wyklad.doc

(1185 KB) Pobierz
Fizyka budowli

 

Spis treści:

 

1. Zakres i znaczenie Fizyki Budowli                        

2. Formy wymiany ciepła

3. Wymiana ciepła przez konwekcję

4. Wymiana ciepła przez promieniowanie

5. Złożona wymiana ciepła

6. Ruch ciepła przez przewodzenie.

7. Definicja przewodności cieplnej

8. Zależność współczynnika przewodzenia ciepła od gęstości objętościowej i

    struktury materiału

9. Zależności współczynnika l od zawartości wilgoci

10. Wpływ temp na wartość współczynnika l.

11. Obliczeniowe wartości współczynnika l

12. Jednowymiarowe ustalone przewodzenie ciepła                                                                                                  

13. Dwukierunkowy przepływ ciepła

14. Obliczania przenikania ciepła przez przegrody zewnętrzne budynku.

15. Opór cieplny przegród ze szczelinami.

16. Obliczanie wartości temperatur ogrzewanych pomieszczeń w budynkach i

      powietrza zewnętrznego.

17. Wymagania termoizolacyjne dla ścian, stropów i stropodachów.

18. Filtracja powietrza przez przegrody budowlane.

19. Komfort cieplny pomieszczeń

20. Zasady obliczania sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania

     budynków

21. Składniki strat ciepła przy obliczaniu sezonowego zapotrzebowania 

      na ciepło do ogrzewania budynków

22. Składniki zysków ciepła przy obliczaniu sezonowego zapotrzebowania na

      ciepło do ogrzewania budynków

23. Ciepłochłonność podłóg-zasady obliczania

24. Formy występowania wilgoci w materiałach budowlanych

25. Wilgotność powietrza

26. Przyczyny zawilgocenia przegród

27. Wilgoć z opadów atmosferycznych

28. Kapilarne podciąganie wody z gruntu

29. Wilgoć sorpcyjna

30. Zawilgocenie wskutek kondensacji pary wodnej

31. Zawilgocenie przegród w skutek dyfuzji i kondensacji pary wodnej

32. Obliczanie wewnętrznej kondensacji w ścianach zewnętrznych

33. Wysychanie przegród budowlanych z wilgoci początkowej

34. Ogólne wiadomości o dźwięku

35. Dopuszczalne poziomy dźwięków w pomieszczeniach

36. Wymagania izolacyjności akustyczna przegród i elementów  

     budowlanych

37. Obliczenie wskaźników jedno liczbowych izolacyjności od dźwięków

      powietrznych

38. Obliczenie wskaźników jedno liczbowych izolacyjności od dźwięków

      uderzeniowych

39. Podstawy teoretyczne izolacyjności akustycznej przegród budowlanych

40. Właściwości akustyczne przegród budowlanych

41. Właściwości akustyczne stropów

42. Charakterystyka światła. Widmo promieniowania

43. Wielkości świetlne promieniowana widzialnego

44. Kontrast luminacji i barw

45. Czynniki wpływające na oświetlenie dzienne oraz kryteria jego oceny

46. Wskaźniki orientacyjne wystarczającego oświetlenia dziennego

47. Określanie współczynnika oświetlenia dziennego

48. Wymagania normowe oświetlenia dziennego przy projektowaniu budynku

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wykłady z Fizyki Budowli – semestr IV 

 

1. Zakres i znaczenie Fizyki Budowli                        

                                                                                       

Budynki można podzielić na:

- mieszkalne

-użyteczności publicznej

-przemysłowe

-rolnicze

Budynki spełniają różne funkcje. W każdym budynku należy zapewnić warunki eksploatacyjne, odpowiednie funkcje, które wykonuje się w budynku.

Warunki te są:

-temperaturowe

-wilgotnościowe

-akustyczne

-świetlne

              W wyżej wymienione warunki eksploatacyjne w znacznym stopniu zależą od występowania procesów:

-wymiany ciepła

-ruchu wilgoci

-filtracji powierza

-rozpowszechnienia dźwięku

- rozpowszechnienia światła,                                                                                                          

które opisuje fizyka budowli

                              

             

              Wymiana ciepła i ruch wilgoci odbywają się przez przegrody budowlane (ściany, okna, drzwi, stropodachy, stropy nad piwnicami). W wyniku różnych temperatur powietrza zewnętrznego i wewnętrznego w okresie zimowym. Ruch wilgoci odbywa się w postaci pary wodnej. Ciepłe powietrz zawiera więcej pary wodnej niż zimne. W związku z tym ciepło i para wodna przemieszcza się w przegrodach od wewnętrznej na zewnętrzną budynku.

              Filtracja powietrza odbywa się w wyniku różnic powierza zewnętrznego i wewnętrznego pod wpływem różnicy temperatur oraz ciśnienia wiatru na powierzchni przegród.

              W wyniku może być infiltracja (ruch powietrza od zewnątrz do wewnątrz) lub exfiltracja (na odwrót do infiltracji).

