View
228
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
1/26
KLIMATOLOGIJA, ELEMENTI KOMFORA, TOPLOTNA ZATITA[1a]
Predmetni nastavnik:
Prof. dr Duan Vuksanovi, dipl.in.arh.
Univerzitet Crne Gore
ARHITEKTONSKI FAKULTET
ARHITEKTONSKA FIZIKA Predavanja
Semestar IV / Studijska god. 2009/2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
2/26
Onos ovjeka i okoline
Karakteristike savremenog rutva i problemi koji ga prate oprinijeli su razvojunove nauke:
Nauka o okolini-sredini (environmental science) (fiziki i socijalni/psihosocijalni
aspekt)
Polje djelovanja ove nauke ukljuuje oblasti rada arhitekata: prostorno i urbanistiko planiranje,
urbanistiko i arhitektonsko projektovanje i graenje,
ali i elemente rugih nauka o znaaja za jelatnost arhitekata:
klimatologiju, ekologiju, orivi razvoj (sustainable evelopment)
februar 2010. 2
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
3/26
Klimatologija
KLIMA
3februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
4/26
Analiza interakcija u procesu izgranje kude i naselja:
uticaji odgovori
Uticaji faktora lokacije prirodnih (klime i tla) istvorenih uslova (objekti) na kreiranje arhitekture
bioklimatski principPovratni uticaji intervencija u prostoru na
prirodno okruenje
4februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
5/26
KLIMA I VRIJEME
Klima
srednje stanje atmosfere prosjek meteorolokih pojava koje karakteriu srenjestanje atmosfere na nekom mjestu u oreenom periou
KLIMATOLOGIJA
prouava viegoinji reim tipova vremena - klimu, poneblje oreenog mjesta,neke teritorije, kao i cjelokupne Zemljine povrine
primjena u urbanistikom planiranju i arhitektonskom projektovanju
5februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
6/26
KLIMA I VRIJEME
Vrijeme trenutno stanje atmosfere stanje meteorolokih elemenata i pojava uoreenom trenutku
METEOROLOGIJA
nauka o atmosferi - utvruje zakone po kojima se javljaju atmosferske
pojave i procesi i ustanovljavaju njihove uzajamne veze - fizika atmosfere
6februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
7/26
Podjela klime u odnosu na geografske kriterijume
Makroklima - klima velikih oblasti (pustinje, tunre, tropske ume)
Mezoklima - lokalna klima, klima geomorfolokih cjelina
Mikroklima - topoklima, klima ue lokacije
Klima gradova - poruje graa, graskog centra
Kriptoklima - klima zatvorenog prostora
7februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
8/26
KLIMATSKI ELEMENTI I KLIMATSKI FAKTORI
KLIMATSKI ELEMENTI
- Sunevo zraenje- Temperatura i vlanost vazduha
- Vazuni pritisak
- Vjetar
- Oblanost, magla
- Padavine (kia, snijeg)
KLIMATSKI FAKTORI
- Geografskairina i uina- Raspored kopna i mora
- Nadmorska visina
- Reljef - ekspozicija prema suncu
- Geoloke i peoloke karakteristike
- Biljni pokriva
8februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
9/26
Klasifikacija klime - globalna
U onosu na temperaturu i vlanost vazuha, kao kljune parametre (toplotnog)
komfora - klasifikacija klime za potrebe arhitekture i urbanizma: Hlana klima Umjerena klima (topla i hlana) Topla suva klima Topla vlana klima
9februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
10/26
Sunevo zraenje
Sunce kao izvor energije
temperatura povrine Sunca: 5800K
snaga zraenja Sunca: 3,9 x 1026 W
Karakteristini parametri ozraene
suneve energije
Snaga ozraene suneve energijena granici atmosfere:
solarna konstanta: 1353 W/m2
mjerena na povrinu upravnu na
pravac sunevih zraka
10februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
11/26
Struktura ozraene suneve energije
Nosioci suneve energije: Elektromagnetni talasi sa talasnim uinama u opsegu o 0,29 o 4,75m
- nevidljivi dio spektra ultravioletni dio spektra, 1% energije- vidljivi dio spektra svjetlosni dio spektra, 39% energije
- infracrveni dio spektra toplotni dio spektra, 60% energije
Najznaajniji aspekti apsorpcije atmosfere
- Ozon (O3) apsorbuje najvedi io ultravioletnog zraenja;
- Vodena para i CO2 apsorbuju znatan io infracrvenog zraenja.
11februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
12/26
Karakteristini parametri ozraene suneve energije
Snaga ozraene suneve energije na Zemljinoj povrini zavisi od:
upanog ugla sunevih zraka / uine puta kroz atmosferu
stanja atmosfere
Geometrijske aspekte sunevog zraenja uslovljavaju geografska irina lokacije,
goinje oba i oba ana...
Stanje atmosfere vezano je za oblanost, prisustvo voene pare, zagaenost
vazduha...
12februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
13/26
Karakteristike sunevog zraenja na Zemljinoj povrini
Globalno zraenje: ukupno zraenje koje ospijeva na Zemljinu povrinukoje ine vije komponente: irektno i ifuzno zraenje koja su uvijek
prisutna u razliitim proporcijama
Direktno zraenje
Dominantno zraenje pri vedrom nebu (10% pripaa ifuznom zraenju);
max. ozraena energija intenzitet sunevog zraenja 1kW/m2 ljeti,kada je sunce u zenitu
Difuzno zraenje
Dominantno zraenje pri oblanom nebu; uvijek prisutno kao posljedica
prolaska kroz atmosferu (apsorpcija, refleksija, rasipanje prisustvo
razliitih estica), na ta oatno utiu oblaci koji u uslovima potpune
oblanosti ine cjelokupno sunevo zraenje ifuznim.
13februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
14/26
Ponaanje zemljine povrine
Zraenje koje pane na zemljinu povrinu, shono karakteristikama povrinskogsloja, ponaa se kako slijei:
io suneve energije se apsorbuje,
io apsorbovane energije se vrada u atmosferu izraivanje zemljine povrine
io ozraene energije se reflektuje ka atmosferi albedo refleksioni koeficijent
zemljine povrine, srenja vrijenost 30%; albeo utie na ifuzno zraenje: usluaju oblanog neba, zraenje reflektovano ka atmosferi ponovo se o oblaka
reflektuje ka zemljinoj povrini.
Bilans zraenja
G = S + DQ = S + D - R
Q = G - aG
G globalno zraenjeS irektno zraenje
D ifuzno zraenje
a albedo
Q bilans zraenja
14februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
15/26
Ponaanje zemljine povrine
15februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
16/26
Oreivanje poloaja Sunca
Poloaj Sunca na nebeskom svou (u oreenom trenutku) u onosu na taku
posmatranja oreuje se preko va ugla: visina Sunca : ugao izmeu sunevog zraka i njegove horizontalne projekcije
azimut (Sunca) : ugao izmeu horizontalne projekcije sun.zraka i meriijana ka
istoku pozitivni, ka zapadu negativni
Primjena
u arhitekturi: provjera osunanja razliito orijentisanih prostorija u urbanizmu: provjera odstojanja zgrada konstrukcija sjenki
16februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
17/26
Duina trajanja sijanja Sunca
Duina trajanja sijanja Sunca u satima za oreeni perio (mjesec, goina)
Zavisi o geografske irine, namorske visine, reljefa i stepena oblanosti...
Za primjenu u praksi: relativno trajanje sijanja Sunca u % o mogudeg
(potenciujalnog) trajanja
Intenzitet sunevog zraenja i trajanje sijanja Sunca su proporcionalne veliine...
Naelno: ko lokacija sa istom geografskom irinom javide se razlike u koliini
ozraene suneve energije uslje jelovanja lokalnih klimatskih i fizikih faktora
17februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
18/26
Dijagram horizontalnih sunevih putanja
Horizontalna projekcija nebeskog svoda
18februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
19/26
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
20/26
Vjetar Ostali klimatski elementi
Oblanost ... u desetinama neba naosnovu osmatranja
Vedro nebo: oblanost 2/10;
Oblano nebo: oblanost 8/10
Vlanost vazuha
Apsolutna vlanost i relativna vlanost
Temperatura vazduha
Promjena pravca vjetra kao
posljeica poloaja zgraa
20februar 2010.
