Fizika Zgrade 13-14

Dio «TOPLINA» Tema: OSNOVNI POJMOVI 1. Objasnite pojam oplošja zgrade. Pojam OPLOŠJE ZGRADE (OMOTAĈ ZGRADE) se odnosi na obodne graĊevne dijelove grijanog dijela zgrade. Oplošje zgrade je ukupna ploština graĊevnih dijelova (zidovi, prozori, podovi, krovovi, meĊukatne konstrukcije, ...) koji razdvajaju grijani dio zgrade od vanjskog prostora, tla ili negrijanih dijelova zgrade. 2. Što se podrazumijeva pod fizikalnim procesom u graĊevnom dijelu, zašto se mora postići ispravan fizikalni proces i o ĉemu on sve ovisi? FIZIKALNI PROCESI U GRAĐEVNIM DIJELOVIMA su procesi koji se dogaĊaju unutar graĊevnih dijelova ili na njihovoj površini, a mogu biti uzrok graĊevinskoj šteti. Fizikalne procese promatramo u razliĉitim unutarnjim i vanjskim klimatskim uvjetima kojima je graĊevni dio izloţen. Osim o klimatskim uvjetima, fizikalni proces ovisi i o: - vrsti i svojstvima materijala od kojeg je graĊevni dio sastavljen, - debljini pojedinog sloja materijala, - redosljedu pojedinih slojeva. 3. Opišite ispravan fizikalni proces u graĊevnom dijelu (obrazloţite skicama i tekstom). Zbog prirodnog procesa izmjene topline i vlage izmeĊu unutarnjeg i vanjskog prostora graĊevne dijelove treba projektirati na naĉin da se osigura ispravan fizikalni proces. ISPRAVAN FIZIKALNI PROCES neće dopustiti kondenzaciju vodene pare u graĊevnom dijelu ili na njemu u mjeri koja moţe izazvati graĊevinsku štetu. ISPRAVAN FIZIKALNI PROCES Toplina: Kretanje topline se ne moţe zaustaviti, ono se moţe samo usporiti (toplinskim otporom graĊevnog dijela). Vodena para: Najpovoljniji fizikalni proces pretpostavlja da vodena para proĊe kroz graĊevni dio bez zaustavljanja i bez navlaţenja materijala. To je moguće ako su materijali paropropusni.

Nepovoljno je ako se u sastavu graĊevnog dijela nalazi paronepropusni sloj i ako je on smješten na krivom mjestu.

4. Koji se zahtjevi postavljaju na zgradu u zimskom razdoblju? Zahtjevi u zimskom razdoblju su da zgradu treba toplinski zaštititi da se postigne: - ugodna mikroklima unutarnjeg prostora - smanjenje gubitaka topline - sprjeĉavanje orošavanja oplošja Ugodna mikroklima prostora osigurava normalno korištenje prostora (prostor nije hladan). Smanjenje gubitaka topline omogućuje uštedu toplinske energije. Zbog prirodnog procesa izmjene topline i vlage izmeĊu unutarnjeg i vanjskog prostora graĊevne dijelove treba projektirati na naĉin da se osigura ispravan fizikalni proces. 5. Kako se u graĊevnbim dijelovima oĉituje graĊevinska šteta uzrokovana neispravnim naĉinom sastavljanja slojeva? GRAĐEVINSKA ŠTETA se oĉituje u navlaţenju materijala i posljedici da se on mijenja: gubljenje toplinskoizolacijskih svojstava, propadanje materijala, moguć razvoj mikroorganizama. 6. Zašto su kod prozora gubici topline u pravilu veći nego li kod neprozirnih graĊevnih dijelova? Prozori: Kod prozora su gubici topline veći nego li kod neprozirnih graĊevnih dijelova gdje se toplinsko-izolacijskim materijalima moţe postići bolja toplinska zaštita. Kod prozora kljuĉnu ulogu imaju i ventilacijski gubici topline kroz sljubnice prozora. Toplinski mostovi: Jaki toplinski mostovi su oni gdje se kod spajanja elemenata pojavljuju propusne sljubnice ili postoji prekid toplinske izolacije zbog konstruktivnih razloga. 7. Objasnite pojam toplinskog mosta. Zašto je na toplinskom mostu unutarnja površinska temperatura niţa od unutarnje površinske temperature ostalih dijelova omotaĉa? Toplinski mostovi su mjesta u oplošju grijanog dijela zgrade gdje se toplinski tok mijenja radi promjene materijala, debljine ili geometrije graĊevnog dijela. Promjena materijala: Mjesto gdje su spajaju razliĉiti materijali je toplinski most zbog razliĉitih pojedinaĉnih svojstava materijala i kroz to razliĉitih tokova topline i uzajamnog djelovanja. Promjena debljine i geometrije: Mjesta gdje je promjena debljine sloja materijala ili promjena geometrije graĊevnog dijela je toplinski most jer postoji razlika izmeĊu površina kroz koje ulazi i izlazi toplina. Na toplinskim mostovima je povećan gubitak topline s kojim treba raĉunati kod toplinske bilance zgrade. Zbog povećanih toplinskih gubitaka na toplinskim mostovima postoji razlika u unutarnjim površinskim temperaturama izmeĊu karakteristiĉnog dijela oplošja i mjesta gdje je toplinski most. Ukoliko je unutarnja površinska temperatura preniska moţe doći do površinske kondenzacije vodene pare. 8. Koje su posljedice površinske kondenzacije unutarnje plohe graĊevnih dijelova? Površinska kondenzacija se primjećuje na unutarnjim plohama oplošja kao rošenje: Na staklu kao zamagljenje, a na zidovima i stropovima rošenje ima za posljedicu razvoj gljivica i plijesni koje su opasne po zdravlje. 9. Smjer kretanja topline i vodene pare (vlage).

4

10. Kako se odreĊuju rubne temperature i vlaţnost zraka? Prilikom odreĊivanja sastava graĊevnog dijela potrebno je poznavati RUBNE TEMPERATURE I VLAŢNOST ZRAKA radi procjene fizikalnog procesa. Rubne temperature i vlaţnost zraka ovise o: - klimatskom podruĉju lokacije zgrade : Vanjska projektna temperatura i vlaţnost zraka se odreĊuje se prema podacima referentne meteorološke postaje za lokaciju na kojoj se zgrada nalazi. - namjeni unutarnjeg prostora : Unutarnja projektna temperatura i vlaţnost zraka ovise o djelatnosti koja se odvija u tom prostoru. - vade se i tablice 11. Kada se projektira provjetravana fasada?

12. Opišite razliku izmeĊu toplog i hladnog krova.

13. Napišite izraz za ukupan toplinski otpor RT (navesti jedinicu te obrazloţiti svaki element izraza).

14. GraĊevni dijelovi koji imaju dobru toplinsko-izolacijsku vrijednost imaju: malu ili veliku vrijednost U ? Materijali imaju razliĉite vrijednosti vodljivosti topline. Oni koje uobiĉajeno koristimo kao toplinske izolacije imaju vrlo malu vrijednost vodljivosti topline ( . Toplinsko-izolacijska vrijednost nekog graĊevnog dijela izraţava se s njegovim koeficijentom prolaska topline U: Vrijednost prolaska topline U = 1 / RT W/(m2.K) GraĊevni dijelovi koji imaju dobru toplinskoizolacijsku vrijednost imaju malu vrijednost prolaska topline. 15. Po ĉemu se mjeri energetska uĉinkovitost zgrade? Odgovoriti na primjerima niskoenergetske i pasivne kuće. MINIMALNA TOPLINSKA ZAŠTITA graĊevnih dijelova je ona koja tek zadovoljava zahtjeve. Ima za posljedicu velike toplinske gubitke kroz oplošje zgrade i veliku potrebnu toplinu za grijanje. ENERGETSKI UĈINKOVITO PROJEKTIRANE ZGRADE imaju znatno bolju toplinsku zaštitu od minimalno zahtijevane. Imaju male gubitke topline kroz oplošje i velike dobitke od sunca. Zbog toplinskih dobitaka trebaju manje topline za grijanje zgrade. Razina toplinske zaštite i uštede energije mjeri se godišnjom potrebnom toplinom za grijanje zgrada u kWh/(m2 x a) za stambene zgrade; u kWh/(m3 x a) za nestambene zgrade Debljina toplinske izolacije je bitna za postizanje dobre toplinske zaštite koja se iskazuje s vrijednošću prolaska topline U. Danas dobre toplinske zaštite postiţu se s debljinama uobiĉajenih toplinskoizolacijskih materijala od 10 do 20 cm. Debljine ispod 10 cm su uĉinkovite u odreĊenim okolnostima, a iznad 20 cm neekonomiĉne jer materijal i izvedba sustava znatno poskupljuje gradnju. Ipak, velike debljine toplinske izolacije primjenjuju se za postizanje

standarda niskoenergetskih i pasivnih kuća, te posebice u vrlo hladnim podnebljima na Zemlji. Potreba za sve većim debljinama toplinske izolacije potiĉe tehnologiju novih materijala (VIP ploĉe, ...) koji mogu biti tanji. Tema: ZAHTJEVI 16. Podjela novih zgrada prema Tehniĉkom propisu RUETZ. Prema namjeni i veliĉini zgrade: • stambene zgrade • nestambene zgrade • slobodnostojeće zgrade s korisnom površinom manjom od 50 m2 Prema unutarnjoj temperaturi: • zgrade grijane na unutarnju temperaturu veće ili isto 18°C (normalna unutarnja temperatura) • zgrade grijane na unutarnju temperaturu izmeĊu 12 i 18 ºC (niska unutarnja temperatura) • zgrade unutarnje temperature ≤ 12 ºC (negrijane ili kvazi negrijane zgrade) 17. Koji se zahtjevi postavljaju na neprozirne graĊevne dijelove u ljetnom razdoblju (dinamiĉke toplinske karakteristike)? Vanjski neprozirni graĊevni dijelovi, koji su izloţeni sunĉevu zraĉenju, moraju imati odgovarajuće dinamiĉke toplinske karakteristike kako bi se smanjio njihov doprinos zagrijavanju zraka u zgradi tijekom ljetnih mjeseci (zaštita unutarnjeg prostora od pregrijavanja ljeti). Masivni graĊevni dijelovi (plošne mase ≥ 100 kg/m2) zadovoljavaju dinamiĉke toplinske karakteristike. Laki graĊevni dijelovi (plošne mase < 100 kg/m2) - ajveće dopuštene vrijednosti koeficijenta prolaska topline U [W/(m2K)] graĊevnih dijelova s plošnom masom < 100 kg/m2: za vanjske zidove: U ≤ 0,35 W/(m2 x K) x=puta! :) za krovove: U ≤ 0,30 W/(m2 x K) 18. Koji se zahtjevi postavljaju na prozirne graĊevne dijelove u ljetnom razdoblju? Vanjski prozirni graĊevni dijelovi prostorije, odnosno pripadajućeg krova te prostorije trebaju ispuniti zahtjev zaštite od sunca: gtot · f < 0,20 kada je srednja mjeseĉna temp. vanjskog zraka najtoplijeg mjeseca na lokaciji zgrade ≥ 21 °C, odn. gtot · f < 0,25 kada je srednja mjeseĉna temperatura vanjskog zraka najtoplijeg mjeseca na lokaciji zgrade < 21 °C. Proraĉun ukljuĉuje tehniĉko rješenje za zaštitu od sunĉevog zraĉenja (naprave ili sl.) gtot - stupanj propuštanja ukupne toplinske energije kroz ostakljenje ukljuĉivo i predviĊenu zaštitu f o- dnos ploštine prozora i ukupne ploštine proĉelja (zida s prozorom) Za prozirne graĊevne dijelove orijentirane prema sjeveru i one koji su cijeli dan u sjeni produkt g tot x f se smije povećati za 0,25. OSTALI ZAHTJEVI : Prozori, ostakljene stijene i balkonska vrata Kod zgrade koja se grije na temperaturu 18 °C ili višu koeficijent prolaska topline U prozora, balkonskih vrata, krovnih prozora i drugih prozirnih elemenata u omotaĉu grijanog dijela zgrade ne smije biti veći od: 1,80 W/(m2·K) Kod zgrade koja se grije na temperaturu višu od 12 °C, a manju od 18 °C, mogu se ugraditi prozori, krovni prozori i/ili drugi prozirni elementi u omotaĉu grijanog dijela zgrade s koef. prolaska topline ne većim od: 3,00 W/(m2·K) Kod zgrade grijane na temperaturu višu od 12 °C koeficijent prolaska topline vanjskih vrata s neprozirnim vratnim krilom ne smije biti veći od: 2,90 W/(m2·K) 19. Koja vrsta graĊevinske štete moţe biti zbog promjene temperature? Zbog promjene temperature dolazi do širenja i stezanja materijala (“rad materijala”). GraĊevinska šteta se oĉituje u pucanju materijala kada on nema prostor za “rad”. Materijali koji su izloţeni promjenama temperature trebaju biti ugraĊeni na naĉin da se omogući “toplinski rad”. - PRORAĈUN DEFORMACIJE ZBOG PROMJENE TEMPERATURE: Veliĉina deformacije ɛt (mm/m) ovisi o vrsti materijala i razlici temperature: ɛt = αt x Δθ (mm/m) - Pribliţan izraĉun izduţenja elementa ΔL zbog promjene temperature: ΔL= ɛt x L = αt x Δθ x L (mm) αt= koeficijent toplinskog istezanja materijala (mm/mza 100 ºCili za 1ºC) Δθ = razlika temperature u odnosu na 100 ºC (ºC) L = duţina elementa (m)

20. Koja su dva zahtjeva (ograniĉenja) koji se odnose na racionalnu uporabu toplinske energije (nazivi, oznake i jedinice)? 1. ograniĉenje godišnje potrebne topline za grijanje Q"H,nd [kW · h/(m2 · a) za stambene zgrade] ili Q' H,nd [kW · h/(m3 · a) za nestambene zgrade] 2. ograniĉenje koeficijenta transmisijskog toplinskog gubitka po jedinici oplošja grijanog dijela zgrade H„tr,adj 21. Zahtjevi ograniĉenja godišnje potrebne topline za grijanje QH,nd' ili QH,nd i zahtjevi ograniĉenja transmisijskog toplinskog gubitka Htr,adj' se temelje na elementu oblikovanja. Kojem (naziv i opis)? Faktor oblika je odnos izmeĊu ukupnog oplošja i grijanog volumena zgrade fo = A / Ve (m-1) A - ukupna ploština oplošja grijanog volumena zgrade (m2) Ve - brutto volumen grijanog dijela zgrade (m3) Oplošje grijanog dijela zgrade: vanjski zidovi, prozori, krovovi, podovi na tlu, zidovi u tlu, stropovi iznad otvorenog, graĊevni dijelovi prema negrijanim prostorima, .. 22. Kojim zahtjevom (normiranom vrijednosti) se traţi minimalna toplinska zaštita? Zahtjev je razliĉit za .... ... (navesti). Minimalna toplinska zaštita je propisana za graĊevne dijelove omotaĉa grijanog dijela zgrade kroz: • najveću dopuštenu vrijednost koeficijenta prolaska topline U u W/(m2K), Ova normativna vrijednost se kod pojedinih graĊevnih dijelova razlikuje za: - temperature unutarnjeg zraka - plošne mase graĊevnih dijelova - srednju mjeseĉnu vanjsku temperaturu najhladnijeg mjeseca na lokaciji Vrijednosti najveće dopuštene vrijednosti U su dane u Tehniĉkom propisu RUETZ: Tablica 5., iz Priloga “C” Tehniĉkog propisa (NN br. 110/08) a odnosi se na graĊevne dijelove plošne mase ≥ 100 kg/m2. Tablicom su odreĊene najveće dopuštene vrijednosti koeficijenta prolaska topline za postizanje minimalne toplinske zaštite, a odnose se na svaki graĊevni element ploštine 0,5 m2 ili veći. GraĊevni elementi ploštine manje od 0,5 m2 su u kategoriji toplinskih mostova koji se zasebno proraĉunavaju. 23. Navedite zahtjeve toplinske zaštite za: stijenke kutije za rolete, površinsko (panelno) grijanje, grijaća tijela smještena ispred ostakljene stijene. (navesti U i mjernu jedinicu). Stijenke kutije za rolete Kod zgrade koja se grije na temperaturu višu od 12 °C koeficijent prolaska topline U stijenki kutije za rolete ne smije biti veći od: 0,80 W/(m2·K) Površinsko (panelno) grijanje U sluĉaju površinskog grijanja (npr. podno grijanje) koef. prolaska topline slojeva graĊevnog dijela, koji se nalaze izmeĊu površine grijanja i vanjskog zraka, zemlje ili negrijanog dijela zgrade, ne smije biti veći od: 0,35 W/(m2·K) Grijaća tijela smještena ispred ostakljene stijene Grijaće tijelo dopušteno je postaviti ispred prozirnih vanjskih površina samo ako je ono sa straţnje strane zaštićeno oblogom i ako koeficijent prolaska topline te obloge nije veći od: 0,9 W/(m2·K) 24. Navedite zahtjeve za zrakonepropusnost omotaĉa zgrade i zrakopropusnost reški prozora, balkonskih vrata i krovnih prozora. Zahtjevi za zrakonepropusnost omotaĉa zgrade odnosi se na sljubnice spojeva pojedinih graĊevnih dijelova koji trebaju biti zrakonepropusni u skladu s trenutnim dosegnutim stupnjem razvoja tehnike i tehnologije. Zahtjevi za zrakopropusnost reški prozora, balkonskih vrata i krovnih prozora: Prilog “C” Tehniĉkog propisa: Tablica 3. Razredi zrakopropusnosti reški prozora, balkonska vrata i krovnih prozora

