Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio

Obiettivi formativi

Scopo dell’insegnamento è di fornire all’allievo le nozioni di base riguardo i fenomeni fisici fondamentali che regolano l'ambiente costruito, nonché l’interazione tra uomo, strutture edilizie e ambiente; il tutto finalizzato ad una progettazione energeticamente consapevole e quanto più possibile ecocompatibile. Il programma rivolge la sua attenzione all’approfondimento dei principali fenomeni fisici ed alla definizione dei modelli matematici che li rappresentano, finalizzato all’acquisizione di nozioni che troveranno pratica applicazione negli approfondimenti previsti nei successivi insegnamenti delle discipline dell’area progettuale e tecnologica. Particolare attenzione sarà posta al legame tra i fenomeni fisici studiati e le loro applicazioni nel campo del risparmio energetico, del benessere globale degli occupanti e della qualità dell’ambiente costruito. L’insegnamento si articola in quattro parti: la sostenibilità energetica e ambientale con cenni di termodinamica, la trasmissione del calore, la psicrometria e gli elementi di acustica e illuminotecnica. Saranno evidenziati tra gli altri i seguenti aspetti: risparmio energetico degli ambienti costruiti; comportamento dell’involucro delle strutture edilizie; clima e benessere ambientale in ambiente outdoor; fabbisogno energetico dei distretti cittadini; impiego delle energie rinnovabili, analisi dei problemi dovuti all'inquinamento acustico all'aperto, i fondamenti di una corretta progettazione illuminotecnica degli esterni. Al termine del corso lo studente dovrà avere acquisito gli strumenti fondamentali per affrontare lo studio dei temi applicativi e una base fisico - tecnica che gli permetta di dialogare adeguatamente con gli operatori del settore per quanto riguarda i problemi connessi alla progettazione ambientale.

Obiettivi formativi

Questo insegnamento si propone di fornire agli studenti le competenze necessarie per selezionare, analizzare, comprendere e interpretare quantitativamente dati ambientali di diversa natura, introducendo le tecniche più utilizzate con tali finalità. Difatti, la valutazione quantitativa delle interazioni tra i processi che interessano i diversi comparti ambientali costituisce la base per la predisposizione di modelli, interventi, sistemi e progetti finalizzati ad una gestione e sviluppo sostenibile dell’ambiente e del territorio.
Il corso si compone di due moduli orientati rispettivamente all’analisi di dati con connotazione geospaziale e alle serie temporali. Esempi applicativi riguarderanno diversi tipologie di dataset ambientali.
Per ogni argomento, saranno previste esercitazioni in Python secondo l’approccio learning by doing, con la finalità di fornire agli studenti nuovi ed evoluti strumenti di analisi dati, mettere alla prova le competenze acquisite e promuovere la capacità autonoma di giudizio.

Obiettivi formativi

L'insegnamento ha l’obiettivo generale di fornire le nozioni teoriche e pratiche fondamentali relative alle attuali tecniche di posizionamento topografiche, sia terrestri che satellitari. Inizialmente vengono presentati concetti basilari di geodesia relativi ai sistemi di riferimento e di coordinate; successivamente vengono illustrati i principali strumenti topografici dal punto di vista del principio di funzionamento, del loro impiego e delle osservazioni fornite, delle quali si tratta poi la modellizzazione funzionale e stocastica finalizzata alla stima delle posizioni e della loro precisione; infine si trattano i fondamenti della rappresentazione cartografica, presentando la cartografia ufficiale italiana alla scala di 1:25000.

Conoscenza e comprensione
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere i metodi e le tecniche principali per il posizionamento necessarie per l'analisi e la soluzione di problemi ingegneristici di interesse ambientale e territoriale (rif. quadro A4.b.2 scheda SUA – “… la formazione nelle discipline caratterizzanti e affini dell’ingegneria per l'ambiente e il territorio relativamente all’acquisizione delle conoscenze e della capacità di comprensione ha come obiettivo quello di fornire gli elementi metodologici e conoscitivi specifici per l’analisi, la modellazione, la progettazione e la gestione di opere e interventi potenzialmente in grado di interagire con l’ambiente. Nello sviluppo del processo formativo lo studente acquisirà in particolare: conoscenza e comprensione dei principi fondamentali della geodesia, delle tecniche di posizionamento topografico terrestri e satellitari e dell’acquisizione e gestione delle informazioni territoriali”).

