407
вежби Др. Страхиња Трпевски 27-ми Септември

Arh. Fizika

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Arh. Fizika

вежби

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

Др. Страхиња

Трпевски

27-ми

Септември

Page 2: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

ВЕЖБИ

ПРВА

ГРУПА -

ВТОРНИК

13.00 -14.45

ВТОРА

ГРУПА -

ВТОРНИК

14.00-15.45

ТРЕТА

ГРУПА

-

ВТОРНИК

15.00-15.45

Page 3: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Page 4: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Studiska godina

treta

Broj

na

ECTS krediti

3

Vkupen broj na kontakt časovi 42

Vid na predmetot

zadolžitelen

Kod

3.6.5

Preduslovi nema

Page 5: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Celiosoznavanjeto na teoretskite osnovi i praktičnite metodi za formiranje na arhitekturata pod dejstvo na svetlinata, bojata, toplinata, dviženjeto na vozduhot i zvukot

Vo kontekst nazapoznavanje i koristenje na standardi, kako i praktični, relevantni fizički metodi i tehniki će ovozmožat dobivanje na numerički vrednosti za procena na optimalnite karakteristiki na proektite i objektite po nekolku osnovni kriteriumi: komfort, sigurnost i dolgovečnost, energetska i ekonomska efikasnost

Page 6: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Celi

Dobienite znaenja za principite i metodite za analiza na odredeni arhitektonski problemi posočeni vo tematskite podračja na predmetot će ovozmožat istite uspešno da gi implementirate

vo procesot

na proektiranjeto i izvedbata na objekti.

Page 7: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Sodržina

1. Prenos

na

toplina. Toplinska

izolacija. Toplinski

mostovi. Toplinsko-izolacioni

materijali. Difuzija

na

vodenata

parea

niz gradežnite

elementi. Toplinska

stabilnost

na

nadvorešnite

gradežni

elementi. Energetska efikasnost.Požari

i protivpožarna

zaštita.

Predmetnata

programa

ja

tretira

problematikata

vo

koja

se vklučeni

slednite

programski

celini:

Page 8: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Sodržina

2. Zvučni

branovi

vo

zatvoren

prostor. Akustičen kvalitet na prostorii. Apsorbcioni materijali i elementi. Modeliranje akustika na sali. Prenos na vozdušen i udaren zvuk niz gradežnite elementi. Metoda za ocena na zvučnata izolaciona moć

na

gradežnite elementi. Environmentalna bučava.

Predmetnata

programa

ja

tretira

problematikata

vo

koja

se vklučeni

slednite

programski

celini:

Page 9: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Sodržina

3. Prirodno i veštačko osvetluvanje na prostorii. Integriranje na osvetluvanjeto. Osvetluvanje kaj objektite i gradovite.

Predmetnata

programa

ja

tretira

problematikata

vo

koja

se vklučeni

slednite

programski

celini:

Page 10: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Organizacija

na

nastavata

Vežbite će se odvivaat

vo

vežbalni

po

grupi, kade predmetnata

materija

će se sovlada

niz

izrabotka

na

tematski

vežbi.

Nastavata

se odviva

auditoriski

vo

amfiteatar, kako interaktivna

vo

sistem

od

predavanja so pratečka

diskusija.

Page 11: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Očekuvanja-rezultati

Preku Teoretskiot

del

od

nastavata

se steknuvaat osnovnite

poznavanja i principi

za deluvanje na

toplinata, svetlinata

i zvukot, so nivnata interakcija

vo

arhitekturata, i so osnovnite

gradežni

dokumenti

standardi, koi

go opredeluvaat

kvalitetot, energetskata

efkasnost

i

ekonomičnosta

na

gradbata.

Page 12: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Očekuvanja-rezultati

Praktičniot

del

ovozmožuva

da

se

sfatat

i pravilno

da

se

vrednuvaati

osnovnite

parametri

na

praktičnite, relevantni

fizički

metodi

i tehniki za procena

na

optimalnite

karakteristiki

na

gradežnite

materijali, proekti

i objekti

, i da

se izvlečat pouki

za sozdavanje na

novi

arhitektonski

vrednosti

vo

ramkite

na proektantskite

predmeti, da

se

analiziraat

odredeni

arhitektonski

problemi

proizlezeni

od navedenite

tematski

podračja

za nivna

primena

vo

arhitektonskiot

proekt.

Page 13: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Literatura i učebni pomagala

Standardi i regulativi, zakoni:MKS EN ISO 13789:2006,13788:2006,13370:2006,

10456:2006 i dr.-Energetska efikasnost vo objekti od visokogradba-

Dr.Uwe Hartmann,Hinnerk Futterer,Dr. Gunther Ludewig, Dr. Strahinja Trpevski,Georgi Trajanovski-

GEC 2011-Građevinska fizika , Priručnik, deo I i II, toplinska zaštita,zvučna zaštita,zaštita od požara, i stručni rečnik-

Volfgang M. Vilems, Kai Šild, Simone Dinter ,GK 2006-Osobine i performanse materijala u arhitekturi,

-Mihajlovič-Ristivojević

M.

Beograd, 1995-Akustika, buka i zgrade-

Gezele i Šille -1981 GK

-Concert Halls and Opera Houses: Music Acoustics and Architecture,

Leo Beranek., ger, 2003.

Page 14: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Obvrski

na

studentite

-redovnost i aktivnost vo nastavata

:maks. 10 poeni

-Zadožitelna izrabotka na tematski vežbi

: maks.

80poeni

-terenska nastava

: maks. 10 poeni

Vkupno

: - maks. 100 poeni vo semestar

Page 15: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Proverka na znaenjata

So osvoeni min. 51 poen studentot se steknuva so pravo da dobie potpis. Vo sprotivno se upatuva na preslušuvanje na predmetot.Studentot polaga ispit kako završno ocenuvanje . Konečnata ocena e prema pravilnikot za režimot na studiranje.

Page 16: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Konsultacii

Sekoj Vtornik od 11.00-13.00 časot

Page 17: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

При

споменување

на

темата

енергетска ефикасност

во

часописите

и

медиумите

владее

вистинска

џунгла

од

поими

и

изрази, како:-нискоенергетска

куќа,

-најнискоенергетска

куќа, -

трилитарска

куќа,

-

пасивна

куќа, -

еколошка

куќа

итн.

Параметрите

често

се

наведуваат

без

да

се знаат

вистинските

енергетски

поими

и

вредности. Во

терминологијата

на

енергетска

ефикасност

сите

овие

изрази

имаат

многу

прецизна дефиниција

Page 18: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриЕнергетска

ефикасност:

го

означува

соодносот

на

саканата

корист

од применетата

енергија

и

потребата од енергија за постигнување на таа цел.

Во

градежната

област

тоаби

значело

намалување

на

количината

на

употребена

енергија

со

истовременозадржување

и

подобрување

на

квалитетот

на

користење

на

објектот.

Page 19: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Штедење

енергија:

означува

зафати

за

штедење

енергија

со откажување

од

некои

можности,

на

пример

откажување

од

Standby – функцијата

на

домашните

електрични

уреди.

Page 20: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потрошена

енергија:

од

физички

аспект

во

затворен

систем

енергјата не

може

да

се

потроши

туку

само

да

помине

од

една

во

друга

форма, но сепак

овој

поим

е

прифатен

како

термин.

За

разлика

од

поимот

„потребна

енергија”, поимот

потрошена

енергија”

е

мерлива

величина

на

енергија

потрошена

во еден

временски

период.

Page 21: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потребна

грејна

енергија:под

овој

поим

се

подразбира

количината

на

топлина

која

системот

за

греење

треба

да

ја произведе

за

ги

покрие

трансмисионите

и

вентилационите

тoплински

загуби

на обвивката

на

објектот.

Трансмисионите

губитоци

можат

да

середуцираат

преку

подобрување

на

топлинската

изолација, а

вентилационитезагуби

преку

подобрување

на

градежното

воздушно

дихтување

и

по

потребасо

контролирано

вентилирање

т.е. размена

на

воздухот.

Page 22: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потребна

грејна

енергија:

При

пресметка

на

потребната

грејна

енергија трансмисионите

и

вентилационите

загуби

се

намалуваат

со

додавање

на

соларните

и интерните

топлински

добивки

на

објектот.

При

ова

не

се

земаат

во

обзир

количините

на енергија

потребни

за

производство

на

топла

санитарна

вода

ниту

сопственитегубитоци

на

грејната

техника.

Page 23: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потребна

крајна

енергија:бидејки

во

„потребна

грејна

енергија”

не

е

влезена

енергијата

потребна

за

припремање топла

санитарна

вода

и

губитоците

на

грејниот

систем, таа е секогаш помала од стварните

потреби

на

објектот

и

количината

на

потребните

енергенси

(гас, нафта, дрва, јаглен). Значи, со

вклучување

на

овие

два

фактори

(топла

вода/губитоци) се

добива

количината на

„потребна

крајна

енергија”

која

одговара

и

на

стварните

трошоци

за

греење.

Page 24: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потребна

примарна

енергија:

за

изразување

на

потребната

примарна енергија

се

прави

збир

на

крајната

и

помошната

енергија, но

пред

тоа

поединечно се

вреднува

потребниот

енергенс. Со

тоа

примарната

енергија

зависи

и

од

применетите енергенси

(фосилни

или

обновливи) или

применетата електрична струја и тоа со нивните

специфични

фактори

на

примарна

енергија.

Page 25: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потребна

примарна

енергија:

За

„несреќа”

во

овие

специфични

фактори влегуваат

две

наполно

различни

големини:

-од

една

страна

тоа

се

губитоците

за

самото производство

на

енергенсот

(транспорт, или

енергија

потребна

во

централи

за производство

на

струјата),

-а од друга емисијата на СО2

која

се

должи

на самото

согорување

на

енергенсот.

Page 26: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потребна

примарна

енергија:

Кај

фосилните

енергенси

факторот

на примарна

енергија

е

секогаш

> 1 (за

струја

е

3),

а

кај

обновливи

енергии

е

секогаш

< 1. Во пракса

значи

на

пример

дека

објект

греен

на

дрвени

пелети

има

ниска

потреба

од примарна

енергија, пониска

од

стварните

потреби

од

енергија

и

трошоци

за

греење.

Page 27: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Потребна

примарна

енергија:

Иако

името

и

мерната

единица

за

потребната примарна

енергија

(kWh) малку

заведува.

Tука

помалку

се

работи

за

количина

на енергија, а

повеќе

за

вредност

која

означува

колкава додатна емисија на СО2предизвикува

објектот.

Page 28: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Нискоенергетска

куќа:

за

овој

поим

нема

дефинирани

нумерички вредности. До

2002 година

во

Германија

важеше

Правилникот

WsVO 1995, а имаше

даночни

олеснувања

и

поволни

кредити за градење на објекти кои се за мин.25% подобри

од

барањата

поставени

во

WSchVO. Тие

објекти

беа

карактеризирани

како „нискоенергетски”

куќи.

Page 29: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Нискоенергетска

куќа:

Со

воведувањето

на

новиот

Правилник

EnEV во

2002 година, условите

од

претходниот

WSchVO беа

толку

драстично

заострени, што сите

објекти

градени

според

него

практично

веќе

беа

нискоенергетски

куќи. Постои

и

една

RAL-ознака

за

нискоенергетска

куќа

која

се

издава

за

објекти

кои

ги надминуваат

барањата

на

EnEV и овој

стандард

одговара

од

прилика

на

KfW-

60 куќа

Page 30: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

KfW-60 –

Куќа: овој

поим

потекнува

од

условите

кои

ги

бара

KfW -

Банката

за

одобрување

поволни кредити

за

градење. Клучни

за

добивање

ваков

кредит

се

следните

две

барања:

-

годишната

потреба

од

примарна

енергија

Qp не

смее

да

ја

пречекори

вредноса

од

60кWh по

м² (корисна

површина АN според

ЕnEV)

Page 31: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

KfW-60 –

Куќа:

-специфичните

трансмисиони

топлински губитоци

HT` мора

да

бидат

за

мин.30%

помали

од

вредностите

дадени

во

ЕnEV

Овие

барања

сеуште

можат

да

се

исполнат

со засилување

на

термоизолацијата

и

без

примена

на

посебен

вентилационен систем

со

повратно

користење

на

топлината.

Page 32: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриKfW -40-куќа:

уште

подобри

кредитни

услови

од

KfW -Банката

добиваат

инвеститори

кои

градат

објекти

со

следниве

карактеристики:-

годишната

потреба

од

примарна

енергија

Qp не

смее

да

ја

пречекори

вредноста

од

40kWh по

м² (корисна

површина

АN според

ЕnEV)-

специфичните

трансмисиони

топлински

губитоци

HT` мора

да

бидат

за

мин.45% помали

од

вредностите

дадени

во

ЕnEV. Овие

заострени

услови

бараат, покрај

понатамошното

зголемување

на

изолацијата, и

додатен

механички

систем

за

контролирана

вентилација(одвод/довод

на

воздух) со

повратно

користење

на

топлината на воздухот.

Page 33: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриПасивна

куќа:

една

пасивна

куќа

треба

да

биде

толку

добро изолирана за да може

топлинската енергија

потребна

во

неколкуте

зимски

месеци

да

ја покрие

само

преку

системот

за

вентилација.

Со

тоа

отпаѓа

потребата

од

конвенционаленгреен

систем

и

со

тоа

се

покриваат

зголемените

трошоци

за

подобра

изолација

и механичко

вентилирање.

Градба

на

пасивна-куќа е исто така подржана и

со

поволни

кредити

од

KfW и

бараните

вредности

одговараат

одприлика

на

барањата на

КfW 40.

Page 34: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриПасивна

куќа:

-

годишната

потреба

од

грејна

енергија

не смее

да

ја

пречекори

вредноста

од

15kWh по

м² ( корисна

површина

АN според

EnEV)- Qp(примарна

енергија) и

qh(трансмисиони

топлински) треба да се докажат според „Пакет за проектирање на пасивна куќа”

(PHPP) или

доказ

по

основ

на

DIN ЕN 832.Овие

барања

во

пракса

значат

висок

стандард

на

топлинска

изолација

и

вентилационен систем

со

повратно

користење

на

топлината

(рекуперација). Во

повеќе

случаи

пасивна

куќа и

од

економска

страна

е

подобра

од

КfW 40.

Page 35: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Нула-енергетска

куќа:

во

овој

случај

се

работи

за

пасивна

куќа

која комплетно

ги

покрива

потребите

без

екстерна

топлина

за

греење. Стандардот

на

топлинска изолација одговара на стандардот на пасивна

куќа. Додатната грејна топлина која е потребна во

зимските

месеци

мора

да

биде

добиена

во летните

месеци

и

складирана

во

топлински

резервораи

за

користење

во

зимски

месеци

Page 36: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Нула-енергетска

куќа:

Ова

значи

многу

големи

термичко-соларниповршини

и

топлински

резервоари

од

ца.12 -

70 м³

за

еднофамилијарни

куќи. Потрошената

помошна

енергија

(електрична

струја) за

работа

на

вентилациониот

и соларниот

систем

не

се

зема

во

обзир

бидејки

најчесто

се

покрива

преку

користење

на фотоволтаик-елементи.

Page 37: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Енергетски

автономна

куќа:

овој

тип

куќа

одговара

на

стандарди

на

нула- енергетска-куќа

со

тоа

што

вкупните

потреби

од

струја

на

куќата

се

покриваат

со фотоволтаик-систем, а

добиената

струја

се

складира

во

големи

батерии

во

самиот

објект

Page 38: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Плус-енергетска-куќа:

овој

тип

куќа

исто

така

одговара

на стандардот

на

нула-енергетска-куќа, со

тоа

што

фотоволтаик-системот

произведува поголема

количина

струја

отколку

што

на

објектот

му

е

потребно

во

тек

на

годината.

Page 39: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Термичко-соларни

системи: системи

кои

ја

користат

сончевата

енергија

за

добивање

топлинска

енергија. Најчесто

ова значи

добивање

топла

вода

преку

циркулација

на

водата

или

друга

течност

низ

соларен

систем и

нејзино

загревање

преку

сончевата

радијација.

Топлината

од

така

загреаната

вода/течност, преку

разменувачи

на

топлина, може

да

служи

за

добивање

топла

санитарна

вода

или

за предгреење

на

водата

во

грејниот

систем.

Page 40: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Фотоволтаик

соларни

системи:

системи

кои

ја

користат

сончевата

енергија

за производство

на

електрична

струја. Оваа

струја

може

да

се

користи

за

потребите

на

објектот

или да

се

продава

на

други

корисници.

За

потреби

на

објектот

најчесто

се

користи

вокомбинација

со

други

грејни

ситеми

(на

пример

топлински

пумпи, дрвени пелети и сл.) во

форма на

помошна

енергија.

Page 41: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриПродавање/купување

струја

од

фотоволтаик:

струјата

која

се

произведува

со

фотоволтаик соларен

систем

може

да

се

продава

на

други

корисници. Истонасочната

струја

од

системот

преку

трансформатор

се

пренасочува

во

наизменична и

преку

излезен

мерач

се

испорачува

понатаму.

Земјите

кои

даваат

предност

на

користење

на обновливи

енергии

ова

го

стимулираат

со

повисоки

продажни

цени

на

струјатапроизведена со

фотоволтаик

соларен

систем. Во

Германија

ова

е

регулирано

со

Законот

за

обновливи енергии

(EEG) во

кој

покрај

фотоволтаик

се

опфатени

и

другите

извори

на

обновлива енергија.

Page 42: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Обновливи

енергии:енергии

добиени

од

извори

кои

се

регенерираат

(затоа

често

се

употребува

и

терминот регенеративни

енергии) или

нивното

користење

не

доведува

до

исцрпување

на

изворот

на енергија

(на

пример

енергијата

на

сонцето).

Значи

се

работи

за

одржливи

ресурси. Примери на

обновливи

енергии

се

биомаса, геотермија,

солартермија, фотоволтаик, водена

енергија

и ветер.

Page 43: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Топлински

мостови: со

овој

поим

се

означени

термички

слаби

ограничени

делови

на

градежната

конструкција

преку

кои

протекува

повеќе

топлина

отколку

кај

деловите

коиграничат

со

нив. Покрај

директниот

губиток

на

топлина, ова

води

и

кон

редуцирање

на

површинската

температура

на

наведениот

градежен

дел. Во

најголем

случај

топлинските

мостови

не

можат

потполно

да

се

елиминираат, но

можат

да

се

минимизираат. Често

се

сретнува

поимот

„ладен

мост”, што

е

погрешен

израз

бидејки

се

работи

за

проток

на

топлина

а

не

на

студ.

Page 44: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Изменувачи

на

топлина:

тоа

се

уреди

кои

ја

преземаат

термичката енергија

на

медиуми

носители

на

термичка

енергија. Процесот

во

стручна

терминологија

е

означен

и

како

рекуперација. Степенот

на

пренесување

на топлината

е

во

голема

зависност

од

геометриското

водење

на

двете

струења, па

во оваа

смисла

има

три

основни

случаи, и тоа:

Page 45: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриИзменувачи

на

топлина:

-

водење

на

ладната

струја

во

спротивен

тек

од топлата

струја, минуваат

една

покрај

друга. При

ова

доаѓа

до

размена

на

топлината, во

идеален случај

ладната

струја

ја

постигнува

температурата

на

топлата

и

обратно.-

водење

на

двете

струи

во

ист

правец,

паралелно. И

тука

во

идеален

случај

доаѓа

до изедначување

на

температурите

на

двете

струи.

-

водење

со

вкрстување

на

двете

струи. Постигнатиот

резултат

е

помеѓу

двата

претходнонаведени

случаи.

Page 46: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Летна

топлинска

заштита:

означува

градежни

зафати

за

ограничување

на прегревање

на

просториите

произлезено

од

сончевото

зрачење. Со

успешен

проект

во

оваа

смисла

употребата

на

еркондишни

може

да

се

минимизира

или потполно

избегне.

Запазување

на

овој

услов

е

наведено

и

во

правилникот

EnEV, а

поради специфичните

климатски

услови

би

бил

исклучително

важен

и

за

Македонија.

Page 47: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Летна

топлинска

заштита:

Летната

топлинска

заштита

зависи

од големината

на

просторијата, ориентацијата

и

големината

на

прозорите, типот

назастаклување, заштитата

од

сонце, вентилирањето, интерните

топлински

добивки

и

од

капацитетот

на акумулирање

топлина

на

градежните

делови

(надворешни

и

внатрешни

зидови, меѓукатни плочи

и

кров).

Page 48: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Blower-Door-Test:стандардизирана

метода

за

мерење

на

градежна

воздушна

заптивност

на

објектот. Преку вентилатор

се

доведува

воздух

во

просторијата

(метод

на

надпритисок) или

од

него

се

одведува воздухот

(метод

на

подпритисок) и се

мери

разликата

на

притисок

по

одреден

период. Се локализираат

местата

со

лоша

заптивност

преку

кои

воздухот

неконтролирано

излегува

или

влегува.

Page 49: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриГлобално

загревање:

означува

климатска

промена

т.е. пораст

на просечната

температура

на

површината

на

Земјата

и

морињата

која

е

предизвикана

од човекот.

Главна

причина

е

појачувањето

на

природниот „ефект

на

стаклена

градина“

поради

зголемена

емисија

на

гасови

испуштени

во

земјината атмосвера

од

согорување

на

фосилниенергенси,

во

најголема

мерка

јаглероден

диоксид

СО2.

Со ова

се

намалува

и

спречува

зрачење

на

топлината

од

Земјата

во

атмосферата.

Page 50: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриГлобално

загревање:

Резултат

на

ова

е

топење

на

глечерите, подигнување

на

морското

ниво

и

екстремни

временски

непогоди, а

последиците

на економски

и

социјален

план

се

тешко

предвидливи. Според

IPCC ( Intergovermental Panel on Climate Change) до

2050 година

сегашното ниво на емисии треба да сенамали

за

50% за

да

може

глобалното

затоплување

да

се

ограничи

на

2°C, сошто

влијанијата

врз

живиот

свет

сеуште

би

биле

во

граници

на

толерирање.