25. Navedite zahtjeve za provjetravanje prostora zgrade. Zgrada mora biti projektirana i izgraĊena da osigura minimalno provjetravanje prostora: . 26. Navedite zahtjeve kod rekonstrukcija i adaptacija postojećih zgrada: koji zahtjevi su kod većih, a koji kod manjih obuhvata. Svi zahtjevi koji se odnose na nove zgrade primjenjuju se i na postojeće zgrade ukoliko se kod rekonstrukcije ili adaptacije grijane zgrade (>12ºC) :

(VEĆI OBUHVATI) - korisna površina poveća za više od 50 m2 - obnavljaju ili zamjenjuju graĊevni dijelovi (najmanje po 25% svakog graĊevnog dijela, ili najmanje 75% ukupnog omotaĉa (oplošja) grijanog dijela zgrade. - prenamijeni negrijani prostor u grijani na korisnoj površini > 50 m2 Samo zahtjevi iz tablice 5., Priloga “C” (NN br. 110/08): (MANJI OBUHVATI) - kod obnavljanja pojedinih graĊevnih dijelova vanjskog plašta zgrade na više od 25 % ploštine tog graĊevnog dijela 27. Navedite obvezan sadrţaj Projekta racionalne uporabe energije i toplinske zaštite kod zgrada. Sadrţi tehniĉki opis, proraĉun fizikalnih svojstava zgrade glede racionalne uporabe energije i toplinske zaštite, proraĉun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje zgrade za stvarne klimatske podatke, proraĉun godišnje potrebne toplinske energije za hlaĊenje za zgradu s instaliranim sustavom za hlaĊenje za stvarne klimatske podatke, program kontrole i osiguranja kvalitete, nacrte, te Iskaznicu potrebne toplinske energije za grijanje i potrebne toplinske energije za hlaĊenje, ako posebnim propisom nije drukĉije odreĊeno. Iskaznica potrebne toplinske energije za grijanje i toplinske energije za hlaĊenje zgrade je sastavni dio glavnog projekta, a sadrţi sve podatke o zgradi i potrebnoj energiji. 28. Navedite zahtjeve za graĊevne proizvode i zahtjeve za odrţavanje zgrade. ZAHTJEVI ZA GRAĐEVNE PROIZVODE Odnose se na ispunjavanje općih i posebnih zahtjeva za graĊevne proizvode u pogledu tehniĉkih svojstava i potvrĊivanja sukladnosti ODRŢAVANJE ZGRADE Odrţavanje zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu mora biti takvo da se tijekom trajanja zgrade oĉuvaju njezina tehniĉka svojstva i ispunjavaju zahtjevim odreĊeni projektom zgrade i ovim Propisom, te drugi zahtjevi koje zgrada mora ispunjavati u skladu s posebnim propisom donesenim u skladu sa Zakonom o prostornom ureĊenju i gradnji. Tema: PRORAČUNSKE OSNOVE: TOPLINA, VLAGA, LJETNA ZAŠTITA, TOPLINSKA BILANCA 29. Navesti izraze za izraĉunavanje vrijednosti prolaska topline U za homogene i nehomogene pregrade? Obrazloţite elemente izraza.

30. (6 bodova) Izraĉunajte vrijednost prolaska topline U homogene pregrade sastava prema skici i s podacima koji su navedeni (u prilogu pitanja: skica graĊevnog dijela, ispis sastava i materijala, tablice s podacimaa: ; ; cp; ; Rsi; Rse, normativi, lokacija, vrst zgrade). U izrazima je potrebno prikazati sve korištene podatke! Navesti normativ, a izraĉunatu vrijednost obrazloţiti - usporediti s normativom.

31. Kako se ispravlja vrijednost U i zbog ĉega sve?

32. Opišite razliku u prikazivanju dijagrama temperatura prema proraĉunskoj i grafiĉkoj metodi.

33. Napišite izraz za izraĉun površinske temp.

si na

unutarnjoj plohi graĊevnog dijela te obrazloţite el. izraza.

34. Koja je ovisnost temperature zraka i moguće koliĉine vodene pare u zraku?

35. Što je to toĉka rošenja

sat i

zašto je bitno izraĉunati površinsku temp. unutarnje plohe graĊevnog dijela?

36. Što je to relativna vlaţnost zraka , a što difuzija vodene pare? 37. Što je to parcijalni pritisak vodene pare p , a što pritisak zasićenja vodene pare p' ? 38. Navesti: a) definiciju faktora otpora difuziji vodene pare , b) izraz i jedinicu za izraĉunavanje otpora difuziji vodene pare odreĊenog sloja sd . -RELATIVNA VLAŢNOST ZRAKA - broj koji pokazuje odnos izmeĊu koliĉine vodene pare koja stvarno postoji u zraku u nekom trenutku i maksimalne koliĉine vodene pare koju bi taj zrak na toj temperaturi mogao primiti da bi bio zasićen. - DIFUZIJA VODENE PARE je strujanje (prolazak) vodene pare kroz graĊevni dio u kg/h koji nastaje zbog razlike parnih pritisaka na suprotnim stranama graĊevnog dijela. - parcijalni pritisak vodene pare p je djelomiĉni pritisak vodene pare u Pa (Pascal) pri postojećem stanju vlaţnosti zraka i odreĊenoj temperaturi. - pritisak zasićenja vodene pare p' je najveća moguća vrijednost djelomiĉnog parcijalnog pritiska vodene pare u Pa (kod zasićenja) za odreĊenu temperaturu. - faktor otpora difuziji vodene pare µ je svojstvo otpora difuziji vodene pare materijala, a njegova veliĉina pokazuje koliko je otpor prolasku vodene pare odreĊenog materijala veći od otpora prolasku vodene pare sloja zraka iste debljine i na istoj temperaturi (nema jedinicu). - djelomiĉni (parcijalni) otpor difuziji vodene pare sd je otpor difuziji vodene pare (izraţen u m) odreĊenog sloja graĊevnog dijela debljine d: sd = µ x d

39. Izraĉunajte difuzni otpor sd sloja mineralne vune debljine 10 cm, 0.1 m jer je 1 x 0.1 = 0.1 m 40. (6 bodova) Opišite i navedite: a) kako se crta graĊevni dio za dijagram difuzije vodene pare prema Glaserovoj metodi; b) koje se dvije krivulje u dijagramu prikazuju; c) izrazi i jedinica za izraĉunavanje unutarnjeg i vanjskog parcijalnog pritiska Pi i Pe ?

41. (6 bodova) Koji je meĊusobni odnos krivulje parcijalnih pritisaka i krivulje zasićenja kada u graĊevnom dijelu nema kondenzacije? Prikaţite s jednom skicom (sa svim potrebnim oznakama).

42. (6 bodova) Koji je meĊusobni odnos krivulje parcijalnih pritisaka i krivulje zasićenja kada se u graĊevnom dijelu pojavljuje kondenzacija? Prikaţite jednom skicom (sa svim potrebnim oznakama).

43. U prikazanom dijagramu difuzije vodene pare potrebno je oznaĉiti krivulje p i p, upisati oznaku dimenzija slojeva i oznaĉiti koja je strana unutarnja a koja vanjska. Treba utvrditi da li u graĊevnom dijelu: a) postoji kondenzacija vodene pare, b) nema kondenzacije vodene pare

44. Koje su moguće mjere kod prekomjernog navlaţenja sloja materijala? Kondenzacija vodene pare unutar graĊevnog dijela je dopuštena ako nije veća od najveće dopuštene za taj materijal i ako se tijekom ljetnog vremena moţe isušiti. Kod prevelikog navlaţenja materijala potrebno je: - izmijeniti sastav graĊevnog dijela ili - s toplije strane materijala u kojem se kondenzira vodena para postaviti parnu branu Potreban difuzni otpor parne brane se proraĉunava. 45. Što je to parna brana, zašto se koristi, kako se odreĊuje i gdje joj je mjesto u graĊevnom dijelu? 46. Navedite nekoliko uĉinkovitih parnih brana (navesti i difuzni otpor sd).

47. (6 bodova) Objasnite pojam ljetne toplinske stabilnosti. Obrazloţiti sa skicama i tekstom.

48. Koji graĊevni dijelovi imaju najpovoljnija svojstva u smislu ljetne toplinske stabilnosti i zašto? Najbolja svojstva imaju graĊevni dijelovi koji imaju vanjsku oblogu s provjetravanom zraĉnom šupljinom jer se unutarnji dio znatno manjem zagrijava (odzraĉivanje prenesene topline izvan obloge). 49. Koji graĊevni dijelovi imaju nepovoljna svojstva u smislu ljetne toplinske stabilnosti, zašto, te koji su uvjeti (vrijednost U) kada će zadovoljiti u ljetnom vremenu ? Nezadovoljavajuća svojstva imaju lagani neprozirni graĊevni dijelovi koji imaju plošnu masu manju od 100 kg/m2 jer prebrzo propuštaju toplinu (nema akumulacije topline u masi graĊevnog dijela). Da zadovolje u ljetnom vremenu neprozirni graĊevni dijelovi koji imaju plošnu masu manju od 100 kg/m2 trebaju imati veću debljinu toplinske izolacije: Umaks = 0,30 W/m2K za lagane krovove: minimalna potrebna debljina je 12 do 14 cm (ovisno o vrsti toplinske izolacije, odnosno svojstvu voĊenja topline λ). Umaks = 0,35 W/m2K za lagane zidove: minimalna potrebna debljina je 10 do 12 cm (ovisno o vrsti toplinske izolacije, odnosno svojstvu voĊenja topline λ). 50. Koji je smještaj dodatnih elemenata zaštite od sunca prozora i ostakljenih ploha uĉinkovitiji: s vanjske ili s unutarnje strane? Obrazloţiti zašto. Smještaj zaštite od sunca ispred ostakljene plohe u unutarnjem prostoru je najnepovoljniji jer se prostor pregrijava. Takvo rješenje će se koristiti kod malih ploština ostakljenih ploha i kao dodatna zaštita uz primjenu druge zaštite koja prema proraĉunu nije bila dovoljna.

51. (6 bodova) Prozirni dijelovi zgrade trebaju zadovoljiti odreĊenu vrijednost. a) to je produkt ..... (izraz, objasniti pojedine dijelove izraza); b) navesti zahtjeve za dvije srednje mjeseĉne temperature najtoplijeg mjeseca u godini u Hrvatskoj; c) navesti zahtjev za sjevernu orijentaciju; d) navesti kako se odreĊuje sjeverna orijentacija.

52. O ĉemu ovisi: a) stupanj propuštanja ukupne sunĉeve energije kroz ostakljenje g ; b) faktor umanjenja naprave za zaštitu od sunĉeva zraĉenja Fc ?

53. (6 bodova) Navedite i skicirajte moguće tipove vanjskih naprava za zaštitu od sunca. Obrazloţite uĉinkovitost svake.

54. (6 bodova) O ĉemu ovisi potrebna duţina istake iznad prozora za zaštitu od sunca? Za prozor dimenzija prema priloţenoj skici konstruirajte pribliţno potrebnu dimenziju istake (prikaz u presjeku i tlocrtu) za odreĊenu orijentaciju (zadano: istoĉna, juţna ili zapadna).

55. Objasnite pojam: akumulacija topline. Gdje se smještava toplinska izolacija kod prostora koji se povremeno griju i zašto? Akumulacija topline je nagomilavanje toplinske energije u graĊevnim dijelovima. Materijali s velikom sposobnošću upijanja i pohrane topline su oni s velikom gustoćom (masom): beton, armirani beton, opeka veće gustoće i dr. Sposobnost materijala da upija (akumulira) toplinu mjeri se specifiĉnim toplinskim kapacitetom materijala c p. Specifiĉni toplinski kapacitet materijala cp J/(kg . K) Specifiĉni toplinski kapacitet cp je koliĉina topline koja je potrebna da se 1 kg nekog materijala zagrije za 1 K. Materijali s malim toplinskim kapacitetom zagrijavaju se brzo, a oni s relativno velikim toplinskim kapacitetom se zagrijavaju sporije. • Smještaj toplinske izolacije s unutarnje strane primijeniti: - kad je potrebno brzo zagrijavanje unutarnjeg prostora koji se povremeno koristi 56. Kako utjeĉe boja na vanjskoj površini graĊevnog dijela na zagrijavanje površinskog sloja? Navedite najmanje 1 primjer.

57. Izraz za proraĉun toplinske bilance cijele zgrade QH,nd (navesti izraz, jedinicu i objašnjenje elemenata izraza).

58. Izraz za proraĉun toplinskih gubitaka QH,ht (navesti izraz, jedinicu i objašnjenje elemenata izraza).

59. Izraz za proraĉun toplinskih dobitaka QH,gn (navesti izraz, jedinicu i objašnjenje elemenata izraza).

60. Skicom prikaţite horizontalnu rubnu toplinsku izolaciju poda na tlu te navedite u kojim se sluĉajevima primjenjuje ovakvo rješenje.

61. Što je to EPBD/2002/91/EC, koji joj je cilj i koje su mjere postizanja.

62. Ĉemu sluţi energetsko certificiranje i koliko je energetskih razreda zgrada u Hrvatskoj (navesti ih).