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di contribuire alla progettazione di semplici operazioni di posizionamento per risolvere problemi propri dell'ingegneria per l'ambiente e il territorio (rif. quadro A4.b.2 scheda SUA – “…Nel corso del processo formativo lo studente svilupperà la capacità di applicare sinergicamente l’insieme di tutte le conoscenze acquisite nelle diverse discipline (scienze di base, ingegneristiche di base e caratterizzanti dell’ingegneria per l’ambiente e il territorio, inclusa la Topografia) per definire e risolvere problemi specifici dell’ingegneria per l’ambiente e il territorio, fino a un livello di complessità intermedio”).

Autonomia di giudizio
Gli studenti potranno acquisire autonomia di giudizio grazie alle abilità sviluppate durante l’esecuzione delle esercitazioni numeriche e pratiche che verranno proposte sulle diverse tematiche del corso, e che in particolare riguarderanno: la progettazione rigorosa di esperimenti di acquisizione, analisi e interpretazione di dati finalizzati al posizionamento; la capacità di operare in un laboratorio di posizionamento; la capacità di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti e metodi appropriati a risolvere problemi di posizionamento; la comprensione dei limiti dei metodi e delle tecniche.

Capacità di apprendimento
L’acquisizione di competenze metodologiche di base sulle tematiche trattate, unitamente a competenze operative allo stato dell’arte favorisce lo sviluppo da parte dello studente di capacità di apprendimento autonomo, consentendo l’aggiornamento continuo, autonomo ed approfondito.

Obiettivi formativi

Scopo del corso è di fornire i concetti base su cui sono basate le tecniche di separazione fra solidi particolati e di illustrare le macchine ed i circuiti industriali predisposti a tal fine. Tali tecniche sono mutuate dalle leggi della meccanica, dell’elettromagnetismo e dell’idraulica e, all’interno del corso, sono descritte nella loro applicazione nella separazione e recupero dei materiali secondari contenuti nelle materie prime seconde (i rifiuti) e nella bonifica dei suoli contaminati, operazione, quest’ultima, che consiste in una separazione fra il componente contaminante e la matrice naturale del suolo.

A)Conoscenza e capacità di comprensione: il corso si propone di fornire le basi concettuali su cui sono basate le separazioni fra solidi particolati e di illustrare le tecniche con cui tali basi sono applicate nella separazione fra i materiali secondari nel caso del recupero di materia da una materia prima secondaria e nella decontaminazione di suoli contaminati. Inoltre vengono fornite agli studenti alcune nozioni preliminari di economia circolare.

B)Capacità di applicare conoscenza e comprensione: viene acquisita la capacità di scegliere le tecniche più idonee di separazione per via fisica di solidi particolati in casi reali, sia di riciclo di materiali contenuti in prodotti arrivati alla fine del loro ciclo di vita sia di rimozione di contaminanti da un sito contaminato e di calcolarne i parametri operativi in funzione della purezza e della quantità dei materiali da recuperare sia della quantità di contaminante da rimuovere e della porzione non contaminata di suolo da riutilizzare. Viene compreso il ciclo di vita sia delle materie prime provenienti dalle risorse naturali sia di quelle provenienti dai prodotti arrivati alla fine del loro ciclo di vita anche mediante esercizi numerici su casi reali volti all’applicazione di quanto appreso.

C)Autonomia di giudizio: tramite lo svolgimento di esercizi numerici, al termine del corso gli studenti saranno in grado di scegliere le tecniche più adatte, sia dal punto di vista ambientale sia dal punto di vista economico per ottenere la separazione di solidi particolati, sia provenienti da una materia prima seconda che provenienti da un suolo contaminato. Gli studenti avranno la capacità critica di valutare le separazioni attraverso i parametri di qualità di tenore e recupero e di giudicare i prodotti ottenuti dal processo di separazione. Comprensione critica del ciclo di vita di una materia prima e conoscenza delle basi economiche della vendita e trasporto di prodotti mercantili.

D)Abilità comunicative: la cronologia degli argomenti trattati è stata progettata in modo da permettere un’acquisizione graduale e consequenziale degli argomenti allo studio che verranno esposti con un linguaggio tecnico che consentirà ai discenti di rapportarsi in modo credibile con gli esperti del settore, sia dal punto di vista sostanziale che formale e permetterà di trasmettere le conoscenze acquisite in modo corretto a coloro che vorranno acquisire a loro volta tali conoscenze.

E)Capacità di apprendimento: le conoscenze, teoriche e pratiche, sulle separazioni fra solidi particolati, consentiranno sia l’approfondimento specialistico e migliorativo delle tecniche studiate sia la proposizione di tecniche similari basate sulle leggi applicative che sottintendono a tali separazioni.

Obiettivi formativi

L'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire agli studenti gli elementi di base delle conoscenze relative ai sistemi di trasporto e alle sue componenti (infrastrutture, veicoli e servizi) associati a quelli formativi utili allo studio del funzionamento di questi sistemi. L'ambizione è quella di associare, integrare e applicare principi e metodi tecnici, economici e ambientali alla risoluzione di problemi dell'ingegneria dei trasporti di tipo pianificatorio, progettuale e operativo-gestionale.