Page 51: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Емисија:

со

овој

поим

се

означуваат

сите

материи, енергии

и

зрачења

кои

еден

извор

ги

предава

на

околината. Најчесто

тука

се

работи

за

штетни материи

и

енергии

(радиоактивност, чад,

електросмог

и

сл.), а поимот е најчестоповрзан

со

испуштање

на

СО2.

Спречување

на

овие

емисии

е

основна

задачана

заштита

на

климата

и

природната

околина.

Page 52: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриТрговија

со

емисии:

механизам

за

заштита

на

климата

преку ограничување

на

емисиите. Од

1.јануари

2005год. фирмите

во

Европа

можат

да тргуваат

со

правата

на

емисии

, да

ги

купуваат

или

продаваат

на

слободниот

пазар. Од

2013 год. сертификатите

за

емисија

ќе

бидат

централно

доделувани

од

Европската

Комисија. На

ниво

на

ЕУ

земена

е

обрска

до

2020год.

штетните

емисии

да

се

намалат

за20% , а

во

случај

на

интернационален

договор

на

глобално

ниво

и

за

30%.

Page 53: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Brennwert -

техника:

техника

на

грејни

котли

за

производство

топла вода

кои

ја

користат

топлината

на

гасовите

испуштени

при

согорување

преку

процес

накондензација. Со

тоа

се

лади

и

излезниот

чад

па

нема

потреба

од

конвенционален

оџак, туку функцијата

ја

преземаат

метални

или

пластични

цевки

со

соодветен

дијаметар.

Page 54: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Системска

граница:овој

поим

е

земен

од

германскиот

Правилник

за

штедење

енергија

EnEV и не постои во соодветната

македонска

терминологија.

Ја

означува

границатапомеѓу

греениот

волумен

на

објектот

и

надворешниот

воздух

и

помеѓуделови

од

објектот

кои

не

се

со

исто

ниво

на

греење.

Page 55: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметриКомпактност

(на

градежниот

објект):

степенот

на

компактност

на

објектот

игра значајна

улога

врз

неговите

специфичните

трансмисиони

топлински

загуби. Компактноста се

изразува

како

однос

на

обвивната

површина

кон

изградениот

волумен

на

објектот. При

ова, обвивната

површина

А

го

опфаќа

греениот

простор

на

објектот

на

неговите надворешни

граници

т.е. границите

на

системот.

Волуменот

V-е ја дава големината на греената зона

пак

според

надворешните

димензии

на

објектот. Така

дефинираниот

степен

на компактност

се

изразува

во

„квадратен

метар

по

кубик

метар”( м²/м³) .

Page 56: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Оваа

вредност

се

движи

од

А/Vе

= 1,0м²/м³

заеднофамилијарни

куќи

, 0,6м²/м³

за

низови

и

повеќефамилијарни

куќи

и

дури

до

0,2м²/м³

за

многу

големи

административни

или

станбени

комплекси. Друга

можност

за

јасно

одредување

на

компактноста

на

објектот

е

факторот

на

соодносот

помеѓу

обвивната

површина

А

кон

греената

површина

АЕB. Оваа

единица

е

без

димензија, се

изразува

како

фактор. Со

него

се

изразува

колку

квадратни

метри

обвивна

површина доаѓа на еден метар греенастнбена/корисна

површина.Од

овој

податок

е

веднаш

видливо: специфичнатапотребна

енергија

по

квадратен

метар

греена

површина

расте

доколку

објектот

не

е

компактен.

Page 57: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Ова

е

еден

битен

податок

за

проектантите

уште во

почетните

фази

на

изработка

на

проектот,

бидејки влијае на мерките и цената на мерките кои

треба

да

се

преземат

заради

оптимална

енергетска

ефикасност

на

објектот. Во

крајна

линија

влијае

и

врз

обврските

на

проектантот

кон

Инвеститорот(приватно

право) и

кон

обврските

кон

важечкиот

Правилник

и

важечките

градежни

закони

(јавно право).

Page 58: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Фактор

на

примарна

енергија

и

CО2 еквивалент:

се

дефинирана

надворешна

граница

т.е. на

обвивката

на

објектот. Сите

тие

треба

да

одговорат

на

прашањето

во

која

форма

и

колку

енергија

излегуваод

обвивката

на

објектот. Овие

две

величини

треба

да

одговорат

колку

надворешна

енергија

влегува

во

обвивката

на

објектот. Во

оваа

смисла

порано

при

билансирање

се

сметаше

со

таканаречениот

годишен-крајноенергетски-биланс, додека

во

новитà

пресметки

се

билансирасо

годишен-примарноенергетски-биланс

и

СО2-биланс.

Page 59: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Фактор

на

примарна

енергија

и

CО2 еквивалент:

Со

ова

се

билансира

и

влијанието

на

енергиите

кои

влегуваат

во

објектот

врз

природната

околинаи климата, со

фактори

на

примарна

енергија

и

со

СО2-

еквивалентот.Факторот

на

примарна

енергија

е

без

димензија, се

движи

од

0 до

3. Ја

означува

„работата”

која

е

потребно

да

се

изврши

за

да

се

добие

крајната

енергија

(ископ, бушење, транспорт, преработка, лагерување) т.е. енергијатакоја

се

троши

за

вршење

на

овие

„работи”.

Тоа

би

значело

дека

за

произведување

1 единица

струја

треба

3 единици

примариа

енергија

според

денешниот

начин

на

производство

во

термоцентрали

на

јаглен.

Page 60: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Енергетски

параметри

Фактор

на

примарна

енергија

и

CО2 еквивалент:

За

обновливи

енергии

овој

фактор

е

0, бидејки

не

се

употребува

т.е. троши

примарна

енергија. Според

количината

и

типот

на

енергенсот

кој

влегува

во

објектот

може

да

се

пресмета

годишната

количина

на

СО2–

еквивалентот. Се

означува

со

„грам

по

киловатчас“

(g/кWh) и

истовремено

е

показател

на

влијанието

врзтаканаречениот

ефект

на

стаклена

градина. Во

оваа

смисла, огревното

дрво

има

коефициент

блиску

до

0, бидејки

при

согорување

испушта

онолку

СО2 колку

што

земало

при

растењето

и

создавањето

на

дрвената

маса.

Page 61: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Главен

проблем

е: цената

на

нафтата: •

од

$28/barrel во

2003, •

до

$38 in 2005 и

повремено

над

$80 in 2006•

и

врв

од

$147 во

2008, со

огромен

пад

до

$40 до

крајот

на

2008 (се

стабилизира

околу

$70•

Денес

повторно

има

тенденција

да

го

достигне

максимумот

од

2008 година

Во

2008 користење

на

примарната

енергија

порасна

за

1.4%, •

Земјите

од

Азија

го

зголемуваат

нивниот

животен

стандард

секоја

година, а

со

тоа

и

потрошувачката

на

енергија.•

China’s 7.2% (најнизок

од

2002), India’s до

5.6%, EU -0.56%, Japan -

1.9%, US -2.8%, Australia -4.2%.

Page 62: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 63: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 64: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 65: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 66: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 67: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 68: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 69: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 70: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 71: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 72: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Резервите

на

енергенсите

се

следни:

~40години

нафта, ~60

години

гас, и

120+ јаглен! •

-Во

наредните

20 години

ќе

треба

да

се

инсталира

повеќе

енергија

отколку

во

целиот

20-ти

век

China гради

и

пушта

во

употреба

по

една

термоелектрана

на

јаглен

од

1000 MW секоја

недела–

Денес

во

светот

се

пуштаат

во

употреба

по

1000 MW секој

дена-475 Нуклеарки

се

во

план

да

се

градат

ширум

светот

Page 73: Arh. Fizika

Основна

цел: обновливи

енергии

solar irradiation on the continents

Wor

ld w

ide

ener

gy c

onsu

mpt

ion

outer cube:renewable energy per year

inner cube:technically feasible / usable amount of energy per year

Win

d

Bio

mas

s

Geo

ther

mal

Wav

e en

ergy

Tida

l ene

rgy

Wat

er

Non renewable energies

Coa

l

Cru

de o

il

Nat

ural

gas

Ura

niu

m

Page 74: Arh. Fizika

Основна

целContribution of renewable energy sources to heat supply

in Germany, 1997 - 2008

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

[GW

h]

Biomass * Solar thermal Geothermal energy

* solid, liquid, gaseous biomass, biogenic share of w aste;Source: BMU-Brochure "Erneuerbare Energien in Zahlen – Internet-Update"; KI III 1; all f igures provisional; Version: December 2009

share of FEC7.7 %

Biomass total (2008): 92 %

Page 75: Arh. Fizika

НСОР

Подобра

иднина

низ

Промени

-

користење

на

нашето

богато

општествено, културно

и

природно

наследство

на

урамнотежен

начин

-

www.nssd.com.mk

Национална

стратегија

за

одржлив

развој

во

Република

Македонија

Page 76: Arh. Fizika

Состојби

со

енергијата

Page 77: Arh. Fizika

-

Heat

-

U-Value

-

Heatload

-

Energy balance –

Losses and gains

-

топлина

У-вредност

топлинско

оптоварување

-

Енергетски

биланс

-

губитоци

и

добивкитетоплота

Contents

Building Physics

Page 78: Arh. Fizika

TOPLINA

Building physics

Page 79: Arh. Fizika

Toplinatae samo eden od mnogubrojnite oblici na energijata.

So dopirot na nekoe telo ja otkrivame negovata sostojba-

toplo, ladno,mlako , vrelo...Može da se reče deka toplinata e fizikalno svojstvo na site tela.

So promena na temperaturata na teloto se menuvaaat i mnou negovi svojstva.Taka vo živiniot termometar se koristi svojstvoto na živata so pokačuvanje na temperaturata da go menuva svojot volumen i da se vrši merenje na temperaturata na toj način.

Promenata na Obimot na volumenot e različen za različiti materii.

Building physics

Page 80: Arh. Fizika

Korekcija e napravena od Lord Kelvin vrz osnova na teoretskiot stepen na iskoristuvanje na toplinskite postrojki.

Definiral takanarečena termodinamička temperatura T koja ne zavisi od termometriskite svojstva na teloto tuku e od univerzalen karakter.

VO SI

sistemot na merki termodinamičkata temperatura T

e

prifatena kako osnovna fizikalna

veličina. Nejzinata veličina e Kelvin –

K.

Building physics

Page 81: Arh. Fizika

Termodinamičkata temperaturna skala e definirana so pomoš

na termodinamičkata temperatura na trojnata točka na vodata )1)Tt koja e izbrana za referentna točka na koja i e

dodelena vrednost odTt=

273,16 Kelvina.

Ili izrazeno so zborovi:Edinica

na termodinamičkata temperatura Kelvin e 273,16’ti del na termodinamičkata temperatura

na trojnata točka na hemiski čistata voda. )

Trojnata točka na vodata e ravnotežna

točka pomeđu čvrsta,tečna i gasovita sostojba na vodata)

Building physics

Page 82: Arh. Fizika

Prema kinetičko-molekularna teorija temperaturata na teloto e proporcionalna na kinetičkata energijata od nesredenoto gibanje na nivnite molekuli.

Da se pokači temeperaturata na teloto znači da se zgolemi srednata brzina na dviženjata-gibanjata na nivnite molekuli.

Bidejći brzinata na dviženjeto na molekulite može da bide se pogolema, toa znači deka i nepostoi gorna granica na temperaturata.

Naprotiv ako zamislime se posporo dviženje na molekulite, vo nekoj moment molekulite će dojdat vo sostojba na miruvanje. So drugi zborovi , vo podračjeto na niski temperaturi postoi edna krajna temperaturna točka koja e narečena apsolutna nula, a se naođa na ‘273,17 C , odnosno T=0 K .

Building physics

Page 83: Arh. Fizika

Toplinata i pojavite koi ja pratat možat da se objasnat preku takanarečenata kinetičko-molekularna teorija so pomoš

na dviženjeto na molekulite.

Se što ne opkružuva se sostoi od molekuli kojšto se vo neprekinaato i nesredeno-haotično dviženje.

Kaj čvrstite tela molekulite međusebno vibriraat-gibaat okolu nekoja sopstvena položba na ravnoteža.

Vo tečnostite i vo gasovita sostojba tie se dvižat vo razni pravci, međusebno se sudiraat i pri toa go menuvaat smerot na gibanjeto.

Building physics

Page 84: Arh. Fizika

količina na toplina

Da se pokači temperaturata na nekoe telo, potrebno e na toa telo da mu se donesi odredena količina na toplina. Fizikalnata golemina na količinata na toplinata Q, ja označuva količinata na enrgija koja preođa od edno telo na drugo ) pri nivniot dopir ili zračenje)

Vo SI sistemot na merni edeinici za količina na toplina se koristi džul –jule

so simbol J. Vo minatoto mnogu koristena edinica za količina na toplina se koristela edinicata calorija-

simcol cal.

1cal=4,1868J .......odnosno.......... 1J=0,2388459 cal

Specifičen toplinski kapacitet.

Vo mnogubrojni ispituvanja dokažano e deka pomeđu količinata na toplinata Q

donesena na nekoe telo, masata na teloto m

i porastot na negovata temperatura ΔT

postoi linearna vrska

Q=m.c. ΔT

Building physics

Page 85: Arh. Fizika

Toplina Toplinta

e energija

koja

preođa od edno na drugo telo , taa e e del na vnatrešnata energija na teloto koe preođa od teloto so povisoka temperatura na teloto so poniska temperatura.

Koga temperaturite će se izednačat, toplinata postanuva ednakva na =0’nula . Se prenesuva so vodenje

(kondukcijom),

struenje

(konvekcijom)

i zračenje

(radijacija).

Building physics

Page 86: Arh. Fizika

Toplina

se označava

sa

Q, a SI

mjerna

jedinica

topline

je džul

(J).

Može

da

se izračuna

so

pomoš

na:

m

masa na teloto, tečnost , gas

(vo

kg.)

ΔT

razlikan na

temperaturata

(vo

Kelvini) i

c

-

specifičen

toplinski

kapacit

(merna

edinica

e džul

po

kilogram i kelvin

J/kg K).

Q=m.c. ΔT

Ako

se posmatra

nekoj

odreden sklop, njegovata

toplina

može

da

bide

pozitivna, ednakva na nula

i negativna:

Q

> 0 ako

energijata e

predadena na

sklopot-sistemot,

Q

= 0 ako nema izmena na energija,

Q

< 0 ako

sklopot-sistemot, energijata ja

predal na

okolinata.

Building physics

Page 87: Arh. Fizika

Toplinski

kapacitet

e fizikalna

veličina

koja

ja pokažuva

sposobnosta na teloto

za angažiranje-akumuliranje na toplina, a se definira

kao

odnos na količina na

toplina

i promena na temperatura

koja

nastanva poradi toa.

Razlikuvame toplinski kapaciteti pri postojan pritisok (p)

i pri postojan volumen (V):.

Razlikuvame

toplinski

kapacitet

pri

stalen

pritisok

(p)

i pri

stalen

volumen

(V):

Toplinata koja e potrebna eden medium za da ja promeni svojata agregatna sostojba ne se računa vo specifična toplina bidejći temperaturata na teloto vo toa vreme ne raste i se narekuva –

latentna toplina

Building physics

Page 88: Arh. Fizika

Heat

Building physics

PRENOS NA ENERGIJA

POMEĐU DVE ČVRSTI TELA ILI POMEĐU EDNO TELO

VO PRAVEC NA MASATA SO POMALA TEMPERATURA

KOMBINACIJA NA TOPLINSKA RADIJACIJA I KONDUKCIJA

exteriorinterior

wind

Heat radiation long waves

Heat radiation long waves

Sun radiation short waves

conduction draft

Heat Transfer

PRENOS NA TOPLINA

Page 89: Arh. Fizika

Heat

Building physics

Conduction Convection Radiation

Prenos

na

toplina

e proces

na

preminuvanje

na

toplinata

od

toplo

prema

ladno

telo:

Kondukcija

(vodenje

na

toplina)

e premin/preodjanje

na

toplina

pomedju

dve

tela

koi

se vo

dopir-kontakt

Konvekcija

(struenje)

usmereno

gibanje, odnosno

struenje

na

fluid

(tecnost

I gas), vo

koj

potopliot

fluid giba

prema

ladniot

I ja

predava

toplinata

na

okolinata. Radijacija

(zračenje)

e preminuvanje

na

toplinata

koe

se odviva

po

pat na

elektromagnetsko

zračenje.

TRI NAČINA NA PRENOS NA TOPLINA

Page 90: Arh. Fizika

Heat Conduction-

provodlivost na toplina

Heat

Building physics

Thermal Conductivity-

Toplinska

provodlivost λ

= Watt / Meter * Kelvin

Amount of heat that travells through a structual element (1qm large / 1m thick) with a given difference in temperature of 1K

KOLIČINA NA TOPLINA KOJA POMINUVA NIZ KONSTRUKTIVEN ELEMENT)so 1qm golemina –

i 1m debelina) SO DOBIENA RAZLIKA NA TEMPERATURA OD 1K

Page 91: Arh. Fizika

TOPLINA

Building physics

Good -

conducting

Low -

conducting

Heat Conduction-

provodlivost na toplina

toplinska provodlivost

Page 92: Arh. Fizika

Building Physics

Thermal Conductivity -

Din V 4108-4

λ

in W/(mK)

Heat

λ

Air

= 0,0024 W/mK

Page 93: Arh. Fizika

Building Physics

Heat

Vacuum insulated panel (VIP)

Insulation λ

0,040 W/mK

Timber

Cellular concrete

Brickwork (light weight)

Brickwork (heavy weight)

Limestone

Concrete

Thickness of different materials with same insulation

DEBELINA NA RAZLIČITIMATERIJALI SO ISTA IZOLACIJA

Page 94: Arh. Fizika

Building physics

TOPLINA

Heat Convection-

provodlivost na toplina

Heat transfer from a matter of higher temperature to a mater of lower temperature

PRENOS NA TOPLINA OD MATERIJA SOPOVISOKA TEMPERATURA KON MATERIJA SO PONISKA TEMPERATURA

CONVECTION with mass transfer

KONVEKCIJA E SO PRENOS NA MASA≠

CONDUCTION without mass transfer

KONDUKCIJA E PRENOS BEZ MASANatural convection –

heating

PRIRODNA KONVEKCIJA -

ZAGREVANJEForced convection

air condition,ventilation

PRINUDNA KONVEKCIJA -

KLIMATIZACIJA,VENTILACIJA

Page 95: Arh. Fizika

Thickness of air layer in mmDEBELINA NA SLOJOT NA VOZDUH VO mm

Building physics

TOPLINA

Thermal insulation coefficient (m²K/W), non-circulating air between two structual elements

KOEFICIENT NA TOPLINSKA IZOLACIJA (m²K/W), ZATVOREN VOZDUH POMEĐ DVA KONSTRUKTIVNI ELEMETA Direction of heat flow

SMEROT MA TOPLINATA DOWN

-

DOLEUPGORE HORIZONTAL-

HORIZONTALNO

Page 96: Arh. Fizika

Building PhysicsFogging

ZACRNUVANJE NA KONSTRUKTIVNI ELEMENTI

TOPLINA

Forming of black marks in inhabited rooms

FORMIRANJE NA CRNI TRAGOVI VO PROSTORIITE KADE SE ŽIVEE

On walls, ceilings and in cold corners

NA ZIDOVITE , PLAFONITE I LADNITE AGLIMainly during winter times

VOGLAVNO VO ZIMSKI PERIODCaused by Coanda-Effect and Convection

PREDIZVIKAN OD COANDA-

EFEKTOT I KONVEKCIJATA

Page 97: Arh. Fizika

TOPLINA

Building physics

The principle of the Coanda-Effect

PRINCIPOT NA COANDA-

EFFECT

Fluid follows the curved surface instead of flowing straight on

FLUIDOT-TEČNOSTA JA SLEDI ZAKRIVENOSTA NA POVRŠINATA , NAMESTO DA SE DVIŽI

PRAVO

Applys for liquids and

gases

SE PRIMENUVA KAJ TEČNOSTITE I GASOVITE

Page 98: Arh. Fizika

Building Physics

Heat

Fogging –

Coanda Effect -

ConvectionAir-circulation above heat source (radiators, lamps)

CIRKULACIJA NA VOZDUH NAD TOPLI POVRŠINI )RADIJATORI,LAMPI)Air flows through the room including particle transfer

VOZDUHOT STRUI NIZ SOBATA VKLUČUVAJĆI GO PRENOSOT I NA ČESTIČKITEConvection

Air moves along surfaces of walls and ceiling

VOZDUHOT SE DVIŽI DOLŽZIDOVITE I PLAFONOTCoanda effectParticles rain out on cold parts of walls, ceilings and corners

ČESTIČKITE PAĐAAT NA LADNITE DELOVI OD ZIDOVITE, PLAFONOT I AGLITE

Page 99: Arh. Fizika

TOPLINA

Heat Radiation

TOPLINSKO ZRAČENJE

Building Physics

Electromagnetic oscillations similar to light rays

ELEKTROMAGNETNI OSCILACII SLIČNI NA SVETLOSNITE ZRACIInfrared rays with longer wavelenghts as visible light

INFRA-CRVENI ZRACI SO PODOLGA BRANOVA DOLŽINA KAKO VIDLIVA SVETLINAHeat gain of surface by absorption ≠

reflection

TOPLINSKI DOBIVKI NA POVRŠINATA PREKU APSORPCIJA-

REFLEKSIJAMost powerful natural radiation = sunlight

NAJMOĆNA PRIRODNA RADIJACIJA=SONČEVATA SVETLINAComposition of solar radiation

SOSTAVOT NA SONČEVOTO ZRAČENJEShare of total energy

DELOVI VO VKUPNATA ENERGIJAInfrared 50 %Visible 44 %Ultraviolet 6%

Page 100: Arh. Fizika

TOPLINA

Building Physics

Wavelenght in μm

white

red

black WavelenghtUltraviolet

0,01µm –

0,4µmVisible rays

0,4µm –

0,7µmInfrared rays

0,7µm –

1000 µm

Dependence on property of surface

ZAVISNOST OD STRUKTURATA NA POVRŠINATABright ≠

dark , smooth ≠

roughMirror ≠

matt black material

Dependence on wavelenght

ZAVISNOST OD BRANOVATA DOLŽINAPeak of heat absorption 8 –

10 µm

Heat Radiation

TOPLINSKO ZRAČENJE

Page 101: Arh. Fizika

Tem

pera

ture

in C

°

Time of day in h

black

brick red

white

yellow

dark blue

Air outside

TOPLINA

Building Physics

Dependence on incidence angle of sunlight

ZAVISNOST OD UPADNIOT AGOLNA SONČEVATA SVETLOST

Day ≠

night temperature of exterior surfaces

Heat Radiation

TOPLINSKO ZRAČENJE

Page 102: Arh. Fizika

Building physics

Page 103: Arh. Fizika

Building physics

TOPLINA

Heat Radiation

TOPLINSKO ZRAČENJE

Transparent structural elements Dependence on capacity of energy

TRANSPARENTNI KONSTRUKTIVNI ELEMENTIZAVISNOST OD ENERGETSKIOT KAPACITET(g-factor in %)

g-faktor vo %Glass house Effect- Passive using of solar energy- Risk of overheating- Thermal energy storage in massive structual elements- Soften of temperature peaks- Reducing of rapid cooling, i.e. over night

Efekt na staklena gradina:

-

Pasivno koristenje

na

sončeva energija

-

Rizik od pregrevanja

-Toplinska

energija

za akumuliranje

vo

masivni konstruktivni

elementi

-Ublazuvanje

na

temperaturnite

pikovi-Smaluvanje

na

brzo ladenje, -

Preku noć

g= 52%

sun radiationenergy = 100 %

heat radiation12%

light rays40%

reflection

heat absorption

Page 104: Arh. Fizika

Building physics

TOPLINA

Sun Radiation

SONČEVA RADIJACIJA

Glass house EffectCause of Global warming

Page 105: Arh. Fizika

Building physics

Jedan sat leta u zrakoplovu, gdje je intenzitet kozmičkog zračenja mnogo veći zbog tanjeg atmosferskog štita no na površini mora, ozrači putnika približno četiri puta više nego cijela nuklearna industrija u godinu dana

Page 106: Arh. Fizika

TOPLINA

Building physics

Thermal Comfort

TOPLOTEN KONFOR

Air temperature -10°C

Too cold

Still comfortable

comfortable

Too warm

Air temperature °C

Surface temperature

Higher surface temperature leads to more comfort –

the air temperature can be lowered, without producing a feeling

of cold About 3% energy saving per kelvin can be achieved.

Poviski temperaturi na površinite vodat do povisoka udobnost -

temperatura na vozduhot može da bide smalena, bez sozdavanje čuvstvo za ladno

Okolu 3% ušteda na energija po Kelvin može da se postigne.

Page 107: Arh. Fizika

Поимот

„удобност

на

домување”

од

различни

страни

различно

се

дефинира

и

нема

една

единствено

усвоена

дефиниција

ниту

мерна

единица. Во

крајна

линија

овој

поим

е

многу

субјективен

и

личен

и

е

подложен

на

постојани

промени. И покрај ова, секако

можат

да

се

наведат

меѓусебно

зависни

физички

и

хигиенски

услови

кои

имаат

најзначајно

влијание

врз

удобноста

надомување.

Развојот

на

техниката

на

градење

и

неопходноста

од

штедење

енергија

исто

така

се

подложени

на

големи

промени, па

во

иднина

треба

да

се

очекуваат

уште

повисоки

барања

кон

квалитетот

на

домување. Така, стандардот

на

нискоенергетски

и

пасивни

куќи

го

решава

проблемот

на

ниски

температури

на

површините

на

зидови

и

прозори.

Building physics

Page 108: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Од

аспект

на

штедење

енергија

посебно важен

е

термичкиот

квалитет,

тука

најважна

улога

играат

следните фактори:

1. Температурата

на

воздухот2. Површинската

температура

на

градежните

делови3. Влажноста

на

воздухот

4. Брзината

на

движење

на

воздухот

Page 109: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Температурата

во

просторијата

не

се

постигнува само

преку

пренесување

на

топлината, туку

и

преку

зрачење

на

топлината

врз

површините

напросторијата. Ова

значи

дека

температурата

која

се

чувствува

во

таа

просторија

не

зависи

само

од температурата

на

воздухот

во

неа, зависи

и

од

температурата

на

површините

кои

ја

формираат просторијата.

Оваа

„температура

на

чувство”

може

да

се

дефинира

како

средна

вредност

одтемпературата

на

воздухот

во

просторијата

и

температурата

на

површините

кои

го

опкружуваат тој

простор.

Page 110: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Колку

е

пониска

површинската

температура

на ѕидовите

и

прозорите

–толку

е

пониска

и

оваа

температура

на

чувствување. Во

ваков

случај најчесто

се

реагира

со

додатно

загревање

на

воздухот за така да се постигне чувство наудобност

во

просторијата. Меѓутоа,со

подобрување

на

термоизолацискитекарактеристики

на

површините

(ѕидови, прозори)

се

зголемува

и

нивната

површинска

температура, а со тоа фактички треба и пониско потребно ниво

на

температура

во

просторијата. Овој

ефект

на штедење

е

многу

голем, грубокажано

со

1°С

пониска

собна

температура

се

заштедува

6% грејна

енергија.

Page 111: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Покрај

површинските

температури

, важна

улога играат

и

активностите

и

облеката

на

луѓето

кои

се

во

просторијата. На

основа

на

анализи

и анкети

би

можело

да

се

дефинира

едно

„поле

на

удобност”

каде

површинската

температура

треба да

биде

најмалку

16°C, а

температурата

на

воздухот

19 -

23°C (Recknagel, 01/02, s53).

Page 112: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Топлинската

регулација

на

човечкоит

организам се

одвива

и

преку

дишењето

и

испарувањето, кои

пак

се

потешки

кога

температурата

и

влажноста на

воздухот

се

поголеми.

За

неудобно

пресувиот

воздух

во

просторијата најчесто

вината

се

префрла

на

„парното”

греење,

но

тука, во

најголем

број

случаи, всушност

се работи

за

превисока

температура

на

грејните

тела

(радијатори) врз

која

е

фатена

прашина.

Добро

термички-изолирани

објекти функционираат

со

ниски

температури

на

грејните

тела

и

овој

негативен

ефект

се

избегнува.

Page 113: Arh. Fizika

АРХИТЕКТОНСКА

ФИЗИКА

вежби

Понудата

на

нови

„модерни”

прозори

на

пазарот на

градежни

материјали

предизвика

понатамошни

предрасуди. Наместо

проблемот

со

појавата

на

кондензат

и

мувла

да

се

бара

во

појавата

на

прениски површински

температури

на

ѕидот

околу

прозорецот, вината

беше

префрлена

на превисокиот

степен

на

заптивање

на

овие

прозорци

и

погрешните

навики

за

проветрување кои ги имаат станарите.

Page 114: Arh. Fizika

U-Value

U-

Vrednost

Building physics

Page 115: Arh. Fizika

U (derived from English Heat-Unit), former k-Value

Heat transfer coefficient of a structral element

Energy, which flows through a structural element with a surface of 1 qm at a difference in temperature of 1K

Watt / surface * kelvin in W / (m²*K)

Calculated from lambda (λ), thickness of layers and restistance to heat transfer on interior and exterior surface

U (izveden od angleski Heat-Unit), bivš K-vrednost

Koeficient na minuvanje-preođanje na toplina niz konstruktivni elementi

Energija, koja teče-proađa niz konstruktiven element so

površina od 1 qm pri razlika na temperatura od 1K

Watt / površina * Kelvin u W / (m²

K *)

Izračunato e od lambda (λ), debelina na sloevite i otporot za prenos na toplina na vnatrešnata i i nadvorešnata površina

U-Vrednost

Building Physics

U-

Value

U-Vrednost

Page 116: Arh. Fizika

Depending on:Thermal Conductivity λ

in W/(mK)Thickness of the structual element or layerAir movement at exterior / interior surfaceHeat Radiation at exterior / interior surfaceDifference in temperature between inside and outside

Zavisi od: -Toplinskata provodlivost λ

vo W / (mK)

-Debelina na konstruktivniot element ili sloj -Dviženje na vozduhot na nadvorešnata / vnatrešnata

površina -Isijavanje-radijacija na toplina na nadvorešna/

vnatrešna površine -Razlika vo temperaturi pomeđu vnatre i nadvor

U-Vrednost

Building PhysicsU-

Value

U-Vrednost

Page 117: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building Physics

Massive elements / materials

Homogeneous structural elements

Masivni elemenati / materijali

Homogeni strukturni elementi

λdR =

λ= thermal conductivity in W/(mK)d

= thickness in m

λ=toplinskaprovodlivost W/(mK)d

= debelina na slojot vo

m

Coefficient of heat transferin (W/m²K)

Koeficient na minuvanje na toplina W/m²K)Coefficient of resistance to heat transferin (m²K/W)

Koeficient na Otporot na minuvanje na toplina-toplinski otpor (m²K/W)

Page 118: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building PhysicsMassive elements / materials

Calculation of coefficient of resistance to heat transfer of an

homogeneous structural element

Masivni elemenati / materijali

Proračun na Koeficientot na otporot na minuvanje na toplina na homogen konstruktiven element

λdR =

Concrete wall, thickness 250mm

Betonski zid so debelina od 250mm

for example

primer

W/mK1,4m 0,25R =

Wm²K 0,18 R=

Page 119: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building Physics

Massive elements / materials

Masivni elemenati / materijaliCalculation of coefficient of resistance to heat transfer of an

homogeneous structural element

Proračun na Koeficientot na otporot na minuvanje na toplina na homogen konstruktiven element

λdR =

Layer of mineral fibre insulation, thickness 140 mm

Sloj od izolacija od mineralni vlakna, debelina 140 mm

for example

primer

W/mK0,035m 0,14R =

Wm²K 4,00 R=

Page 120: Arh. Fizika

Outside

nadvor vnatre

U-Vrednost

Building Physics

ei RsdddRsR +++++= ...3

3

2

2

1

1

λλλ

Coefficient of resistance to heat transfer in (m²K/W)

Koeficientot na otporot naminuvanje na toplina(m²K/W)

Resistance to heat transfer on interior and exterior surface

Otpor na prenos na topline

na vnatrešna i nadvorešna površina

Massive elements / materials-

Multi-layeres structural elements

Masivni elemenati / materijaliPovećesloen konstruktiven element

λ= thermal conductivity in W/(mK)d

= thickness in mSe = exterior surfaceSi = interior surface

λ= toplinska provodlivost

W/(mK)d

= debelina vo

m

Se = nadvorešna površinaSi = vnatrešna površina

Si

Se

d3

d2

d1

for example

primer

Page 121: Arh. Fizika

Building Physics

Resistance to heat transfer on interior and exterior surface Rsi/Rse

Derived from convection and radiation

Consist of heat transfer from the surface element to air

Otpor na prenos na toplina na vnatrešna i nadvorešna površina Rsi/Rse

Izvedena e od konvekcija i zračenje -

Se sostoi od toplinata na površinata na elementot, prenesena na vozduhot so koj graniči

Resistance to heat transfer

otporot na minuvanje na toplina

Direction of heat transfer

Pravecot na minuvanje na toplinataUp

goreHorizontal

horizontalnoDown

dolu

RSi 0,10 (m²K)/W 0,13 (m²K)/W 0,17 (m²K)/W

RSe 0,04 (m²K)/W 0,04 (m²K)/W 0,04 (m²K)/W

siRseR

RSi

/ RSe

(not applicable for structual elements tangent to soil)

Ne se odnesuva na kostruktivni elementi koi go tangiraat tloto

U-Vrednost

Page 122: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building PhysicsMassive elements / materials

Calculation of coefficient of resistance to heat transfer of an

multi-

layer, homogeneous structural element

Proračun na Koeficient na Otporot na minuvanje na toplinata na povećesloen, homogen konstruktiven element

Outside

nadvorInside

vnatre

Si

Se

d3

d2

d1

Strukture from outside to inside:plaster, thickness 20 mmmineral fibre insulation, thickness 140 mmconcrete wall, thickness 250mm

Konstrukcija od nadvor prema vnatre:malter debelina 20 mm

izolacija od mineralni vlakna, debelina140 mm

betonski zid, debelina 250mm

ei RsdddRsR +++++= ...3

3

2

2

1

1

λλλ

for example

primer

Page 123: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building PhysicsMassive elements / materials

Calculation of coefficient of resistance to heat transfer of an

multi-

layer, homogeneous structural element

Proračun na Koeficient na Otporot na minuvanje na toplinata na povećesloen, homogen konstruktiven element

Si

Se

d3

d2

d1

W

m²K0,04

mKW

0,16

m 0,02

mKW

0,035

m 0,14

mKW

1,4

m 0,25

W

m²K0,13R ++++=

W

m²K0,04

W

m²K0,125

W

m²K4,00

W

m²K0,18

W

m²K0,13R ++++=

W

m²K4,475 R =

for example

primer

Page 124: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building Physics

ei RsdddRsR +++++= ...3

3

2

2

1

1

λλλ

Coefficient of resistance to heat transfer in m²K/W

Koeficient na Otporot naminuvanje na toplinata m²K/W

ei RsdddRsR +++++= ...3

3

2

2

1

1

λλλ+ A2 x

+ A3 x

+ A1 x

/ ATot

Massive elements / materials

Inhomogeneous structural elements

Masivni elementi / materijali Nehomogeno strukturni elementi

Outside

NADVOR

Inside

VNATRE

A1 A2

A Tot

Page 125: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building Physics

U = 1/R

U-

Value

U-VrednostHeat transfer coefficient

Reciprocal of the coefficient of resistance to heat tranfer (R in m²K/W)

Koeficient na minuvanje na toplina Recipročna vrednost na koeficientot na otpor na minuvanje

na toplinu (R vo m²

K / W)

in Watt / surface * Kelvinin W / m²*K

vo

Watt / površina

* Kelvinvo

W / m²*K

Page 126: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building Physics

for example

Wm²K 4,475 R =

Massive elements / materials

Calculation of heat transfer coefficient of a multi-

layer, homogeneous structural element

Proračun na Koeficient na Otporot na minuvanje na toplinata na povećesloen, homogen konstruktiven element

Strukture from outside to inside:plaster, thickness 20 mmmineral fibre insulation, thickness 140 mmconcrete wall, thickness 250mm

Konstrukcija od nadvor prema vnatre:malter debelina 20 mm

izolacija od mineralni vlakna, debelina140 mm

betonski zid, debelina 250mm

outside inside

m²KW 0,22

Wm²K 4,475

1 R1 U ===

Page 127: Arh. Fizika

Fxi-Values

Building Physics

In-situ situationDifferent in-situ situations result in different adjustment figures

Realni situaciiRazličiti rezultati na realni situaciiiso različiti prilagoduvanja na

brojkite

Page 128: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building PhysicsWindows

U-Werte from measurments in laboratory or calculated according to EN 673 or DIN EN ISO 10077-1

Considered are surface area and thermal values of

-

Glass

-

Frame

-

Interconnection of frame and glass

-

Prozori

-

U-vrednost od merenja vo laboratorii ili izračunati prema EN 673 ili DIN EN ISO 10077-1

Se zemaat površinite i toplinskite vrednosti na

-

staklo -okvir -Interkonekcija-spoj okvir i staklo

Page 129: Arh. Fizika

U-Values of windows according toEN ISO 10077-1

U-vrednost za prozorci spored EN ISO 10077-1

Framefix

Framemobile Lenght of interconnection of frame and glass

Page 130: Arh. Fizika

U-Vrednost

Building Physics

U-Value

U-VrednostU=1/R

Heat loss via building element:

Gubitoci na toplina niz elementite na zgradata

Aelement

x U x Fxi

[ W/K]

HT

= Σ

Uj

* Aj

* Fx + Σ

li

* Ψiij

Page 131: Arh. Fizika

Energieeinsparverordnung 2009linear thermal bridges are included as follows

a)

individual Ψ-value calculation (of all thermal bridges!!)

b)

all-inclusive allowance on thermal bridges, easy, but less accurate

ΔUtb

= 0,10 W/(m²K) for existing buildings

ΔUtb

= 0,15 W/(m²K) buildings with intern insulation

ΔUtb

= 0,05 W/(m²K) if all details are constructed according to current standards in building technology

linearni toplinski mostovi se vklučeni na sleden način- a) poedinečna Ψ

-

izračunata vrednost (za site toplinski

mostovi!) b) celosen dodatok za toplinski mostovi, vo lesna forma, no

pomalku točna ΔUtb

= 0,10 W / (m²

K) za postoečki zgradi

ΔUtb

= 0,15 W / (m²

K) zgradi so vnatrešna izolacija ΔUtb

= 0,05 W / (m²

k) ako site poedinosti se izgradeni

prema važečki standardi za tehnologijata na gradenjeto

Building Physics

Page 132: Arh. Fizika

HT

´

= (Σ

Uj

* Aj

* Fx + Σ

li

* Ψi )

/ AijU

U-Value A

surface area of building element

Fxi in-situ situation

l

lenght of thermal bridge

Ψ

calcualetd adjustment factor for thermal bridge

A total surface area of building envelope

U

U-vrednost

A

površina na elementot od zgradata

Fxi

situacija-površina od lice mesto

l

dolžina na toplinski mostovi

Ψ

izračunat faktor na prilagoduvanje za toplinski most

A

Vkupna površina na omotačot na zgradata omotnica

Specific heat transfer/loss coefficient

Koeficient za specifični toplinski gubitociHT in W/K

Building Physics

Page 133: Arh. Fizika

Building Physics

Source: Hermes, M.: Ein U-Wert kommt selten allein. Glas Fenster Fassade Metall 2008, Heft 1, S. 30-33

Value of a thermal bridge, dependant on assembly on site

Vrednost na toplinski mostovi, vo zavisnost od montažata na gradilište

Window assembly:

Pozicija na Montaža na prozor

Interior

VNATRE

Exterior

NADVOR

Page 134: Arh. Fizika

H(T)´

Building PhysicsThermal Quality of Building Enevelope

TOPLINSKI KVALITET NA OBVIVKATA NA ZGRADATA

H(T)´

=(1,170,14 W) / 832 m²

= 1,41 W/m²Thermal bridge adjustment

H(T)´= 1,41 W/m²

+ 0,1 W/m²= 1,51 W/m²

Σ= 1.170,14 WΣ = 832 m²

Page 135: Arh. Fizika

Heatload

Building PhysicsHeatload

Toplinski tovarSum of maximum losses through transmission and ventilation due to extreme cool conditions. Results in power demand of kettle

Zbir na maksimalni gubitoci preku prenos na toplina i ventilacija pričineti od ekstremno ladni uslovi. Rezultira vo pobaruvačka na snagata na kotelot za greenje

Heatload due to transmission

Toplinski tovar poradi prenos-transmisija ΦT = U x A x fxi

x ΔTΔT

difference between inner and outer temperature (e.g. -12°C and + 20°C)

Razlika pomeđu vnatrešna i nadvorešna temperatura(e.g. -12°C and + 20°C

Wall to neighbouring buildings?

Zid do sosedna zgrada ?

Absence of neighbours possible?

Možno e nepostoenje na sosed?

H(T)

´

Page 136: Arh. Fizika

Heatload

Building PhysicsHeatload

Sum of maximum losses through transmission and ventilation due to extreme cool conditions. Results in power demand of kettleVentiation losses ΦV

= n x VL

x c x ΔT

n

airchange (usually 0,7 h-1)

VL

Volume of building

C

specific heat capacity of air -

0,34 Wh/(m³K)

ΔT

difference between inner and outer temperature (e.g. -12°C and + 20°C)

Toplinski tovarSuma na maksimalni gubitoci preku prenos-transmisija i ventilacija zbog

ekstremno ladni uslovi. Rezultira vo pobaruvačka na kotel za topla voda za greenje so soodvetna snaga

Ventilacioni gubitoci ΦV = n x VL x c x ΔT

n-

promena na vozduh (obično 0,7 h-1)

VL -Volumen na zgrada

C -

specifičen toplinski kapacitet na vozduh -

0,34 Wh / (m³

K)

ΔT -razlika između vnatrešna i nadvorešna temperatura (npr. -12 °

C i + 20 °

C)

Page 137: Arh. Fizika

Some actual ventilation figures…

Nekoi podatoci za ventilacijaWindows, closed doors

0 ......

0,5 h-1

Window, slightly tilted

0,3 ...

1,5 h-1

Window, half open

5 ......

10 h-1

Window, fully open

10 ....

