PISEMNA OBRONA ĆWICZEŃ PROJEKTOWYCH Z FIZYKI BUDOWLI SEM. V

5-6 pytań w tym 2-3 zadania. Proszę zabrać kalkulator.

Nie można korzystać z telefonów

Nie wymagamy znajomości bardziej skomplikowanych wzorów.

Będą 3 terminy obrony - pierwsze dwa w trakcie semestru w terminie ustalonym z prowadzącym oraz ewentualny trzeci w sesji. Nie tolerujemy ściągania

WSPÓŁCZYNNIK PRZENIKANIA CIEPŁA

1. Jak oblicza się opory cieplne podłóg leżących na gruncie?(wybór ścieżki obliczeniowej w zależności od..)

Wybór ścieżki obliczeniowej zależy od tego czy mamy do czynienia z płytą na gruncie, podłogą podniesioną czy ogrzewanym podziemiem. Dla płyty na gruncie zależy dodatkowo od stosunku dt do B’ oraz izolacji krawędziowej.

1. Jak oblicza się opór cieplny przegród ze szczelinami powietrznymi (w zależności od rodzaju pustki)

Warstwy powietrza mogą być: niewentylowane, słabo wentylowane i dobrze wentylowane, w zależności od pola otworów łączących z powietrzem zewnętrznym(<5mc2 i >15cm2)

Dla niewentylowanych przyjmujemy z tabelki w zależności od kierunku przewodzenia i grubości.

Dobrze wentylowana – przyjmujemy Rse=Rsi i pomijamy dalsze warstwy.

Słabo wentylowane – pośrednia wartość z odpowiedniej proporcji

1. Co to jest i od czego zależy wartość współczynnika przewodzenia u mnie.

Jest to ilość ciepła, która przepływa przez sześcian materiału o boku 1m w czasie 1s, przy różnicy temp między powierzchniami 1K. [J/m*s*K]=[W/m*K]. Współczynnik zależy od gęstości, wilgotności, struktury(układ porów itp.) i temperatury materiału.

1. Proszę podać wzór na całkowity opór cieplny przegrody zbudowanej z warstw jednorodnych.

Jednostka: [m2*K/W]

1. Jak oblicza się wartość U_k dla przegród zbudowanych z warstw jednorodnych? Podaj jednokostę U_k.

Gdzie drugi człon odpowiada za liniowe mostki ciepła:

psi to liniowy współczynnik przenikania

L to długość mostka

A to pole przegrody w osiach przegród prostopadłych

1. Czym są i z czego wynikają opory przejmowania ciepła? Jakie przyjmują wartości?

Jest to opór jaki stawia środowisko przegrody przy przekazywaniu ciepła do warstwy materiału, lub od warstwy do środowiska. W zależności od kierunku strumienia cieplnego i przepływu powietrza(zakładamy, że na zewnątrz przepływ jest większy) przyjmują następujące wartości:

1. Dlaczego przy obliczaniu współczynnika przenikania ciepła dla izolowanej połaci dachowej nie uwzględnimy w obliczeniach dachówki ceramicznej?

Gdyż pod nią jest zwykle dobrze wentylowana pustka powietrzna

1. W jaki sposób oblicza się wpływ liniowych mostków termicznych w metodzie dokładnej?

Wzorem jak w pytaniu 5. Dla przyjętych wymiarów i danej sytuacji odczytujemy z normy współczynniki psi. {takie tabelki z rozrysowanymi ścianami – było w projekcie}

1. Jaka jest najwyższa dopuszczalna wartość współczynnika przenikania ciepła U dla dachów, ścian i podłóg w budynkach mieszkalnych?

Dachy - 0,25; Ściany - 0,30; Podłogi na gruncie – 0,45. Patrz załącznik 2, „Rozporządzenia w sprawie warunków technicznych…”

1. W jakich jednostkach wyraża się opór cieplny?

R=d/lambda [m2*K/W]

1. Od czego zależą współczynniki nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej?

Od nośnika energii końcowej, czyli sposobu ogrzewania chaty – najwięcej dla energii elektrycznej, najmniej dla biogazu uzyskiwanego z kozich bobków. To pytanie miało chyba być w następnej części.

1. Dlaczego dąży się do eliminacji mostków termicznych z konstrukcji przegród?

Ponieważ powodują one znaczne straty zwiększając współczynnik przenikania ciepła czasem ponad dwukrotnie.

