Stavební fyzika

Zápis předmětu 124SF01 musí předcházet zapisu předmětu 124KKL v některém z přechozím nebo ve stejném semestru.

Úspěšná klasifikace předmětu 124SF01 je podmínkou pro následnou klasifikaci předmětu 124KKL

Úspěšná klasifikace předmětu 124SF01 je podmínkou pro následnou klasifikaci předmětu 124KK01

Zápis předmětu 124SF01 musí předcházet zapisu předmětu 124KK01 v některém z přechozím nebo ve stejném semestru.

Úspěšná klasifikace předmětu 124SF01 je podmínkou pro následnou klasifikaci předmětu 124P01C

Garant předmětu:

Jiří Nováček, Zbyněk Svoboda, Jaroslav Vychytil

Přednášející:

Jiří Nováček, Jaroslav Vychytil

Cvičící:

Jiří Bečka, Jakub Diviš, Martina Liberská, Zdenko Malík, Jiří Nováček, Jan Richter, Kamil Staněk, Jaroslav Vychytil

Předmět zajišťuje:

katedra konstrukcí pozemních staveb

Anotace:

Tepelná technika

Základní kurz stavební tepelné techniky. V první části kurzu (přednášky 1 až 2) se studenti seznámí se základní teorií šíření tepla, vzduchu a vodní páry ve stavebních konstrukcích a budovách, která je nezbytná pro další studium.

Druhá část kurzu (přednášky 3 až 6) představuje stručný úvod do navrhování a realizace stavebních konstrukcí a budov z hlediska stavební tepelné techniky. Budou představeny postupy řešení několika vybraných typických praktických problémů. Součástí této části bude také stručná, základní informace vybraných diagnostických metodách používaných ve stavební tepelné technice.

Světelná technika a akustika

Světelná technika se zabývá dvěma hlavními částmi, prosluněním a denním osvětlením. V první částí se posluchač dozví, na které objekty jsou kladeny požadavky a jaké jsou možnosti ověření doby proslunění. Součástí této části je i souvislost výsledků s možnými okrajovými podmínkami. Druhá část se zabývá hodnocením denního osvětlení především v interiérech budov s ohledem na gradaci jasu oblohy, stínících podmínek a vlastnosti místnosti a osvětlovacího otvoru.

V akustice je posluchač nejprve seznámen s pojmy zvuk a hluk, vnímáním zvuku, základními veličinami, zdroji zvuku a odpovídajícími limity. Dále se probírá šíření zvuku ve volném a difúzním poli, šíření zvuku přes překážku či ve zvukovodu. Při posuzování či návrhu interiérů budov se uplatní poznatky týkající se konstrukcí na pohlcování zvuku a zvukově izolačních vlastností dělicích konstrukcí.

Požadavky:

Znalosti fyziky na úrovni střední školy.

Osnova přednášek:

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

1) Úvod do stavební tepelné techniky, motivační přednášky hostů, základní teorie - šíření tepla

2) Základní teorie - šíření tepla, vzduchu a vodní páry

3) Stavební konstrukce - součinitel prostupu tepla, nejnižší vnitřní povrchová teplota

4) Stavební konstrukce - kondenzace vodní páry ve skladbě

5) Stavební detaily - tepelné vazby mezi konstrukcemi

6) Budova - energetická náročnost budov, zásady návrhu nízkoenergetických budov, letní a zimní tepelná stabilita

7) Úvod do stavební světelné techniky. Základy fotometrie. Lidský zrak. Sluneční záření a jeho význam.

8) Stanovení polohy Slunce na obloze. Proslunění.

9) Denní osvětlení - veličiny, způsoby prokazování, vliv okrajových podmínek, kvantitativní a kvalitativní hledisko. Ochrana interiérů budov před přehříváním.

10) Pojmy zvuk a hluk, kritéria a limity, Veličiny akustické emise a imise, jejich značení a výpočet. Šíření zvuku ve venkovním prostoru. Útlum zvuku vlivem clony.

11) Šíření zvuku v uzavřeném prostoru. Konstrukce na pohlcování zvuku. Základy prostorové akustiky.

12) Konstrukční akustika. Vzduchová neprůzvučnost. Kročejový zvuk.

13) Rezerva na svátky a přesuny výuky.

Osnova 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.

1) Šíření tepla konstrukcí (hustota tepelného toku, teplota)

2) Tepelná bilance budovy a průměrný součinitel prostupu tepla

3) Vlhkostní bilance větraného prostoru, vnitřní povrchová teplota, povrchová kondenzace

4) Součinitel prostupu tepla, difúze vodní páry, kondenzace ve skladbě konstrukce

5) Výpočet roční bilance kondenzace a vypařování vodní páry v konstrukci

6) Tepelné vazby - riziko povrchové kondenzace a tepelné ztráty

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

8) Ověření proslunění vybraného bytu či rodinného domu pomocí pravoúhlého či stereografického slunečního diagramu.

9) Posouzení denního osvětlení v obytné místnosti nebo v místnosti s trvalým pobytem osob.

10) Šíření zvuku ve venkovním prostoru.

11) Šíření zvuku v uzavřeném prostoru.

12) Výpočet zvukové izolace stavebního prvku nebo mezi místnostmi.

Cíle studia:

Část tepelná technika:

Student by měl získat nezbytný přehled a teoretický základ pro další studium stavební tepelné techniky. Po absolvování předmětu by měl být schopen:

- řešit jednoduché obecné úlohy (reálné problémy) související se šířením tepla, vzduchu a vodní páry ve stavebních konstrukcích a budovách

- řešit základní praktické úlohy stavební tepelné techniky z běžné stavební praxe (součinitel prostupu tepla, riziko kondenzace vodní páry a další)

- navrhovat konstrukční řešení spolehlivých stavebních konstrukcí a energeticky efektivních budov tak, aby se minimalizovalo riziko tepelně vlhkostních vad a poruch

Část světelná technika a akustika:

Schopnost řešit základní praktické problémy světelné techniky a akustiky a výsledky aplikovat do praxe.

Studijní materiály:

! HALAHYJA, M. - STERNOVÁ, Z. - CHMÚRNY, I.: Stavebná tepelná technika, Jaga group, Bratislava 2001, ISBN 80-88905-04-4.

! KAŇKA, J. - NOVÁČEK, J.: Stavební fyzika 3 - Akustika pozemních staveb, ČVUT v Praze, Praha 2015, ISBN 978-80-01-05674-5.

! VYCHYTIL, J. - KAŇKA, J.: Stavební světelná technika - přednášky. ČVUT v Praze, Praha 2016, ISBN 978-80-01-06060-5.

? KITTLER, R. - KOCIFAJ, M. - DARULA, S.: Daylight Science and Daylight Technology. Springer Science + Business Media, London 2012, ISBN 978-1-4419-8815-7.

? HAGENTOFT, C-E.: Introduction to building physics, Studentlitteratur, Lund 2001, ISBN 9789144018966.

? KAŇKA, J.: Akustika stavebních objektů, ERA, Brno 2009, ISBN 978-80-7366-140-3.

? VYCHYTIL, J.: Stavební světelná technika - cvičení, ČVUT v Praze, Praha 2015, ISBN 978-80-01-05858-9.

Poznámka:

Další informace:

http://kps.fsv.cvut.cz/index.php?lmut=cz&part=vyuka&sub=predmety&type=all&kod=124SF01

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Stavební inženýrství, obor Konstrukce pozemních staveb (povinný předmět)
• Stavební inženýrství, obor Příprava, realizace a provoz staveb (povinný předmět)
• Stavební inženýrství, specializace Pozemní stavby (povinný předmět programu)