63. O ĉemu se govori u ĉlanku 9. direktive EPBD/2010/31/EU i koji se zahtjev spominje?

64. Opišite što je to nula-energetska zgrada. Zgrada koja u ukupnoj energetskoj bilanci ne troši energiju i koja ne emitira CO2 u okoliš. Koristi sunĉevu energiju i druge obnovljive izvore energije,sama proizvodi elektriĉnu energiju ali nije potpuno neovisna o javnoj energetskoj mreţi jer zimi koristi dio elektriĉne energije iz mreţe,a ljeti joj višak predaje. GraĊena je prema svim principima projektiranja za postizanje energetske uĉinkovitosti, te s odgovarajućim materijalima i njihovim debljinama s kojima se postiţu visoke toplinsko izolacijske vrijednosti. Tema: OBLIK ZGRADE, SMJEŠTAJ, ORIJENTACIJA, GRAĐEVNI DIJELOVI 65. Na koje sve vanjske utjecaje treba prilikom projektiranja zgrada i naselja obratiti paţnju, a u cilju postizanja energetske uĉinkovitosti? Navesti i obrazloţiti. 66. Navedite bitne ĉimbenike koji utjeĉu na koncept uštede toplinske energije i toplinske zaštite prilikom projektiranja same zgrade i njezinih graĊevnih dijelova. - unutarnji i vanjski klimatski uvjeti - smještaj zgrade u prostoru - orijentacija zgrade i prostorija u zgradi u odnosu na strane svijeta - geometrija zgrade - graĊevni dijelovi (vrste, materijali, veliĉine i spojevi) - ventilacija i ureĊaji za grijanje i hlaĊenje, primjena alternativnih izvora energije

67. Zašto je bitno boravišne prostore i veće otvore smjestiti prema jugu (jugoistok do jugozapad)? Dati primjer odnosa povoljne i nepovoljne orijentacije prostorija.

68. Koja je uloga staklenika u uštedi toplinske energije? Staklenici (zimski vrtovi) imaju ulogu prihvata topline od sunĉevog zraĉenja u zimsko doba, ĉime dio oplošja zgrade ima manju razliku temperature zraka izmeĊu unutarnjeg i vanjskog prostora. 69. (6 bodova) Zašto je povoljniji kompaktniji oblik zgrade? Napišite izraz za faktor oblika zgrade f o te izraĉunajte fo za zgradu dimenzija prema skici.

70. Navedite pravila projektiranja graĊevnih dijelova i njihovih spojeva u svrhu smanjenja toplinskih gubitaka? GraĊevne dijelove i njihove spojeve treba projektirati tako da imaju što manje gubitke topline. To postiţemo: - odabirom toplinsko izolacijskih materijala s visokim svojstvima toplinske izolacije - većim debljinama toplinsko izolacijskih dijelova konstrukcije - kontinuiranom toplinskom zaštitom oplošja (minoriziranje toplinskih mostova) - smanjenjem površine dijelova oplošja s lošijim toplinsko-izolacijskim svojstvima. Dobra toplinsko izolacijska svojstva odnose se na transparentne i netransparentne graĊevne dijelove: Netransparentni graĊevni dijelovi (zid, krov, pod, ...) se rješavaju vrstama materijala i/ili njihovim većim debljinama. S ovim dijelovima oplošja zgrade moţemo postići najveće uštede topline! Transparentni graĊevni dijelovi (otvori – ostakljeni dijelovi) se rješavaju s vrstama stakla i okvira. Velika površina ostakljenih ploha u suvremenoj arhitekturi je ĉimbenik koji će odrediti vrstu stakla i okvira s kojima će biti zadovoljeni zahtjevi ograniĉenja gubitaka topline. Veliĉina otvora utjeĉe na toplinske gubitke i dobitke. Svojstva otvora (vrijednost U, stupanj propuštanja sunĉevog zraĉenja g(okomito) i zasjenjenje - sjena ili vrst zaštite od sunca) odluĉuju da li će biti veći toplinski dobitak ili toplinski gubitak. 71. Navedite definiciju toplinskog mosta i vrste toplinskih mostova? Na priloţenoj skici zaokruţite skice spojeva graĊevnih dijelova koje prikazuju toplinske mostove s naglašenim toplinskim gubicima. Tehniĉki propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada (110/08) • definira pojam toplinskog mosta: Ĉlanak 4, st.17: “Toplinski most jest manje podruĉje u omotaĉu grijanog dijela zgrade kroz koje je toplinski tok povećan radi promjene materijala, debljine ili geometrije graĊevnog dijela”. • definira zahtjev smanjenja utjecaja toplinskog mosta: Ĉlanak 26, st. 1: (1) Zgrada koja se grije na temperaturu višu od 12 °C mora biti projektirana i izgraĊena na naĉin da utjecaj toplinskih mostova na godišnju potrebnu toplinu za grijanje bude što manji. Da bi se ispunio taj zahtjev, prilikom projektiranja treba primijeniti sve ekonomski prihvatljive tehniĉke i tehnološke mogućnosti.

72. Navedite i obrazloţite dvije bitne posljedice toplinskih mostova.

73. (6 bodova) Skicirajte i opišite: a) toĉkaste toplinske mostove; b) dvodimenzionalne (linijske) toplinske mostove; c) trodimenzionalne toplinske mostove.

74. Kojim se sve metodama moţe ustanoviti utjecaj toplinskih mostova (povećanje vrijednosti U)?

75. (6 bodova) Skicama prikaţite povoljna rješenja za smanjenje utjecaja toplinskog mosta kod prodora armirano betonske stropne (balkonske) ploĉe kroz vanjski zid.

76. (6 bodova) Opišite problematiku toplinskih mostova kad je toplinska izolacija s unutarnje strane graĊevnog dijela i skicirajte naĉine postizanja smanjenje utjecaja tog toplinskog mosta.

77. (6 bodova) Skicama prikaţite rješenja toplinskih mostova kod suvremenih laganih konstrukcija. SUVREMENE LAGANE KONSTRUKCIJE Zbog ljetnog pregrijavanja imaju veću debljinu toplinske izolacija. Nosivi dijelovi oblikovani su i rasporeĊeni na naĉin da u najvećoj mjeri smanje utjecaj toplinskih mostova.

78. (6 bodova) Skicama prikaţite principijelna rješenja toplinskih mostova kod spojeva vanjskih zidova s temeljem, prozorom, krovom, ... (iz kataloga DIN-a, izvedbenih detalja i sl.)

79. Navedite najvaţnije principe sastavljanja graĊevnih dijelova (za postizanje energetske uĉinkovitosti i ispravnog fizikalnog procesa, navesti najmanje 6). • Toplinsku izolaciju smjestiti s vanjske strane kad god je to moguće. • Smještaj toplinske izolacije s unutarnje strane primijeniti: - kad se ne moţe ugraditi s vanjske strane (na pr. zgrade pod zaštitom) - kad je potrebno brzo zagrijavanje unutarnjeg prostora koji se povremeno koristi • Kod prekidnog grijanja ugraĊivati materijale s velikim toplinskim kapacitetom • Primijeniti kontinuiranost ugradnje toplinske izolacije (zbog izbjegavanja toplinskih mostova ili smanjenja njihovog utjecaja) • Vanjski završni sloj treba biti što paropropusniji da se izbjegne zadrţavanje vodene pare pri difuziji kroz graĊevni dio. • Ukoliko je vanjski završni sloj paronepropustan treba izvesti provjetravanu konstrukciju (provjetravana fasadna obloga ili hladni krov) • Ukoliko se u graĊevnom dijelu pojavljuje kondenzacija vodene pare koja je u koliĉini većoj od dopuštene i ne moţe se isušiti tijekom ljeta treba ugraditi parnu branu s toplije strane sloja u kojem bi se kondenzirala vodena para (najĉešće je taj materijal toplinska izolacija). • Debljina i vrst parne brane treba se odrediti proraĉunom. • GraĊevne dijelove treba projektirati na naĉin da se smanji izloţenost temperaturnim promjenama i omogući i kontrolira “toplinski rad”. • Materijali koji su izloţeni promjenama temperature trebaju biti ugraĊeni na naĉin da se omogući širenje i skupljanje (primijeniti izvedbu dilatacija kod krovova i fasadnih obloga). • Lagani graĊevni dijelovi plošne mase manje od 100 kg/m2 trebaju imati veću debljinu toplinske izolacije Umaks ≤ 0,35 W/(m2.K) za zidove Umaks ≤ 0,30 W/(m2.K) za krovove.