15 h-1

2 windows, facing each other, fully open up to 40 h-1

Prozori, vrata zatvoreni 0 ...... 0,5 h-1 Prozor, blago otvoren(na kipanje) 0,3 ... 1,5 h-1 Prozor, na pola otvoren 5 ...... 10 h-1

Prozor, vo celost otvoren 10 .... 15 h-1 2 prozora, svrteni eden prema drug, vo

celostotvoreni do 40 h-1

Heat Load

Building Physics

Page 138: Arh. Fizika

Building PhysicsClimate regions

KLIMATSKI REGIONI

Heat Load

Kumanovo

KrivaPalanka

Kratovo

Ko~ani

[tip

Radovi{

Strumica

PrilepKru{evo

BitolaResen

Ohrid

Struga

Debar Ki~evo

Gostivar

Tetovo Skopje

J U G O S L A V I J A

G R C I J A

B U G A R I

J A

A L

B A

N I

J A

Grade`no-klimatska zona I

Grade`no-klimatska zona II

Grade`no-klimatska zona III

-12 C

-18 C

-24 C

Del~evo

Berovo

Demir Kapija

Kavadarci

Valandovo

Gevgelija

Veles

Vardar

REPUBLIKA MAKEDONIJAKARTA NA GRADE@NO-KLIMATSKI ZONI

I

I

II

II

III

III

Ki~evo

J U G O S L A V I J A

G R C I J A

B U G A R I

J A

A L

B A

N I

J A

-9 C -12 C -15 C -18 C -21 C

Del~evo

Demir Kapija

REPUBLIKA MAKEDONIJAKARTA NA NADVORE[NI PROEKTNI TEMPERATURI

Valandovo

Gevgelija

Radovi{

Strumica

Berovo

Kumanovo

KrivaPalanka

SkopjeKratovo

PrilepKru{evo

BitolaResen

Gostivar

Tetovo

Debar

OhridStruga

Kavadarci

Veles

Vardar

Ko~ani

[tip

-9 C-12 C

-12 C

-15 C

-15 C

-15 C

-15 C

-15 C

-15 C

-18 C

-18 C

-18 C

-21 C

-21 C

-21 C

-21 C-21 C

-21 C

Page 139: Arh. Fizika

Building Physics

Heat Load

Regulations and Standard

Requirements for design and manufacturing of buildings -

MKS U.J5.600,

external walls: First climate zone /heat transfer coefficient Umax=1,20 W/m2K Second climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,90 W/m2K Third climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,80 W/m2K

slab above basement :First climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,75 W/m2K Second climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,60 W/m2K Third climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,50 W/m2K

under roof slab:First

climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,95 W/m2K Second climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,80 W/m2K

Third climate zone /heat transfer coefficient Umax=0,70 W/m2K

-Double glazed windows( 8-10mm air space) with wooden frame Umax=2,60 W/m2K

Page 140: Arh. Fizika

Building Physics

Heat Load

Page 141: Arh. Fizika

Heat Load

Building PhysicsEnergy Balance

ENERGETSKI BILANS NA OBJEKTOT

Losses through

transmission

+

Ventilation

GUBITOCI PREKU PRENESUVANJE/TRNSMISIJA

+

VENTILACIJA

Heat Load

(=kettle power)

Toplinski tovar (= snaga na kotel za

greenje)

Page 142: Arh. Fizika

Heat Demand

Building Physics

Energy Balance for heating period

Losses through

transmission

+

ventilationinternal gains (= 5 W/m²)

solar gains (nach Tabelle)

Heat demand

Page 143: Arh. Fizika

Building Physics

Heat Load

Solar gains

SOLARNI DOBIVKI

Page 144: Arh. Fizika

Heat Demand

Building PhysicsDaily temperature figure

DNEVNA TEMPERSATURA VO BROJKI

Heat demand =

U x A x fxi

x Gt

TOPLINSKA POBARUVAČKA

U x A x fxi

x GtKeep heating treshold in mind!!!

SEKOGAŠ

TREBA DA SE IMA

NA UM PRAGOT ZA GREENJE !!!!!!

Page 145: Arh. Fizika

Questions?

Kerstin [email protected]

Page 146: Arh. Fizika

Building Physics

Gradežna fizika

VLAŽNOST

Page 147: Arh. Fizika

-

Moisture-

Heat

Basics and Calculations

-VLAŽNOST

-TOPLINA

OSNOVI I PRORAČUN

Contents

Building Physics

Page 148: Arh. Fizika

Moisture

VLAŽNOST Vlažniot vozduh e smesa od suv vozduh i vodena parea koja

obično se narekuva vlažnost na vozduhot

-Najgolemata možna sodržina na vodena parea zavisi od temperaturata na vozduhot. Što e pogolema temperaturata na vozduhot , toa e pogolema i možnosta na vozduhot da primi pogolema količina na vlaga

-Za vozduhot koj sodrži najgolema možna količina na vodena parea, se vika deka e zasiten so vlaga. Najčesto vozduhot sodrži pomala količina na vlaga od maksimalno možnata i vo toj slučaj toj ne e zasiten i može da primi vlaga dodeka ne postane zasiten.

-Sekoj m3 na vozduh na +20C

sodrži vo zasitena sostojba na vlaga 17,3g vodena parea

Building Physics

Page 149: Arh. Fizika

Moisture

VLAŽNOST -Ako temperaturata na vozduhot od na +20C

ne sodrži vlaga 17,3g , tuku samo 12g vodena parea na m3 vozduh, togas istiot ne

e zasiten i bi možel da primi ušte 5,3

g/m3

vodena

parea

-MASATA NA VODENATA PAREA SODRŽANA VO EDINICA VOLUMEN VOZDUH SE VIKA APSOLUTNA VLAGA.

-Odnosost pomeđu apsolutnata vlaga i najgolemata možna količina na vlaga kojšto vozduhot pri ista temperatura i pritisog bi ja zadržuval, koga bi bil potpolno zasiten, se vika relaztivna vlažnost i se označuva so Φ.

Na primer-

vozduh so temperatura od +20C

so apsolutna vlaga od 12g/m3

ima relativna vlaga Φ=12/17,3= 0,7 ili

70%. Toa znači deka toj vozduh sodrži 70%. Od najgolemata možna sodržina na vlaga.

Building Physics

Page 150: Arh. Fizika

Moisture

VLAŽNOST Ako nezasiteniot vozduh postepeno počne da se ladi, negovata

relativna vlažnost če postane se pogolema, bidejći za vozduh so poniski temperaturi se smaluva vrednosta na najvisoka možna sodržina na vlaga

-

Poradi toa pri procesot na ladenje sekogaš se doađa do temperatura pri koja vlažniot vozduh postanuva zasiten. Ako ponatamu bi go ladele toj vozduh , togaš

višokot na vlagata vo vozduhot bi se kondenziral

-temeperaturata ts , pri koja relativnata vlaga na vozduhot pri procesot na ladenje ja dostignuva vrednosta Φ=1, se vika

temperatura

na

rosenje

ili

rosište.

Building Physics

Page 151: Arh. Fizika

Moisture

VLAŽNOST Prisastvoto na vodenata parea vo vozduhot može da

se okarakterizira i preku nejziniot pritisok -Pritisokot na vodenata parea vo vozduhot pri postojana

temperatura i vlažnost na vozduhot se vika

parcijalen pritisok na vodena parea )p)

-Najvisokata možna vrednost na parcijalniot pritisok na vodena parea vo vozduhot za odredena temperatura sevika pritisok na zasituvanje )p,)

-relativnata vlažnost na vozduhot )Φ)

može da se definira i kako odnos na parcijalniot pritisok na vodena parea )p) na posmatraniot vlažen vozduh prema pritisokot na zasitenosta )p,), pri odredena temperatura na vozduhot.

Φ= p/ p,

Building Physics

Page 152: Arh. Fizika

Moisture

VLAŽNOST-

kondenzacija na

vodena

parea

vo

vnatrešni

površini na NADVOREŠNI GRADEŽNI ELEMENTI

Building Physics

Page 153: Arh. Fizika

Bulding Physics

VLAŽNOST

Mould –

Criteria

MUVLA -

KRITERIUMI

Danger of Mould

Vapour

Liquid water

Content of water vapour (g/m³)

Sodržina na vodena parea

vo(g/m³)

Temperature (°C)

Page 154: Arh. Fizika

Building Physics

VLAŽNOST

Mould –

Lifecircle

ŽIVOTNIOT CIKLUS NA MUVLATA

Moisture

VLAGA

Nutrition

PREHRANA

Deposition of spores

Isfrlanje

na

spori

Spreading of spores through air movement

ŠIRENJE NA SPORITE PREKU

DVIŽENJE NA VOZDUHOT

Growth of spores

RAST NA SPORI

Growth of mycellum

RAST NA MICELIUMI

Release of products of metabolism

OSLOBODUVA PRODUKTI OD METABOLIZAM

Page 155: Arh. Fizika

Building Physics

VLAŽNOST

Surface Temperature at foundations

POVRŠINSKA TEMPERATURA NA TEMELITE

Page 156: Arh. Fizika

Building Physics

VLAŽNOST

Surface Temperature at Interior Walls

POVRŠINSKA TEMEPERATURA NA VNATREŠNITE ZIDOVI

Page 157: Arh. Fizika

Building Physics

VLAŽNOST

Surface Temperatures at Interior Walls

POVRŠINSKA TEMPERATURA NA VNATREŠNITE ZIDOVI

without insulation Insulation 40 mm Insulation 80 mm

area area arearim rim Rim-

IVICA

Surface temperature

Full bricks

Vertically perforated bricks

Page 158: Arh. Fizika

Building Physics

VLAŽNOST

Surface Temperature at Windows

POVRŠINSKA TEMPERATURA NA PROZORCITE

No Yes

Danger of mould at temperature < 12,6 °C

Page 159: Arh. Fizika

Building Physics

Moisture

Insulation of Existing Cavity Wall

IZOLACIJA NA ZID SO VNATREŠNI ŠUPLINI-

SO I BEZ IZOLACIJA

Page 160: Arh. Fizika

Heat Retaining and Heat Storage

AKOMULIRANJE NA TOPLINA I ZADRŽUVANJE NA TOPLINATA

Builing Physics

Page 161: Arh. Fizika

Heat Storage

AKUMULIRANJE NA TOPLINA

Latent Heat Storage

SKRIENO AKUMULIRANJE NA TOPLINA

Stored heat

latent heat of phase change

Page 162: Arh. Fizika

Heat Retaining

Building Physics

Heat Storage

AKUMULIRANJE NA TOPLINA

Cooling Heating Periodic

Changeinterior interior interiorexterior exterior exterior

Discharging

Charging

Page 163: Arh. Fizika

Heat Retaining

ZADRŽUVANJE NA TOPLINA

Building Physics

Page 164: Arh. Fizika

Heat Retaining

ZADRŽUVANJE NA TOPLINA

Building Physics

DIN EN ISO 13786 heat behaviour of building parts –

dynamic thermal properties

TOPLINSKO ODNESUVANJE NA DELOVI OD OBJEKT-

DINAMIČKI=FUNKCIONALNI TERMIČKI OSOBINI

Simplified method:

UPROSTENA METODA

c

= Specific heat capacity

SPECIFIČEN TOPLINSKI KAPACITET

ρ = Bulk density

GUSTINA NA MASA

d

= Thickness of thermal effective materials

DEBELINA NA TOPLINSKI SPOSOBEN-EFEKTIVEN MATERIJAL

A

= Surface area of construction part

POVRŠINA NA KONSTRUKTIVNIOT DEL

∑ ∗∗∗= )( Adcceff ρ

Page 165: Arh. Fizika

Heat Retaining

Building Physics

DIN EN ISO 13786 heat behaviour of building parts –

dynamic thermal properties

TOPLINSKO ODNESUVANJE NA DELOVI OD OBJEKT-

DINAMIČKI=FUNKCIONALNI TERMIČKI OSOBINI

Simplified method:

UPROSTENA METODA

What is the value of thermal active thickness (d)?a) max. half of cross section of construction partb) only materials on the inside of insulation materials c) maximum thickness according to duration of period

(usually 1 day = 10 cm)

∑ ∗∗∗= )( Adcceff ρ

Page 166: Arh. Fizika

Summer Heat Protection

LETNA TOPLINSKA ZAŠTITA

Building Physics

Page 167: Arh. Fizika

Summer climateRegions and limits of interior temperature

A 25°C B

26°C

C 27°C

Sun protection system

Energy transmittance through glass of windows

Effective heat storage in buildin

mass (surface layers)

Internal heat

gains

Building Envelope

Orient

atio

n

Night ventilation

Summer Heat Protection

Letna toplinska zaštita

Building Physics

Page 168: Arh. Fizika

Summer Heat Protection

Letna toplinska zaštita

Building Physics

Page 169: Arh. Fizika

Summer Heat Protection

Letna toplinska zaštita

Building Physics

∑= XSSlim

Limit:

Sum of all applicable factors

Limit:

Zbir na site primeneti faktori

Page 170: Arh. Fizika

Letna toplinska zaštita

Building Physics

Page 171: Arh. Fizika

Summer Heat Protection

Letna toplinska zaštita

Building Physics

g

CW

AFgAS **

=

Actual factor:

Stvaren faktor:

Area of glass surface of windows

STAKLENA POVRŠINA OD PROZORCI

Energy transmittance of glass

TRANSMISIJA NA ENERGIJA PREKU STAKLOTO

Sun protection system

SISTEM ZA ZAŠTITA OD SONCE

Floor area of room

PODNA POVRŠINA NA SOBATA

Page 172: Arh. Fizika

Detailed calculation possible with use of

DETALNI PRORAČUNI SE MOŽNI SO UPOTREBA NA STANDARDOTISO/DIS13791:1995

Summer Heat Protection

Letna toplinska zaštita

Building Physics

Page 173: Arh. Fizika

Energy Balance

Thermal Bridges

ENERGETSKI BILANS I

TOPLINSKI MOSTOVI

Page 174: Arh. Fizika

• U-Value, Calculation, Daily Temperature Figure, Loss through Heat transmittance

Definition of Thermal Bridges

Consequences of Thermal Bridges

Calculation of Thermal Bridges

U-vrednost, proračun, slika na dnevna temperatura, transmisioni gubitoci na toplina

Definicija na toplinski mostovi

Posledicite od toplinski mostovi

Proračun na toplinski mostovi

Contents

SODRŽINA

Page 175: Arh. Fizika

U-ValueΘi

Θe

U = 1Rsi + Σ Rx + Rse

Rse + R1 + R2 + Rsi

1 2

Wärmestrom

Σ Rx

Heat flow

Toplinski

protok

The U-Value describes the heat flow q which transmitts through 1 m²

of a material at a difference of temperature of 1 kelvin.

U-vrednost e Q -toplinski protok koj pominuva niz 1 m² materijal za razlika na temperatura od 1 Kelvin

Page 176: Arh. Fizika

U-Wert

U-

vrednostΘi

Θe

U = 1Rsi + Σ Rx + Rse

Rse + R1 + R2 + Rsi

1 2

Wärmestrom

Σ Rx

Layer 1: Thickness d1

[m] ,

Heat conductivity λ1

[W/mK]

Layer 2: Thickness d2

[m],

Heat conductivity λ2

[W/mK]

Resistance to heat transfer inside:

Rsi

[m²K/W]

Resistance to heat transfer outside:

Rse

[m²K/W]

Sloj 1: Debelina D1 [m],

Toplinska provodlivost λ1 [W / mK]

Sloj 2: Debelina D2 [m],

Toplinska provodlivost λ2 [W / mK]

Otpor na prenos na toplina vnatre:RSi

[m²

K / W]

Otpor na prenos na toplinea nadvor:RSe

[m²

K / W]

1 2

1 2

1

( )si se

U d dR Rλ λ

=+ + +

1² ² ²( )

Wm K m m m K m K

W WW WmK mK

⎡ ⎤⎢ ⎥

⎡ ⎤⎢ ⎥ = ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎣ ⎦+ + +⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Heat flow

Page 177: Arh. Fizika

U-Value

U-

vrednostExample: Wall with composite thermal insulation system

Primer: zid so kompoziten toplinski izolacionen sistem

Layer

-sloj d [cm] λ

[W/mK]

Rx

[m²K/W

]

Resistance to heat transfer inside

Otpor na minuvanje na toplina prema vnatre

0,13

Plaster

Gipsan malter 1 0,7 Reinforced concrete

armiran beton 24 2,5

EPS-

KSINTI 32 0,035Plaster

malter 1 1,0Resistance to heat transfer outside

Otpor na minuvanje na toplina prema vnatre

0,04

exteriorinterior

Page 178: Arh. Fizika

U-Value

U-

vrednostExample: Wall with composite thermal insulation system

Primer: zid so kompoziten toplinski izolacionen sistemLayer d [cm] λ

[W/mK]

Rx

[m²K/W

]

Resistance to heat transfer inside

0,13

Plaster 1 0,7 0,0143

Reinforced concrete 24 2,5 0,096EPS 32 0,035 9,1428Plaster 1 1,0 0,01Resistance to heat transfer outside

0,04exteriorinterior

1 10,01 0,24 0,32 0,01 9,4331(0,13 0,04)0,7 2,5 0,035 1,0

U = =+ + + + +

9,4331

Page 179: Arh. Fizika

U-ValueExample: Wall with composite thermal insulation system

Primer: zid so kompoziten toplinski izolacionen sistem

Layer d [cm] λ

[W/mK]

Rx

[m²K/W

]

Resistance to heat transfer inside

0,13

Plaster 1 0,7 0,0143

Reinforced concrete 24 2,5 0,096EPS 32 0,035 9,1428Plaster 1 1,0 0,01Resistance to heat transfer outside

0,04

exteriorinterior

9,4331

1 1 0,1060,01 0,24 0,32 0,01 9,4331 ²(0,13 0,04)0,7 2,5 0,035 1,0

WUm K

= = =+ + + + +

Page 180: Arh. Fizika

Daily Temperature Figure

Dnevna temperatura

„Daily figure“

in [Kd] oder „Heat degree hours“

in [kKh]: 0,024 kKh = 1Kd

"Dnevna vrednost" vo [Kd] ili "Toplinski stepen čas- saat" vo [kKh]: 0.024 kKh = 1Kd

Average exterior temperature °C

Period of heating

Interior temperature 20°C

Daily temperature figure Gt

Page 181: Arh. Fizika

Loss by heat transmission

Gubitoci preku prenos na toplina

T T TQ A U f G= ⋅ ⋅ ⋅

Beispiel

PRIMER

Building envelope

Obvivka na objektot: 130m²

U-Value

U-

vrednost:

0,106 W/(m²K)

Temperature correction factor

Temperaturen faktor na korekcija: 1,0

Heat degree hours

TOPLINSKI STEPEN ČAS: 84kKhPlease calculate…

IZRAČUNATO

Page 182: Arh. Fizika

Loss by heat transmission

Gubitoci preku prenos na toplina

T T TQ A U f G= ⋅ ⋅ ⋅

Solution:

REŠENIE

QT

=130m²

·

0,106 W/(m²K)

·

1,0

·

84kKh=1157,20 kWh

Page 183: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski mostDIN EN ISO 10211Thermal bridge: Part of building envelope, which has significantly higher heat losses through transmission than in a regular cross section

full or partial penetration of building envelope by material with different resistance to heat transfer

a chang in thickness of construction parts

different surface area of interior and exterior parts, e.g. corners

Toplinski most: Del od obvivkata na zgradata, koja ima znatno pogolem prenos na gubitoci na toplina otkolku vo karakterističniot presek

potpolno ili delimično navleguvanje vo omotačot na zgradata na materijal so različit otpor na prenos na toplina

Promena na debelina vo gradežnite delovi

različiti površini na vnatrešnite i nadvorešnite delovi, npr. aglite

Page 184: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski mostIsotherms:

Example: Reinforced concrete pillar

PRIMER NA ARMIRANO-BETONSKI STOLB

Reinforced concrete

Armiran betonPanel wall (aereated concrete)

Ziden panel od lesen beton

Heat flow always vertical to isotherms (arrows indicate direction and amount of heat)

Toplinskiot tok e sekogaš

normalen vrz izotermite (strelkite pokažuvaat smer i količina na toplina)

Heat flow:

Page 185: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski mostPenetration:cantilevered balconyinhomogenious

construction parts

navleguvanje: konzolni balkoni

nehomogeni gradežni delovi

Page 186: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski mostPenetration:cantilevered balconyinhomogenious

construction parts

navleguvanje: konzolni balkoni

nehomogeni gradežni delovi

Page 187: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski mostPenetration:cantilevered balconyinhomogenious

construction parts

navleguvanje: konzolni balkoni

nehomogeni

gradežni delovi

Page 188: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski mostChange of thickness

Recess for radiator

Promjena na debelina

Udublenje za radijator

Page 189: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski mostDifferent surface area of interior and exterior parts

Različni površini od enterierot i delovi od eksterierot

Corner

AGOL

Attika

Pod-kroven del

Page 190: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

definicija za toplinski most

Different kinds of thermal bridges:

geometrical

constructionwise

mixed forms

2-dimensional thermal bridges

3-dimensional thermal bridges

Geometriski

način na izgradba na konstrukcijata

mješoviti oblici-formi

2-dimenzionalni toplinski mostovi3-dimenzionalni toplinski mostovi

Page 191: Arh. Fizika

Consequences

POSLEDICI

Energetically:

Higher heat losses

Hygrically:

Condensation

constant danger of mould

ENERGETSKI

Pogolemi toplinski gubitoco

HIGROSKOPSKI

Kondenzacija

Postojana opasnost od pojava na muvla

Page 192: Arh. Fizika

Consequences

POSLEDICI

Q = 23,30 W/(mK) Q = 17,24 W/(m K)

Thermally separating element

Page 193: Arh. Fizika

Consequences

POSLEDICI

Condensation and mould

Kondenzacija i muvla

Source: PHI

Page 194: Arh. Fizika

Consequences

POSLEDICIMinimal heat protection:

Minimalna toplinska zaštita-

Source: PHI

Usually of no importance in new buildings, but can be very important in old ones

Obično ne igra uloga vo novi zgradi, no može da bide od golema važnost za starite zgradi

In which are

Vo koja se-Surface temperature on the inside

Interior air temperature

Exterior air temperature

Page 195: Arh. Fizika

Definition of a thermal bridge

DEFINIRANJE NA TOPLINSKI MOSTOVI

Quelle: Checkliste Wärmebrücke 6.0

Page 196: Arh. Fizika

Thermal bridges in an energy balance

TOPLINSKITE MOSTOVI VO

ENERGETSKIOT BILANS

2-dimensional thermal bridgeΨ-Value [W/mK]

3-dimensional thermal bridgeX-Value [W/K]

Source: Wanit-Fulgurit

Source: phk2010

Page 197: Arh. Fizika

Calculation of thermal bridges

PRORAČUN NA TOPLINSKI MOSTOVI

Losses through heat transmissione are calculated using outer measures:

Transmisionite gubitoci na toplina se računaat so koristenje na nadvorešnite merki na objektot

površina*U-vrednost*stepen-den*faktor na korekcija

T T T

T

Q A U G fQ Fläche U Wert Gradtage Korrekturfaktor

= ⋅ ⋅ ⋅= ⋅ ⋅ ⋅

But how are thermal bridges being treated in an energy balance?