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
21/26
Pojave koje prate savremeno rutvo i utiu na stanje
prirodne i graene sreine
intenzivna urbanizacija
intenziviranje saobradaja
povedanje zagaenja
NEGATIVNI UTICAJI NA MIKROKLIMU GRADA
povedanje temperature povedanje potrebe za energijom
prljave tehnologije - zagaenje okoline
iscrpljivanje prirodnih energetskih resursa (fosilna goriva drvo, ugalj, nafta)
ODGOVOR NA NEGATIVNE UTICAJE: prihvatanje novih koncepata koncept orivog razvoja, to ukljuuje i primjenuobnovljivih izvora energije
februar 2010. 21
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
22/26
Graevinska fizika fizika zgrade
Negativni aspekti klime zatvorenog prostora i mikroklime gradadoprinijeli su razvoju graevinske fizike fizike zgrade, kao posebnog
poruja djelovanja arhitekata (i ininjera rugih tehnikih struka)
usmjerenih na fizike fenomene koje neki objekat ispoljava, ili im je izloen(toplota, zvuk, svjetlost, poar,....);
Inicijalizacija razvoja ove primijenjene nauke interdisciplinarnogkaraktera:
Svjetska energetska kriza sedamdesetih godina XX vijeka
februar 2010. 22
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
23/26
Uticaji koji mogu usloviti ponaanje nekog objekta i
njegovu materijalizaciju
1. Zahtjevi korisnika
2. Uslovi/uticaji sredine
3. Nain koridenja prostora
4. Zahtjevi (meusobne uslovljenosti) koji proizilaze iz konstrukcije - sklopa u kojem
se materijal/proizvod nalazi
Uslovi sredine po porijeklu:1. van omotaa (spoljanji)
a) iz atmosfere
b) iz tla
2. unutar omotaa (unutranji)
a) posljedica namjene / naina koridenja prostorab) posljedica projekta
Uslovi sredine po vrsti:mehaniki, elektromagnetni, toplotni, hemijski, bioloki
februar 2010. 23
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
24/26
Zahtjevi korisnika i zahtjevi komfora
Zahtjevi korisnika
pojam obuhvata sve one zahtjeve koji se postavljaju pred arhitektonski objekat;
najeda podjela zahtjeva korisnika podrazumijeva njihovu kategorizaciju na:
zahtjeve koji se tiu bezbjednosti
zahtjeve koji se tiu komfora
Zahtjevi komfora - osnovni oblici komfora:
1. vazuni
2. toplotni
3. vizuelni (svjetlosni)4. akustiki (zvuni)
5. prostorni u domenu arhitektonskog projektovanja
februar 2010. 24
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
25/26
Tretman toplotne zatite zgraa kroz istoriju
1. princip graenja u sklau sa prironim uslovima lokacije
dobro poznavanje karakteristika mikrolokacije (pozitivnih i negativnih)
rugaije shvatanje kriterijuma toplotnog komfora o ananjeg skromniji zahtjevi
2. zaboravljanje klimatskih principa kao posljedica otkrida fosilnih goriva
primjena razliitih sistema grijanja u objektima
razvoj novih materijala i tehnologija graenja
jeftino gorivo (energija) kojim se kompenzuju nedostaci koje objekti ispoljavaju u
pogledu toplotnog komfora (zimi i ljeti)
pojava graevinskih teta kao posljedica nedovoljno promiljene primjene novih
materijala i tehnologija graenja podsticaj za razvoj prvih propisa iz oblastitoplotne zatite
februar 2010. 25
7/28/2019 Arh. FIZIKA_ 2009-10!1!02-10_ - Klimatologija, Elem.komfora, TZ
26/26
Savremeni tretman toplotne zatite zgraa
danas u svijetu:
kriterijumi termike zatite se ne zaravaju u okvirima minimalnih zahtjeva zatoplotnom zatitom, ved se insistira na pojaanoj/povienoj toplotnoj zatiti u cilju
postizanja energetske efikasnosti (!)
tretman objekta zajedno sa instalacionim i drugim sistemima koji se ugrauju
razmatranje energije vezane za funkcionisanje zgrada ukupne potrebe i realnapotronja energije jednog objekta
arhitektonski koncepti i koncepti instalacija uvoenje novih koncepcijskih i
tehniko-tehnolokih reenja
februar 2010. 26
Recommended