80. Navedite obnovljive izvore energije. Koji obn. izvor ima najveću primjenu u zgradama i koji su naĉini primjene. Obnovljivi izvori energije: • sunĉeva energija, • toplina iz okoliša, • toplina zemlje, vode • bio masa (ne ukljuĉuje ogrjevno drvo) Najĉešća je primjena energije sunca: - pasivna (kroz dobitke od sunca), - aktivna (solarni kolektori) 81. Opišite PCM materijal (definiciju) i navedite za što se koristi u arhitekturi. PCM: fazno promjenjivi materijal - Phase Change Material PCM su materijali visoke latentne topline koji taljenjem ili kristalizacijom primaju ili otpuštaju veliku koliĉinu energije, a temperatura taljenja je u podruĉju koje je iskoristivo za regulaciju temperature (sobne temperature). Dio «ZVUK» i «SVJETLO» Tema: OSNOVNI POJMOVI I FIZIKALNE VELIČINE 1. Što je zvuk, kako nastaje i kako se širi? Zvuk je fiziološka pojava koja se utvrĊuje organom sluha, a posljedica je naizmjeniĉnih promjena zraĉnog tlaka. Zvuk nastaje kada u elastiĉnom mediju postoji titrajuće tijelo ili kada ĉestice elastiĉnog medija doĊu u stanje titranja uslijed neke pobuĊujuće sile. Posljedice tog titranja su zvuĉni valovi (izmjeniĉni predtlak i podtlak) koji se širi medijem.

2. Brzina širenja zvuka

3. Frekvencija zvuka, valna duljina

4. Zvuĉni tlak

5. Intenzitet zvuka

6. Zvuĉna snaga

7. Što je decibel i kako se utvrĊuje?

8. Što su i kako se definiraju: razina zvuĉnog tlaka, razina zvuĉnog intenziteta, razina zvuĉne snage?

9. Zbrajanje decibela

10. Zvuĉni spektar

11. Ĉujno podruĉje ljudskog uha

12. Glasnoća i izofonske krivulje

13. Pojave prilikom širenja zvuka Put širenja zvuka moţe se prikazati zvuĉnim zrakama. To su zamišljeni pravci, okomiti na ĉelo valova, koji izlaze iz izvora zvuka. Na putu širenja zvuka najĉešće se nalaze odreĊene prepreke. -Refleksija zvuĉnih valova - Difrakcija zvuĉnih valova - Refrakcija zvuĉnih valova - Apsorpcija zvuka - Prijenos zvuĉne energije preko krutih tvari - Dopplerov efekt - Stojni valovi - Treptajni valovi - Usmjerenost zvuĉnog izvora

Ċ

Tema: BUKA 1. Što je buka? Bukom nazivamo svaki zvuk kojeg smatramo neţeljenim, neugodnim ili ometajućim. Razlika izmeĊu buke i zvuka je dakle sasvim subjektivna. Gruba procjena mogućeg djelovanja buke na ĉovjeka: - do 60 dB(A) samo psihološko djelovanje (onemogućava koncentraciju, smanjuje paţnju, remeti odmor i san, povećava razdraţljivost, nervira); - od 60 do 85 dB(A) jako psihološko djelovanje te fiziološki efekti (povećava se broj otkucaja srca, raste krvni tlak, modificira se ritam disanja, itd.); - preko 85 dB(A) pored jakih psiholoških i fizioloških efekata još i oštećenje sluha. 2. Osnovne vrste buke 1. Buka koja se stvara u prostoriji u kojoj smeta. 2. Zraĉna buka koja se prenosi izvana ili iz druge prostorije u prostoriju u kojoj smeta. 3. Vibracijska buka, koja se u prostoriji u kojoj smeta prenosi preko graĊevinskih konstrukcija. 3. Zaštita od buke 13. Zaštita od buke ugraĊene opreme i ureĊaja u zgradi – objasnite. 14. Objasnite zaštitu od buke povećane odjeĉnosti. Kako je moguće smanjiti ovu buku? Zahtjeve zaštite od buke treba uvaţavati kod: - izbora lokacije zgrade, - projektiranja i odreĊivanja elemenata zgrade, - izvedbe. Elaborati u glavnom projektu graĊevine: - Elaborat akustiĉkih svojstava graĊevine - Elaborat zaštite od buke Projektom se predviĊa zaštita zgrada od buke koja moţe biti a) minimalna, b) povećana. Normom su navedeni zahtjevi za minimalnu zaštitu od buke koja u boravišnim prostorijama, kod uobiĉajenog korištenja, pruţa ljudima dovoljnu zaštitu. Povećana zaštita postoji kada je zahtjev za zaštitu od buke veći od normom propisanog minimalnog zahtjeva. NAPOMENA: Unatoĉ ispunjenju minimalnih zahtjeva moţe zbog ponašanja korisnika nastati u zgradi smetajuća buka koja se širi kao zraĉni, udarni ili ostali strukturni zvuk u tuĊe stanove ili radne prostorije i tamo se ĉuje, osobito na lokacijama sa niskom razinom buke okoliša. Poboljšanju moţe doprinijeti samo uzajamna obazrivost kroz izbjegavanje neprimjerene smetajuće buke kao i pridrţavanje vremena mirovanja. Za zaštitu od buke treba osigurati: - zaštitu od vanjske buke, - zaštitu od zraĉne i udarne buke unutar zgrade, - zaštitu od buke ugraĊene opreme u zgradi, - zaštitu okoliša od buke za zgradu vezanih izvora buke, - zaštitu od buke povećane odjeĉnosti.

4. Zakon o prostornom ureĊenju i gradnji (NN 76/07) - Bitni zahtjevi za graĊevinu

5. Zakon o zaštiti od buke (NN 20/03) i Pravilnik o najvišim dopuštenim razinama buke... (NN 145/04) Osnovni pojmovi, zone buke 6. Navedite definiciju izvora buke. 7. Što je buka okoliša? Što je tiho podruĉje unutar naseljenog mjesta? 8. Što je ekvivalentna trajna razina buke (Leq)? Što je ocjenska razina? 9. Što je osnovna razina buke (L95)? Što je rezidualna buka? 12. Što je indikator buke? Što je oznaĉeno kao Lden - objasnite?

10. O ĉemu ovisi najviše dopuštena ocjenska razina buka imisije LRAeq u otvorenom prostoru?

11. O ĉemu ovisi najviše dopuštena ocjenska ekvivalentna razina buke LRAeq u zatvorenom boravišnom prostoru?

15. Smanjenje razine buke u prostoru

16. Smanjenje buke i njenog utjecaja kroz urbanistiĉko planiranje 17. Smanjenje buke i njenog utjecaja kroz arhitektonsko projektiranje

18. Za zadanu prostoriju izraĉunajte smanjenje razine buke (na frekvenciji od ______ Hz) korištenjem apsorpcijske obloge na ____% površine stropa i ____% površine zida. Tablica s koeficijentima apsorpcije nalazi se u prilogu ovog zadatka.

Tema: ZRAČNI ZVUK 1. Vrste zvuka u zgradarstvu Zraĉni Rw i Udarni Lw 2. Prenošenje zraĉnog zvuka iz prostorije u prostoriju

3. Razlika razina 4. Izolacijska moć pregrade

5. Objasni Rw i R'w ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6. Ispitivanje izolacijske moći pregrade na zraĉni zvuk

^^

7. Jednostruke pregrade - faktori koji utjeĉu na zvuĉnoizolacijsku moć Akustiĉki jednostruki graĊevinski elementi obiĉno su izvedeni od jednog materijala (beton, opeka, drvo, ...) ili od više materijala sliĉnih akustiĉkih karakteristika (npr. oţbukane pregrade od betona ili opeke). Na zvuĉno izolacijsku moć pregrade utjeĉe više faktora: 1. površinska masa, 2. elastiĉnost, 3. boĉni graĊevinski elementi, 4. propusnost graĊevinske pregrade na zrak.

8. Efekt koincidencije

9. Dvostruke pregrade - faktori koji utjeĉu na zvuĉnoizolacijsku moć 10. Rezonantna frekvencija dvostruke pregrade Za postizanje velike izolacijske moći jednostrukom pregradom treba toj pregradi povećati površinsku masu. Ĉesto je to povećanje neekonomiĉno i neracionalno. U tim sluĉajevima koriste se dvostruke ili višestruke pregrade koje, uz odreĊene uvjete, relativno malom površinskom masom postiţu veliko zvuĉno gušenje. Dvostruke pregrade sastoje se od dva dijela meĊusobno odvojena slojem zraka ili nekim mekanim (apsorbirajućim) materijalom. Ponašanje dvostruke pregrade moţe se usporediti s ponašanjem mehaniĉkog sustava od dvije mase m1 i m2 meĊusobno povezane oprugom odreĊene krutosti.

11. Lagane pregrade

12. Lagane predstjenke Kako bi povećali izolacijsku moć jednostrukih pregrada ĉesto koristimo lagane pregrade - lagane predstijenke. IzmeĊu predstijenke i masivne jednostruke pregrade potrebno je staviti elastiĉan meĊusloj.

13. Zvuĉna izolacija pregrada sastavljenih od više dijelova razliĉite zvuĉnoizolacijske moći

Tema: UDARNI ZVUK 1. Prenošenje udarnog zvuka iz prostorije u prostoriju

2. Ispitivanje izolacijske moći pregrade na udarni zvuk

3. Spreĉavanje prenošenja udarnog zvuka Ako ţelimo sprijeĉiti ili ograniĉiti energiju udarca trebamo: - promijeniti okolnosti na poĉetku širenja udarca, - izvesti zapreke na putu kojim se val širi, - stvoriti prekide u konstrukciji kojom se val širi. Postizanje zadovoljavajuće vrijednosti izolacije udarnog zvuka moţe se postići: - izvedbom mekog završnog sloja poda, - izvedbom plivajućeg poda, - izvedbom spuštenog stropa (uz odreĊene uvjete).

4. Plivajući pod - pravilnosti i pogreške

5. „Suhi“ estrih

6. Drveni podovi

7. Spušteni stropovi

Tema: PROSTORNA AKUSTIKA 1. Zadatak prostorne akustike Zadatak je arhitektonske (prostorne) akustike da u prostorima stvori uvjete za dobro slušanje. Dobru akustiku osigurava zadovoljavanje slijedećih uvjeta: 1. U prostoriji ne smije biti buke, ni unutarnje ni one koja dolazi izvana, 2. Zvuk u prostoriji mora biti dovoljno glasan na svim mjestima, 3. U prostoriji ne smije doći do pojave jeke, 4. Glasnoća zvuka mora biti pribliţno jednaka na svim sjedalima, 5. U prostoriji ne smije doći do neţeljenih rezonancija, 6. Odjek u prostoriji mora biti dovoljno malen da bi se izbjegla preklapanja uzastopnih zvukova (slogova i tonova) u govoru i muzici, ali ujedno prostorija mora biti i dovoljno «ţiva» na svim frekvencijama, kako bi slušanje govora ili muzike bilo popraćeno ugodnim osjećajem. Pri tome direktan zvuk treba biti u stanovitom odnosu prema reflektiranom zvuku. 2. Apsorpcija zvuka u zatvorenom prostoru 4. Koeficijenti apsorpcije zvuka U zatvorenom prostoru, pod utjecajem zvuĉnih valova, stvara se zatvoreno zvuĉno polje koje je rezultat refleksija i apsorpcija pregrada koje formiraju prostor. Zvuĉni valovi se od pregradnih stijena djelom reflektiraju, a djelom apsorbiraju. U zatvorenom prostoru apsorpcija zvuka ovisi o karakteristikama obodnih površina. Kada zvuĉni val udari u graniĉnu plohu koja omeĊuje neku prostoriju, dio energije vala apsorbira materijal graniĉne plohe, a preostali dio energije vraća se s reflektiranim valom u prostoriju. Sposobnost apsorpcije nekog materijala karakterizira se koeficijentom apsorpcije - alfa - koji je jednak odnosu apsorbirane snage i ukupne snage upadnog vala.

Vrijednost koeficijenta apsorpcije nekog materijala ovisi o frekvenciji zvuka i o kutu njegova upada na površinu promatranog materijala. Vrijednost koeficijenta apsorpcije moţe se kretati izmeĊu 0 i 1. Materijali koji imaju vrijednost koeficijenta apsorpcije iznad 0.3 nazivaju se apsorpcijski materijali. Uobiĉajeno je da se vrijednosti koeficijenata apsorpcije materijala daju za frekvencije (125), 250, 500, 1000, 2000 i (4000) Hz. Svrha je apsorpcionih materijala i konstrukcija da: • skrate vrijeme odjeka • otklone pojavu jeke • priguše buku 3. Vrste apsorbera

5. Faktori koji odreĊuju akustiĉka svojstva prostorije - volumen, - oblik, - odjek (reverberacija)

6. Jeka Zvuĉne impulse koji jedan iza drugog slijede u vremenu duţem od 0.05 do 0.1 sekunde uho ĉuje svaki posebno. Pojava da se zvuĉni impulsi po drugi put ĉuje nakon reflektiranja od neke plohe naziva se jekom. Uz zakašnjenje reflektiranog zvuka prema direktnom zvuku od 0.05 sekundi (što odgovara razlici putova od 17 metara) jeka se ĉuje onda, ako je reflektirani zvuk istog intenziteta kao i direktni. Vrijeme zakašnjenja od 0.1 sekunde (razlika u putu 34 metra) odnosi se na sluĉaj kada je intenzitet reflektiranog zvuka upola slabiji od direktnog zvuka. Jeka je prilikom slušanja neugodna i oteţava razumijevanje. Jeka se javlja u prostorijama sa visokim stropom i u suviše dugim prostorijama. Difuzori Prilikom projektiranja koncertnih dvorana i muziĉkih studija nastoji se postići raspršivanje zvuka u prostoru (difuzija) kako bi se dobila bolja jednolikost raspodjele zvuka po prostoriji. Danas se za te svrhe najĉešće upotrebljavaju prizmatiĉne ili polucilindriĉne površine, a katkad i sferne.

7. Dozvuk i odjek

8. Vrijeme odjeka Koliko će vremena trajati slabljenje zvuka u nekoj prostoriji ovisi o ekvivalentnoj apsorpcijskoj površini (A) i o volumenu prostorije. Što je veća ekvivalentna apsorpcijska površina (A), to će zvuĉna energija biti prije apsorbirana. Što je veći volumen prostorije zvuĉni valovi će izmeĊu dvije uzastopne refleksije prevaliti dulji put. Uz manje refleksija apsorbira se u jedinici vremena manje zvuĉne energije, te proces odjeka traje duţe. Brzina slabljenja zvuĉne energije u prostoriji karakterizira se vremenom T koje je potrebno da bi se razina zvuĉnog tlaka u prostoriji smanjila za 60 dB nakon iskljuĉivanja izvora zvuka. Ovo vrijeme T se naziva vrijeme odjeka ili reverberacije i predstavlja osnovnu akustiĉku karakteristiku prostorije.

9. Za zadanu prostoriju izraĉunajte vrijeme odjeka (na frekvenciji od ______ Hz). Završne obloge unutarnjih površina prostorije su: Zidovi: Pod: Strop: Otvori: Tablica s koeficijentima apsorpcije nalazi se u prilogu ovog zadatka.