Kako se tretiraat toplinskite mostovi vo energetskiot bilans na objektot

Page 198: Arh. Fizika

Example

PRIMER:

Heat flow of regular parts

TOIPLINSKI TOK VO REGULARNITE DELOVI

Heat flow at thermal bridge

TOPLINSKI TOK VO

TOPLINSKI MOST

Page 199: Arh. Fizika

Unit: W/mK

Correction factor for 2-dimensional thermal bridges

Heat flow from numeric simulation

Heat flow from U-Value and lenght

EN ISO 10211:

2DL U lΨ = − ⋅∑

The Ψ-Value

Ψ-Vrednost

Page 200: Arh. Fizika

Der Ψ-Wert

Ψ-Vrednost koeficient na minuvanje na toplina niz toplinski mostovi

From numeric simulation:

L2D

= 0,49647 W/mK

U1

= 0,113 W/m²K, l1

= 2,075m

U2

= 0,106 W/m²K, l2

= 2,03m

2

0,4965 (0,113 2,075 0,106 2,03 )² ²

0,0468

DL U l

W W Wm mmK m K m KWmK

Ψ = − ⋅

Ψ = − ⋅ + ⋅

Ψ =

Page 201: Arh. Fizika

The Ψ-Value

Ψ-Vrednost

The smaller the Ψ-Value the lesser are losses through thermal bridge.

A Ψ-Value< 0 is possible!

A negative Ψ-Value doesn´t mean a gain in heat. It´s relatively better compared to other parts.

Page 202: Arh. Fizika

The X-Value

-

VrednostCorrection factor for 3-dimensional thermal bridges

Unit: W/K

Calculated through numeric simulation.

Number of thermal bridges are multiplied with Χ-Value.

Korektivni faktori za 3-dimenzionalni toplinski mostoviedinica: W / KIzračunato preku numerička simulacija.Brojot na toplinski mostovi se množi so C-vrednost.

Examples:

Pillars, Ducts, anchor fittings…

primeri: Stolbovi, Kanali, ankeri

W/mK

W/K

Page 203: Arh. Fizika

The X-Value

-

VrednostExample: Post-bar-system for glazing, certificated by PHI

Primer: Post-bar-sistem

za zastakluvanje, sertificiran od strana na

PHI

The U-value for the frame is already calculated with a correction-factor of 0,02 or 0,007, depending on the used material.

U-vrijednosta

za ramkata

se računa so

korekcija-faktor 0,02 ili 0007, zavisno od

koristeniot

materijal.

Page 204: Arh. Fizika

Metoda za proračun na difuzija na vodena parea vo zgradiExample: Post-bar-system for glazing, certificated by PHI

Primer: MKS U.J5.520

So ovoj standard se utvrduva metodata za proračun na gustina na difuziskiot tok na vodenata parea niz gradežnata konstrukcija,

proračunot na količinata na kondenzatot

i sušenjeto na gradežnata konstrukcija

vo uslovi na eksploatacija.

RAČUNANJE NA TEMPERATURA NA GRANICA NA DVA SLOJA

i na površini na konstrukcii koi se graničat so vozduhot

•Za da se izračunaat ovie veličini treba da se poznavaat slednite parametri-

-temperaturata na vozduhot od dvete strani na konstrukcijata

-sostavot na gradežnata konstrukcija, odnosno redosledot na sloevite, nivnada debelina d , i vrednosta na koeficientot na toplinska provodlivost λ

za materijalot na poedinečniot sloj

-vrednost na koeficientot na preođanje na toplina αi, koj se odnesuva na vnatrešna granična

površina i koeficientot na preođanje na toplina αe, koj se odnesuva na nadvorešnata granična površina

Page 205: Arh. Fizika

Metoda za proračun na difuzija na vodena parea vo zgradiExample: Post-bar-system for glazing, certificated by PHI

Primer: MKS U.J5.520

Padot na temperaturata na j-tiot sloj na gradežnata konstrukcija ∆tj se računa po formula-

Page 206: Arh. Fizika

Metoda za proračun na difuzija na vodena parea vo zgradiExample: Post-bar-system for glazing, certificated by PHI

Primer: MKS U.J5.520

Odreduvanje na pritisokot na zasitena vodena parea

Za temperaturite na vozduhot od dvete strani na gradežnata konstrukcija, kako i za temperaturite na površinite i na granicite na sloevite na konstrukcijata kojsto se izracunati prema

Pripađaat pritisoci na zasitena vodena parea

p`

koi se odreduvaat od tabela-

Page 207: Arh. Fizika

Odreduvanje

na parcijalniot pritisok na vodena parea

Primer: MKS U.J5.520

Parcijalniot pritisok na vodenata parea vo vozduhot vo zgradata

vnatre Pi

daden e so izrazot-

Page 208: Arh. Fizika

Odreduvanje

na parcijalniot pritisok na vodena parea

Primer: MKS U.J5.520

Parcijalniot pritisok na vodenata parea vo vozduhot von zgradata Pe prikažan e so izrazot-

Teoretskiot Parcijalen pritisok na vodena parea Pj

na granica pomeđu slojot J i J+1 može da

se odredi

I analitički

preku

izrazot

Page 209: Arh. Fizika

Proračun na relativnite otpori na vodena parea

Primer: MKS U.J5.520

Za da se izračunaat relativnite otpori na difuzijata na vodena parea

na poedinite sloevi na gradežnata

konstrukcija, potrebno e da se poznavaat ovie parametri-

-sostavot na gradežnata konstrukcija, odnosno redosledot na sloevite-

nivnada debelina d , i vrednosta na faktorot na otpor

na difuzija na vodenata parea μ

na materijalot od poedinečniot sloj.

Page 210: Arh. Fizika

Diagrami na Difuzija

Primer: MKS U.J5.520

Vo modificiraniot grafički prikaz na poprečniot presek na gradežnata konstrukcija, vo kojšto poedinečnite sloevi namesto so debelina d, se izrazeni so relativni otpori na difuzija na vodena parea na soodvetnite sloevi, se vcrtuva linijata na pritisokot od zasituvanje so vodena parea p`

i linija

na parcijalen pritisok na vodena parea p

Pri toa može da nastanat tri slučai-

Page 211: Arh. Fizika

Diagrami na Difuzija

Primer: MKS U.J5.520a)

Ne doađa do kondenzacija na vodenata parea vo ramkite gradežnata konstrukcija

relativni otpori na difuzija na vodena parea na soodvetnite sloevi

se vcrtuva linijata na pritisokot od zasituvanje so vodena parea p`

i linija na parcijalen pritisok na vodena parea p

Page 212: Arh. Fizika

Diagrami na Difuzija

Primer: MKS U.J5.520b) doađa do kondenzacija na

vodenata parea vo edna ravnina na gradežnata konstrukcija, koja se vika ravnina na kondenzacijata

relativni otpori na difuzija na vodena parea na soodvetnite sloevi

se vcrtuva linijata na pritisokot od zasituvanje so vodena parea p`

i linija na parcijalen pritisok na vodena parea p

Page 213: Arh. Fizika

Diagrami na Difuzija

Primer: MKS U.J5.520c) doađa do kondenzacija na

vodenata parea vo edna zona na gradežnata konstrukcija, koja se vika zona na kondenzacijata

relativni otpori na difuzija na vodena parea na soodvetnite sloevi

se vcrtuva linijata na pritisokot od zasituvanje so vodena parea p`

i linija na parcijalen pritisok na vodena parea p

Page 214: Arh. Fizika

Proračun na gustinata na difuzioniot tok na vodena pareaPrimer: MKS U.J5.520

Za slučaj a)-koga Ne doađa do kondenzacija na vodenata parea vo ramkite gradežnata konstrukcija gustinata na difuzioniot tok na vodena parea niz gradežnata konstrukcija qm dadena e so izrazot

Page 215: Arh. Fizika

Proračun na gustinata na difuzioniot tok na vodena pareaPrimer: MKS U.J5.520

Za slučaj b)-koga doađa do kondenzacija na vodenata parea vo edna ravnina , gustinata na difuzioniot tok na vodenata parea

kojšto vleguva vo gradežnata konstrukcija ne e ednakov na gustinata na difuzioniot tok na vodenata parea kojšto izleguva od gradežnata konstrukcija

gustinata na difuzioniot tok na vodenata parea kojšto vleguva vo gradežnata

konstrukcija qm1 dadena e so izrazot

Page 216: Arh. Fizika

Proračun na gustinata na difuzioniot tok na vodena pareaPrimer: MKS U.J5.520

Za slučaj b)-koga doađa do kondenzacija na vodenata parea vo edna ravnina , gustinata na difuzioniot tok na vodenata parea

kojšto vleguva vo gradežnata konstrukcija ne e ednakov na gustinata na difuzioniot tok na vodenata parea kojšto izleguva od gradežnata konstrukcija

gustinata na difuzioniot tok na vodenata parea kojšto izvleguva

od gradežnata

konstrukcija qm2 dadena e so izrazot

Page 217: Arh. Fizika

Proračun na količina na kondenzatPrimer: MKS U.J5.520

Page 218: Arh. Fizika

Proračun na količina na kondenzatPrimer: MKS U.J5.520

Proračun na zgolemuvanje na vlažnosta na materijalot na slojot od gradežnata konstrukcija vo koj se kondenzirala vodena parea

Na krajot od periodot na difuzijata na vodenata parea, zgolemuvanjeto na vlažnosta na materijalot na slojot na gradežnata konstrukcija vo koj se kondenzirala vodenata parea kojašto preku difuzija prodrela vo konstrukcijata, dadena e so izrazot-

Page 219: Arh. Fizika

Proračun na količina na kondenzatPrimer: MKS U.J5.520

Proračun na vkupnata vlažnost vo materijalot na slojot na gradežnata konstrukcija koja se kondenzirala vodena parea

Vkupna vlažnost na materijalot na slojot na gradežnata konstrukcija vo koja se kondenzirala vodena parea, dadena e so izrazot-

Page 220: Arh. Fizika

Proračun za isušuvanje na gradežnata konstrukcijaPrimer: MKS U.J5.520

Ako parcijalniot pritiskok na vozduhot od dvete strani na gradežnata konstrukcija e pomal od pritisokot na zasitenata vodena parea vo

ravninata na kondenzaqcija ili na ravninite koi ja opredeluvaat zonata na kondenzacija, doađa do isušuvanje na gradežnata konstrukcija, so pojavuvanje na difuzijata na vodenata parea od gradežnata konstrukcija prema nadvorešnosta

Page 221: Arh. Fizika

Proračun za isušuvanje na gradežnata konstrukcijaPrimer: MKS U.J5.520

Ako parcijalniot pritiskok na vozduhot od dvete strani na gradežnata konstrukcija e pomal od pritisokot na zasitenata vodena parea vo

ravninata na kondenzaqcija ili na ravninite koi ja opredeluvaat zonata na kondenzacija, doađa do isušuvanje na gradežnata konstrukcija, so pojavuvanje na difuzijata na vodenata parea od gradežnata konstrukcija prema nadvorešnosta

Page 222: Arh. Fizika

Proračun za potrebnoto vreme za isušuvanje na gradežnata konstrukcija

Primer: MKS U.J5.520

potrebnoto vreme za isušuvanje na gradežnata konstrukcija e dadeno so-

Page 223: Arh. Fizika

Primer: MKS U.J5.520

Page 224: Arh. Fizika

Primer: MKS U.J5.520

Page 225: Arh. Fizika

Primer: MKS U.J5.520

Page 226: Arh. Fizika

…let´s have a break

Page 227: Arh. Fizika

Energetic retrofitting and insulation

-

but how?

Energetsko opremanje i izoliranje-

No kako ?What´s your consumption per 

m²?

koja e tvojata 

potrošuvačka na m²?

Page 228: Arh. Fizika

Prices are rising

Cenite rastat

Page 229: Arh. Fizika

Wherer does a building loose heat?

Kade objektite ja gubat toplinata

Average loss of heat in an old, non-retrofitted house.

Prosečni zagubi na toplina vo stari, nerenovirani objekti

Heating

Roof

Windows / 

Ventilation

Outer walls

Cellar ceiling

Page 230: Arh. Fizika

Primary energy Energy carrier•

Final energy Efficiency of heating system•

Net (usable) energy Quality of building envelope

Primarna energija prevoz na energijaFinalna energije Efikasnost na sistemot za greenjeNeto (iskoristiva) energija Kvalitet na izgradba na obvivkata na objektot

What does energy‐efficiency mean?

Što znači enrtgetska efikasnost?

Source: EnergieAgentur NRWFigures related to electricity.

Primary energy

Primarna energijaFinal energy

Finalna energijaNet energy

Neto (iskoristiva) energija

Page 231: Arh. Fizika

Oil, diesel

1,1Gas

1,1Wood

0,2Wood chips

0,2Coal

1,2Electricity

2,6

Aspects like greenhouse potential, CO2-emissions, (respirable) dust etc. are not expressed!!

Aspekti kao što se staklenički potencijali, CO2 emisii, (vdišni) prašina itd. Ne se izrazeni!

Primary energy figures

Podatoci za primana energija Only non‐renewable parts are included. Otherwise, every figure would 

be added 1,0.

Samo neobnovlivi dijelovi se vklučeni. Inače, na sekoj izvor će bide dodaden 1,0.

Page 232: Arh. Fizika

Priority of steps:

1.

A thermally good envelope

2.

Optimal heating/cooling system

Maybe use of renewable energy

What does energy‐efficiency mean?

Što znači enrtgetska efikasnost?

Page 233: Arh. Fizika

1950

Altersaufbau der Bevölkerung in Deutschland

Starosna struktura na stanovnistvo vo Germanija

Bestandsenwicklung, Verkaufswert?

Razvoj na nekretnini i prodažna vrednost

Page 234: Arh. Fizika

Moisture Thermal Bridges

Vlažni toplinski mostovi

Surface Temperatures should not fall below 12,6 °C (under normal conditions: 50% rel. humidtiy, 20°C room temperature).Lower temperatures will increase risk of mould.

Površinskata temperatura ne bi smeela da padne ispod 12,6 °

C

(vo normalni uslovi:. 50% rel humidtiy, 20 °

C sobna

temperatura). Poniskite temperaturi go

zgolemuvaat rizikot od muvla.

Page 235: Arh. Fizika

Source: Deutsche Energieagentur, dena

Insulation –

Detailing is important!

Za izoliranjeto ‐

DETALITE SE VAŽNI

Page 236: Arh. Fizika

Source: Deutsche Energieagentur, dena

Insulation: outer walls

Izoliranje na nadvorešni zidovi

Loads of materials available:•Rock-/glasswool•Polystyrol•Soft wood fibre•Luminosity? (light or dark)•TSR-Value? (Total Solar Reflectance)

•Mnoštvo od materijali:

Rock-/glasswool Polystyrol

Meki drveni vlakna

boja na fasada? (svijetlo ili temno)

TSR-vrednost? (Vkupna Solarna refleksija)

Insulation composite system

Komopzitni izolacioni sistemi

Wall

ZID

Plaster

ZAVRŠEN 

SLOJ

Plaster base

OSNOVEN 

SLOJ

Insulation

IZOLACIJA

Page 237: Arh. Fizika

Insulation: outer walls

Izoliranje na nadvorešni zidovi

Source: sto, Macedonia

Page 238: Arh. Fizika

Insulation: Total Solar Reflectance

Izolacija: Izolacija: Vkupna Solarna refleksija

Source: brillux.de

Radiation intensity‐

Intenzitet na zračenje

Relevant für heating‐up of facadeRELEVANTNO POLE ZA ZAGREVANJE NA FASADI

Page 239: Arh. Fizika

Insulation: Luminosity

Izolacija: Svetlost

Source: brillux.de, Öko‐Zentrum NRW

Values from 0 (black) to 100 (white)Below 20 means danger of high temperaturesSmaller areas may be possibleDepends on background

•Vrednosti od 0 (crno) do 100 (bijelo)

Ispod 20 znači opasnost od visokI temperaturI

Mali podračja na fasada se možni

Zavisi od podlogata

Page 240: Arh. Fizika

Source: Deutsche Energieagentur, dena

Insulation: outer walls

Izolacija – Nadvorešni zidovi

All materials possible as outer layer. Just consider influence of weather, facade…

Site materijali doađaat vo možnost kako nadvorešen sloj.

Samo treba da se razmisli za vlijanieto na vremeto vrz fasada

Insulation with curtain wall

Izolacija so zid zavesa

Air space Walleg wooden cladding or other…

npr. drvena obloga ili drugi materijali...

Insulation

IzolacijaBattens

Hor. Konstr.Counter battens

VERT. Konstrukcija‐

nosečka

Page 241: Arh. Fizika

Source: Trespa

Insulation: outer walls

Izolacija –

Nadvorešni zidovi

Example of curtain wall:Cafe in Deurne, Netherlands

Primer na zid zavesea : Cafe u Deurne, Holandija

Page 242: Arh. Fizika

Source: Trespa

Insulation: outer walls

Izolacija –

Nadvorešni zidoviExample of curtain wall, details

Primer na zid zavesa,  detali

Page 243: Arh. Fizika

Source: Deutsche Energieagentur, dena

Insulation: outer walls from the inside

Izolacija na nadvorešni zidovi od vnatre

balcony

Heat flowy

additional 

insulation

wall

Inner insulation:Arrangement of insulating liner to prevent thermal bridges

Vnatrešna izolacija: Raspored na izolacija

kako bi se sprečile liniski toplinski mostovi

Page 244: Arh. Fizika

Source: Deutsche Energieagentur, dena

Clayplates or brushwood mats with clay plaster

Calcium silicate plates

Inner insulation:Arrangement of insulating liner to prevent thermal bridges

Vnatrešna izolacija: Raspored na izolacija

kako bi se sprečile liniski toplinski mostovi

Insulation: outer walls from the inside

Izolacija na nadvorešni zidovi od vnatre

Page 245: Arh. Fizika

Source: Deutsche Energieagentur, dena

Insulation of cavities

Izolacija na šuplini

Cavity wallsRoofCeilingsMaterials:Cellulose Minerals (Perlites)Styropor(even chyerry pits are possible)

…Šuplini vo zidovi

krov

tavani

Materijali:

celuloza

Minerali (Perliti)

Styropor

(duri i semki od višnji se možni za upotreba)

Page 246: Arh. Fizika

Insulation of cavities

Izolacija na šuplini

Perlites

Perliti

Cellulose

CELULOZA

Sheep woolmaybe conditioned with borate

Volna od ovcaDovedena vo nabra‐

gusta na sostojba

Page 247: Arh. Fizika

rather notright

Insulation of roof areas

Source: Öko‐Zentrum NRW

rafter

insulation

Moisture 

barrier

Fron

t wall

Page 248: Arh. Fizika

Energy Consultation

Energetsko sovetuvanje

Source: Öko‐Zentrum NRW

Page 249: Arh. Fizika

Source: Öko‐Zentrum NRW

Page 250: Arh. Fizika

Energy Consultation

Energetsko sovetuvanje

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000Ist-ZustandDachdämmungNeue FensterBodenplatte dämmenAußenwände dämmenDämmung der kompletten GebäudehülleDämmung Gebäudehülle + Gaszentralheizung...Dämmung Gebäudehülle + Holzpellets + Sol...Dämmung Gebäudehülle + Wärmepumpe(L/W) +...Dämmung Gebäudehülle + Wärmepumpe(W/W) +...EnEV - 30%

37,4%

13,3%20,3%

23,8%

5,2%

Source: Öko‐Zentrum NRW

Primary Energy Demand

Loss through heat transmission

Wall

Roof

Windows

Cellar

Thermal bridges

Page 251: Arh. Fizika

Any Questions left?

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000Ist-ZustandDachdämmungNeue FensterBodenplatte dämmenAußenwände dämmenDämmung der kompletten GebäudehülleDämmung Gebäudehülle + Gaszentralheizung...Dämmung Gebäudehülle + Holzpellets + Sol...Dämmung Gebäudehülle + Wärmepumpe(L/W) +...Dämmung Gebäudehülle + Wärmepumpe(W/W) +...EnEV - 30%

Page 252: Arh. Fizika

Osvetluvanjeto

vo

arhitekturata

I gradežništvoto

dolgo vreme relativno

e

zapostavena tema

i so decenii

malku

se menuvalo.

Denes, novite

tehnologii

i standardi

za zelena izgradba mu davaat na

osvetluvanjete

mesto

koe

go zaslužuva.

Osvetluvanje

Page 253: Arh. Fizika

Ništo nemože da go promeni ambientot tolku brzo kako svetlinata

Prirodnoto ili veštačkoto osvetluvanje dokolku dobro se isplanira i izvede završuva pola od rabotata vo postignuvanje na funkcionalno i estetski dobar prostor na enterierot

Osvetluvanje

Page 254: Arh. Fizika

Sončevata svetlost ili solarnoto zračenje e celokupniot spektar na elektromagnetsko zračenje koe ni doađa od Sonceto.

Na Zemjata, Sončevata svetlost se prigušuva i filtrira niz Zemjinata atmosfera. Taa e najgolema na gornata granica na atmosferata, a kako se približuva do tloto slabee, poradi vpivanjata i rasprskuvanjeto na molekulite gasovite

i

primesite vo atmosferata.

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 255: Arh. Fizika

Svetlosta e elektromagnetsko zračenje

koe e vidlivo so ljudskoto oko. Ljudskoto oko vo prosek može da ja vidi svetlosta so branova dolžina vo raspon od 390 do 750 nm

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 256: Arh. Fizika

Elektromagnetsko zračenje može da se definira kako roj od čestici koi se narekuvaat fotoni. Sekoj foton nosi odredena količina energija.

