Detail předmětu

Vybrané statě ze stavební fyziky (R)

FAST-NHB057Ak. rok: 2022/2023

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 požadovanou akustickou a světelnou pohodu. 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

Garant předmětu

doc. Ing. Miloš Kalousek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav pozemního stavitelství (PST)

Výsledky učení předmětu

Student získá základní znalosti 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. Bude umět řešit základní úlohy teorie pružnosti a s pojmy a metodami v oblasti lomové mechaniky, zabývající se řešením odezvy těles s trhlinami na zatížení.

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.

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. Domy s téměř nulovou spotřebou, obnovitelné zdroje energie.
7. Základní pojmy a veličiny v akustice, šíření zvuku, akustické pole.
8. Neprůzvučnost stavebních konstrukcí. Hodnocení vzduchové a kročejové neprůzvučnosti.
9. Prostorová akustika, zvuková pohltivost. Doba dozvuku v místnosti.
10. Přímé sluneční záření, diagram zastínění a posouzení insolace.
11. Denní osvětlení budov, posouzení činitele denní osvětlenosti místnosti.
12. Úvod do mechaniky materiálu, mechaniky poškození a lomové mechaniky. Metody určování lomových parametrů. Nelineární lomové chování, aproximativní nelineární modely.
13. Teorie změny měřítka, rozměrový efekt. Software, aplikace – modelování experimentů a konstrukcí.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-SIR magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miloš Kalousek, Ph.D.

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. Domy s téměř nulovou spotřebou, obnovitelné zdroje energie. 7. Základní pojmy a veličiny v akustice, šíření zvuku, akustické pole. 8. Neprůzvučnost stavebních konstrukcí. Hodnocení vzduchové a kročejové neprůzvučnosti. 9. Prostorová akustika, zvuková pohltivost. Doba dozvuku v místnosti. 10. Přímé sluneční záření, diagram zastínění a posouzení insolace. 11. Denní osvětlení budov, posouzení činitele denní osvětlenosti místnosti. 12. Úvod do mechaniky materiálu, mechaniky poškození a lomové mechaniky. Metody určování lomových parametrů. Nelineární lomové chování, aproximativní nelineární modely. 13. Teorie změny měřítka, rozměrový efekt. Software, aplikace – modelování experimentů a konstrukcí.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miloš Kalousek, Ph.D.

Osnova

1. 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. 2. Domy s téměř nulovou spotřebou, obnovitelné zdroje energie. 3. Šíření vlhkosti stavebními konstrukcemi. Zjišťování oblasti kondenzace v konstrukci, výpočet roční bilance zkondenzované a vypařitelné vodní páry v konstrukci. 4. Energetická legislativa, hodnocení energetické náročnosti budovy. 5. Neprůzvučnost stavebních konstrukcí. Hodnocení vzduchové a kročejové neprůzvučnosti. 6. Denní osvětlení budov, posouzení činitele denní osvětlenosti místnosti 7. Zápočet