERUGINELLI, A., Esercizi di Idraulica, Edizioni TEP

-CITRINI, D., NOSEDA, G., IDRAULICA, Casa Editrice Ambrosiana

(In Inglese):

• FRANK M. WHITE, Fluid Mechanics - McGraw Hill

La conoscenza della storia dell’architettura ha un ruolo basilare nel processo formativo degli studenti iscritti al corso in Ingegneria Edile Architettura (IEA), tale bagaglio conoscitivo è, infatti, uno dei presupposti fondamentali per la formazione di uno spiccato spirito critico e di una sensibilità artistica sempre auspicabile per chi opera in questo ambito. L’obiettivo del corso è quindi quello di fornire le conoscenze storiche e culturali, gli strumenti critici necessari per sviluppare un’autonoma capacità di lettura e interpretazione critica dell’opera architettonica, degli insediamenti umani, del rapporto tra opera architettonica e il suo contesto storico-culturale-sociale d’origine. Il programma del corso copre un ampio arco temporale, che interessa le linee generali di sviluppo dell’architettura del mondo antico, tardoantico e dell’architettura di età medievale. Le vicende dei principali lineamenti del programma del corso di Storia dell’architettura I sono esposte, per necessità, in ordine di tempo. La lettura di una serie di casi paradigmatici, opere e contesti peculiari e indicativi selezionati per ciascun periodo, ha lo scopo di coinvolgere gli studenti in un’esperienza visiva utile per divenire “un tecnico colto e consapevole”. In architettura la creatività nasce dalla conoscenza, dall’osservazione, dalla continua e sistematica indagine dei dati materiali che ci circondano. Il corso è articolato in lezioni frontali, durante le quali gli studenti svolgeranno esercitazioni a mano libera di alcune opere analizzate nel corso delle stesse. Nel corso del secondo semestre la docente responsabile affiderà a ciascun gruppo di studenti un argomento, correlato ai temi del corso di insegnamento, da approfondire attraverso la stesura di un saggio. I risultati di tale approfondimento, soggetto a valutazione, saranno presentati dal gruppo - presentazione in PowerPoint o altri software simili – e discussi insieme alla docente in aula. Questo tipo di attività abitua gli studenti a lavorare in équipe, a condurre ricerche bibliografiche, a recuperare documenti, a stilare una breve bibliografia, a stimolare in modo efficace anche la capacità di comunicare.

È’ richiesto un sincero interesse per la Storia dell’architettura; solo attraverso tale coinvolgimento lo studente è in grado di ampliare il proprio bagaglio conoscitivo e culturale, strumento imprescindibile per intraprendere la professione di ingegnere edile/architetto. Le lezioni non possono comprendere e restituire, per ovvi motivi di tempistiche, l’ampio e articolato panorama della storia dell’architettura del mondo antico e medievale; per questo motivo, solo l’interesse individuale può colmare le inevitabili lacune di un racconto che affronta alcuni temi e necessariamente ne mette da parte altri.

La verifica delle capacità sarà effettuata attraverso la prova orale finale. Il voto finale terrà conto delle valutazioni della stesura del saggio.

L'esame si svolge mediante prova orale e consiste in una verifica della conoscenza degli argomenti trattati durante le lezioni (frontali e fuori sede) e di tutti i contenuti elencati nella sezione 'Programma (contenuti dell'insegnamento)'. Il voto finale terrà conto anche della valutazione della stesura del saggio svolto durante il secondo semestre e relativa presentazione dei risultati. Il voto della prova orale sarà il risultato della media delle rispettive valutazioni. 

Testo di riferimento (raccomandato)

Watkin D., Storia dell'architettura occidentale, Zanichelli, Bologna 2016 (quinta edizione), Selezione dei seguenti capitoli: 2.I fondamenti classici; 3. L’architettura paleocristiana e bizantina; 4. Carolingio e Romanico; 5. L’esperimento gotico.

Testi consigliati di riferimento ai contenuti del corso

Bozzoni C., V. Franchetti Pardo, G. Ortolani, A. Viscogliosi, L'architettura del mondo antico, Laterza, Roma-Bari 2006 (selezione di capitoli comunicata durante le lezioni).

Bonelli R., Bozzoni C., Franchetti Pardo V., Storia dell'architettura medievale, Laterza, Roma-Bari 2012 (selezione di capitoli comunicata durante le lezioni).