Celokupniot raspon na zračenja koj nastanale vo svemirot go narekuvame elektromagnetski spektar

.

Vrsti na elektromagnetski zračenja:•

gama zračenje

(γ-zrak)

rendgensko zračenje

(X-zrak)•

ultravioletovo zračenje

vidlivo zračenje (svetlost)•

infracrveno zračenje

mikrotalasno zračenje•

radiotalasi

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 257: Arh. Fizika

Najčesto poimot spektar

se koristi vo značenje za spektar na elektromagnetsko zračenje. Kako analitički funkcii na energija vo spektarot na elektromagnetsko zračenje

se koristat:

Talasna dolžina

oddalečenost pomeđu dve najbliski točki na ista elongacija i ista faza na talasot:

frekvencija

broj na titrai koi nekoj talas gi vrši vo edinica vreme :

talasen broj

broj na talasni ciklusi vo edinica dolžina:

Kade e E

energija na fotonot, c

brzina na svetlosti, a h

Planckova konstanta

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 258: Arh. Fizika

Elektromagnetskite zračenja vzaemno se razlikuvaat edinstveno po frekvencijata.

Svjetlinata nastanuva koga električnite naboji

se dvižat vo elektromagnetskoto pole.

Atom

oddava svetlost koga nekoj od negovite elektroni e podtiknat od dodatna energija od nadvor.

Zračenjeto na pobudenih elektroni go pretstavuvame so talasi-branovi.

Svetlosta so pomala energija ima pomala frekvencija, no pogolema talasna dolžina, a onaa so poveće energija ima pogolema-povisoka frekvencija no i pomala talasna-branova dolžina.

talasna-branova = brzina na svetlost

/ frekvencija

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 259: Arh. Fizika

Brzinata na svetlosta, kao i na site ostanati elektromagnetski talasi, iznesuva 299 743 km/s.

Vrijemeto za koe svetlosta ispuštena od Zemjata stiga do Mesec

— približno 1,26 sekundi.

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 260: Arh. Fizika

Zemjata kontinuirano prima 174 PW sončevo zračenje (insolacija) vo gornata atmosfera. Koga doađa atmosferata, 6% od insolacijata se reflektira, a 16% se apsorbira.

Prosječnite atmosferski uslovi(oblaci, prašina, čestici od zagaduvanje) ponatamu go smaluvaat sončevoto zračenje za 20% so refleksija i 3% preku apsorpcija.

Ovie atmosferski uslovi ne samo deka ja smaluvaat količinata na energijata koja dopira do zemjinata površina, tuku i ja rasprskuvaat okolu 20% svetlosna energija koja doađa i gi filtriraat nekoj delovi na spektarot.

Posle proađanjeto niz atmosferata, okolu pola insolacije e vo vidliviot del na elektromagnetskiot spektar, a drugata polovina e vo infracrveniot del na spektarot (samo mal del e ultravioletovo zračenje).

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 261: Arh. Fizika

Sončevata svetlost treba 8,3 minuti da stigne od Sonceto na Zemjata.

Koga direktnoto Sončevo zračenje ne e prikrieno so oblaci, nie go doživuvame sunčanjeto, što pretstavuva mešavina od bleskava svetlina

i toplinsko zračenje. Koga

e Sonceto prekrieno so oblaci, togaš doživuvame rasprsnato ili difuzno

Sončevo zračenje.

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 262: Arh. Fizika

Svjetskata meteorološka organizacija

go definira sijanjeto na Sonceto kako period vo koj intenzitetot na sončevoto zračenje e pogolem od 120 W/m2. Trenje na sijanjeto na Sonceto ili osunčuvanjeto se meri vo saati.

Sončevoto zračenje može da se snimi so Campbell- Stokesovim heliograf, piranometar i pirheliometar. [2]

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 263: Arh. Fizika

Sončevoto zračenje ima luminozitetna efikasnost na svetlosniot tok od 93 lumen/vat, koj gi vklučuva infracrvena, vidliva

i ultravioletova svetlost

Bleštenje na Sončevata svetlost ovozmošuva osvetluvanje od 100 000 luksa

ili lumen/m2, na Zemjinata površina.

Konstantata na Sončevoto osvjetluvanje(Esc), ednaka e na 128 000 luksa. Direktnoto Sončevo osvetluvanje treba da se koregira so deluvanje na prigušuvanje od atmosfererata:

gdje je: c

koeficient na atmosfersko slabeenje i m

– relativen pat na Sončevata svetlina niz atmosferata, sa Sunca.

Sončevata svetlost ima odlučuvačka uloga za fotosinteza, koja e ključna za životot na Zemjata

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 264: Arh. Fizika

Luks

Luks (znak: lx) merna edinica

za osvetluvanje vo Međunarodiot sistem na edinici (SI)

i se vbrojuva vo

izvedeni edinice.

Se Definira kako osvetluvanje na površina so ravnomerno osvetluvanje od svetlosen tok

od eden

lumen

na skoj kvadraten metar :•

1 lx = 1 lm/m²

Izvori-

Sončeva svetlost

Page 265: Arh. Fizika

Boja•

Ljudskoto oko reagira samo na mnogu ograničen raspon na talasni dolžini, na vidlivata svetlost. Međutoa, toa odlično gi raspoznva i mnogu malite razliki vo ramkite na toj raspon.

Tie mali razliki gi narekuvame

boi. •

Boite se mali frekvenciski razliki vo podračjeto na vidlivata svetlost.

Najkratka talasna dolžina imaat violetova i plava svetlost, a najdolga crvenata svetlost.

Spektarot na vidlivoto zračenja go činat:•

violetova

boja (najgolema frekvencija, najkrtka talasna dolžina)•

plava

boja•

zelena

boja•

žolta

i pomarandžasta

boja•

crvena

boja (najniska frekvencija, najdolga talasna dolžina)

Sončeva svetlost

Page 266: Arh. Fizika

Boja•

Belata svetlost sostavena e od kontinuiran niz na site boi od vidliviot spektar.

Vo praksa pod boja na nekoe telo može da se smeta na bojata koja teloto ja reflektira koga e osvetleno so bela svetlina,

tj.

teloto će bide oboeno so nekja boja ako površinata mu apsorbira bela svetlost samo na odredeno talasno podračje.

Bojata zavisi od frekvencijata na reflektiranoto zračenje. Bela površina e ona koja vo ednakva merka gi reflektira site

talasni područja na belata svetlost. •

Crna površina e ona koja vo potpolnost apsorbira bela svetlost.

Siva površina vo ednakva merka gi reflektira site talasni podračja od belata svetlost, no i delimično apsorbira. Bela, crna i siva se ahromatske boje, a site ostanati boi se hromatski.

Sončeva svetlost

Page 267: Arh. Fizika

BojaOsnovni karakteristiki na hromatski boi:•

ton

(poim vrzan za ime na boja npr. crvena,

zelena)•

svetlina (zavisi od intenzitet na zračenja)

zasitenost

(zavisi od čistina na bojata)•

Pokratkite talasni dolžini poefikasno se rasprsnuvaat vo vozduhot otkolku podolgite talasni dolžini. Neboto e plavo zatoa što kratkata talasna dolžina (plavata svetlost) najrano se rasprsnuva.

Sončeva svetlost

Page 268: Arh. Fizika

Boja•

Nie ja gledame vidlivata svetlost poradi dve pričini.

Prvata e taa bidejći vozduhot e proziren na vidliva svetlina, za razliku od drugite predmeti, pa taka svetlinata proađa niz atmosferata do nas.

Vtorata pričina e što Sonceto isijuva najmnogu energija vo vidliviot del na spektarot. Mnogu vrelite zvezdi, pogolemiot del od svetlosta go emitiraat vo ultravioletovoto podračje.

Sončeva svetlost

Page 269: Arh. Fizika

Boja

Pogolemiot del od Mnogu ladnite zvezdi emitiraat vo infracrvenoto podračje. Sonceto ,po mnogu nešta pretstavuva prosečna zvezda koja emitira emitira energija vo vidliviot del na spektarot.

Site boi koi gi gledame na zemjata i na drugite mesta vo vselenata e prašanje samo koja talasna dolžina od sončevata svetlina najdobro ja reflektiraat.

Sončeva svetlost

Page 270: Arh. Fizika

Izvori na svetlina

Izvori na svetlina se tijela koji sozdavaat svetlina.•

Razlikuvame prirodni (npr.zvezdi) i veštački (npr. sijalica)

izvore svjetla. Svetloto se rasprostira od izvorot vo site pravci. Pravcite po koi se rasprostira svetloto se narekuvaat zraci na

svetloto. Delot na prostorot pozadi nekoe telo, sprotivno od izvorot na

svetloto do koj ne doađa neposredno svetloto od izvorot, se narekuva senka. Odbivanjeto na svetloto se vika refleksija, a prekršuvanje na svetlinata refrakcija.

Razložuvanje na belata svertlina vo boji se narekuva disperzija

Sončeva svetlost

Page 271: Arh. Fizika

Izvori na svetlina

Dopplerov efekt•

Dopplerov efekt

e promena na talasnata dolžina na

branot zaradi međusebno približuvanje ili oddalečuvanje na na izvort na talasot ili posmatračot.

Talasnata dolžina na linijata se zgolemuva (se pomera prema crvenoto podračje na spektarot) koga izvorot se oddalečuva, a se smaluva (se pomera prema plavoto podračje na spektarot) koga izvorot se približuva kon posmatračot

Sončeva svetlost

Page 272: Arh. Fizika

Prostorno deluvanje na bojata

Vo ljudskoto oko toplite boi se činat pobliski, a ladnite podalečni iako se naođaat na ista oddalečenost od okoto

Prostornite vrednosti najdobro gi imaat iskoristeno slikarite vo umetnosta. (tn. koloristička perspektiva), posebno fovisti.

Sončeva svetlost

Page 273: Arh. Fizika

Psihološko deluvanje

na

bojata•

Sekoja

boja ima odredeno psihološko

deluvanje, tj. izaziva kaj

nas razni

čuvstva. •

primjeri na nekoj boi i nivno deluvanja:•

Crvena -

snažno, razdražuvačko deluvanje, poprava raspoloženie, ubrzuva puls, dišenje i mišićna napnatost.

Žolta

-

deluva pottiknuvacki, izazuva radost i veselba,i predstavuva nadež. Mnogu e vidliva i se upotrebuva vo transportot.

Pomarandžasta

- djeluva svečano, veselo, izaziva čuvstvo na zdravje, životna radost.

Zelena -

odmara, djeluva blago, stvara vnatrešen mir, odmara vid.

Plava

-

djeluva smiruvački, sprotivno od crvene, pasivno, ladno, pottiknuva koncentracia i smiruva.

Violetova

-

djelva mistično, tajanstveno, očaruva i prigušuva strasti.

Bela -

zamara.

Sončeva svetlost

Page 274: Arh. Fizika

Simboličko značenje na bojata•

Boite sekogaš

imaat golema simbolička

vrednost.•

Zlatnataboja, osobeno vo hristijanskoto slikarstvo pretstavuva zračenje na duhot i svetosta

Sončeva svetlost

Page 275: Arh. Fizika

Sončevo osvetluvanje

Osvjetluvanje so dnevna sončeva svetlinakaj okulusot

na vrvot na Panteona

vo Rim

vo upotreba e od antičko vreme

Istorijata na osvetluvanjeto e vtemelena vrz upotrebata na prirodnata svetlina. Rimljanite go voočile važnosta na Pravoto na svjetlinata ušte vo 6-ti vek.

Angliskata Uredba od 1832. godina e posledica na ova rimsko pravo .

Vo 20-tiot vek veštačkoto osvetluvanje postana glaven izvor za vnatrešnoto osvetluvanje i denes okolu 22%

električnata energije vo USA se koristi za rasveta.

Page 276: Arh. Fizika

Sončevo osvetluvanje

Sistemite za osvetluvanje od dnevno svetlo ja sobiraat i raspodeluvaat sončevata svetlost kako bi osigurale vnatrešno osvetluvanje.

So toa posredno se smaluva koristenjeto na energija za osvetluvanje ili dopolnitelni sistemi za razladuvanje-klimatizacija

Ne e lesno da se osigura sekogaš

dovolno prirodno svetlo. Koga ce se sporedi so veštačkoto svetlo, prirodnoto nudi fiziološki i psihološki pridobivki i kontakt so okolinata.

Proektiranjeto na osvetluvanje so dnevna svetlina bara vnimatelno da se izbere, vrstata, goleminata i orientacijata na prozorite, a isto

taka se zemaat vo obzir nadvorešnite predmeti i zasenčuvanjeto.

Page 277: Arh. Fizika

Sončevo osvetluvanje

Pri upotreba na , krovni svetla i svjetlosni cevki,ovie osobini možat vo postoečkite strukturi najefikasno da se vgradat i integriraat vo paketot na solarniot dizajn vo obzir zemajći gi faktorite na dobivanje i gubenje na toplina i vreme na upotreba

Koga ovie osobini vo dnevnoto osvetluvanje pravilno se upotrebeni može da se smalat potrebite na energija za osvetluvanje za 25%

Hibridnoto osvetluvanje (HRS) pretstavuva aktiven način na upotrba na sončeva svetlina za osiguruvanje na osvetluvanjeto.

Ovie sistemi ja sobiraat sončevata svetlina so pomoš

na fokusirani ogledala koi go pratat sonceto i upotrebuvaat optički vlakna ta prenos na svetlinata vo vnatrešnosta na zgradata za da go zameni konvencionalnoto osvetluvanje. Vo ednokatnite objekti, ovie sistemi se vo možnost da prenesat 50% od primenata svetlina.

Page 278: Arh. Fizika

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto

Veštačkoto osvetluvanje nemože da go zameni prirodnoto vo ovoj moment.

Novata cel na veštačkoto osvetluvanje e da se približi do performansite na prirodnata svetlina, bidejći toa e klučot za čovekovoto postoenje na ovoj svet vo prostorot

Različitite aktivnosti, odnosno različiti rabotni površini baraat i različiti nivoi na osvetlenostKlučot na obroto osvetluvanje e kvalitetot, a ne kvantitetot na svetlinata, bidejći podobri vidni performansi može da se postignat so pomali podobruvanja vo kvalitetot otkolku vo zgolemuvanjeto na intenzitetot

Page 279: Arh. Fizika

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto

Vo osvetluvanjeto se postavuvaat kriteriumi za nivoto na osvetlenost na poodelni funkcii vo prostorot

Performansata na osvetluvanjeto predstavuva eden odreden kvalitet na osvetluvanjeto ili odnesuvanjeto na osvetluvanjeto koe e rezultat na karakteristikite od izvorot na svetlinata, bojata, oblikot i goleminata na svetilkite i nivnata položba vo odnos na –

-Prostorot vo koj se naođaat

-Površinata koja ja osvetluvaat

-Korisnicite na prostorot

Page 280: Arh. Fizika

10 osnovni alatki so koi se vlijae na konkretnite parametri na osvetluvanjeto

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Page 281: Arh. Fizika

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Page 282: Arh. Fizika

Izvor na svetlina

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Izvor na svetlina može da bide priroden i veštački

Karakteristiki na izvorot na svetlina-

-Svetlosna iskoristlivost kojasa e odnos pomeđu svetlosniot fluks i aktivnata električna snaga na izvorot na svetlina

-Vek na traenje, prosečen broj na časovi na rabota dodeka fluksot ne opadne vo intenzitet

-Temperatura na bojata

-Reprodukcijaa na boja

-Oblik i velečina na izvorot na svetlosta

Page 283: Arh. Fizika

Izvor na svetlina

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Spored vrstata na procesot so koj se vrši transformacija na el. Energija vo svetlina se delat na –

-izvori so užareni vlakna

-Izvori so elektzrično praznenje

-Poluprovodnički ) LED ‘svetlečki diodi) izvori

Page 284: Arh. Fizika

SVETILKI

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Svetilkite se armaturi kojšto sodržat izvor na svetlina čija distribucija se kontrolira.

Považni baranja-

-smaluvanje na sjajnosta na izvorot koj se naođa vo svetilkata

-fižička zaštita na izvorot

-održuvanje na rabotna temperatura vo predvideni granici

-dovolno visok stepen na iskoristenost

-ednostavno da se montirat i održuvaat

-estetski adekvaten izraz za prostorot vo koj se vklopuvaat

Page 285: Arh. Fizika

Sistemi na osvetluvanje

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Vo zavisnost od namenata na prostorot, negovata golemina, raspored na rabotni mesta, broj i golemina na prozori, broj na korisnici,se primenuvaat slednite sistemi na osvetluvane-

-Opšto osvetluvanje

-Zonalno opšto osvetluvanje

-Lokalizirano osvetluvanje

-Lokalno osvetluvanje

Vo odredeni slučai moše da se primenat i sistemite

-Kombinacija na dnevno i veštačko osvetluvanje

-Nužno osvetluvanje

Page 286: Arh. Fizika

Položba i orientacija na svetilki

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Obezbeduvanje na pposakuvanata raspredelba na svetlinata vo nekoj prostor se postignuva ne samo so pravilen izbor na tipot na svetilkite tuku i so nivnata pravilna

Položba i

Orientacija

Vo taa smisla tie može da se postavat

-na zid, pod , plafon ili vgradeni vo elementite na enterierot ili nameštajot.

Nivnata pozicija na usmerenost i oddalečenost od površinite koi gi osvetluvaat vlijaat na pogolemiot broj na parametrite za kvalitetot

Page 287: Arh. Fizika

Regulacija na svetlosniot fluks

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Kontrolata na nivoto na osvetlenost dava možnost za zašteda na energijata.

Vo multifunkcionalnite prostori ili vo prostori vo koi se odvivaat različiti aktivnosti vo različito vreme, korisno e da se reguliran nivoto na osvetluvanjeto koe sprečuva nepotrebna potrošuvačka na energija i ovozmožuva predvidenite aktivnosti da se odvivaaat vo optimalni uslovi

Page 288: Arh. Fizika

Primeneti materijali i boi

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Pri dopir na površinata od priroden materijal, del na svetlosnoto zračenje

se reflektira,

del se apsorbira

A vo slučaj na transparentna površina del od svetlosniot fluks se propušta –transmitiran

Blagodarejći na reflektiranoto i transmitiranoto zračenje go registrirame postoenjeto na objektite i predmetite vo svojata okolina.

Refleksijata i transmisijata se pojavi koi ja odreduvaat bojata na predmetite

Page 289: Arh. Fizika

Primeneti materijali i boi

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Kvalitetot na reflektiranata svetlina e različen od od kvalitetot na svetlinata pred da se reflektira

-Taa razlika zavisi od materijalot i bojata na površinata od koja svetlosta se reflektirala, od prostorot vo koj se naođaat reflektiračkite površini i rasporedot na predmetite vo niv.

-Pri pominuvanjeto na svtlinata niz odreden materijal, elektromagnetnite talasi se prekršuvaat, taka da ponatamu se emitira izmeneto zračenje

- Načinot na koj materijalot ja prekršuva svetlinata značaen e za ostvaruvanje na odreden kvalitet na osvetluvanjeto vo prostorot

Page 290: Arh. Fizika

Primeneti materijali i boi

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Odnosot na reflektiraniot

prema vkupniot svetlosen fluks koj pađa na nekoja površina pretstavuva faktor na refleksija na

taa površina )ρ)

Faktorot na refleksija zavisi od spektralniot sostav na upadnata svetlina i reflektiračkite svojstva na površinata koja ja dopira ) prvenstveno nejzinata boja)

Se razlikuvaat četiri vrsti na refleksija-

Usmerena ) i totalna kako specijalen slučaj na usmerena refleksija),

Difuzna, Poludifuzna i Mešovita

Page 291: Arh. Fizika

Tipovi na osvetluvanje

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Kriteriumite od koj zavisi izborot na tipot na osvetluvanjeto zavisat od oblikot i goleminata na površinata ili predmetot koj se osvetluva i značenjeto koe poedinite predmeti ili površina go imaat vo prostorot

Prema tipot odnosno osnovniot oblik i rasporedot na svetilkite, osvetluvanjeto može da bide-

Točkasto

-Linijsko

-Površinsko

Tipot na osvetluvanjeto vlijae na kvalitetot na senkite, a so toa i na možnosta na istaknuvanje na predmetot vo prostorot

Page 292: Arh. Fizika

Instalacija na osvetluvanje

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Adekvatnata instalacija može da ovozmoži na svetlosniot fluks i fleksibilnost na sistemot na osvetluvanje

So toa se postignuva pogolem kvalitet na osvetluvanje so zašteda na na energija

Page 293: Arh. Fizika

Sistemi na kontrola

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Račni

Avtomatski

Kombinirani

Sistemite za kontrola obezbeduvaat možnost za regulacija na svetlosniot fluks.

Neophodno e za prostori koi nemaat konstantni baranja za odredeno nivo na osvetlenost

Page 294: Arh. Fizika

Predspoen ured

Parametri na kvalitetot na osvetluvanjeto so relevantni alatki

Kako del od svetilkata , predspojniot ured vlijae na treperenjeto na svetilkata, a zaradi toa i na pojavata na stroboskopskiot efekt

Page 295: Arh. Fizika

Ix =

Im /

=

cd.sr /

Nivo na osvetlenost

Faktorot na Nivo na osvetlenost go definira kvalitetot na osvetluvanjeto

Vo odredena točka M, osvetlenosta se definira kako elementaren svetlosen Fluks dФ koj pađa na elementarna površina dSn

okolu točkata M, normalna na pravecot koj go odreduva Izvorot i točkata M

Page 296: Arh. Fizika

Se definiraat Minimalni i optimalni nivoi na osvetlenost

Nivo na osvetlenost

Page 297: Arh. Fizika

Standarden sistem na koordinati za odreduvanje na tabela na svetlosen intenzitet

Nivo na osvetlenost

Page 298: Arh. Fizika

Preporačlivi odnosi na rastojanieto pomeđu svetilkata i rabotnata površina, kako i rastojanieto pomeđu svetilkata i tavanicata i rabotna površina i tavanica

Ravnomernost na osvetluvanjeto

Page 299: Arh. Fizika

Indeksot na reprodukcija na boja e pokazatel za sposobnota na izvorot na svetlinaverno da gi prikažuva –

reproducira boite na predmetite koi bi bile izloženi na dnevnaSvetlina -Međunarodna komisija za osvetluvanje CIE vo 1965 godina Ra`

Indeks na reprodukcija na boja

Page 300: Arh. Fizika

`

Ograničuvanje na direkten svetlosen blesok

Page 301: Arh. Fizika

`

Ograničuvanje na direkten svetlosen blesok

Page 302: Arh. Fizika

`

Integriranje na dnevna i veštačka svetlina

Page 303: Arh. Fizika

Zgolemuvanje na sjajnosta na neboto noće`

Svetlosno zagaduvanje-

beskorisna svetlost

Page 304: Arh. Fizika

Izvori na osvetluvanje

Page 305: Arh. Fizika

Izvori na osvetluvanje

Page 306: Arh. Fizika

Kvalitet na osvetluvanje

Page 307: Arh. Fizika

Kvalitet na osvetluvanje

Page 308: Arh. Fizika

Kvalitet na osvetluvanje

Preporačani vrednosti na optimalno nivo na osvetlenost i klasata na kvalitetot na ograničenosta na bleskavosta za različiti prostorii i dejnost vo niv

Page 309: Arh. Fizika

Kvalitet na osvetluvanje

Preporačani vrednosti

na optimalno nivo na osvetlenost boja na svetlost,stepen na reprodukcija na bojata

I nivoto na bleskanje za

Razni prostorii i

Dejnosta vo niv

Page 310: Arh. Fizika

Štetna Buka

Stepen na zagadenost od bučava

Page 311: Arh. Fizika

Štetna Buka

Bučava

•Buka ugrožava sluh 700miliona ljudi•Opšti

nivo

jačine

buke

u svetu

povećava

se

ya 1 dB

godišnje•Bukata e sekojdneven stresogen faktor•Bukata im smeta na povece od 50% na evropskoto stanovnistvo, a okolu 16% živee vo tn CRNI AKUSTIČKI DUPKI•Bukata preči vo spienjeto na 30% na žitelite vo Evropa•Bukata go zagrozuva sluhot na okolu 700 Mill. Luđe•Opštoto nivo na jačinata na bukata se zgolemuva za 1dB godišno

Page 312: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Nivoto na bučavata vo zatvorenite prostori e često povisok od onoj koj doađa od nadvor.

•Mnogu luđe za da go maskiraat yvukot-bučavata koja doađa od nadvor , go povišuvaat nivoto na zvukot vo prostorijata.

•Glavnite izvori na urbanata buka se soobraćajot, a vo zatvoreniot prostor instalaciite od postrojkite,sredstvata za rabota, tehnološkite postapki, elektroakustičkite uredi i aktivnostite na luđeto

Page 313: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Zvukot e fizička pojava•Nivoto na zvukot e logaritamski odnos pomeđu aktuelniot pritisok i pritisokot na nivo na pragot

•Decibel od 0 – 120 dB•Intenzitetot na zvukot opađa so oddalečenosta•Širenjeto na zvukot vo prostorot zavisi od intenzitetot, učestanosta, vlažnosta na vozduhot, refleksijata i apsorpcijata

Page 314: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Bukata e zvuk koj subjektivno se doživuva kako , nesakan, neprijaten, preglaseni neočekuvan

•Bukata kako zagaduvanje go karakterizira subjektivnoto doživuvanje

•Bukata može da bide so različit intenzitet,

•Različit frekventen opseg

•Različita dolžina na traenje

Page 315: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Bukata na koja sekojdnevno se izloženi luđeto vo gradovite, bila taa komunalna ili opšta e golem problem na denešnicata

•Bukata go narušuva životniot konfor

•Najgolem izvor na buka vo urbanata sredina e soobraćajot

•Bukata vo komunalnata sredina i drugiot prostor deluva zaedno so drugite zagaduvanja pred se so aerozagaduvanjeto

Page 316: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Sposobnost na adaptacija na trajna prekumerna buka ne postoi od strana na ljudskiot organizam

•Dejstvoto na bukata vrz organizmot zavisi od karakteristikite na bukata i od individualnite karakteristiki na

ljudskiot organizam

•Deluvanjeto na bukata vrz organizmot može da bide ekstra auditivno i auditivno na organot na sluhot

Page 317: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Na vozrasnite osobi im treba 16 sati za oporavuvanje od bukata od 100 dB•Trajnoto oštetuvanje na sluhot e neizlečivo i predizvikuva prečki vo razbiranjeto na govorot

Page 318: Arh. Fizika

Štetna Buka

Page 319: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Pove;e

od

2\3 od

mladite

koi

slušaat

MP3 plejari

imaat prerano oštetuvanje na sluhot

•Istražuvanja vo Mančester pokažale deka 65% od licata slušaat MP3 Plejari so nivo na bučava nad 85dB

•Mladite koi često posetuvaat diskoteki i često slušaat glasna muzika vo tekot na denot na MP3 ili iPod uredi, vo rizik se zaradi visokoto nivo na buka delumno ili celosno da ogluvat

Page 320: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Vo Francija 20 % od srednoškolcite imaaat oštetuvanje na sluhot zaradi združenoto dejstvo na bukata )od nad 85 dB), pušenje i psihotropni sredstva

Vo Velika Britanija 90% od mladite imaa problemi so slihot neposredno posle provedena večer vo diskoteka izrazeni kako postojano zvonenje vo ušite, ili ušite im se “otapeni na zvuk”

Page 321: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Nagluvosta i gluvosta se utvrduvaat so audiometrija•Vo detelcija na sluhot na malite deca i novorodenčinjata se koristi posebna kompjuterska tehnologija-

spontana ili

provocirana od otoakustička emisija

•Prečki na bučavata vo period na spienje-•Nedostatok na dlaboka REM faza na sonot,površno spienje, često budenje•Posledicite od prečkite vo spienje od bukata se zamorot, razdražlivosta,smalena rabotna sposobnost, zgolemeno koristenje na sedativi, traumatizam•Nivoto na buka za son bez prečki e 30dB.•Minimalno nivo na buka koe doveduva do budenje e 45-

55dB

Page 322: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Kardiovaskularni efekti od deluvanje na bukata

•Arteriska hopertenzija•Isthemiska bolest na srceto

•Kako odgovor na bukata se javuva refleksno sužavanje na krvnite sadovi i zgolemen krven pritisok•Ako ova se dešava vo kontinuitet može da dojde do oboluvanje na krvnite sadovi ili na srceto. Vo osnova na se se endokrinite mehanizmi t.e. Se lačat stresnite hormoni adrenalin, noradrenalin , kortizon

Page 323: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Združenoto deluvanje na aerozagadduvanjeto i bučavata vo životnata sredina gi favorizira kardio vaskularnite efekti

Page 324: Arh. Fizika

Štetna Buka

•Združenoto deluvanje na aerozagadduvanjeto i bučavata vo životnata sredina gi favorizira kardio vaskularnite efekti

Efekti na mentalno zdravje•Negativni efekti na koncentracija, sposobnost na čitanje,dolgoročna i kratkotrajna memorija, motivacija za učenje kaj site posebno kaj deca i mladi•Neurotizacija na ličnost so vlošuvanje na postoečki mentalni problemi•Bukata ja pottikniva agresivnosta i međuljudskite odnosi

Page 325: Arh. Fizika

Štetna Buka

Faktori koi ja zgolemuvaat subjektivnata osetlivost na buka

-Stepen na obrazovanie

-neurotićnost

-Introvertnost

-Polot

Page 326: Arh. Fizika

Pravilnik za najvisoki nivoa na dopuštena buka

Duri i koga ne ja primetuvame , bukata vo našata okolina taa e neprijatel na našeto zdravje

Poradi toa treba da se napravi se ovaa štetnost da se eliminira ili namali od našata životna okolina

So odgovoren odnos kon bukata se stiti zdravjeto na site , a osobeno na mladata populacija

Page 327: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Pravilnik za najvisoki nivoa na dopuštena bčava

изворот

на

бучава

е

било

која

машина, уред, инсталација, алатка

за

работа

и

транспорт,

технологија-процес, електро-акустична

опрема

за емитување

музика

и

говор, бучна

активност

на

луѓето

и

животните

и

други

активности на

бучава. Извори

на

бучава

се

сметаат

и

единици

што

се

мобилни

или

фиксни

објекти, и отворени

изатворен

објекти

за

спорт, рекреација,

игра, танц,

Page 328: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Pravilnik za najvisoki nivoa na dopuštena bčava

Основно ниво на бучава L95 е ниво на бучава кое е присатно

во

95% од

мерење

на

времето.

� Еквивалентно

постојано

ниво

на

звук

Leq е ниво на

постојана

бучава

која

ќе

дејствува

на

човек

како

забележаната

променлива

бучава

за

исто времетраење.

� LmaxnT е бука која се мери на секој 0.5 сек. И ги означува

и

максималните

ниво

на

бичава

Page 329: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Pravilnik za najvisoki nivoa na dopuštena bčava

Нивото

на

бучава

на

новоизградените

градби

на сообраќајна

инфраструктура

која

вклучува

железници,

државни

патишта

и

регионални

патишта

во

руралните средини, а

кои

допираат,или

сечат

зоните

1, 2, 3 и

4

треба

да

бидат

дизајнирани

и

конструирани

на

начин

кој нивоата на бучава на границата на планираните

патни

коридори

не

надминува

еквивалент

нивото

на бучава

од

65 dB(A) денје, odnosno 50 dB(A) ноќе.

Page 330: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Page 331: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Сите

нови

извори

на

бучава

во

зградата

и

надвор заедно

не

смеат

да

го

зголемат

постојното

ниво

на

бучава

во

населените

места.

Максимална

дозволена

бучава

во

LA95 затворени

населени

места, се

пониски

за

10

dB од

LAeq наведени

во

табелата

подолу

Page 332: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Максимална

дозволено

еквивалентно

оценувачко ниво

на

бучава

во

станбени

затворени

простории

LRAeq. Тие

важат

за

затворени

прозорци

и

врати

на просториите.

Page 333: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Највисоки

дозволени

ниво

на

максимална стандардна

бучава

LRAFmax, NT, која

е

во

затворени

станбени

области

и

се

случила

како резултат

на

услуги

поврзани

со

работа

на

уреди

(уреди

снабдување

со

вода

и

одвод, средства

за набавка на струја, греење, вентилација

и

климатизација

лифтови, перење

системи, базени

и спортска

опрема,договори

за

собирање

и

депонирање на отпад, врата

на

погон

на

мотор

итн.

Page 334: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Максимално

дозволени

еквивалентни

нивоа на

бучава

во

затворени

простори

од

посебен

карактер

Page 335: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Бука

на

работно

место

� Поделба

на

највисоки

дозволени

нивоа:

� поради

опструкција/реметење

во

работата

� Приемање

во

однос

на

сигналот

опасност

и

/ или

упозорување

� поради

губење

на

слухот

Page 336: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Бука

на

работно

место

Во

однос

на

забележување

на

сигнал од

опасности

/ или

предупредување

� звучниот

сигнал

на

опасност

или

предупредување мора

да

биде

10 dB повисоки

од

постојните

нивоа

на

бучава

во

на

работното

местоПовремени

извори

на

бучаваПериодични

извори

на

бучава

се

чини

дека

се

ретки,

, како

што

се

сервисирање

на

опрема

и

водена

пареа, итн

� Во

1-4 зони, надворешниот

шум

да

не

надминува

70 dB (A) преку

ден

и

55dB (A) во

текот

на

ноќта.

� Индивидуалните

краткорочни

врвови

на

бучава

LRE не

се

дозволени

да

се:

� зона

5 да

се

зголемува

во

ден

на

25 dB (A) во

текот

на

ноќта

до

15 dB (A)

� зони

1-4 ќе

се

зголеми

во

ден

на

20 dB (A) преку

ноќ

за

10dB (A) на

пропишаните

вредност

Page 337: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Оценка

на

ниво

на

бука

Корекција

поради

impusен

звук корекција

поради

содржината

на

чисти

тонови

корекција

поради

времето

на

ден корекција

(позитивен

или

негативен) за

различниизвори

и

ситуации

Page 338: Arh. Fizika

Dozvoleni emisiski nivoa na buka

Оценка

на

ниво

на

бука

Корекција

поради

impusен

звук корекција

поради

содржината

на

чисти

тонови

корекција

поради

времето

на

ден корекција

(позитивен

или

негативен) за

различниизвори

и

ситуации

Page 339: Arh. Fizika

акустиката

на

просторот

2. Pojavi koi go pratat širenjeto na zvukot

Page 340: Arh. Fizika

Refleksija zvukaZvučnite

zraci

se

zamisleni pravci normalni na čeloto na

bran koj doađa od izvoraot na zvukot. Da bi zakonite od optikata vredele vo akusticata,

dolžinata na zvučniot bran

mora da bide mnogu pomala od dimenziite na površinata od koja branot se reflektira. (λ<l/4)

Kaj

refleksiite

na

ravniot zvučen

bran

od ravni

površini, reflektiranite zrci

će bidat

vo

ista

ravnina

kao i upadnite zraci, a agolot

na

refleksija e

ednakov

na agolot

na

upada

Page 341: Arh. Fizika

Konkaven

reflektor

Page 342: Arh. Fizika

Raven

reflektor

Page 343: Arh. Fizika

Konveksen

reflektor

Page 344: Arh. Fizika

Difrakcija na

zvučniot

branZvučnite

branovi

ja

zaobikoluvaat preprekata

i pri toa

go

menuvaat smjerot

na

širenje. Što je odnosot

na

branovata

dolžina

prema dimenzijata na pregradata

pomal,

toa

difrakcijata e

pogolema. Ako preprekata e mala vo

odnos na branovata dolžina, ona

skoro i da ne

vlijae na širenje na

zvučniot

bran.

Page 345: Arh. Fizika

Refrakcija na zvučniot

branZvučnite

branovi

se kršat

pri preodot

od

edna sredina

vo

druga,

slično kao i svjetlosnite zraci.

Goleminata na promenata na

smjerot

tj. refrakcijata

zavisi od

odnosot

na

brzina

na

širenja na

zvukot

vo sredinata.

2c1c

sinβsinα

=

Page 346: Arh. Fizika

Apsorpcija na

zvukotApsorpcijata

na

zvukot

e proces vo

koj zvukot

slabee

pri proadjanje

niz

nekoja

sredina. Pri apsorpcija

pogolem

del od

energijata

se

pretvara

vo

toplia

te. zvukot

vo

nekoj

materijal

se

apsorbira taka

da se pretvora

vo

drug oblik

na

energija

i

potoa

vo

toplina. Koga

zvučniot

bran udara

vo

nekoja

povrsina

postavena

na čvrsta

podloga, eden del od

zvučnata energije se reflektira, a ostanatiot

se apsorbira.

Za materijalite

se odreduva

koeficient

na

apsorpcija (α), koj e definiran kako odnos od

apsorbirana

i

vlezna

zvučna

energija.

Page 347: Arh. Fizika

Koeficijentot

na

apsorpcija e

vrzan so

koeficijentot na

refleksija

(r) i toa

preku

formulata:

α

= 1 −

r2

Toj

koeficient e važen da bi mozele

da

ocenime

koj materijal e pogoden

za odredena

namena

pri

projektiranje na

prostorijata

vo

praksa

(celta

može da bide: smaluvanje

na

vremeto na

ehoto/reverberacijata,

prigušuvanje

na

bukata

itd.).

So pomos na

apsorpcijski materijal i nivnite

akustički svojstava se dobiva kontrolirana apsorpcija vo

prostorijata

i se kontrolira raspredelbata

na

zvučnata energije.

Page 348: Arh. Fizika

Difuzija na

zvukotKaj

apsorpcija

i refleksija

agolot

na

upad

na zvučniot

bran

ednakov

e

na

agolot

na

refleksija.Za materijali

i povrsini

čija e branovitost

h kako veličinata

na

btanovata

dolzina

na

zvučniot bran(h ≈ λ) dolazi do

reflektiranje na

zvučni branovi

i pod aglite

koi

ne se

ednakvi so

agolot na

upadot

upada.

Page 349: Arh. Fizika

Pominuvanje

na zvučnata

energija

niz

kruti

materijaliKoga

zvukot

ce

dojde

do

nekoj

predmet,

edan del od

energijata

se

reflektira i apsorbira, a ostatokot

se prenesuva

na drugata

strana. Kolku

energije će se

reflektira, a kolku

predmetot

ce

propusti zavisi od odnosot

pomeđu akustičkiot

otpor na

materijata

od

dvete

strani na

predmetot.Zvučnata

energija će proadja

pomalku

od

edna

strana

na druga

koga

imame

pogolema

razlika

pomedju između tvrdosta

i gustinata, te. Koga e pogolema

razlikata

pomeđu akustičkite

otpori.

Page 350: Arh. Fizika

Za preminuvanje

na

zvukot

vazi

ravenstvoto:

E1

je gustina

na

zvučna

energija

vo

edna

materija, a E2

e gustina

na

zvučna

energija

vo

druga

materija, Z1

i Z2

se

akustički otpori.

221

21

2

1

)Z(ZZZ4

EE

+⋅⋅

=

Page 351: Arh. Fizika

Dopplerov efektPojavata

na

promenata

na

visinata

na

tonot

što go

proizveduva

izvorot

na

zvukot

koj se giba vo

odnos na slušačot

(npr. automobil koj so golema

brzina

pominuva

pokraj

slušačot) se

vika

Dopplerov efekt. Pricina za promena na visinata e toa što pri

približuvanje na

izvorot

na

zvuk do slušačot doladjaat

povece

zvučni branovi

vo

edinica

vreme

nego koga

izvorot

na

zvukot

stoi, tj. Frekvencijata na

zvukot

koja

slušačot

ja

slusa

togas e

povisoka

od

onaa

koja

izvorot

stvarno

ja

emitira. Situacijata

e obratna

koga

izvorot

se

oddalecuva

od slušatelot.

Pri toa

ne e važno da li se giba izvorot

na

zvukot

ili slušačot, vo

najcest

slučaju se gibaat

dvata

istovremeno.

Page 352: Arh. Fizika

Frekvencijata

koja se dobiva kako rezultat na Doppleroviot

efekt

izrazena e

so

formulata:

Kade

e c brzina

na

širenje na

zvukot

vo

vozduhot, cp

brzina na

dvizenje

na

slušačot, ci

e brzina na

izvorot na

zvukot, a fi

negova frekvencija.

ii

pp f

cccc

f ⋅±

=m

Page 353: Arh. Fizika

Stojni branoviStojni branovi

nastauvaat

koga

dvata

ednakvi

zvučni

branovi

(imaat

ista

valna

dulzina) se dvizat

eden prema drug (patuvaat

vo

sprotivni

smerovi). Taa

pojava nastanuva

koga

branot

udira

vo

nekojau prepreka

i doadja

do refleksija, npr. vo

paralelopipedna

prostorija

so tvrdi zidovi.

Osnovna osobina na

tie branovi

e deka

efektivnata vrednost

na

pritisokot

na nekoj

mesta

ce

bide

ednakva

na

nula.

Tie

mesta se narekuvaat

čvorovi

nabranot, dodeka

na mestata

oddaleceni

za četvrtina

branova

dolzina

od

čvorovite

na

branot

imame

ispupcuvanja

na

branot, i tamo e zvučniot

pritisok

maksimalen.

Page 354: Arh. Fizika
Page 355: Arh. Fizika

Paralelopipedna prostorijaDoadja

do pojava na

stojni branovi

na frekvencija za koja

vazi:

A, B i C se

dimenzii na

prostorijata, a

p, q i r celi broevi vključuvajći ja

I nulata.

Raspodelba

na

zvučniot

pritisok

vo

vakvi

uslovi

go dava izrazot:

222

Cr

Bq

Ap

2cf ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅⋅

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅⋅

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅⋅

⋅=C

zπrcosB

yπqcosA

xπpcosDz)y,p(x,

Page 356: Arh. Fizika

Raspredelba na zvučniot

pritisok

vo

prostorijata

A=10, B=6, C=3 i pri

p = 4, q = 2 i r = 0.

Page 357: Arh. Fizika

Optimalni odnosi na

dimenziite

na prostorijata

Bolt:

optimalen odnos se

2:3:5 i 1:21/3: 41/3 (1:1,26:1,5)Giford:

sproveduva

optimizacija na

dimenzijata

so

cel

na

jednolicna

raspodelba

na

modovite, pri pretpostavena

širina

na

modovite

od 20 Hz

Louden:

koristejći ja

stat. devijacija vo

razmacite pomeđu modovite

doadja

do idealen

odnos 1 : 1,4 :

1,9Bonello:

zgolemuvanje

na

brojot

na

modovite

od

terca

vo

terca

i udvostrucuvanje

na

dozvolenite modovi

dokolku

vo

tercata

ima 5 i povece

drugi

modoviWalker:

Kvalitetot

zavisi

od

razmakot između

modovite

Page 358: Arh. Fizika

Walker doadja

do baranja

koi davaat

golem niz

na

mozni

rešenja:

Od koi

edno

e

i 2,59 : 1,96 : 1.

