TEPELNÉ VLASTNOSTI STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ

Katedra materiálového inženýrství a chemie ■■■■■

- šíření tepla materiály

- tepelně fyzikální veličiny (měrná tepelná vodivost, měrnátepelná kapacita, lineární délková teplotní roztažnost)

- tepelně technické veličiny (tepelná jímavost, součinitel teplotní vodivosti, tepelný odpor vrstvy materiálu, součinitel prostupu tepla)

parametry důležité především pro materiály konstrukcí, které oddělují prostředí s rozdílnými teplotními, vlhkostními a tlakovými parametry

Obsah přednášky:

2

Tepelné materiálové parametry dělíme na:

o tepelně fyzikální veličiny – měrná tepelná vodivost, měrnátepelná kapacita, lineární délková teplotní roztažnost

- definují přímo vlastnosti a chování materiálů

o tepelně technické veličiny – tepelná jímavost, součinitel teplotní vodivosti, tepelný odpor vrstvy materiálu, součinitel prostupu tepla

- popisují vlastnosti konstrukce v závislosti na jejím geometrickém uspořádání a použitých materiálech

o akumulační (tepelná kapacita)

o transportní (součinitel tepelné vodivosti, teplotní vodivosti)

o mechanické (teplotní roztažnost, objemové změny)3

Normy definující tepelné vlastnosti stavebních materiálů a požadavky na tepelně izolační funkci stavebních konstrukcí:

ČSN 73 0540-1 Tepelná ochrana budov. Část 1: Termíny, definice a veličiny pro navrhování a ověřování. (červen 2005), nahrazení normy z roku 1994.ČSN EN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Funkčnípožadavky. (duben 2007) – nahrazení stávajících norem z let 1994, 2002, 2005. ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Část 3: Výpočtovéhodnoty veličin pro navrhování a ověřování. (listopad 2005), nahrazení normy z roku 1994.ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Část 4: Výpočtovémetody. (červen 2005), nahrazení normy z roku 1994.ČSN EN 12524 Stavební materiály a výrobky – Tepelné a vlhkostní vlastnosti – Tabulkové návrhové hodnoty (2001).

4

ČSN EN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Funkční požadavky. (duben 2007)

- norma stanovuje požadavky na měrnou spotřebu energie pro vytápění a celkovou spotřebu energie v budově a to včetně spotřeby energie pro osvětlení vyjma technologického vybavení

5

Energetickýdruh budovy

Jednotka Spotřeba energie v doměPro vytápění Celková

Pasivní dům [kWh.m-2.h-1] 15

50

115

220

42

Nízkoenergetickýdům

[kWh.m-2.h-1] 130

Běžnánovostavba

[kWh.m-2.h-1] 170

Starý dům [kWh.m-2.h-1] 280

Tepelně-technické normy zavádějí tři typy tepelněfyzikálních veličin:

o normové hodnoty – číselná hodnota veličiny stanovenánormalizovaným postupem

o charakteristické hodnoty – číselná hodnota veličiny statisticky vyhodnocená z naměřených hodnot

o výpočtové hodnoty – stanovené výpočtem podle norem na základě normové nebo charakteristické hodnoty této veličiny (případně přímo tabulková hodnota dle normy) – zavedeníbezpečnostních přirážek, koeficientů, hodnot určujících vlastnosti materiálu apod.

6

7

Šíření tepla materiály

• Přenos tepla - podle fyzikální podstaty dějů, jimiž jsou realizovány, se rozlišují tři druhy přenosu tepla:

• vedením (kondukcí) v látkách• prouděním (konvekcí) látek• zářením (radiací)

• Vedení - přenos tepla vedením probíhá ve spojitém látkovém prostředí- stavební částice látky si předávají kinetickou energii neuspořádaných tepelných pohybů, která se tím přenáší zmíst vyšší teploty do míst o nižší teplotě látky- vedení tepla probíhá v látkách pevných, kapalných i plynných

Proudění- přenos tepla prouděním látky je vázán taktéž na spojitélátkové prostředí

- probíhá pouze v tekutinách, tj. v kapalinách a plynech

- samovolné proudění je vyvoláno tím, že se ohříváním v důsledku roztažnosti zmenšuje hustota látek

- pokud vznikne mezi místem ohřevu a místem ochlazení v tekutině teplotní rozdíl, ohřívaná část tekutiny stoupá při vytlačování ochlazené těžší části

- v kapalinách a zvláště v plynech přenos tepla prouděním převažuje nad přenosem tepla vedením

8

Záření- přenos tepla zářením nevyžaduje látkové prostředí

- teplo se přenáší elektromagnetickým zářením

- energetická výměna mezi plochami o různé teplotě

- pokud je přenos tepla zprostředkován převážněinfračerveným zářením (vlnová délka 760 nm – 1 mm), nazývá se tento přenos sálání

9

10

Stavební materiály – převážně porézní nebo mezerovité- kromě kondukce se uplatňuje při přenosu tepla takékonvekce a záření- zejména u větších pórů je nutné brát v úvahu také prouděníplynů či par- na protilehlých stranách pórů dochází také k šíření tepla sáláním

způsob šíření tepla v materiálu je závislý na následujících vlastnostech:o pórovitosti (velikosti pórů) a objemové hmotnostio struktuřeo teplotěo typu materiálu (kov, nekov)o vlhkosti

11

Vliv tepla na materiály

Vlivem tepelné energie přidané do materiálu dochází ke změně jeho teploty, která je doprovázena změnami rozměrůmateriálu (objemu - pórovitosti), změnou pevnosti, tvrdosti, tažnosti, látkového složení atd.tepelnou závislost obecně vykazují veškeré materiálovéparametry- délkové (objemové) změny vyvolané v materiálu vlivem změny teploty mohou vést (v závislosti na pevnostních charakteristikách materiálu) ke vzniku trhlin, na to jsou citlivápředevším souvrství materiálů o různé tepelné roztažnosti- tepelná energie může v materiálu vyvolat i další významnézměny vedoucí až k narušení celistvosti (např. rozpad po vysušení – sádra)

12

Měrná tepelná vodivost – součinitel tepelné vodivostiλ [Wm-1K-1]

- vyjadřuje schopnost materiálu vést teplo- udává tepelný výkon, který projde plochou homogenního

materiálu o velikosti 1 m2 do vzdálenosti 1m při teplotním rozdílu 1K

Transport tepla lze popsat například Fourierovým vztahem

[Wm-2]

- součinitel teplené vodivosti se dosazuje do tepelnětechnických výpočtů vlastností stavebních konstrukcí(výpočet součinitele prostupu tepla, tepelný odpor konstrukce)

gradTq λ−=

13

Podle součinitele tepelné vodivosti můžeme stavebnímateriály rozdělit na:

o vysoce tepelně izolační materiály λ = 0,03 – 0,10 Wm-1K-1(objemová hmotnost do 500 kgm-3)

o materiály s dobrými tepelně izolačními vlastnostmiλ = 0,10 – 0,30 Wm-1K-1 (objemová hmotnost do 800 kgm-3)

o materiály se středními tepelně izolačními vlastnostmiλ = 0,30 – 0,60 Wm-1K-1 (objemová hmotnost do 1600 kgm-3)

o materiály s běžnými tepelně izolačními vlastnostmiλ = 0,60 – 1,25 Wm-1K-1 (objemová hmotnost do 2400 kgm-3)

o hutné anorganické materiályλ = 1,25 – 3,5 Wm-1K-1 (objemová hmotnost > 2400 kgm-3)

o ostatní hutné ortotropní materiályλ > 3,5 Wm-1K-1

o kovy s velikostí tepelné vodivosti λ > 50 Wm-1K-1

14Závislost součinitele tepelné vodivosti na objemové hmotnosti

15

Závislost součinitele tepelné vodivosti na objemové hmotnosti1 – lehký beton z experlitu, 2 – pórobeton, 3 – plynosilikát, 4 – lehký beton z keramzitu, 5 - cihelný střep

16Závislost součinitele tepelné vodivosti Liaporu na sypné hmotnosti

17

- na součinitel vlhkostní vodivosti má výrazný vliv vlhkost materiálu (s nárůstem vlhkosti dochází k poklesu tepelněizolačních vlastností) způsobeno součinitelem tepelné vodivosti vody (cca 0,58 Wm-1K-1), která je cca 25x > než tepelná vodivost vzduchu (cca 0,025 Wm-1K-1) a takétím, že dochází k šíření tepla prouděním

- v případě, kdy dojde k zmrznutí vlhkosti, dochází k dalšímu nárůstu součinitele tepelné vodivosti ( λ = 2,3 Wm-1K-1 při -10°C)

18

- podstatný nárůst součinitele tepelné vodivosti vlivem nárůstu vlhkosti má významné důsledky při praktickém prováděnítepelných izolací – nasákavé materiály je nutné v průběhu skladování, montáže a i po zabudování do konstrukce dostatečně chránit proti pronikání vlhkosti

- při návrhu tepelně izolačních systému a konstrukčních detailů je tedy nutné počítat se součinitelem tepelné vodivosti, který odpovídá praktické vlhkosti materiálu (ne dokonale vysušenému materiálu)!!!

- v ČSN 73 0540-1 je vyjádřena změna velikosti součinitele vlhkostní vodivosti v závislosti na změně vlhkosti pomocívlhkostního součinitele materiálu (případně konstrukce)

Zu [-] (dříve Zw)

19

Vlhkostní součinitele materiálu Zu [-]

- a2 součinitel regresní lineární závislosti součinitele teplotnívodivosti na hmotnostní vlhkosti (směrnice závislosti)

- λk charakteristická hodnota součinitele tepelné vodivosti

2u

k

aZλ

=

20Závislost součinitele tepelné vodivosti na obsahu vlhkosti

21

Závislost součinitele tepelné vodivosti na obsahu vlhkosti desek EPS - S každým objemovým % obsahu vlhkosti roste tepelnávodivost o 3 - 4 % (měřeno na zkušebních tělesech o objemovéhmotnosti 16 kg/m3).

22

- pro zvýšení tepelně izolačních vlastností materiálu je výhodnější větší množství malých pórů oproti pórům velkým, v kterých probíhá radiace

- anisotropní materiály mají v jednotlivých směrech různéhodnoty součinitele teplené vodivosti (minerální vlny, lamináty s výztuží ze skleněných vláken, dřevo)

23

- u porézních materiálů dochází se zvyšováním teploty k intenzivnějšímu sálání v pórech

nárůst součinitele tepelné vodivosti

- pro informativní stanovení závislosti mezi teplotou a součinitelem tepelné vodivosti je možno použít vztah:

0 0,0025t tλ λ= +

24

Závislost součinitele tepelné vodivosti na teplotě EPS desky (měřeno na zkušebních tělesech o objemové hmotnosti 20 kg/m3).

Měření součinitele tepelné vodivosti• metody přímé• metody nepřímé

Základem všech metod je znalost rozložení teploty (teplotního pole) v měřeném vzorku materiálu.

Podle toho, jakým způsobem se ve vzorku vytváří teplotnípole rozdělujeme metody na stacionární – měření probíháza stálého tepelného výkonu a nestacionární – tepelný výkon se během měření mění.

Stacionární metody jsou exaktnější, jednodušší, spolehlivějšía snáze kontrolované. Na druhé straně je dosaženíustáleného teplotního stavu časově náročné a to i při měřenírelativně malých vzorků – zdlouhavé, při měření vlhkých vzorků může dojít k redistribuci vlhkosti a tím ke změnětepelné vodivosti zkoušeného vzorku.

25

Metody měření součinitele tepelné vodivosti lze takérozdělit podle dalších aspektů:

o podle tvaru zdroje – bodové, liniové (kruhové, přímkové), plošné, objemové a kombinované

o podle tvaru měřeného vzorku – vzorky nedefinovaného tvaru, definovaného geometrického tvaru (koule, destička, válec)

o podle časové průběhu tepelného příkonu zdroje

26

Přístroje pro měření součinitele tepelné vodivosti

- přístroj Shotherm Showa Denko – měření v nestacionárním stavu- princip měření je založen na metodě horkého drátu –- měření teplotního nárůstu v definované vzdálenosti od lineárního zdroje tepelné energie, který působí konstantním výkonem na jednotku délky- drátem, umístěným v ose vzorku, se dodává konstantnítepelný tok- s časem dochází k exponenciálnímu nárůstu teploty

- topný drát je umístěn mezi dvě vrstvy zkoumaného materiálu (Shotherm – jedna část vzorku nahrazena materiálem nepropustným pro teplo o známém λ)

27

2 1

2 1

ln( )4 ( )q t t

T Tλ

π⋅ −

=−

28

- měření trvá řádově v desítkách sekund, což umožňuje měření vlhkých vzorků

Přístroj ISOMET 104 (Applied Precision)- přístroj je založen na nestacionárním způsobu měření- do analyzovaného vzorku jsou vysílány tepelné impulsy a následně je měřena časová závislost teplotní odezvy materiálu- teplota je vzorkována a jako funkce času přímo vyhodnocena jako funkce času pomocí polynomiální regrese

29

Stacionární metody - Gaurded hot plate - Metoda Poensgenova, Poensgen-Eriksonova metoda, Bockovametoda- měření je založeno na průchodu ustáleného toku tepla z měřící topné desky zkoušeným vzorkem k chlazené desce přístroje

• Metody nepřímé- založeny na měření jiné fyzikální veličiny, z níž pak lze tepelnou vodivost odvodit (dynamická metoda určení teplotnívodivosti – difuzivity a)

Rovnice vedení tepla:

ρλ

ca =

)(xT

xtTc

∂∂

∂∂

=∂∂ λρ )( tλλ =

(inverzní analýza experimentálně stanovených teplotních profilů – obdobné s řešením inverzní úlohy transportu vlhkosti)

30

Tepelná kapacita c- měrná – vztažena na kg látky [J kg-1 K-1]- objemová – vztažena na m3 látky [J m-3 K-1]

-udává množství tepla, které je nutné dodat 1 kg (m3) materiálu aby se ohřál o 1K

- index x značí druh termodynamické změny stavu, při níž jetělesu přiváděno teplo (konstantní tlak, objem), nemění-li se při dodávání tepla látce její objem, dodané teplo pouzezvyšuje vnitřní energii látky a její teplota roste, může-li se přiohřívání objem látky zvyšovat, koná látka při rozpínánípráci a tuto práci je nutné krýt dalším dodáním tepla- u pevných a kapalných látek malá tepelná rozpínavost a proto nerozlišujeme cp, cv.

xx dT

dQm

c ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

1

31

- je také vysoce závislá na vlhkosti a teplotě- s nárůstem vlhkosti roste také měrná tepelná kapacita-aditivní veličina závislost měrné tepelné kapacity na vlhkosti lze vyjádřit jednoduchým směšovacím vztahem

- kde c je měrná tepelná kapacita vlhkého materiálu- cw měrná tepelná kapacita vody (cca 4182 J/kgK při 20°C)- hmotnostní obsah vlhkosti [kg/kg]- c0 měrná tepelná kapacita suchého materiálu

- závislost měrné tepelné kapacity na teplotě není možnépopsat žádným obecně platným vztahem, neboť je zcela individuální pro každý druh materiálu

)1/()( 0 uuccc w ++=

32

33

34

35

36

Měření měrné tepelné kapacity

• kalorimetrická měření – nádoba opatřena teploměrným zařízením• princip měření je založen na zákonu zachování tepla- v uzavřené tepelně izolované soustavě se tepla přijatástudenějšími tělesy rovnají teplům odňatým teplejším tělesům za předpokladu, že tělesa nemění svá skupenství, nepůsobína sebe chemicky a nevykonávají při tomto procesu žádnou vnější mechanickou práci- výměna tepel mezi tělesy trvá tak dlouho, dokud v soustavěnedojde k vyrovnání teplot všech těles

Kalorimetrická rovnice

TmcQ x Δ= ∑∑==

=n

iii

n

iiii cmttcm

11

37

Měření měrné tepelné kapacity – adiabatický kalorimetr I/II

– mají stěny dokonale tepelně izolovány od okolí– dodávané teplo způsobí vzrůst teploty uvnitř kalorimetru –směšovací kolorimetr

TTTT

Mvcmc kvv

−−+

=2

1

mv … hmotnost kapaliny

cv … měrná tepelná kapacita kapaliny

vk … vodní hodnota kalorimetru

T … konečná teplota lázně kalorimetru

T1 … počáteční hodnota lázně kalorimetru

T2 … teplota vzorku před vhozením do kalorimetru

38

Měření měrné tepelné kapacity – adiabatický kalorimetr II/II

Mk … hmotnost suchého kalorimetru

M1 … hmotnost kalorimetru naplněného vodou do ½

T1 … teplota v kalorimetru na počátku měření

T2 … teplota ohřáté vody

)()(1868,41

112

12 kk MMTTTTMMv −−

Δ−−

−=

39

Teplotní délková a objemová roztažnost

• mezi nejdůležitější tepelné vlastnosti stavebních materiálůpatří kromě tepelné kapacity a tepelné vodivosti také teplotnídélková a objemová roztažnost• vlastnosti, které v mnohých případech rozhodují o použitímateriálů• !!!! vlivem teploty může docházet také ke smršťování – vznik smykových (případně tahových) trhlin ve zdivu

součinitel délkové teplotní roztažnosti α [K-1]- vyjadřuje reakci materiálu na změnu teploty (změna rozměrů ve všech směrech)- protože u stavebních materiálů zabudovaných v konstrukcích převažuje většinou jeden rozměr, posuzujeme je většinou podle změny délky ΔL

40

• u většiny tradičních materiálů se součinitel lineární délkovéroztažnosti pohybuje v rozsahu 6 – 16 x 10-6 K-1

• např. u betonů a oceli se uvažuje hodnota stejná 10 - 12 x 10-6 K-1

• pozor na spolupůsobení materiálů zabudovaných v konstrukci !!! vnitřní pnutí, deformace !!!

součinitel objemové teplotní roztažnosti γ [K-1]- pro pevné látky s isotropní strukturou lze vzhledem k maléhodnotě α volit vztah

dTldl α0=

3γ α≅0

1 dVV dT

γ =

41

Tepelně-technické vlastnosti materiálů

• počítají se na základě známých (změřených) hodnot tepelně-fyzikálních veličin

• tepelná jímavost

• součinitel teplotní vodivosti

• tepelný odpor vrstvy materiálu

• součinitel prostupu tepla

42

Tepelná jímavost materiálů b [W2sm-4K-2]

• vyjadřuje schopnost materiálu přijímat nebo uvolňovat teplo

• čím větší je tepelná jímavost materiálu, tím materiál méněpřijímá, ale i uvolňuje teplo

• nízká hodnota tepelné jímavosti pak znamená, že materiál rychle přijme teplo, ale také ho rychle uvolní

λ součinitel tepelné vodivostic měrná tepelná kapacitaρv objemová hmotnost

Vb cλ ρ= ⋅ ⋅

43

Součinitel teplotní vodivosti a [m2s-1]

• popisuje schopnost materiálu o definované vlhkosti vyrovnávat rozdílné teploty při neustáleném vedení tepla (důležité např. při přerušovaném vytápění)

• platí, že čím vyšší je velikost součinitele teplotní vodivosti, tím rychleji probíhá vyrovnání teplot

λ součinitel tepelné vodivostic měrná tepelná kapacitaρv objemová hmotnost

V

ac

λρ

=⋅

44

Tepelný odpor vrstvy materiálu R [m2KW-1]

• dříve návrhová hodnota dle norem ČSN• vyjadřuje tepelně izolační vlastnosti materiálu o konkrétnítloušťce• čím je vyšší, tím více materiál (konstrukce) izoluje

λ součinitel tepelné vodivostid tloušťka materiálu

dRλ

=

45

Součinitel prostupu tepla U [W/m2K]

• parametr popisující vlastnosti konstrukce• dle ČSN 73 0540-2 je to tepelně technická veličina charakterizující tepelně izolační vlastnosti konstrukce

1UR

=

46

Vztah mezi součinitelem prostupu tepla a tepelným odporem.

Akustické vlastnosti materiálů

• pro potlačení odrazu zvukových vln se navrhují konstrukce pohlcující• pro potlačení přenosu zvukových vln se navrhují konstrukce zvukově izolační• měřítkem vhodnosti stavebních materiálů pro tyto konstrukce je jich vlnový odpor Z [N s m-3]

c rychlost šíření podélných vln v materiálud tloušťka materiálu

Z cρ= ⋅

49

- vlnový odpor popisuje tzv. akustickou tvrdost materiálu, podle které materiály dělíme na:• akusticky měkké materiály – hodnoty vlnového odporu blízké odporu vzduchu (Z0)• akusticky tvrdé materiály – Z >> Z0

50

Schéma rozložení akustického výkonu zvukové vlny po dopadu na stavební konstrukci.

51

Materiály pro pohlcující konstrukce

• schopnost materiálu (konstrukce) pohltit část akustického výkonu dopadající zvukové vlny je definována činitelem zvukové pohltivosti α v kmitočtovém pásmu• definován jako podíl akustického výkonu konstrukcípohlceného k akustickému výkonu na konstrukci dopadajícího

• zvuková pohltivost A [m2] - schopnost absorbéru(pohlcovače) pohlcovat část akustického výkonu zvukové vlny, která na něj dopadá

αs činitel zvukové pohltivosti pohlcovače v kmitočtovém pásmuS plošný obsah volného povrchu pohlcovače [m2]

sA Sα= ⋅

52

Šíření zvuku stavebními konstrukcemi:

a) šíření zvuku vzduchemb) šířením zvuku kmitáním (vibrace)c) šíření zvuku jinými cestami (otvory a netěsnosti v

konstrukcích)53

Materiály pro neprůzvučné konstrukce

- neprůzvučnými konstrukcemi jsou konstrukce stěn a stropů, které akusticky oddělují různé prostory – zprostředkovávajípřenos zvukových vln ze vzduchu s určitou ztrátou akustického výkonu

Rozeznáváme neprůzvučnost:

o vzduchovou, o které mluvíme v případě, kdy sledujeme šíření akustické energie ze vzduchu přes stěnu (konstrukci) opět do vzduchu za stěnou o kročejovou, kdy se jedná o vyzařování akustické energie stěnou, která byla uvedena do ohybového vlnění vlivem impulsů (kroků). Tento jev se objevuje především ve stavebnictví

54

Norma ČSN 73 0532/2000 stanovuje požadavky pro vzduchovou a kročejovou neprůzvučnost jejichž splnění je splněním závazných požadavků zákona č.50/1976 Sb., Stavebního zákona ve znění jeho pozdějších úprav, § 47, odst. 1 a vyhlášky č. 137/1998 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu, § 32, odst.3.