ZAPOTRZEBOWANIE NA NIEODNAWIALNĄ ENERGIĘ PIERWOTNĄ

1. Co to jest wskaźnik EP – podaj jednostki w jakich się go wyraża

Energia która musi być wydobyta u źródła, żeby pokryć zapotrzebowanie na ogrzewanie, klimę, ciepłą wodę użytkową, jacuzzi i wentylację smrodku kozich bobków w Twoim ekologicznym domku. Uwzględnia straty produkcji i przesyłu, a także kaca u górnika przodowego. Wyrażamy go w kWh/(m2*rok). Ponad 150 to dużo.

1. Na czym polega różnica miedzy EP i EK?

EK kupujemy i się nią grzejemy. Uwzględnia sprawność systemu grzewczego(<100%). EP=w*EK gdzie „w” to współczynnik z pytania 11. EK nie uwzględnia przesyłu i wydobycia. [Chodzą ploty, że dogrzewając się słońcem i biomasą można zejść z EP do zera]

1. Jak oblicza się wskaźnik zapotrzebowania na energię pierwotną (idea)?

• Liczymy ile potrzebujemy rocznie energii na ogrzanie budynku do założonej temperatury, uwzględniając 4 rzeczy: straty ciepła przez przenikanie, straty przez wentylację, zyski od słońca przez okna, zyski bytowe(AGD, ciepło człowieka, kota, kozy itp.)

• Mnożymy je przez odpowiedni współczynnik. Dla końcowej przez w_ins zależne od instalacji, dla pierwotnej przez w_sys=w_H *w_ins gdzie w_h patrz punkt 11.

• Dzielimy przez powierzchnię użytkową.

1. Od jakich parametrów zależą zyski ciepła od promieniowania słonecznego.

Pola powierzchni płaszczyzny szklonej; orientacji ściany(chodzi oczywiście o ekspozycję :P); współczynnika przepuszczalności energii promieniowania słonecznego przez oszklenie

1. Jak oblicza się zapotrzebowanie na energię użytkową (ciepło użytkowe) Q_H,nd? Wystarczy podać wymienić główne czynniki wpływające na obliczenia.

Patrz pkt 15. Przenikanie, Wentylacja na minus i słońce, zyski bytowe na plus.

1. Od czego (w metodzie uproszczonej obliczania EP) zależy współczynnik strat na wentylację?

Od kubatury budynku, jego osłonięcia i tego czy posiada próbę szczelności. Jeżeli bardzo śmierdzą Ci stopy te weź ten najsłabszy i tak będziesz często wietrzyć.

1. Jaki jest warunek i dlaczego ogranicza się powierzchnię przegród przeszklonych?

Dla U_k okien > 1,5 [W/m2*K]

Dla lepszych okien nie ma warunku

A_z liczy się 5m wzdłuż ścian zewnętrznych.

CIEPŁOCHŁONNOŚĆ

1. Od jakich parametrów zależy ciepłochłonność podłogi?

Od współczynnika przewodzenia ciepła, pojemności cieplnej i gęstości materiałów. Z których jest zbudowana. Oczywiście grubość warstwy też ma znaczenie. Pół centymetra styropianu na 5cm stali jest gorsze niż na odwrót.

1. Podaj definicję ciepłochłonności podłogi.

Zdolność posadzki do utrzymania temperatury powierzchni jej zetknięcia ze stopą w stanie możliwie niezmienionym.

Tempo odbierania ciepła ze stopy ludzkiej przez materiały posadzki.

1. Jak zależy wartość ciepłochłonności podłogi od aktywności cieplnej materiałów warstw podłogi?

Jest do niej proporcjonalna. W przypadku gdy liczymy tylko jedną warstwę ciepłochłonność – aktywność. W przypadku konieczności liczenia większej ilości warstw korygujemy aktywność warstwy pierwszej o wpływ następnych. A praktycznie kupujemy sobie ciepłe kapcie.

STATECZNOŚĆ CIEPLNA

1. Od czego zależy wskaźnik akumulacji ciepła dla przegrody zimą?

Wskaźnik jest sumą wskaźników dla kolejnych warstw. Dla pojedynczej warstwy zależy od grubości warstwy, jej gęstości, ciepła właściwego i temperatury w środku warstwy.

1. Od czego zależy wskaźnik utrzymania ciepła?

Od kolejności warstw w ścianie. Ponieważ liczymy go mnożąc wskaźnik akumulacji ciepła danej warstwy przez opory które pozostały temu ciepłu do spierdolenia na zewnątrz, najlepiej jak masywny mur z cegły jest w środku, a na zewnątrz izolacja o dużym oporze i obojętnej nam akumulacji.

1. Jaka wielkość określa stateczność pomieszczenia latem? Jakie parametry wpływają na jej wartość?

Szybkość ścinania się białka ludzkiego.

