Tepelná ochrana budov

Anotace:

Detailní informace pro budoucí specialisty na stavební fyziku z oblasti tepelně-vlhkostního chování konstrukcí a budov. Způsoby přípravy vstupních dat pro výpočty, nestacionární modely tepelně vlhkostního chování konstrukcí, využití simulačních modelů konstrukcí v praxi, vícerozměrné šíření tepla a jeho využití pro přesnější stanovení vlastností konstrukcí (součinitel prostupu tepla LOP a oken, bodový činitel prostupu tepla bodových fasádních kotev atd.). Základy CFD modelování (šíření tepla vedením, sáláním i prouděním ve stavebních konstrukcích a budovách).

Cíle:

Prohloubení znalostí v oblasti výpočtového hodnocení tepelně-vlhkostního chování stavebních konstrukcí a budov.

Požadavky:

Absolvování kurzu SF2B.

Přednášky:

---

1. Okrajové podmínky výpočtů, vlastnosti materiálů a řídící rovnice

- parametry venkovního a vnitřního prostředí a jejich stanovení

- vlastnosti materiálů potřebné pro výpočet

- difuzní a konvektivně-difuzní rovnice

- dopady konvekce na vlhkostní chování konstrukcí

2. Šíření vlhkosti a dvouplášťové konstrukce

- vlhkostní procesy v konstrukci

- rizikové skladby a projekční doporučení

- princip hodnocení dvouplášťových konstrukcí

3. Dynamické simulační modely vlhkostního chování konstrukcí

- praktické seznámení s programem WUFI

- vstupní data, možnosti výpočtu, výstupy a jejich zpracování

4. CFD analýzy tepelně vlhkostního chování konstrukcí

- praktické seznámení s programem ANSYS (Mechanical)

- vstupní data, výpočetní modely, výstupní údaje a jejich zpracování

- stacionární a nestacionární šíření tepla vedením

5. CFD analýzy tepelně vlhkostního chování konstrukcí

- praktické seznámení s programem Ansys FLOVENT

- ustálené šíření tepla vedením, prouděním a sáláním v uzavřené vzduchové dutině

6. CFD analýzy tepelně vlhkostního chování konstrukcí

- praktické seznámení s programem Ansys FLOVENT

- ustálené šíření tepla vedením, prouděním a sáláním v otevřené (větrané) vzduchové dutině

- šíření vodní páry

Cvičení:

---

1. Posouzení skladeb konstrukcí

- detailní vyhodnocení včetně analýzy vlivu počáteční zabudované vlhkosti, spádových vrstev, tepelných mostů, kontaktu se zeminou apod.

2. Hodnocení dvouplášťové střechy

- výpočet rychlosti proudění, průběhu teplot a relativních vlhkostí pro různé skladby střechy

3. Komplexní modelování vlhkostních procesů

- dynamická simulace tepelně vlhkostního chování modelové konstrukce (hodinový krok)

- zohlednění vlivu deště a slunečního záření

4. Konzultace

-   samostatná práce studentů v PC učebně

5. Posouzení jednoduchého detailu základu obvodové stěny

- různé způsoby zadání detailu (grafický preprocesor, import DXF formátu)

- výpočet teplotního a vlhkostního pole, vnitřní povrchové teploty a lineárního činitele prostupu tepla

- zadání vlivu vnitřního zdroje tepla

6. Výpočet součinitele prostupu tepla LOP

- výpočet teplotního pole v 2D modelech nosných profilů, odvození dílčích součinitelů prostupu tepla tepelných vazeb, výpočet součinitele prostupu tepla lehkého obvodového pláště

7. Hodnocení konstrukcí s bodovými tepelnými mosty

- výpočet 3D teplotního pole ve výseku dvouplášťové stěny s bodovou fasádní kotvou, určení bodového činitele prostupu tepla kotvy

- porovnání přesného součinitele prostupu tepla hodnocené konstrukce s přibližně stanovenou hodnotou

8. Konzultace

-   samostatná práce studentů v PC učebně

9. Základy modelování tepelně vlhkostních procesů v programu ANSYS

- zadání s pomocí DesignModelleru a s pomocí DXF souboru

- výpočet stacionárního a nestacionárního šíření tepla vedením

- vykreslení výsledků a stanovení odvozených hodnot (integrace, průměr, výběr maxima a minima)

10. Základy modelování tepelně vlhkostních procesů v programu ANSYS

- výpočet stacionárního šíření tepla sáláním a prouděním

- možnosti hodnocení šíření vodní páry

11. Konzultace

-   samostatná práce studentů v PC učebně

12. Konzultace

-   samostatná práce studentů v PC učebně

13. Zápočet, rezerva

Ukončení:

Odevzdání zadaných cvičení a úspěšné absolvování zkoušky.