Význanou akustickou charakteristikou konstrukcí je jejich plošná hmotnost m´ [kgm-2], která definuje neprůzvučnost konstrukcí, a dle které můžeme stavební konstrukce rozdělit naohybově poddajné, polotuhé a tuhé

o ohybově poddajné konstrukce – m´ ≤ mc´o polotuhé mc´ ≤ m´≤ ms´o konstrukce tuhé ms´ ≤ m´

mc´, ms´ - charakteristické hodnoty plošné hmotnosti, liší se pro různé typy materiálů

55

ρ objemová hmotnost materiálu [kg m-3]c rychlost šíření podélných vln v materiálu [ms-1]kc [ms-1], ks - materiálové konstanty závislé na hodnotěztrátového činitele η (viz. normy)

• v látkách pevného skupenství rychlost šíření podílných vln úzce souvisí s tuhostí těchto látek, neboť platí

kde E (Pa) je dynamický modul pružnosti

´c cm k cρ

=

´ ´s s cm k m=

1/ 2( / )c E ρ≈

56

pro konstrukce ohybově poddajné platí:

Vážená neprůzvučnost Rwc [dB] pro plošnou hmotnost mc´, vážená neprůzvučnost Rws pro plošnou hmotnost ms´

( )20 log ´ 10wc cR m= ⋅ +

10ws wcR R= +

( )20 log ´ 10wR m= ⋅ +pro konstrukce ohybově polotuhé platí:

10 ´loglog ´w wc s c

mR Rk m

= + ⋅

pro konstrukce ohybově tuhé platí:´20 log 20ws

mRk

⎛ ⎞= ⋅ +⎜ ⎟

⎝ ⎠

Neprůzvučnost jednoduchých konstrukcí tedy závisí na následujících parametrech stavebních materiálů:

o objemová hmotnost materiálů (s jejím nárůstem se zvyšuje také neprůzvučnost)o rychlost šíření podélných zvukových vln c (resp. na dynamickém modulu pružnosti materiálu v tahu za ohybu E [Pa]) – s poklesem neprůzvučnost vstoupáo na ztrátovém činiteli η, s jehož nárůstem se zvyšuje neprůzvučnost konstrukce

o neprůzvučnost jednoduchých konstrukcí závisí na jediném konstrukčním parametru – tloušťce konstrukce h

59

Stavební a prostorová akustika

Doba dozvuku učeben, tělocvičen, sálu, studií atd. bývápokládána za převládající ukazatel jejich akustických vlastností.

Měření doby dozvuku jsou důležitá v oblasti snižování hluku v sálech, a také pro posuzování sálů pro řeč a hudbu.

Přípustné hodnoty doby dozvuku ve školních učebnách, tělocvičnách, ve společenských místnostech pro předškolníděti, v halách a chodbách školních a zdravotnických zařízenístanovuje nařízením vlády č. 502/2000 Sb.o ochraně zdravípřed nepříznivými účinky hluku a vibrací.

60

Prostorová akustika se zabývá způsoby jak dosáhnout co nejkvalitnějšího poslechu produkovaného zvuku v určitém prostoru. V uzavřených prostorech, které nejsou pravoúhlé a jejichž rozměry jsou větší než vlnová délka zvuku, jsou procesy šíření zvuku velmi složité.

Prostorová akustika je rozdělena do tří částí:

Vlnová teorie - zabývající se difuzitou (rozptylem) zvuku Geometrická akustika - geometrickým řešením prostoru zajišťuje všechna potřebná místa zvukem o dostatečné a srovnatelné intenzitě. Používá speciální odrazové plochy pro řízené zvukové vlny. Statistická akustika - jejím základním kritériem je doba dozvuku.

61