Obiettivi formativi

Evidenziare, tramite esempi progettuali, la necessità di affrontare la soluzione di problemi strutturali con rigore metodologico basato anche su approfondimenti specifici e sul confronto tra le soluzioni adottabili.
Stimolare il confronto con i colleghi rendendo ovvia la necessità che le soluzione adottate siano validate da altri soggetti terzi.
Favorire quindi un approccio collaborativo 1) sia per lo sviluppo condiviso di una soluzione che 2) per l’integrazione di soluzioni indipendenti

Fornire le basi per la progettazione e la verifica di costruzioni di acciaio e calcestruzzo armato

Obiettivi formativi

Il corso illustra i metodi fondamentali per l’analisi di circuiti monofase e trifase, il principio di funzionamento e le caratteristiche di funzionamento delle principali macchine elettriche e i criteri ed i metodi di progetto delle linee per la trasmissione e la distribuzione dell’energia elettrica. Particolare risalto è dato agli aspetti applicativi e a quelli di intersezione con le normali attività di un ingegnere ambientale.
Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso l’allievo sarà dotato di una preparazione di base che consentirà la comprensione dei fenomeni connessi alla produzione, trasmissione ed utilizzo dell’energia elettrica, e sarà in grado di valutare le prestazioni delle principali macchine elettriche, in relazione alle esigenze specifiche e conoscerà le principali problematiche connesse con il loro impiego.

Obiettivi formativi

Il Corso ha come obiettivo quello di rendere operative le nozioni apprese in precedenza, con particolare riferimento all’ideazione, realizzazione ed interpretazione della caratterizzazione geotecnica, così da pervenire alla formulazione del modello geotecnico di sottosuolo. In particolare, si introducono le tecniche d’indagine, dall’esecuzione di sondaggi all’interpretazione delle prove in sito, arricchendo la trattazione con l’applicazione a casi reali, in modo da accrescere l’autonomia di giudizio dello studente. Parte del corso è, inoltre, dedicata alla sperimentazione di laboratorio, sia attraverso la discussione in classe, sia eseguendo in gruppo degli esperimenti in laboratorio. Quest’ultima attività implica per i frequentanti anche lo sviluppo delle necessarie capacità interattive e comunicative che sottendono al lavoro di gruppo. Nella seconda parte del corso si discutono alcuni semplici problemi geotecnici, quali ad esempio la stabilità e i cedimenti di fondazioni superficiali e di rilevati, in modo da collegare quanto discusso nella prima parte a delle rilevanti applicazioni ingegneristiche. La valutazione quantitativa finale è effettuata attraverso una prova orale, in cui lo studente, oltre a rispondere alle domande specifiche relative ai contenuti del corso, è chiamato a discutere ed illustrare il lavoro di gruppo svolto durante il semestre di lezione.

Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente ha acquisito tutti gli elementi fondamentali della caratterizzazione geotecnica di un sito, nonché quelli relativi alla progettazione e verifica di fondazioni superficiali, con riferimento alla stabilità ed ai cedimenti.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione: le nozioni acquisite nel corso sono discusse con riferimento a numerosi casi di studio, così da rendere lo studente pronto ad applicarle nel progetto e nell’interpretazione di indagini geotecniche reali e nel progetto e verifica di semplici schemi di fondazione.
Autonomia di giudizio: allo studente è richiesto di svolgere in autonomia delle esercitazioni applicative, il cui esito è poi discusso con il resto della classe ed in sede di valutazione finale: in tale occasione la capacità di giudizio è messa più volte alla prova.
Abilità comunicative: lo studente migliora la sua capacità di comunicare in forma sintetica ed efficace i propri risultati sia ai colleghi sia al docente, nel corso delle esercitazioni ed in sede di esame finale.
Capacità di apprendimento: lo studente sviluppa la capacità di apprendere aspetti sia teorici che pratici, allo scopo di combinarli in un unico quadro di riferimento ingegneristico dei temi trattati nel corso.

Obiettivi formativi

Il corso, caratterizzato da una spiccata impostazione interdisciplinare, si prefigge di fornire le nozioni fondamentali della chimica e della struttura della materia, necessarie alla comprensione delle proprietà e del comportamento di alcune classi di materiali di interesse del corso di laurea (acque primarie, combustibili, leganti e calcestruzzo) in considerazione del loro impiego e dell’interazione con l’ambiente.