Tosco C., L’architettura medievale in Italia (600-1200), Il Mulino, Bologna 2016. Selezione dei seguenti capitoli: VI. Architetture del Mediterraneo tra Oriente e Occidente; VII. Il policentrismo lombardo; VIII. Le Venezie; IX. Lo spazio tirrenico; X. Geografie architettoniche dell'Italia centrale; XI. Il dominio normanno: incontri culture nel Mezzogiorno; XII. Riforme monastiche.

Al termine del corso, lo/la studente/ssa avrà acquisito conoscenze relative ai principi, agli strumenti e ai metodi della pianificazione urbanistica, con particolare riferimento all'evoluzione della disciplina urbanistica, agli strumenti di pianificazione e di attuazione, al quadro normativo nazionale e regionale, agli standard urbanistici, ai processi di trasformazione del territorio e alle principali tecniche di analisi e progettazione urbana. Saranno inoltre acquisite conoscenze di base sull'utilizzo dei Sistemi Informativi Geografici (GIS) per l'analisi territoriale e il supporto ai processi di pianificazione.

1. Il processo pianificatorio e gli strumenti urbanistici Inquadramento della materia Evoluzione del sistema di pianificazione in Italia: dalla Legge Urbanistica Nazionale (1942) alle riforme parziali (Legge Ponte, leggi di delega alle Regioni) e alla fase di deregolamentazione. Strumenti di programmazione e pianificazione direttiva: • Piano Territoriale di Coordinamento (PTC) dalla LUN alla legge 142/1990. • Piano Territoriale Paesistico dalla legge 1497/1939 alla legge Galasso e successivo Piano Paesaggistico del Codice Urbani. • Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale e Piano Territoriale di Area Metropolitana (Legge 142/1990). 2. Strumenti regolatori Strumenti di definizione dell’assetto territoriale: • Piano Regolatore Generale Comunale (PRGC). • Piano Regolatore Generale Intercomunale (PRGI). • Programma di Fabbricazione. 3. Strumenti attuativi • Piano Particolareggiato (PP). • Piano di Lottizzazione dalla LUN alla Legge Ponte. • Piani per l’Edilizia Residenziale Pubblica: dal Piano Luzzatti alla Legge 167 e al Piano di Zona (PZ). • Piano degli Insediamenti Produttivi (PIP). • Piano di Recupero (PR) per interventi sul patrimonio edilizio esistente (Legge 457/1978). 4. Concertazione urbanistica e strumenti complessi Introduzione ai processi partecipativi e negoziali nella pianificazione. Cenni sugli strumenti urbanistici complementari (Piano Urbano del Traffico, Programma Urbano dei Parcheggi – Legge 122/1989). 5. Normativa urbanistica nazionale e regionale Struttura della normativa urbanistica: dal livello nazionale al regionale e comunale. Legge Regionale Toscana 65/2014: strumenti e procedure. • Piano di Indirizzo Territoriale (PIT). • Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale (PTCP). • Piano Strutturale (PS) e Piano Operativo (PO) Comunale. 6. Gli strumenti della disciplina edilizia • Il Regolamento Edilizio e i titoli abilitativi alle trasformazioni edilizie (dalla licenza edilizia a C.I.L.A. e S.C.I.A.) • Nozioni su esproprio e determinazione dell’indennità: dalla legge 2359/1865 alla normativa vigente. 7. Elementi di urbanistica tecnica • Lo zoning e la zonizzazione omogenea. • Indici urbanistici ed edilizi e standard urbanistici. • Stima del valore dei terreni edificabili. • Distanze fra fabbricati e norme correlate. • Categorie di intervento sul patrimonio edilizio esistente. 8. GIS e metodi di analisi spaziale • Concetti fondamentali dei Sistemi Informativi Geografici (GIS). • Tipologie di dati (vettoriali, raster) e modalità di rappresentazione dello spazio. • Creazione, gestione e analisi di dati spaziali. • Tecniche di geoprocessing e overlay tematici. • Applicazioni del GIS per la pianificazione (esempi: lettura multiscalare del contesto territoriale, verifica degli standard tramite GIS). 9. Temi emergenti nella pianificazione urbanistica e casi studio contemporanei Esercitazioni e Attività Applicative • Lettura e analisi di strumenti urbanistici generali esistenti. • Uso del GIS per l’analisi del territorio e la produzione di elaborati cartografici. • Redazione di uno strumento urbanistico attuativo, con elaborati tecnici (9 CFU).

Per il corso sono richieste: • Conoscenze di base di matematica, utili per la comprensione degli indici e dei parametri urbanistici. • Competenze di disegno e rappresentazione tecnica, necessarie per la produzione degli elaborati grafici (planimetrie, sezioni, schemi di progetto). Sono inoltre utili, ma non strettamente necessarie: • Nozioni base di GIS e mappatura digitale. • Familiarità con strumenti di rappresentazione CAD.