              Rozpowszechnianie dźwięku to najbardziej skomplikowane zjawisko. Związane to jest z tym, że źródłem dźwięku lub hałasu może być zewnętrze i wewnętrzne. Oprócz tego rozpowszechnianie dźwięku może odbywać się przez powietrze i materiały elementów budynku.

              Rozpowszechnianie światła odbywa się przez okna i świetliki. Źródła światła to słońce i sklepienie niebieskie.

              Odpowiednio wymienionym zjawiskom fizyka budowli składa się z trzech specjalności naukowych:

              - fizyka cieplna (1,2,3 proces)

              - akustyka budowlana (4 proces)

              - światło dzienne (5 proces)

              Wiedzę z fizyki budowli wykorzystuje się do uzasadnienia rozwiązań przestrzennych i konstrukcyjnych  budynku. Zasady fizyki budowli wykorzystuje się jako podstawy do pracowania norm  projektowania w budownictwie.

 

 

2. Formy wymiany ciepła

 

Ciepło jest jedną z form energii. Jego istota polega na ruchu cząsteczek materii. Wskaźnikiem (miarą) energii jest temperatura ciała. Im jest ona większa tym szybszy jest ruch cząsteczek, czyli wyższy stan energetyczny danego ciała.

Ruch ciepła polega na przekazywaniu energii od ciała o temperaturze wyższej do ciała o temp. niższej.

Wyróżnia się trzy zasadnicze rodzaje wymiany ciepła:

1. przewodzenie ciepła - jest charakterystyczny dla ciał stałych, polega na przenoszeniu energii w wyniku oddziaływań międzycząsteczkowych.

2. konwekcyjny ruch ciepła - ruch ciepła w wyniku przemieszczania się  cząsteczek ośrodka; przenoszenie energii odbywa się głównie w wyniku mieszania się cieczy lub gazu (w tych ośrodkach konwekcja ma znaczenie dominujące).

     3. przez promieniowanie- odbywa się w gazach lub próżni w wyniku przekazywania energii pomiędzy powierzchniami promieniującymi za pomocą fal elektromagnetycznych.

 

 

 

 

 

3. Wymiana ciepła przez konwekcję

 

Konwencja-zjawisko polegające na zmianie położenia poszczególnych cząsteczek ośrodka. W wyniku różnic gęstości lub wymieszania.

Jeżeli ruch cząstek powietrza lub płynu wywołany jest przez różnicę gęstości, to taką konwencję nazywamy naturalną. W przypadku ruchu spowodowanego działaniem wiatru lub wentylatora, mamy do czynienia z konwencją wymuszoną, która występuje zasadniczo na zewnętrznych powierzchniach budynku.

Konwencyjną wymianę ciepła między powierzchniami przyrody i powietrzem opisuje równanie Newtona:

qk=ak(ti - vi )

 

qk – gęstość strumienia [W/m2]

ak – współczynnik przejmowania ciepła przez konwekcję [W/m2K]

ti – temperatura ośrodka [K]

vi – temperatura powierzchni [K]

Dla ściany pomieszczenia przy dowolnym przypadku konwekcji:

ak=1,66

 

Dt – różnica temperatur powierzchni ścianki i powietrza z dala od niej.

Przy konwekcji wymuszonej współczynnik wymiany ciepła na powierzchni zewnętrznej przegród obliczamy:

ak=7,34V0,656+3,78e-1,91V

 

v – szybkość wiatru [m/s]

e – podstawa logarytmów naturalnych

 

 

4. Wymiana ciepła przez promieniowanie

 

Promieniowanie jest to przenoszenie energii w ośrodku gazowym lub w próżni pomiędzy dwoma promieniującymi powierzchniami za pomocą fal elektromagnetycznych. Przy czym następuje tu dwukrotna zamiana energii:

- cieplnej na elektromagnetyczną; na powierzchni wypromieniowującego ciepło

- elektromagnetycznej na cieplną; na powierzchni ciała pochłaniającego ciepło

 

Powierzchnie ciał o temperaturze powyżej 00 bezwzględnego są źródłami promieniowania cieplnego o natężeniu zależnym od właściwości i temp. powierzchni. Natężenie ciała absolutnie czarnego E0 określone jest wzorem Stefana-Boltzmanna:                   

Eo= C0

C0 – współczynnik promieniowania ciała absolutnie czarnego [W/(m­2k)]

T – temperatura bezwzględna powierzchni [K]

 

……….Materiały budowlane, więc powierzchnie przegród są ciałami szarymi. Ciała szare wypromieniowały mniej ciepła, a padający na nie strumień ciepła jest częściowo odbijany, a częściowo pochłaniany.

Stosunek natężenia promieniowania pochłanianego przez powierzchnię ciała szarego do natężenia promieniowania padającego nazywamy współczynnikiem absorpcji e.

gdzie:

C – współczynnik promieniowania powierzchni ciała szarego,

e - współczynnik absorpcji = emisyjności względnej promieniowania powierzchni.

 

Promieniowanie nie ...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin