GRAĐEVINSKA FIZIKA

Download GRAĐEVINSKA FIZIKA

Post on 26-Nov-2015

53 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Graevinska fizika

TRANSCRIPT

<ul><li><p>Kolegiji: ARHITEKTONSKE KONSTRUKCIJE I i II</p><p>ZAVRNI RADOVIOSNOVE PROJEKTIRANJA I i II </p><p>PROJEKTIRANJE U VISOKOGRADNJI</p><p>OSNOVE GRAEVINSKE FIZIKE</p><p>-Toplinsko difuzni tokovi u konstrukcijama -Toplinske dilatacije-Akustika i zvune izolacije</p><p>Mr.sc. Olga Maga, dia</p></li><li><p>TOPLINSKO DIFUZNI TOKOVI Uvod: Klasina izgradnja s upotrebom opeke, kamena, drva i slinih </p><p>materijala, bazirana na dugogodinjoj primjeni, iskustveno je svladavala tehniku graenja objekata te je problem toplinskih izolacija vanjskih zidova rjeavan poveanom debljinom zidova od opeke, 38 - 51 cm, kamena 50 70 cm, raznim vieslojnim zidovima i sl.</p><p> Upotreba se betona i armiranog betona koristila za presvoenje prostora (stropne konstrukcije) i bila kombinirana s klasinim sistemima. Defekti na konstrukcijama pojavljivali su se u manjim obimima (pucanje i izbacivanje uglova na objektima s armirano betonskim stropovima i sl.). </p><p> Danas je najzastupljeniji matarijal nosivih konstrukcija armirani beton te se defekti pojavljuju u drastinijem obliku; velike povrine zidova i stropova bez dilatacijskih reki dovode do pucanja i oteenja konstrukcija, nepravilno ili nedovoljno izoliranje objekata dovodi do defekata koje je teko sanirati itd.</p><p> To je dovelo do naunog izuavanja fizikalnih procesa koji u odreenim uvjetima nastaju na objektima, te su danas prorauni fizike zgrade obaveza i sastavni dio svakog glavnog i izvedbenog projekta.</p></li><li><p>TOPLINSKI TOKOVI U KONSTRUKCIJAMA</p><p> TOPLINA je, prema kinetiko molekularnoj teoriji topline, oblik energije vezan uz kaotino gibanje molekula.</p><p> Subjektivni osjeaj topline ovjek dobiva u dodiru s ugrijanim tijelom, a objektivno mjerilo dobiva se promatranjem djelovanja ugrijanih tijela na druga tijela. To se oituje u promjeni boje, volumena, agregatnog stanja i sl.</p><p> TEMPERATURA je veliina koja karakterizira toplotno stanje nekog tijela. Jedinica je 1 Kelvin (prije 1 stupanj Celziusa). Meudjelovanjem dvaju tijela toplina prelazi iz toplijeg u hladnije, dakle toplina se uvijek kree s mjesta vie temperature prema mjestu nie temperature, sve dok se temperature ne izjednae.</p><p> KOLIINA TOPLINE u nekom tijelu to je vea to mu je vea masa i via temperatura. Q = c x m x t</p><p> SPECIFINA TOPLINA (c) je konstanta, a jednaka je onoj koliini topline koja je potrebna da se 1 kg neke tvari pri danoj temperaturi povisi temperatura za 1 K (1 C).</p><p> Jedinica za koliinu topline je J (dul) odnosno KJ Jedinica za specifinu toplinu je c = KJ / kg K </p></li><li><p>PRENOENJE TOPLINE</p><p> S MJESTA VIE PREMA MJESTU NIE TEMPERATURE VRI SE NA TRI NAINA:</p><p> Voenjem ili kondukcijom se toplina prenosi u krutih tijela. Dio tijela se grije neposrednim dodirom s izvorom topline, a susjedni dijelovi se postepeno zagrijavaju (metalni tap u vatri). Najbolji vodi topline je srebro, a zatim ostali metali. Budui da su dobri vodii topline i dobri vodii elektriciteta provoenje se objanjava kretanjem slobodnih elektrona.</p><p> 2. Strujanjem ili konvekcijom se toplina prenosi u tekuinama i plinovima. Strujanje nastaje promjenom gustoa uslijed zagrijavanja. Npr. ako vodu odozdo zagrijavamo donji se slojevi ugriju, specifina teina postaje im manja pa se ugrijana voda die.</p><p> 3. Zraenjem ili radijacijom se toplina prenosi pretvaranjem toplinske energije izvora (zagrijanog tijela, npr. Sunce) u energiju zraenja. Apsorpcijom (upijanjem) energije zraenja zagrijava se drugo tijelo.</p></li><li><p>PROVODLJIVOST TOPLINE</p><p>Provodljivost topline pojedinog materijala ovisi o slijedeim karakteristikama:</p><p>1. O prostornoj teini. to je materijal laganiji odnosno ima vie pora zraka to je bolji toplinski izolator (daje vei otpor provodljivosti topline). Suhi zrak odlian toplinski izolator.</p><p>2. O veliini pora. to su pore sitnije materijal je bolji toplinski izolator.</p><p>3. O koliini vodene pare zraka i vlastite pare koju materijal moe sadravati. Vlaan materijal je slabiji izolator od suhoga. Voda je 25 puta bolji vodi topline od zatvorenog, mirnog zraka.</p></li><li><p>DIFUZNI TOKOVI U KONSTRUKCIJAMA</p><p>Graevinski objekt moe se vlaiti na tri naina: iz temeljnog tla djelovanjem atmosferske vlage djelovanjem difuzne vlage</p><p>Graevinski objekti klasinog graenja zatiivali su se od prva dva sluaja. Prelaskom na novije konstrukcije poele su se pojavljivati tete na konstrukcijskim elementima izazvane djelovanjem unutarnje vlage iz zraka zagrijane prostorije u zimskom periodu. Ustanovljeno je da je esto unutarnja vlaga opasnija od vanjske i da je apsolutna koliina vlage unutarnjeg zraka zimi znatno vea od koliine vlage vanjskog zraka.</p></li><li><p>RELATIVNA VLAGA Zrak kod odreene temperature moe primiti samo jednu odreenu koliinu </p><p>vlage. To je maksimalna koliina vlage koju zrak moe primiti pri odreenoj temperaturi a nazivamo ju zasienje zraka. Zrak u kojem se kreemo uvijek sadri odreenu koliinu vodene pare. To je vlaan zrak za razliku od suhog zraka koji ne sadri vodenu paru.</p><p> Sadraj vodene pare moemo izraziti kao pritisak te pare na jedinicu povrine. Jedinica za pritisak, odnosno koliina vodene pare, je 1 Pa (paskal) odnosno 1kPa.</p><p> Apsolutna vlaga oznaava stvarnu koliinu vlage u zraku pri odreenoj temperaturi.</p><p> Vlanost zraka obino izraavamo relativnom vlagom. Relativna vlaga je omjer postojee koliine vlage u zraku i maksimalne </p><p>koliine koju zrak kod odreene temperature moe primiti. Relativnu vlagu (vlanost zraka) izraavamo u postotcima, odnosno ona pokazuje </p><p>koji dio maksimalne koliine vlage zrak stvarno sadri. Minimalna vlanost u prostorijama zimi 35 %. Optimalna vlanost propisana je pravilnikom, a ovisi o vrsti i namjeni prostorije. Za stambene i administrativne prostore optimalna vlanost i = 60% Relativna vlaga vanjskog zraka za zimski period iznosi e = 90%</p></li><li><p> Relativna je vlaga vrlo vana u zatvorenim prostorima, jer utjee na psiho-fizike funkcije ovjeka. ovjek lake podnosi visoke temperature ako je zrak suh jer regulira tjelesnu temperaturu znojenjem. (Znojenjem, odnosno isparavanjem troi se tjelesna toplina i tako tijelo hladi). Ukoliko je zrak zasien vodenom parom on nee moi primiti dodatnu paru stvorenu znojenjem to moe dovesti do toplotnog udara. Premali postotak vlage u zraku izaziva nelagodu, smetnje u dinim organima te pogodnost infekcijama. Razlog je pojaano isparavanje (tepisi, namjetaj i dr.) koje stvara prainu, a estice praine na vruim grijaim tijelima stvaraju amonijak i druge plinove to nadrauje sluznice i izaziva oboljenja.</p><p>KONDENZAT nastaje kada koliina vlage u zraku pree koliinu maksimalne vlage kod odreene temperature, mogue na dva naina:</p><p> Ako u zasieni zrak dodajemo nove koliine vodene pare viak e se kondenzirati.</p><p> Ako zrak koji sadri vodenu paru ohladimo ispod toke rosita viak e se kondenzirati.ROSITE oznaava onu temperaturu do koje se vlaan zrak moe ohladiti da se postigne njegova puna zasienost.</p></li><li><p>SVOJSTVA VODENE PARE Vodena para nije fizikalno vezana sa zrakom, ona ima svoje </p><p>posebne zakone. Vodena para prodire sa zrakom u sve upljine i pore graevinskog materijala, osim nepropusnih materijala a to su metali. No gibanje pare nije uvijek vezano za strujanje zraka ili pritisak vjetra, ve se esto ponaa kao da nema zraka.</p><p> Vodena se para u prostoriji rasporeuje jednolino dok se toplina ne rasporeuje jednolino. Topli zrak se die pa je temperatura ispod stropa kod normalnih stropnih visina za oko 4C via od temperature uz pod. Zbog jednolinog pritiska pare biti e relativna vlaga vea uz pod a manja uz strop.</p><p> Kod velike razlike u vanjskoj i nutarnjoj temperaturi (zimi 15- 30) nastaje i znatna razlika u parnom pritisku.</p><p> Vodena para visokog pritiska nutarnje prostorije nastojat e prodrijeti prema vanjskom niem pritisku.</p></li><li><p>DIFUZIJA VODENE PARE je kretanje vodene pare s mjesta veeg parnog pritiska prema mjestu manjeg </p><p>parnog pritiska kroz neki materijal dok se pritisci ne izjednae. Razni materijali daju razliit otpor difuziji vodene pare. U veini sluajeva toplinski </p><p>otpor materijala i difuzni otpor su divergentni, to znai da su dobri toplinski izolatori loi difuzni izolatori i obrnuto. Materijal koji ima podjednake vrijednosti toplinsko difuzne izolacije je pjenuavo staklo (foam-glass) i djelomino styrodur.</p><p> Difuzni otpor graevinskog materijala ovisi o njegovoj strukturi i koliini pora. Vodena para ulazi u materijale difuzijom ili kapilarnim vlaenjem (materijal s vrlo sitnim porama - kapilarama "navlai" vlagu kapilarnim djelovanjem).</p><p> PREMA PAROPROPUSNOSTI GRAEVINSKE MATERIJALE GRUPIRAMO: Organske materije - propusni zbog velike koliine povrinskih pora te su </p><p>higroskopni (koji navlae paru). Peene mineralne materije - propusnost ovisi o vrsti i kvaliteti (obina opeka -</p><p>klinker ploica). U pravilu opeka zbog svoje poroznosti lako upija vlagu ali ima sposobnost samo-isuenja.</p><p> Graevinski materijali s dodacima veznog materijala - betoni i mortovi. Uslijed takozvanog bubrenja betona, do kojeg dolazi ako suhi odleali beton vlaimo, nastaje samo-brtvljenje betona to pojaava difuznu izolaciju materijala, te jake betone i cementne mortove smatramo difuzno jaim materijalima (ukoliko nema veih pukotina nastalih prilikom izvedbe).</p></li><li><p>PARNE BRANEsu materijali s velikim difuznim otporom odnosno difuzne izolacije, a mogu biti potpune parne brane (metali, staklo) ili djelomine (sintetske i sintetsko-bitumenske trake).</p><p>KAO PARNE BRANE KORISTE SE: Metalne folije (zatiene) ili limovi (Al, Cu) albit, albifol, </p><p>alumka Viekratni uljeni nalii i lakovi Sintetske (PE-okiten vieslojan, PVC) ili sintetsko-</p><p>bitumenske trake s ulocima Asfaltni i parafinski slojevi Neprekidane gumene trake i folije Pjenuavo staklo (FOAM GLASS) </p></li><li><p>Parna brana</p><p>Parna brana na bazi poliamida s promjenjivim otporom prolasku vodene pare. Ekvivalentna debljina zranog sloja iznosi 0,2-5,0 m.</p></li><li><p>AKUMULACIJA TOPLINE</p><p>je nagomilavanje toplinske energije u konstrukcijama. Ova pojava naroito je vana i povoljna zimi za prostorije koje grijemo. Ako zidovi imaju sposobnost akumulacije topline tada e nakon prekida grijanja biti u prostoriji jo dugo toplo, zidovi e odavati toplinu, odnosno bit e sprijeeno naglo ohlaenje prostorije i stvaranje kondenzata. </p><p>Toplina se u nutarnjim konstrukcijama zimi moe akumulirati i pasivnim zagrijavanjem odnosno osunanjem kroz fasadne otvore. </p><p>Dobri akumulatori topline su materijali velike gustoe (mase) kao beton, puna opeka i dr.</p><p>Toplinska akumulacija vanjskih konstrukcija ljeti je nepovoljna jer uzrokuje poveanje ionako visokih temperatura zraka u prostorijama.</p></li><li><p>DIJAGRAMI ZAGRIJAVANJA RAVNOG KROVA I FASADA </p><p>OVISNO O NJIHOVOJ ORIJENTACIJI</p></li><li><p>FAZNI POMAK I TOPLINSKO PRIGUENJE Ljeti sunce zagrijava vanjske obodne konstrukcije graevinskog </p><p>objekta. Zagrijavanje i akumulacija topline vanjskih konstrukcija ovisi o vrsti materijala, boji materijala, strani svijeta i temperaturi zraka.</p><p> Ravni se krov zagrijava najvie, juna fasada znatno vie od sjeverne. </p><p> Toplinsko difuzni tokovi u konstrukcijama biti e obrnuti od zimskih. Toplina i vlaga prolazit e izvana unutra. Zato konstrukcije treba proraunati i za ljetnu toplinsku stabilnost.</p><p> Toplina zagrijane fasade prenosi se na unutarnju povrinu te dolazi do zagrijavanja prostorije. Zato je vano da konstrukcija bude takva da do zagrijavanja unutarnje prostorije doe to kasnije (kad na fasadi dolazi do pada temperature - predveer) odnosno da je potreban to vei vremenski razmak - FAZNI POMAK - izmeu poetka zagrijavanja fasade i unutarnje povrine zida.</p><p> Konstrukcija treba biti takva da je temperatura unutarnjeg zida to manja odnosno da konstrukcija ima odreeno TOPLINSKO PRIGUENJE.</p><p> Pravilnikom su propisane minimalne vrijednosti za fazni pomak i toplinsko priguenje.</p></li><li><p>VENTILIRANA FASADAIDEALNO RJEENJE OBODNOG ZIDA</p></li><li><p>VENTILIRANA FASADAPrednosti pred klasinim konstrukcijama:</p><p>1. Fizikalno je najpovoljnija :- montana je obloga izvrstan izolator od suneva zagrijavanja ljeti </p><p>zbog sloja ventilirajueg zraka izmeu obloge i zida. - ne treba proraunavati ljetnu stabilnost - strujajui zrak omoguuje </p><p>odzraenje difuzne vlage iz konstrukcije. - fasadna obloga titi konstrukciju od atmosferilija - ukoliko voda prodre </p><p>kroz fasadnu oblogu odzraiti e se u sloju ventiliranog zraka ili otei bez navlaenja toplinske izolacije.</p><p>2. Izvedba nije ovisna o graevinskoj sezoni u klasinom smislu.3. Izvedba je brza i relativno jednostavna (montaa).4. Mogu se koristiti jeftini, vee-formatni toplinski izolatori koji inae trae </p><p>solidnu kinu branu esto ranjivu u upotrebi.</p><p> Styrodur http://www.styrodur.com/ Ravago http://www.ravago.com/ Isover http://www.isover.com/ Tervol http://www.termo.si/ Okipor http://www.okipor.hr/</p></li><li><p>LJETNA I ZIMSKA TOPLINSKA KRIVULJA VENTILIRANE FASADE</p></li><li><p>TOPLINSKE KRIVULJEZA TIPINE SASTAVE OBODNIH ZIDOVA</p></li><li><p>KAO TOPLINSKE IZOLACIJE KORISTE SE:- Mineralna, kamena i staklena vuna- STYROPOR ekspandirani polistiren EPS- STYRODUR ekstrudirani polistiren- Poliuretanska pjena PURPEN ili tvrda spuva- HERAKLIT (drvena strugotina impregnirana magnezitnim cementom)- KOMBI ploe styropor + heraklit- Pluto, slama, drvene preraevine- Izolacijski mortovi (buke) DRACOTERM, PERLIT- Lagani (plino) betoni - YTONG</p><p>KAO OBLOGE VENTILIRANE FASADE KORISTE SE:- plemeniti ili oplemenjeni ravni, preani ili rebrasti limovi (Al, Cu), alucobond- azbest-cementne male, srednje ili velike, ravne ili valovite ploe- indra, drvo- plastika kao armirani poliester, fiberglas, polikarbonatne ploe- kamene ploe, betonske ploe- klasini materijali kao to je opeka i opekarske ploice, - razni paneli s keramikim ploicama- staklo</p></li><li><p>TOPLINSKI MOSTOVI</p><p>Toplinski mostovi su dijelovi obodnih konstrukcija grijanih graevina kod kojih, zbog koritenja materijala razliitih toplinskih svojstava, moe doi do poveanog gubitka topline, a time i mogunosti stvaranja kondenzata. (serklai, nadvoji, ugradnja prozora, izolacija cijevi grijanja, njihovih ventila i privrsnica ).</p><p>Toplinski mostovi na vertikalnim konstrukcijama (zidovi) nisu dozvoljeni dok su za toplinske mostove koji se ne mogu izbjei propisane minimalne vrijednosti koeficijenta toplinskog prolaza. </p><p>Uz kvalitetnu toplinsku izolaciju obodne konstrukcije zgrade, izbjegavanje toplinskih mostova preduvjet je energetski efikasne gradnje. </p></li><li><p>Kombi ploestiropor kairan heraklitom (impregnirana drvena strugotina)- koristi se kao izgubljena oplata za izolaciju serklaa, nadvoja, sendvi zidova. </p><p>Styroporekspandirani polistiren EPS DEMIT fasada</p><p>Styrodurekstrudirani polistiren temeljne izolacije, ravni krovovi, ventilirane fasade, kompozitne fasade</p></li><li><p> DEMIT FASADAStyropor ploe (100 cm x 50 cm) se lijepe na zid graevinskim ljepilom i mehaniki uvruju plastinim tiplama s elinim vijkom, a najee se polau na rubni poetni profil. </p><p> Rubni se profil postavlja najmanje 30 cm od razine tla. Ploe se polau odozdo prema gore, a postavljaju se najprije </p><p>na uglovima zgrade.</p></li><li><p>Mineralne vune kamena i staklena vuna u roli </p><p>ili ploe za zidne i stropne konstrukcije</p><p>Tvrde spuveod polistirola, poliuretana </p><p>i fenolnih smola </p></li><li><p>Kamena vuna Kamena vuna je izolacijski materijal mineralnog porijekla za </p><p>toplinsku, zvunu i protupoarnu izolaciju u graditeljstvu, industriji i brodogradnji. Kao sirovine za proizvodnju kamene vune upotrebljavaju se prirodni i umjetni silikatni materijali. Od prirodnih materijala upotreblj...</p></li></ul>

Recommended

View more >