FSv CVUT - foto
Katedra konstrukcí pozemních staveb
Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Uživatel nepřihlášen
Přihlásit se | Nápověda
English

Stavební fyzika 1A

Kód předmětu:124SFA
Rozsah:
Zakončení:Zápočet, zkouška
Druh studia:Bakalářský
Semestr:Zimní
Typ předmětu:Povinný
Garant předmětu:doc. Dr. Ing. Zbyněk Svoboda; Ing. Bc. Jaroslav Vychytil, Ph.D.

Stránky věnované cvičení

Anotace:

Základní principy šíření tepla a vodní páry v konstrukcích a budovách. Základy bezpečného tepelně-vlhkostního návrhu konstrukcí. Principy navrhování nízkoenergetických a pasivních budov. Způsoby minimalizace tepelných mostů. Možnosti snižování rizika přehřívání místností v letním období. Základní výpočetní postupy tepelné ochrany budov (tepelná bilance prostoru, výpočet součinitele prostupu tepla, ověření rizika růstu plísní a výskytu povrchové kondenzace, hodnocení rizika kondenzace vodní páry uvnitř konstrukcí a výpočet roční bilance vodní páry, hodnocení energetické náročnosti budov, ověření tepelné stability místností v letním a v zimním období a další).

Sluneční záření a jeho význam. Funkce oka, zdravotní přínosy přirozeného denního světla. Stanovení polohy Slunce na obloze pomocí grafických metod. Proslunění a oslunění. Význam pojmů, legislativní požadavky. Denní osvětlení. Kritéria a limity. Princip určení činitele denní osvětlenosti výpočtem a měřením. Další metody posuzování kvality světelného prostředí v budovách. Pokročilé osvětlovací a stínící systémy budov. 

Pojmy zvuk a hluk. Kritéria a limity. Akustické veličiny, jejich značení a výpočet. Šíření zvuku ve venkovním a v uzavřeném prostoru. Útlum zvuku vlivem clony. Pole přímých a odražených vln. Doba dozvuku a poloměr dozvuku. Konstrukce na pohlcování zvuku. Konstrukční akustika. Vzduchová neprůzvučnost - vážená × stavební. Kročejový hluk. Vliv vedlejších cest při šíření zvuku konstrukcí.

Cíle:

Schopnost aplikovat inženýrský přístup při řešení vybraných úloh z oboru stavební fyziky.

Přednášky:

Pořadí přednášek se může měnit. Na první přednášce bude oznámeno, zda se začíná částí tepelná technika nebo částí světelná technika nebo částí stavební akustika.

 

Tepelná ochrana budov

1. Šíření tepla konstrukcemi

-   základní fyzikální principy (vedení, proudění, sálání, výskyt v praxi, důsledky)

-   tepelné vlastnosti materiálů (součinitel tepelné vodivosti, emisivita...)

2. Součinitel prostupu tepla

-   požadavky na součinitel prostupu tepla

-   postupy výpočtů pro základní typy konstrukcí (bez tepelných mostů, s tepelnými mosty, vliv zeminy, vliv nevytápěných prostor, přirážky)

♦  výpočet součinitel prostupu tepla s pomocí 2D modelu ... praktické seznámení s hodnocením v aplikačním SW

3. Principy nízkoenergetické výstavby, tepelná bilance prostoru, průměrný součinitel prostupu tepla

-   základní principy návrhu a realizace nízkoenergetických a pasivních domů

-   šíření tepla budovou, energetická bilance prostoru

-   průměrný součinitel prostupu tepla budovy (požadavky, postup výpočtu, vliv tepelných vazeb)

4. Energetická náročnost budov

-   potřeba tepla na vytápění (požadavky, postup výpočtu, společenské souvislosti)

-   dodaná energie (požadavky, postup výpočtu, společenské souvislosti)

-   primární energie a emise CO2

♦  energetický průkaz budovy... praktické seznámení s jeho tvorbou v aplikačním SW 

5. Lineární činitel prostupu tepla

-  význam veličiny pro energetické hodnocení budov, normové požadavky, možnosti snížení vlivu tepelných vazeb