Tema: SVJETLO 1. Navedite osnovne karakteristike dnevnog svjetla i opišite svaku od njih. promjenjivost / dinamiĉnost ▪ ovisno o dobu dana, o godišnjem dobu, o klimatskim karakteristikama... ▪ usklaĊivanje ĉovjekovog bioritma sa ritmom šireg okoliša usmjerenost ▪ toĉno definirana ovisno o dobu dana ili godišnjem dobu ▪ generiranje sjena > jasnija prostorna percepcija objekata i ploha ▪ olakšano gledanje i raspoznavanje terapeutski uĉinak ▪ pozitivno djelovanje na ljudsko tijelo i psihu ▪ povećana koncentracija i motiviranost ▪ nedostatak > negativan fiziološki i psihološki utjecaj raspoznavanje boja ▪ niti jedan umjetni izvor svjetla nema usporedivu kvalitetu raspoznavanja boja ▪ prirodne boje variraju tijekom dana percepcija prostora ▪ najuĉinkovitija kroz igru svjetlo/tama, bljesak/sjena ▪ arhitektoniĉnost prostora se najbolje doţivljava kroz promjenjive dnevnosvjetlosne parametre ušteda ▪ pravilno projektiranje > uštede u rasvjeti, grijanju i hlaĊenju prostora

2. Koje teorije definiraju fizikalna svojstva svjetlosti i na koji naĉin?

3. Koji je ljudima vidljivi dio elektromagnetskog spektra? Ljudsko oko reagira samo na odreĊene valne duljine svjetlosti – VIDLJIVU SVJETLOST. LJUDIMA VIDLJIVI DIO SPEKTRA = 390 - 750 nm Razlikujemo male nijanse unutar raspona vidljive svjetlosti. Male frekvencijske razlike u podruĉju vidljive svjetlosti su BOJE. Najkraću valnu duljinu imaju ljubiĉasta i plava svjetlost, a najdulju crvena svjetlost.

Spektar vidljivog zraĉenja ĉine: ▪ ljubiĉasta (najveća frekvencija, najkraća valna duljina) cca 390 – 430 nm ▪ plava cca 430 – 480 nm ▪ zelena cca 480 – 570 nm ▪ ţuta cca 570 – 590 nm ▪ naranĉasta i cca 590 – 640 nm ▪ crvena boja (najniţa frekvencija, najdulja valna duljina) cca 640 – 750 nm 4. Što su boje i o ĉemu ovisi boja promatranog tijela ili plohe? BOJA - dio zraĉenja koji se REFLEKTIRA kada je ploha osvijetljena bijelom svjetlošću. Ovisi o frekvenciji reflektiranog zraĉenja. Ploha je ţuta zato što se sve boje osim ţute upijaju unutar plohe, a samo se ţuta boja reflektira. Bijela površina u jednakoj mjeri reflektira sva valna podruĉja bijele svjetlosti. Crna površina u potpunosti apsorbira bijelu svjetlost. Siva površina u jednakoj mjeri reflektira sva valna podruĉja bijele svjetlosti, ali ih i djelomiĉno apsorbira. 5. Bijela svjetlost BIJELA SVJETLOST: kontinuirani niz svih boja (valnih duljina) vidljivog spektra. Izvor bijele svjetlosti je Sunce. 6. Fotometrija FOTOMETRIJA dio optike koji se bavi prouĉavanjem svjetlosti (vidljivog dijela EM spektra) ▪ mjerenje / usporedba karakteristika izvora svjetlosti i osvijetljenih površina IZVORI SVJETLOSTI - tijela koja emitiraju svjetlost ▪ toĉkasti ▪ linijski ▪ površinski ▪ volumni OSNOVNE FOTOMETRIJSKE VELIĈINE ▪ svjetlosni tok (fluks) ▪ svjetlosna jakost (intenzitet) ▪ rasvijetljenost (iluminacija) ▪ sjajnost (luminacija) 7. Svjetlosni tok – definicija i mjerna jedinica 8. Svjetlosna jakost – definicija i mjerna jedinica 9. Rasvijetljenost – definicija i mjerna jedinica SVJETLOSNI TOK (Φ) ▪ ukupna snaga zraĉenja koju emitira svjetlosni izvor u jedinici vremena ▪ mjerna jedinica = lumen (lm) SVJETLOSNA JAKOST (I) ▪ snaga po jedinici prostornog kuta koji izlazi iz toĉkastog izvora ▪ predstavlja svjetlosni tok u odreĊenom smjeru Izvor svjetlosti koji ima veći tok svjetlosti ima i veći intenzitet. Da bismo mogli usporeĊivati izvore svjetlosti razliĉitih intenziteta definira se mjerna jedinica 1 kandela (cd). SVJETLOSNA JAKOST = SVJETLOSNI TOK / PROSTORNI KUT I = Φ/ω Intenzitet toĉkastog svjetlosnog izvora koji emitira svjetlosnu energiju jednoliko u svim pravcima numeriĉki je jednak svjetlosnom toku Φ koji prolazi kroz prostorni kut ω od jednog steradijana. Steradijan (sr) odgovara prostornom kutu ĉiji se vrh nalazi u središtu kugle,a na njenoj plohi omeĊuje površinu jednaku kvadratu polumjera kugle. 1 lumen je svjetlosni tok koji izlazi iz toĉkastog izvora svj. jakosti 1 cd kroz prostorni kut od 1 steradijana. RASVIJETLJENOST ILI ILUMINACIJA (E) E = Φ/A ▪ koliĉina svjetla koja okomito pada na odreĊenu površinu ▪ izraţava se u luxima (lx) ▪ 1 lx je osvijetljenost površine 1 m² na koju okomito pada ravnomjerno rasporeĊen svjetlosni tok 1 lumena PRVI LAMBERTOV ZAKON ▪ rasvijetljenost plohe opada sa kvadratom udaljenosti toĉkastog izvora svjetla ▪ dvostruko veća udaljenost od izvora svjetla = ĉetiri puta manja rasvijetljenost DRUGI LAMBERTOV ZAKON ▪ rasvijetljenost plohe se mijenja ovisno o kutu upada svjetla na nju ▪ ukoliko svjetlosni tok pada na istu površinu, ali pod odreĊenim kutem, rasvijetljenost površine će biti manja u odnosu na okomiti upad

▪ rasvijetljenost plohe utjeĉe na brzinu, pouzdanost i olakšavanje vizualne percepcije ▪ pod jednakim izvorom svjetlosti bijela prostorija će izgledati svjetlije od prostorije s tamnijim površinama jer se svjetlost bolje reflektira ▪ kod male refleksije i zahtjevnih vizualnih zadataka rasvijetljenost mora biti velika 10. Nivo rasvijetljenosti na radnom mjestu

11. Sjajnost – definicija i mjerna jedinica SJAJNOST ILI LUMINANCIJA (L) ▪ koliĉina svjetla koja dolazi s promatrane površine ▪ izraţava se u kandelima po m2 površine (cd/m2) ▪ 100 cd/m2 = list bijelog papira za pisanje pri uobiĉajenoj uredskoj rasvjeti ▪ sjajnost ne opada s udaljenošću ▪ ista bez obzira s koje je udaljenosti mjerena ▪ jedina fotometrijska veliĉina koju oko neposredno osjeća ▪ ekstremne razlike u sjajnosti su izrazito neugodne ▪ oko se mora konstantno prilagoĊavati što dovodi do vizualnog zamora BLJEŠTANJE Izrazito niska sjajnost i jednolika rasvijetljenost stvaraju monotonu atmosferu. Izrazito visoka sjajnost moţe izazvati neugodno blještanje. Blještanje moţe ozbiljno smanjiti vidljivost. Doţivljavamo ga kod razlika u intenzitetu svjetlosti većih od 1:20. Smanjuje vizualnu izvedbu (blještanje koje onesposobljuje) i vizualno zadovoljstvo (blještanje koje izaziva neugodu). Potrebno je razlikovati direktno i indirektno reflektirano bliještanje: direktno bliještanje uzrokuju svjetiljke ili druge površine iznimno visoke sjajnosti kao što su npr. prozori. Reflektirano bliještanje indirektno uzrokuje svjetlost koja se reflektira od sjajnih površina. 12. Dnevnosvjetlosni faktor (DF) osvijetljenost prostorije ovisi o: ▪ vrsti otvora ▪ veliĉini otvora ▪ poloţaju otvora ▪ osvijetljenosti vanjskog prostora ▪ putevima dopiranja dnevnog svjetla u prostor Osvijetljenost prostorije se mjeri dnevnosvjetlosnim faktorom DF (daylight factor) izraţenim u postotcima. Dnevnosvjetlosni faktor oznaĉava odnos izmeĊu osvijetljenosti prostorije i istodobne osvijetljenosti nezaklonjene horizontalne plohe u vanjskom prostoru.