Temperatura wewnętrzna latem, która ma być mniejsza od 28 stopni. Parametry: Temp. obliczeniowa zewnętrzna i zyski z nasłonecznienia. Zyski z nasłonecznienia zależą od stosunku powierzchni szyb i pomieszczenia, przepuszczalności cieplnej przez okno i współczynnika stron świata+masywność przegród.

KONDENSACJA POWIERZCHNIOWA

1. Jaki warunek musi spełnić temperatura wewnętrznych powierzchni przegród zewnętrznych?

Jej temperatura musi być wyższa o min 1 stopień niż temperatura punktu rosy w pomieszczeniu.

1. Co to jest temperatura punktu rosy i jak się ją wyznacza?

Jest to temperatura dla której ciśnienie pary wodnej rzeczywistej jest równe ciśnieniu saturacji.

Dla temp. Wewnętrznej odczytujemy p_in, następnie mnożymy przez wilgotność względną. Otrzymujemy pi dla którego odczytujemy/obliczamy ts(saturacji).

1. Jak oblicza się wartość czynnika temperaturowego na powierzchni przegrody?

Od temp. wewnętrznej θsi odejmujemy U*(θi-θe)*Rsi, czyli strumień ciepła mnożony przez obliczeniową wartość oporu przejmowania ciepła(z tabelki). Jak każdy kretyn wie, jednostką są stopnie Celsjusza. Student nie wie, ale powinien się domyślić. Θe to maksymalny mróz na zewnątrz.

1. Jakie niekorzystne zjawiska występują w narożach i jakie są tego przyczyny?

Tjaaa… nigdzie tego nie ma, więc tak na czuja: Mamy mniejszy przepływ powietrza + więcej mostków liniowych i pogorszoną izolacyjność ścian = niższa temperatura powietrza i ścian -> niższe ciśnienie saturacji -> większe prawdopodobieństwo skraplania się wody.

1. Jak sprawdza się dla przegród zewnętrznych zagrożenie rozwojem pleśni?

Sprawdzamy czy czynnik temperaturowy jest większy od temperatury saturacji przy znanym ciśnieniu pary wewnątrz o min 1 stopień

1. Podaj definicję i wzór wilgotności względnej powietrza.

Wilgotność względna powietrza to stosunek rzeczywistego ciśnienia pary w powietrzu do ciśnienia pary nasyconej przy danej temperaturze. Wyrażany często w %.

1. Jak sprawdza się możliwość wystąpienia kondensacji pary wodnej na wewnętrznej powierzchni przegrody zewnętrznej (idea)?

Sprawdzamy czy temperatura wewnątrz jest o minimum 1 stopień wyższa niż temperatura saturacji przy znanym ciśnieniu cząstkowym pary wodnej rzeczywistej(znamy θi oraz wilgotność względną)

1. Dlaczego dąży się do eliminacji mostków termicznych z konstrukcji przegród?

Pogarszają izolacyjność, zwiększają zagrożenie rozwojem pleśni.

1. W którym miejscu przegrody należy umieszczać izolację paroszczelną?

Od wewnętrznej strony ściany.

1. Od jakich czynników zależy możliwość wystąpienia kondensacji powierzchniowej?

-parametrów otoczenia obiektu (θe, ϕe wg.PN-82/B-02403),

-jakości charakterystyki cieplnej obudowy pomieszczeń,

-parametrów powietrza w pomieszczeniu (θi,ϕi wg.PN-82/B-02402),

-sposobu ogrzewania pomieszczeń.

KONDENSACJA MIĘDZYWARSTWOWA

1. Jak sprawdza się możliwość wystąpienia miedzy warstwowej kondensacji w przegrodzie?

Sprawdzamy czy wystąpi kondensacja i jeżeli tak, to czy wyparuje latem:

Na podstawie wiadomych temperatur w przekroju ściany wykonujemy wykres ciśnienia pary nasyconej w jej przekroju. Znając paroprzepuszczalności materiałów wyznaczamy wykres ciśnień rzeczywistych w przekroju przegrody. Sprawdzamy czy ten drugi przecina w którymś miejscu pierwszy. Dla ułatwienia obliczeń dokonujemy metodą Glasera w której materiały o dużej izolacyjności zastępujemy równoważnymi warstwami o R=<0,25. Liczymy równoważne grubości wszystkich warstw.

W razie gdy wykresy się przecinają, obniżamy wykres rzeczywisty do wykresu nasyconego i obliczamy ilość kondensatu. Kondensat może wyparować w przeciągu lata lub nie.