Durante il corso, agli studenti è richiesto di: • Partecipare attivamente alle lezioni frontali e alle esercitazioni di laboratorio. • Rispettare le scadenze per la consegna degli elaborati. • Lavorare in modo costruttivo con i colleghi nelle attività svolte in forma collaborativa, favorendo un ambiente di lavoro inclusivo e rispettoso. • Dimostrare autonomia e responsabilità nello sviluppo del progetto. • Utilizzare in modo appropriato le risorse digitali (GIS, software CAD, materiali didattici online). • Mantenere un comportamento conforme agli standard etici e deontologici dell’ambito accademico e professionale dell’ingegneria e della pianificazione e progettazione urbana.

Le capacità applicative e operative sono verificate attraverso le attività laboratoriali e le esercitazioni svolte durante il corso.

Esercitazione 1 - Studio di Contesto e individuazione di un ambito di trasformazione

Gli studenti sviluppano un'analisi urbana multiscalare mediante tecniche di mapping e GIS, finalizzata alla comprensione delle caratteristiche, criticità e potenzialità dell'area di studio. L'elaborato finale comprende l'individuazione di un ambito di trasformazione e la definizione di una proposta preliminare di assetto urbanistico, che può includere obiettivi di trasformazione, destinazioni d'uso, parametri urbanistici, standard, vincoli etc. basata sui risultati dell'analisi.

Esercitazione 2 - Piano Attuativo (9 CFU)

Gli studenti sviluppano una proposta urbanistica attuativa coerente con gli esiti dell’esercitazione precedente.

Gli elaborati prodotti sono sottoposti a valutazione preliminare e possono costituire oggetto di approfondimento nell’ambito della prova orale.

La valutazione finale si compone di due elementi integrati.

1. Attività laboratoriali ed esercitazioni

La valutazione delle esercitazioni considera:

• correttezza tecnica degli elaborati;
• qualità e completezza delle analisi;
• utilizzo appropriato di GIS e strumenti cartografici;
• capacità di individuare criticità e opportunità di trasformazione;
• coerenza tra analisi e proposta progettuale;
• qualità della comunicazione grafica e scritta;
• capacità di rispettare scadenze e eventuali consegne intermedie.

oltre a (principalmente per la seconda esercitazione):

• qualità e correttezza tecnica della proposta;
• capacità di sintesi progettuale con integrazione di aspetti teorici e operativi;
• capacità di motivare le scelte progettuali.

Per gli studenti del corso da 6CFU la valutazione riguarda esclusivamente l'Esercitazione 1. Per gli studenti di Ingegneria Edile (9 CFU) la valutazione riguarda entrambe le esercitazioni.

La valutazione positiva delle esercitazioni costituisce requisito necessario per l'accesso alla prova orale.

2. Prova orale

La prova orale consiste nella verifica delle conoscenze teoriche e normative, e può prevedere la discussione critica degli elaborati sviluppati durante il corso.

La prova mira a verificare:

• comprensione dei contenuti teorici;
• padronanza della terminologia urbanistica;
• conoscenza degli strumenti di pianificazione;
• capacità di collegare conoscenze teoriche e operative;
• capacità di argomentare criticamente gli esercizi svolti nelle esercitazioni.

Qualora necessario per ragioni organizzative o didattiche, la prova orale potrà prevedere una breve verifica preliminare finalizzata ad accertare il possesso delle conoscenze di base necessarie per sostenere il colloquio orale. Tale verifica potrà riguardare argomenti del programma o semplici quesiti applicativi. L'esito della verifica preliminare sarà utilizzato ai fini dell'ammissione alla successiva fase del colloquio e potrà contribuire alla valutazione complessiva della prova.

Materiale fornito dal docente: • Slide e casi studio messi a disposizione tramite le piattaforme digtali di Ateneo. • Dispense e dataset territoriali e cartografici per le esercitazioni (CAD e GIS). • Riferimenti alla normativa urbanistica nazionale e regionale (testi di legge, estratti di regolamenti). Bibliografia di riferimento: • Indicata di volta in volta a lezione Risorse integrative: • Siti istituzionali (Ministero delle Infrastrutture e Trasporti, Regione Toscana, Comuni) per consultazione di piani e normative vigenti. • Tutorial e materiali open source per software GIS e CAD (es. QGIS, AutoCAD). Modalità di aggiornamento del materiale: La bibliografia potrà essere integrata durante il corso con riferimenti specifici alle normative più recenti e a casi studio locali.