-  způsoby výpočtu lineárního činitele prostupu tepla

6. Vnitřní povrchová teplota konstrukcí

-   vnitřní povrchová teplota (požadavky, výpočetní postupy, ověření rizika povrchové kondenzace, ověření rizika růstu plísní, konstrukční opatření)

-   tepelné mosty a vazby (výskyt v praxi, důsledky a rizika, možnosti řešení)

♦  vnitřní povrchová teplota a teplotní faktor... praktické seznámení s posouzením tepelného mostu v aplikačním SW

7. Nestacionární šíření tepla a podlahové konstrukce

-  akumulace tepla v konstrukcích, teplotní útlum, fázový posun teplotního kmitu

- pokles dotykové teploty podlahových konstrukcí (požadavky, princip výpočtu, principy navrhování)

8. Tepelná stabilita místnosti

- tepelná stabilita místnosti v zimním a v letním období (požadavky, princip výpočtu, principy navrhování)

9. Šíření vodní páry

-   základní fyzikální principy (adsorpce, sorpční křivka, difúze, efúze, termodifúze, povrchová difúze, kapilární vedení)

-   vlhkostní vlastnosti materiálů (součinitel difúze, faktor dif. odporu, vliv spár)

10. Difúze vodní páry a její kondenzace

-   kondenzace vodní páry: požadavky, postup hodnocení (Glaserův model)

♦  šíření vodní páry ve stavební konstrukci... praktické seznámení s posouzením v aplikačním SW

11. Roční bilance vodní páry, projekční doporučení

-  roční bilance zkondenzované a vypařené vodní páry (české a evropské normy)

-  principy vlhkostně bezpečného navrhování konstrukcí

12. Rezerva

- měření tepelně technických veličin, pokyny pro projektování budov s vlhkým vnitřním mikroklimatem


 

SVĚTELNÁ TECHNIKA

S1. Úvod do stavební fyziky, denní světlo v architektuře

- budova a prostředí
- úvod do světelné stavební fyziky, fotometrie;
- fyziologie vidění;
- vliv světla na biorytmus člověka.

S2. Přímé sluneční záření, proslunění

- složka denního osvětlení: Přímé sluneční záření
- pohyb Slunce na obloze, orientace ke světovým stranám;
- legislativní požadavky na proslunění, metody posouzení (diagram zastínění);
- možnosti stínění budov, metody posouzení (sluneční diagramy).

S3. Rozptýlené denní osvětlení
- vliv okrajových podmínek na výpočet a měření denního osvětlení;
- základy měření denního osvětlení - činitel denní osvětlenosti;
- vyjádření úrovně a kvality denního osvětlení;
- osvětlovací systémy, terminologie;

S4. Faktory dostupnosti denního osvětlení v budovách
- vliv blízkého okolí a tvaru objektu;
- vliv tvaru okenních otvorů, jejich vlastností a umístění;
- vliv řešení interiéru.

S5. Metody práce s denním osvětlením

- posuzování výhledu;
- posuzování rizika oslnění;
- dynamické výpočtové metody, využití klimatických dat
- využití specifických osvětlovacích konceptů, nejnovějších technologií.

S6. Praktické příklady

- výpočty a postupy pro hodnocení osvětlení – praktické aplikace;
- požadavky dle funkce budovy;
- světlo v noci.


 

STAVEBNÍ AKUSTIKA

A1. Zvuk a jeho vlastnosti
- pojem zvuk
- zvuk vs. hluk
- lidský sluch
- akustická intenzita a její hladina, akustický tlak a jeho hladina 
- kmitočet, oktáva, vlnová délka
- princip šíření zvuku ve vzduchu
- akustické spektrum
- typy zvuků
- zdroje zvuku
- limity a účinky hluku
- snižování hluku
- veličiny akustické emise a imise

A2. Šíření zvuku ve venkovním prostoru
- hladina akustického výkonu, hladina akustického tlaku, maximální a minimální hladina akustického tlaku
- hladina akustického tlaku A, váhová korekce zvukoměru přes filtr A, ekvivalentní hladina akustického tlaku A
- počítání s hladinami
- útlum zvuku vlivem teploty, vlhkosti, terénu, vzdálenosti, překážek
- ohyb zvuku přes překážku