4541,1

−≤≤Lz

Ly,

LzLx

Lz

Ly

LzLx 3< LzLy 3<

Optimalnite

odnos

na

dimenziite

Page 359: Arh. Fizika

Cox, D’Antonio i Avis koristat

analitička

postapka

i so optimizacija

na kompjuterski

proracun

dobivaat

da

optimalniot

odnos

go

zadovoluva

izrazot:

44,032,11,1

+≤≤Lz

LyLzLx

Lz

Ly

Optimalnite

odnosi na

dimenziite

Page 360: Arh. Fizika

Kritična (Schroederova) frekvencija

L ~ V1/3

= 4 .1 m

λ/L >> 1

fc

= 2000 (RT/V)1/2

(Hz)

Akustički malite

prostorii: volumen cca 70m3, te. prostori za koi

e validen

sledniot

izraz:

Nad

ovaa

frekvencija

vlijanieto

na

poedinecnite

modovi i titranjata

na

prostorijataa

ne vlijaat

na raspredelbata

na

zvučniot

pritisok.

fc e kritična frekvencija:

Page 361: Arh. Fizika

Kritična frekvencija

Page 362: Arh. Fizika

Trepkacki

branoviTrepkackite

branovi

nastanuvaat

koga

vo

nekoj

prostor imame

dva brana

čii

branovi

dolzini

malku se

razlikuvaat.

Toa

e periodično menjanje na

jakost

na

zvukot

na nekoe

mesto, najblisku sporedlivo so

amplitudna

modulacija.

Kako

rezultat

nastnuva

nov bran so

frekvencija

fs

koja e sredna vrednost na

osnovnite

frekvencii, no

amplitudata

mu se

menuva

od nula

do maksimum So frekvencijata

ft

koja e ednakva

na

razlikata

na frekvencijata

na

osnovnite

tonovi

(npr. ako se

frekvenciite

na

osnovnite

tonovi

10 i 9 Hz, togas

će nastapi

trepkanje

so

frekvencija

od 1 Hz).

Page 363: Arh. Fizika

Akustički

osobini na

prostorotDefinirani

se so tri ciniteli:

1.

Volumen

optimalnite

vrednosti zavisat

od namenata

na

prostorot, vlijae

na vremeto na

ehoto/reverberacijata2.

Oblik

go odreduva

rasporedot

na

zvučnoto

pole

vo

prostorijata3.

Akustička obrbotka

– količina, vrsta i

razmstuvanje

na

akustičkite

elementi

EHO/reverberacija

e kriva na

padot

na

nivoto

na

zvukot

vo

vreme, Merka

za EHO/reverberacija

e vreme

na

je vrijeme na

EHO/reverberacija

(RT ili

RT60)

Page 364: Arh. Fizika

Volumen

Koncertna

dvorana: 6,5 m3

po slušatel, optimalno 7-8 m3

Kino-dvorana: 3 do 4 m3

Predavalna:

4 do 5 m3

Page 365: Arh. Fizika

OblikPovolni oblici:

dolžina na prostorija pogolema od

širina, lepezasti oblici, konveksni

zakrivuvanja, reflektori

na

zvuk nad i pozadi

izvorot

na

zvuk

Nepovolni oblici:

okrugli i eliptični osnovi, konkavni zakrivuvanja, kupoli, paralelopipedni

prostorii

Page 366: Arh. Fizika

OblikPovolni oblici:

Page 367: Arh. Fizika

OblikIzrazito nepovolni oblici:

Page 368: Arh. Fizika

Akustička obrabotka•

Se Postignuva

so

akustički elementi:

apsorberi (porozni, rezonatorski, …)reflektoridifuzori…..

Page 369: Arh. Fizika

Zvuk vo

prostorot

Zvukot

na mestoto

na slušatelot

se sostoi

od direkten

zvuk i od zvuk

reflektiran od

zidovite

na

dvoranata

Page 370: Arh. Fizika

Zvuk vo

prostoru

Page 371: Arh. Fizika

Vremenski prikaz

na

zvučna energija

direkten

zvučen bran

direkten

(d) i reflektiran (r) zvučen

bran

Page 372: Arh. Fizika

Vremenski prikaz na

zvučnata energija

Vo

stvarnosta

prirastot

i opadjanjeto na zvučniot

pritisok

se

odvivaat

eksponencijalno

Page 373: Arh. Fizika

Sozdavanje

na zvukot

na

mestoto

na slušatelot

t

p

Page 374: Arh. Fizika

ODEK/ reverberacijaRanite

refleksii

sozdavaat

slika

za veličinata na prostorot

Ehoto

sozdava

cuvstvo

na

živosti

na

prostorot

Page 375: Arh. Fizika

ODEK/reverberacija•

Uvoto

ne e

sposobno

da

gi

razdvojuva

zvucite

koi doadjaat

vo

ramkite

na

20 ms, ali tie vlijaat

na cuvstvoto

na

promena

na

doadjanjeto na smerot na zvukot.•

Istaknatite

refleksiii

vo

drugiot

del

na

odekot

se slusaat

kako

eho.•

Poželno e da

se postigne

linearen

pad (vo

dB) na

zvukot

vo

prostorot.•

Kaj

akustički spoeni prostorii

(npr. studio-

režija) dominira akustičkata

slika na prostorijata

so

podolg

odek

Page 376: Arh. Fizika

Vreme

na

odekot

RT60

Se Definira kako

vreme potrebno zvukot

da

se utiša za 60 dB.

Page 377: Arh. Fizika

Vreme

na

odekot

RT60

Sabine : Vazi

za “ječne-ehoicni”

prostorii, te. onie

vo koi

e srednot

koeficient

na

apsorpcija

α < 0,2.

Eyring : Go dopolnil

Sabineoviot

izraz,

taka

da vazi

i za prostorii

so

pogolem

koeficient

na

apsorpcija

kako

I za apsorpcija

vo

vozduhot

zavisna

od

o vlažnosta

na

vozduhot

i frekvencijata

na

zvukot.

Fitzroy : Se koristi vo

slučaevi

za

izrazito neuednacena

akustička

obrbotka

po povrsinite

na

prostorijata.

Page 378: Arh. Fizika

Parametri vrzani

za RT60

EDT -

vreme na

rano opadjanje na

zvučnata

energija, te. pad od 0 do -10 dB ekstrapolirano na 60 dB pad.

Tr20, Tr25, Tr30, Tr35 -

se koristi kaj

nemoznosta za postiganje

na

dinamika

od 60 dB.

Predstavuva

vreme

na

pad

na

nivoto

od -5 dB do -20, -25, -30 odnosno -35 dB ekstrapolirano na 60 dB pad.

Page 379: Arh. Fizika

Zavisnosta

na

RT60

od frekvencijata

Page 380: Arh. Fizika

Zavisnost

na

RT60

od

volumenot

i namenata

na

prostorot

Page 381: Arh. Fizika

Vlijanieto

na

volumenot

i oblikot

na odekot

Page 382: Arh. Fizika

Vlijanieto

na

volumenot

i oblikot na odekot

Page 383: Arh. Fizika

Vlijanieto

na

volumenot

na odekot

Page 384: Arh. Fizika

Vlijanieto

na

volumenot

na odekot

Page 385: Arh. Fizika

Vlijanieto

na

oblikot

na odekot

Page 386: Arh. Fizika

Vlijanieto

na

oblikot

na odekot

Page 387: Arh. Fizika
Page 388: Arh. Fizika

Akustika

na prostorot

4. Zvučnoto

pole

vo

zatvoren prostor

Page 389: Arh. Fizika

Reflektiran zvuk (difuzno zvučno pole)

I e neusmeren izvor na

zvuk

so konstantna akustička

snaga

P. Gustinata

na

zvučnata

energija

ωr

na

vakviot

izvor izračena vo

prostorijata

sopovršina na

zidovi

S i prosečen

koeficient

na

apsorpcija

α ednakva

e:

αω cSP

r

4=

Page 390: Arh. Fizika

Direkten

zvuk (slobodno zvučno pole)

I e neusmeren izvor

na

zvuk

so

konstantna

akustička snaga

P. Gustinata

na

zvučnata

energije ωd

na vakviot

izvor na oddalecenost

r od izvorot

ednakva

e:

crP

d 2 4πω =

Page 391: Arh. Fizika

Zvučno pole vo

zatvoren prostor

40

50

60

70

80

90

100

1 2 4 8 16 32 64 128 256

r (m)

p (d

B)

Page 392: Arh. Fizika

Radius na

sala

rh

Oddalecenosta

od izvorot

na

zvukot, na koj dvete

polinja

se ednakvi

se

narekuva

radius na

salata

rh

.

Za oddalecenost

r < rh dominantna komponenta zvučnoto

pole

doadja

od

di k

i

k

RTVSrh

60 1,0

41

ππα

==

Page 393: Arh. Fizika

Radius na

salata

rh

Radius na

salata

zavisi

od

primenetata

akustička obrabotka, a ne od

snagata

na

izvorot.

Ako se raboti

za

izvor (zvučnik) ili priemnik

na

zvuk (mikrofon) koj se

usmereni (G > 1), radiusot

na

dvoranata/salata

se zgolemuva

za faktor G½.So zgolemuvanje

na

apsorpcijata

vo

prostorijata, se

zgolemuva

i rh

.

Page 394: Arh. Fizika

Uslovi

za dobra

akustikua)

Vo prostorijata

nesmee

da

ima

buka, nitu

vnatresna

nitu

nadvoresnab)

Na site mesta

zvukot

mora da

bide dovolno glasen

c)

Vo slusnoto

podracje

nesmee

da

ima

eho

ili

flater- eho

d)

Na site mesta

vo

prostorijata

glasnosta

na

zvukot mora da

bide približno ednakva

e)

Vo

prostorijata

ne smejat

da

nastanat

nesakani rezonanci

f)

Odekot-ehoto

mora da

bide dovolno

malo

da bi se izbnale

preklopuvanjata

na

posledovatelnite

zvuci

vo

govorot

I muzikata.

Page 395: Arh. Fizika

Glasnosta na zvukot•

je subjektivna

jačina

zvuka

određene

frekvencije

izražena

Phonima. •

Uho

je prijemnik

zvuka

koji

radi

na

istom

principu

kao

i mikrofon: zvučnu

energiju

pretvara

u električnu

i te

impulse predaje

mozgu.•

Ali uho

ne čuje

sve

tonove

jednako. Zvukove

niskih

frekvencija

uho

vrlo•

slabo

čuje, srednje

registrira

podjednako

kao

mjerni

instrument, a •

zvukove

visokih

frekvencija

čuje

slabije.•

Isto

tako

za svaku

čujnu

frekvenciju

postoji

najniži

zvučni

tlak

koji

uho

može

čuti. •

Objektivna

jačina

zvuka

izmjerena

instrumentom

i subjektivni

dojam•

se razlikuju.•

Na temelju

ispitivanja

nastale

su

krivulje

jednake

glasnoće

za čujno•

područje

frekvencije

(Fletcher –

Munsonove

krivulje).•

Slične

krivulje

daju

mjerači

buke

koji

na

posebnim

skalama

očitavaju•

glasnoću

i intenzitet

zvuka.•

Prema

krivuljama

npr. zvuk

frekvencije

od

30 Hz čovjek

ne čuje

do •

intenziteta

od

60 dB, to znači da je glasnoća

0 Phona.•

Kod

standardnog

tona

od

1000 Hz glasnoća

i intenzitet

zvuka

su

isti.

Page 396: Arh. Fizika

Glasnosta na zvukot•

je subjektivna

jačina

zvuka

određene

frekvencije

izražena

Phonima. •

Uho

je prijemnik

zvuka

koji

radi

na

istom

principu

kao

i mikrofon: zvučnu

energiju

pretvara

u električnu

i te

impulse predaje

mozgu.•

Ali uho

ne čuje

sve

tonove

jednako. Zvukove

niskih

frekvencija

uho

vrlo•

slabo

čuje, srednje

registrira

podjednako

kao

mjerni

instrument, a •

zvukove

visokih

frekvencija

čuje

slabije.•

Isto

tako

za svaku

čujnu

frekvenciju

postoji

najniži

zvučni

tlak

koji

uho

može

čuti. •

Objektivna

jačina

zvuka

izmjerena

instrumentom

i subjektivni

dojam•

se razlikuju.•

Na temelju

ispitivanja

nastale

su

krivulje

jednake

glasnoće

za čujno•

područje

frekvencije

(Fletcher –

Munsonove

krivulje).•

Slične

krivulje

daju

mjerači

buke

koji

na

posebnim

skalama

očitavaju•

glasnoću

i intenzitet

zvuka.•

Prema

krivuljama

npr. zvuk

frekvencije

od

30 Hz čovjek

ne čuje

do •

intenziteta

od

60 dB, to znači da je glasnoća

0 Phona.•

Kod

standardnog

tona

od

1000 Hz glasnoća

i intenzitet

zvuka

su

isti.

Page 397: Arh. Fizika

Pojavi

pri

sirenje

na

zvukot•

U mirnoj

atmosteri

kod

iste

temperature i vlage

zvuk

se

pravolinijski

rasprostire

na

sve

strane. •

Kod

točkastog

izvora

zvuka

(govor

jednog

čovjeka) zvuk

se

širi

u vidu•

koncentričnih

lopti, kod

linijskih

izvora

(željeznica) u vidu

valjkastih

ljuski.•

Interferencija

zvučnih

valova

- je pojačavanje, oslabljenje

ili

poništenje

zvučnih

valova

koje

nastaje

pri

sudaranju

valova raznih

valnih

dužina

(primjer

sumrak).

• Refleksija

(odbijanje) -

od

jednog

zvučnog

udarca

do drugog

mora

proći

min 1/10 sek

da

bi uho

osjetilo

reflektirani

zvuk. U zatvorenom

manjem

prostoru

zvuk

se odbija

od

stijena

pa

ga

uho

osjeća

kao

jedan

pojačani

zvuk

(u protivnom

čujemo odjek).

• Difrakcija

(skretanje) -

ako

zvučni

val

naiđe

na

prepreku,

ovisno

o istoj, može

doći

do difrakcije, zvučne

sjene

ili, ako je mala prepreka, do refleksije.

Page 398: Arh. Fizika

Pojavi

pri

sirenje

na

zvukot•

Refrakcija

(prelamanje

valova)

- slično

zrakama

svjetla

i

zvučne

zrake

lome

se pri

prelazu

iz

jedne

sredine

u drugu. U atmosferi

zrake

se lome

prema

gore ako

je dolje

topliji

zrak

a

prema

dolje

ako

je dolje

hladniji

zrak

(čamci

na

moru

ljeti, iznad

mora

hladniji

zrak

-

daleko

se čuje).

• Apsorpcija

(upijanje)

-

Prilikom

nailaska

zvučnih

valova

na

prepreku

jedan

dio

zvučne

energije

će

se reflektirati

a drugi će

apsorbirati

prepreka. Koliko

će

apsorbirati

ovisi

o vrsti

materijala

i frekvenciji. Omjer

apsorbiranog

i reflektiranog zvuka

naziva

se koeficijent

apsorpcije

(za mramor

0,01, za

mineralnu

vunu

0,78).•

Rezonancija

-

Tijelo

koje

titra

nagoni

zvučnim

udarcima

druga

tijela

u svojoj

blizini

da

titraju

ukoliko

su

podešeni

na isti

broj

titraja

u sek. (napnemo

dvije

žice

gitare

na

• isti

ton, jednu

trznemo

i utišamo, druga

će

zazvučati).

Page 399: Arh. Fizika

Pojavi

pri

sirenje

na

zvukot

Page 400: Arh. Fizika

Pojavi

pri

sirenje

na

zvukot

Page 401: Arh. Fizika

Zvucna

izolacija

vo

zgradi•

Klasifikacija

buke

vo

građevinarstvo:•

1. Vozdusna

buka

e zvuk

koj

se prenesuva

preku

vozduh

(govor, muzika).

2. Udarna

buka

ili

topot

nastanuva

so udiranje

po

tvrda

podloga

niz

koja•

se prenosuva

na

vozduh•

3. Vibracii

nastanuvaat

so rabota

na

masini

koi

ja

tresat

podlogata

pa niz

nejze

kako

I topotot

se prenosuvaat

na

vozduh. •

Za sekoja

vrsta

na

buke

mora

da

se predvidi

soodveten

nacin

ana

izolacija

I zastita•

Pri

doaganje

na

zvucnite

branovi

na

prepreka

se slucuva

slednoto: •

1. edan

del na

zvucnata

energija

se reflektira•

2. eden

mal del se pretvara

vo

toplinska•

3. eden

del se siri

niz

konstrukcijata

I ce

se prenese

vo

drugite

pristorii•

4. eden

del dirktno

ce

pomine

niz

preprekata

I ce

se prenese

vo

sosednat

prostorija

Page 402: Arh. Fizika

Zvucna

izolacija

na

konstrukcii

protiv vozdusna

buka

Ispitivanja

su

pokazala

(Bergerovo

pravilo) da

apsorpcija

zida

raste

upravno

s •

njegovom

težinom•

zid

težine

u kg 10 50 100 300 500 1000•

apsorpcija

u dB 27 38 40 47 51 54•

Iz

tabele

vidimo

da

je težina

zida

od

cca

350-400 kg optimalna

za apsorpciju•

zvuka

jer

dvostruko

i trostruko

povećanje

težine

daje

malo

povećanje•

apsorpcije.•

Prema

tome općenito

smatramo

da

konstrukcija

zadovoljava

u pogledu

zaštite•

od

zračne

buke

ukoliko

ima

površinsku

težinu

veću

od

350 kg/m2 i ako

se •

radi

o masivnoj

konstrukciji. Kod

šuplje

konstrukcije

(polumontažni

stropovi) •

težina

iste

mora

biti

veća

od

400 kg/m2.•

Budući

da

sve

više

upotrebljavamo

lake pregrade

u građevinarstvu

takve•

konstrukcije

morat

će

se posebno

ispitivati

i dokazivati.•

U pravilu

razlikujemo

jednoslojne

i višeslojne

pregrade. Dok

jednoslojna•

pregrada

vibrira

kao

jedna

cjelina, višeslojna

će

titrati

svaki

sloj

sa

različitim•

amplitudama, ovisno

o materijalu

slojeva. U pravilu

dvostruke

pregrade

koje•

se sastoje

od

2 kruta

materijala

iste

težine

(2x7 cm opeka) treba

izbjegavati•

(ili

ispuniti

izolacijskim

materijalom) jer

među

njima

dolazi

do pojave•

rezonancije

te

takav

zid

npr. može

imati

manju

vrijednost

zvučne

zaštite•

nego

da

je izveden

u jednom

sloju.

Page 403: Arh. Fizika

Zvucna

izolacija

na

konstrukcii

protiv vozdusna

buka

Pod određenim

uvjetima

može

se dogoditi

da

pregrada

uopće

ne apsorbira•

dio

zvuka, a to se događa ako dođe

do podudarnosti

zvučnih

valova

iz•

zraka

i titranja

same pregrade. Frekvencija

kod

koje

dolazi

do podudarnosti•

valnih

dužina

naziva

se kritična

frekvencija

i može

se izračunati.•

Kod

višeslojnih

pregrada

osim

korištenja

izolacijskih

materijala

(mineralna•

vuna, pepeo, guma) možemo

postići

dobru

zvučnu

izolaciju

korištenjem•

pojave

interferencije

zvučnih

valova

(npr. višeslojna

pregrada

sa

zračnom•

šupljinom

u koju

se ovjesi

tkanina, ljepenka

i sl.).•

Kod

konstrukcije

višeslojnih

pregrada

važno

je detaljiranje

spojeva

pojedinih•

slojeva

kao

i rješenje

rubova. Ne smiju

biti

kruti

već

elastični

materijali

(filc•

od

min. vune, lake građ. ploče i sl.)•

Primjeri:•

zid

od

opeke

25 cm (450 kg/m²) dobro

će

apsorbirati

zvuk. •

pregradni

zid

od

staklenih

blokova

(luxfer

opeka) kod

1000 Hz i intenziteta•

od

90 dB apsorbirati

će

60 dB, dakle

odličan

izolacijski

pregradni

zid.•

zid

od

bloketa

25 cm obostrano

ožbukan

zadovoljava

iako

ima

šupljine, jer•

su

stijenke

dovoljno

masivne

pa ne djeluju

kao

membrane koje

stvaraju•

rezonancu.•

dvoslojni

zid

od

2x5 cm drvolita

obostrano

ožbukan

ne zadovoljava, ali

ako•

u 4 cm zračne

šupljine

ovjesimo

ljepenku

dobijemo

zadovoljavajući zid.

Page 404: Arh. Fizika

Zvucna

izolacija

na

konstrukcii

protiv vozdusna

buka

Page 405: Arh. Fizika

Zvucna

izolacija

na

konstrukcii

protiv udarna

buka

Stropne

konstrukcije

moraju

imati

zadovoljavajuću

izolaciju

od

zračne

i •

udarne

buke, a zidovi

samo

od

zračne.•

Udarni

zvuk

nastaje

i širi

se direktno

u materiji, zato

njegov

dijagram

ima

obrnute

vrijednosti, strop mora

primiti

što

manji

intenzitet

zvuka.•

Za zaštitu

od

topota

izvodimo

tzv. plivajuće

podove

kod

kojih

podna•

površina

leži

na

sloju

izolacijskog

materijala.•

Pri

tome treba

paziti

da

se izolacijski

materijal

(mineralna

i staklena•

vuna, stiropor, pluto, guma) provuče i bočno

te

oko

cijevi

i kanala

koji•

vertikalno

probijaju

konstrukciju

da

se izbjegnu

zvučni

mostovi.•

PLIVAJUĆI PODOVI: •

s estrihom

(podlogom):•

cementni

estrih

-

cem. mort ili

beton

MB 25 sa

sitnim

agregatom. Kod•

većih

površina

armira

se križnom

armaturom

Ø

3/20 cm, min d = 3,5 cm.•

Magnezitni

estrih•

gipsani

estrih

3,5 -

4,5 cm•

asfaltni

mastiks

(bitumen + mineralni

sastojci) + fino

kameno

brašno•

bez

estriha

-

za podove

u vidu

brodskog

poda

ili

parketa

Page 406: Arh. Fizika

Zvucna

izolacija

na

konstrukcii

protiv udarna

buka

• •

Page 407: Arh. Fizika

Zvucna

izolacija

na

konstrukcii

protiv udarna

buka

• •