Detail předmětu

Vybrané stati ze stavební fyziky (R)

FAST-CH54Ak. rok: 2013/2014

Správný návrh tepelně technických vlastností stavebních konstrukcí, místností a budov zabezpečuje prevenci tepelně technických vad a poruch, zajišťuje požadovaný stav vnitřního prostředí a nízkou energetickou náročnost budov. Kromě tepelně vlhkostního mikroklimatu lze optimálním návrhem stavebních konstrukcí a otvorových výplní zajistit také požadované akustické mikroklima. Optimálním návrhem velikosti a druhu okenní výplně lze ovlivnit tepelnou, akustickou a zrakovou pohodu v interiéru i celkovou energetickou bilanci budovy. Řešeny budou základní úlohy pružnosti a položí se základy lomové mechaniky s aplikací na širokou třídu stavebních materiálů: prostý/vyztužený beton, beton s vysokými pevnostmi/užitnými vlastnostmi, keramika, kovy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Zajišťuje ústav

Ústav pozemního stavitelství (PST)

Výsledky učení předmětu

Student získá rozšířené znalosti z tepelné techniky a energetiky budov. Bude umět navrhnout stavební konstrukce dle požadavků z hlediska závazných norem s vyloučení tepelně technických vad nebo poruch. Ověřovat tepelnou pohodu a nízkou energetickou náročnost navrhované budovy a základní zásady návrhu stavebních konstrukcí.

Prerekvizity

Základní znalosti matematiky, znalost základních fyzikálních veličin a tepelně technických vlastností stavebních materiálů, vznik zvuku, základní pojmy vlnění, fyzikální parametry zvuku, veličiny zvukového pole, základy fotometrie, základní pojmy teorie pružnosti – napětí, hlavní napětí, přetvoření, poměrná deformace, Hookův zákon.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Průběh výuky je formou přednášek, praktických cvičení a samostudia. Účast na přednáškách je doporučená, na cvičeních povinná.

Způsob a kritéria hodnocení

Docházka, aktivní účast a písemný test.

Osnovy výuky

1. Tepelná pohoda, základní způsoby šíření tepla, tepelně technické vlastnosti stav. materiálů.
2. Ustálený teplotní stav. Průběh teplot ve stavebních konstrukcích za ustáleného teplotního stavu, nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce. Součinitel prostupu tepla. Tepelné mosty a tepelné vazby.
3. Šíření vlhkosti stavebními konstrukcemi. Zjišťování oblasti kondenzace v konstrukci, výpočet roční bilance zkondenzované a vypařitelné vodní páry v konstrukci.
4. Neustálený teplotní stav, teplotní útlum, fázový posun teplotního kmitu, pokles dotykové teploty podlahy, tepelná stabilita místnosti.
5. Energetická legislativa, hodnocení energetické náročnosti budovy.
6. Základní pojmy a veličiny v akustice, šíření zvuku, akustické pole.
7. Denní osvětlení budov, posouzení činitele denní osvětlenosti místnosti.
8. Rovinná úloha pružnosti.
9. Aplikace funkce napětí pro řešení základních rovnic teorie pružnosti. Přibližné metody řešení základních rovnic.
10. Úvod do lomové mechaniky. Lineární lomová mechanika.
11. Nelineární lomová mechanika. Přibližné modely nelineárního lomu.
12. Metody určování lomových parametrů. Křehkost, rozměrový efekt.
13. Použití metody konečných prvků v úlohách lomové mechaniky. Aplikace na konstrukční materiály: prostý beton, železobeton, beton o vysokých pevnostech/užitných vlastnostech, keramika, kovy.

Učební cíle

Získání základních znalostí z tepelné techniky a energetiky budov. Návrh stavebních konstrukcí, splňujících požadavky z hlediska vyloučení tepelně technických vad nebo poruch. Ověření tepelné pohody a nízké energetické náročnosti navrhované budovy. Základní zásady návrhu stavebních konstrukce i z hlediska akustické i zrakové pohody. Seznámení se s řešením základních úloh teorie pružnosti a s pojmy a metodami v oblasti lomové mechaniky, zabývající se řešením odezvy těles s trhlinami na zatížení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Maier,K.: Územní plánování. ČVUT Praha, 1997. (CS)
Marhold,K.: Obnova sídel. FA ČVUT Praha, 1989. (CS)

Doporučená literatura

ČSN 73 0540-1 až 4 Tepelná ochrana budov. 2012. (CS)
Rukojeť projektanta. ÚSES, 0. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor R , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor R , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-E-SI magisterský navazující

    obor R , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Tepelná pohoda, základní způsoby šíření tepla, tepelně technické vlastnosti stav. materiálů.
2. Ustálený teplotní stav. Průběh teplot ve stavebních konstrukcích za ustáleného teplotního stavu, nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce. Součinitel prostupu tepla. Tepelné mosty a tepelné vazby.
3. Šíření vlhkosti stavebními konstrukcemi. Zjišťování oblasti kondenzace v konstrukci, výpočet roční bilance zkondenzované a vypařitelné vodní páry v konstrukci.
4. Neustálený teplotní stav, teplotní útlum, fázový posun teplotního kmitu, pokles dotykové teploty podlahy, tepelná stabilita místnosti.
5. Energetická legislativa, hodnocení energetické náročnosti budovy.
6. Základní pojmy a veličiny v akustice, šíření zvuku, akustické pole.
7. Denní osvětlení budov, posouzení činitele denní osvětlenosti místnosti.
8. Rovinná úloha pružnosti.
9. Aplikace funkce napětí pro řešení základních rovnic teorie pružnosti. Přibližné metody řešení základních rovnic.
10. Úvod do lomové mechaniky. Lineární lomová mechanika.
11. Nelineární lomová mechanika. Přibližné modely nelineárního lomu.
12. Metody určování lomových parametrů. Křehkost, rozměrový efekt.
13. Použití metody konečných prvků v úlohách lomové mechaniky. Aplikace na konstrukční materiály: prostý beton, železobeton, beton o vysokých pevnostech/užitných vlastnostech, keramika, kovy.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Tepelná pohoda, základní způsoby šíření tepla, tepelně technické vlastnosti stav. materiálů.
2. Ustálený teplotní stav. Průběh teplot ve stavebních konstrukcích za ustáleného teplotního stavu, nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce. Součinitel prostupu tepla. Tepelné mosty a tepelné vazby.
3. Šíření vlhkosti stavebními konstrukcemi. Zjišťování oblasti kondenzace v konstrukci, výpočet roční bilance zkondenzované a vypařitelné vodní páry v konstrukci.
4. Neustálený teplotní stav, teplotní útlum, fázový posun teplotního kmitu, pokles dotykové teploty podlahy, tepelná stabilita místnosti.
5. Energetická legislativa, hodnocení energetické náročnosti budovy.
6. Základní pojmy a veličiny v akustice, šíření zvuku, akustické pole.
7. Denní osvětlení budov, posouzení činitele denní osvětlenosti místnosti.
8. Rovinná úloha pružnosti.
9. Aplikace funkce napětí pro řešení základních rovnic teorie pružnosti. Přibližné metody řešení základních rovnic.
10. Úvod do lomové mechaniky. Lineární lomová mechanika.
11. Nelineární lomová mechanika. Přibližné modely nelineárního lomu.
12. Metody určování lomových parametrů. Křehkost, rozměrový efekt.
13. Použití metody konečných prvků v úlohách lomové mechaniky. Aplikace na konstrukční materiály: prostý beton, železobeton, beton o vysokých pevnostech/užitných vlastnostech, keramika, kovy.