A3. Šíření zvuku v uzavřeném prostoru
- difuzní zvukové pole
- činitel pohltivosti
- pole přímých a odražených zvukových vln
- doba dozvuku, poloměr dozvuku
- konstrukce na pohlcování zvuku
- auditoria a požadavky na ně kladené
- vlnová akustika
- geometrická akustika

A4. Vzduchová neprůzvučnost
- neprůzvučnost, vážená neprůzvučnost, vážená stavební neprůzvučnost
- korekce na vliv bočních / vedlejších cest
- požadavky kladené na konstrukce
- materiálové a konstrukční parametry stavebních konstrukcí
- technická a provozní metoda výpočtu
- směrná křivka a práce s ní
- jednoduché vs. dvojité konstrukce

A5. Ochrana před zvukem, který se šíří vzduchem i konstrukcí
- šíření zvuku mezi místnostmi
- měření neprůzvučnosti
- neprůzvučnost složené konstrukce
- kročejový zvuk a ochrana před ním
- vážená normovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku
- vlastnosti pružné vrstvy u plovoucí podlahy
- výpočet a měření kročejového hluku
- útlum zvuku vlivem těžké plovoucí podlahy

A6. Rezerva

Cvičení:

Pořadí cvičení se může měnit. Na prvním cvičení bude oznámeno, zda se začíná částí tepelná technika nebo částí světelná technika nebo částí stavební akustika.

 

Tepelná ochrana budov

0. Přípravná úloha - Práce s klimatickými daty

1. Součinitel prostupu tepla

2. Průměrný součinitel prostupu tepla, tepelná bilance prostoru

3. Energetický průkaz budovy, potřeba tepla na vytápění

4. Riziko přehřívání prostoru

5. Vlhkostní bilance prostoru, vnitřní povrchová teplota, riziko růstu plísní

6. Difúze vodní páry, kondenzace, roční bilance

 

Světelná technika a akustika

1. Posouzení proslunění vybraného bytu či rodinného domu s využitím diagramu zastínění

2. Ověření proslunění vybraného bytu či rodinného domu pomocí pravoúhlého slunečního diagramu

3. Posouzení denního osvětlení v místnosti s trvalým pobytem osob.

4. Šíření zvuku ve venkovním prostoru

5. Šíření zvuku v uzavřeném prostoru

6. Zvukově izolační schopnost dělicích konstrukcí, Šíření zvuku mezi místnostmi

 

Ukončení:

Podmínky pro získání zápočtu:
Docházka dle pokynů daného vyučujícího, odevzdání všech úloh v požadované kvalitě a v daných termínech.

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu (úspěšné složení zkoušky):
Hodnocení A až E z části tepelná technika a hodnocení A až E z částí denní osvětlení a akustika. Z žádné části nesmí být student hodnocen známkou F (nedostatečně). Zkouška je písemná, múže být doplněna ústním zkoušením.

Literatura:

Nařízení vlády č. 272 / 2011 Sb. o ochraně před nepřiznivými účinky hluku a vibrací

ČSN 73 0532 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky, ÚNMZ Praha, únor 2010

ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky, ÚNMZ Praha, říjen 2011, Změna Z1 z dubna 2012

ČSN 73 0580-1 Denní osvětlení budov – Část 1: Základní požadavky, ČNI Praha, červen 2007

ČSN 73 0580-2 Denní osvětlení budov – Část 2: Denní osvětlení obytných budov, ČNI Praha, červen 2007

ČSN 73 4301 Obytné budovy, ČNI Praha, červen 2004

ČSN EN 17037 Denní osvětlení budov, ČAS Praha, srpen 2019.

Webové stránky vyučujících a předmětu

Soubory ke stažení

V této sekci jsou neveřejné soubory ke stažení.
Pokud je chcete zobrazit, musíte se nejdřív
přihlásit.

< Zpět