1. Jak oblicza się dyfuzyjnie równoważną grubość warstwy powietrza?

Mnożąc współczynnik oporu dyfuzyjnego i grubość warstwy materiału

1. Gdzie w przegrodzie najlepiej umieszczać warstwę izolacji termicznej i dlaczego tam?

Od strony zewnętrznej, gdyż zmniejsza to możliwość kondensacji międzywarstwowej, szczególnie w warstwie konstrukcyjnej. Nawet jeżeli do niej dojdzie, zapewnia dodatnie temperatury, chroniąc przez zamarzaniem. Dodatkowo zwiększa stateczność cieplną pomieszczenia zimą – mur się nagrzewa i oddaje ciepło do wewnątrz, w razie gdyby zabrakło na rachunki :P

1. Jak wykonuje się wykres rzeczywistych ciśnień cząstkowych pary wodnej w przegrodzie?

Rysujemy przekrój przegrody zbudowanej z równoważnych warstw powietrza. Rysujemy linię prostą łączącą pi i pe.

1. Jak wykonuje się wykres ciśnień cząstkowych nasyconych pary wodnej w przegrodzie?

Dla temperatury każdej powierzchni styku materiałów liczymy ciśnienie pary nasyconej. Łączymy otrzymane punkty.

1. Kiedy w przegrodzie dochodzi do między warstwowej kondensacji pary wodnej i jak można zapobiec temu zjawisku?

Gdy wykres rzeczywistych ciśnień cząstkowych pary wodnej przecina wykres pary nasyconej. Najłatwiej zapobiec stosując paroizolację od wewnętrznej części przegrody. Ew. grubsza termoizolacja od zewnątrz. Można też zacząć korzystać z WC, a nie lać po ścianach.

1. Jak sporządza się rozkład temperatury w przegrodzie warstwowej?

Liczymy temperatury na każdej powierzchni styku materiałów. Łączymy punkty.

1. Co to jest współczynnik oporu dyfuzyjnego i w jakich jednostkach się go wyraża?

Jest to stosunek paroprzepuszczalności powietrza do paroprzepuszczalności materiału. Ogólnie bez jednostek, ale poprawka do normy proponuję parseki.

1. W jaki sposób można wyeliminować kondensację między warstwową z przegrody o niedostatecznej izolacyjności termicznej?

Zburzyć…. Dołożyć izolacji od zewnątrz.

1. W jaki sposób można wyeliminować kondensację między warstwową z przegrody o dobrej izolacyjności termicznej

Dołożyć warstwę paroizolacyjną od wewnątrz. Nie pocić się :P

1. AKUSTYKA

1. Podaj podział dźwięków ze względu na ich drogi rozprzestrzeniania się (wraz z opisem).

Dźwięki powietrzne – fala dźwiękowa rozchodzi się w powietrzu

Dźwięki uderzeniowe – Fala dźwiękowa rozchodzi się w ciałach stałych, jej źródłem są uderzenia

Dźwięki marudne – student proszący prowadzącego o 3.

1. Wyjaśnij pojęcia: zakres słyszalny, infradźwięki, ultradźwięki.

Zakres słyszalny: 16 - 20 000Hz. Zakres dźwięków słyszalnych przez większość społeczeństwa.

Infradźwięki: <16Hz Znane przez młodzież jako Bassy. Nie słyszymy, ale czujemy w organizmie.

Ultradźwięki: >20 000Hz, nie słyszalne, chyba, że ktoś ma coś wspólnego z psem…

1. Czym jest i z jakich warstw składa się podłoga pływająca (szkic).

Jest typem podłogi mającym na celu redukowanie dźwięków uderzeniowych. Składa się z(od góry): posadzki/warstwy wierzchniej/czy jak to tam nazwać, warstwy dociskowej(wylewka, płyty gipsowe), izolacji akustycznej(styropian, twarda wełna). Izolacja akustyczna oddziela wyższe warstwy także od ścian.

1. Wyjaśnij pojęcie hałasu oraz wymień jego parametry

Hałas – dźwięk który ze względu na poziom, charakter, czas i miejsce występowania staje się elementem niepożądanym, przeszkadzającym lub szkodliwym. Jest to zjawisko subiektywne.

Parametrami hałasu są:

•poziom natężenia dźwięku

•charakterystyka w funkcji częstotliwości

•charakter ciągłości (jednostajny, impulsywny)

•okres działania i wielkość przerw w czasie

50. ZADANIA:

- Opory cieplne i współczynniki przenikania ciepła w przegrodach jednorodnych i niejednorodnych,
- temperatura punktu rosy dla przegrody zewnętrznej,
- czynnik temperaturowy dla przegrody,
- proces dyfuzji - rysowanie charakterów wykresów ciśnień cząstkowych pary wodnej
Wszystkie zadania będą zawierały komplet potrzebnych danych materiałowych i środowiskowych.

Życzymy powodzenia!