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di:
- Caratterizzare le classi di materiali trattate
- Comprendere la correlazione delle proprietà dei materiali con la composizione e la microstruttura
- Analizzare e confrontare le caratteristiche e le prestazioni tra le diverse classi dei materiali
- Prevedere il comportamento dei materiali in esercizio
- Applicare le nozioni acquisite per risolvere problemi numerici su argomenti di interesse ingegneristico
- Approfondire autonomamente un argomento tramite reperimento di bibliografia, organizzazione e presentazione delle informazioni
Inoltre, acquisirà autonomia di giudizio nella :
- Selezione del materiale in funzione dei requisiti richiesti dall’applicazione
- Valutazione dell’impatto e delle responsabilità della pratica ingegneristica attraverso lo studio dei meccanismi di interazione tra i materiali e l’ambiente circostante con particolare attenzione ai cicli di vita dei materiali e al rilascio di inquinanti da materiali in opera

Obiettivi formativi

L’obiettivo del corso è quello di approfondire la conoscenza dei sistemi urbani e territoriali, intesi come sovrapposizione-intersezione complessa di relazioni, luoghi, attori e processi. In particolare si cercherà di mettere a fuoco alcuni metodi e tecniche di analisi capaci di restituire le diverse dimensioni dell’ambiente e le loro interconnessioni: componenti naturali, dimensioni morfologiche, sociali, economiche e politiche.

1. Conoscenze e capacità di comprensione (knowledge and understanding): la conoscenza e la profonda comprensione delle caratteristiche del territorio, inteso come esito storico di lunga durata del rapporto co-evolutivo tra uomo e ambiente, rappresenta l’occasione per consentire agli studenti di dotarsi dei metodi e degli strumenti analitici utili per orientarsi in maniera consapevole nei campi della pianificazione urbana e territoriale.

2. Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione (applying knowledge and understanding): gli studenti svilupperanno la capacità di applicare le conoscenze acquisite in modo competente e riflessivo al fine di affrontare la complessità legata all’analisi dei sistemi urbani e territoriali. Tale capacità applicativa verrà perseguita all’interno di un’esercitazione costruita sulla selezione di alcuni casi di studio legati al fenomeno dell’agricoltura urbana. Si tratta di casi di studio che diventano occasione di ricerca e di produzione di conoscenza territoriale (di tipo quantitativo e di tipo qualitativo).

3. Capacità di trarre conclusioni (making judgements): le sperimentazioni applicative (pratiche di ricerca immersiva nel territorio) consentiranno agli studenti di lavorare in gruppo, intrecciando teoria e pratica, di sviluppare capacità di formulare giudizi autonomi e di trarre valutazioni conclusive sui temi oggetto delle esercitazioni.

4. Abilità comunicative (communication skills): le pratiche di apprendimento di tipo collaborativo si pongono anche l’obiettivo di nutrire le capacità comunicative degli studenti, sia in relazione ai soggetti territoriali (specialisti e non specialisti) che verranno coinvolti nel loro lavoro sul campo, sia nella fase di restituzione dei lavori.

5. Capacità di apprendere (learning skills): gli studenti svilupperanno una capacità di apprendere trasversale (teoria e pratica) ed interdisciplinare, utili ad utilizzare in termini consapevoli gli strumenti di analisi urbana e territoriale

Obiettivi formativi

Il corso fornisce agli studenti gli elementi di base di biologia, di ecologia e di ecotossicologia indispensabili per lo studio dei fenomeni di inquinamento degli ambienti naturali, per la loro salvaguardia ed il loro risanamento. Nel corso vengono analizzati i principi di base della biologia, dell’ecologia e dell’ecotossicologia. Vengono inoltre esaminati i diversi comparti ambientali e i fenomeni di inquinamento specifici per ciascun comparto.
Durante il corso lo studente potrà acquisire le informazioni necessarie per orientarsi autonomamente nello studio dei comparti ambientali e delle relazioni tra gli stessi; sarà in grado di riconoscere e interpretare le conoscenze acquisite e combinare in modo adeguato le conoscenze teoriche con l’applicazione pratica di quanto appreso sviluppando quindi autonomia di giudizio nell’ambito dello specifico campo di azione.
Particolare attenzione viene dedicata ai metodi innovativi per l’analisi degli effetti dannosi degli inquinanti e alla capacità di risposta del comparto ambientale considerato.
Alla fine del corso lo studente avrà acquisito le nozioni e i mezzi fondamentali per affrontare lo studio dei fenomeni di inquinamento dei comparti ambientali – che sono la causa delle alterazioni dell’ambiente – e dei processi chimico-fisici e biologici che vengono utilizzati nelle tecnologie di risanamento ambientale. Lo studente, inoltre, sarà in grado di comunicare in modo efficace le conoscenze acquisite.