Ehitusfüüsika Eksam (0)

1. Millised on sisekliima komponendid? Alamjaotused.
• soojuslik sisekliima – temperatuur, pindade temp, niiskus, tõmbus, kiirgus
• õhu kvaliteet – niiskus, gaasilised saasteained , tahked osakesed
• valgus – otsene päikesekiirgus ja hajuskiirgus • müra – müratase, vibratsioon
• õhu ionisatsioon ja elektromagnetlained
2. Mida/keda mõjutab või mis sõltub sisekliimast?
Sisekliimast sõltub inimeste tervis, heaolu ja produktiivsus
3. Nimeta haige hoone sümptomid?
• nina, kurgu ja silmade ärritus
• kuivad limaskestad ja kuiv nahk
• naha punaplekilisus
• vaimne väsimus ja peavalu
• hingamisteede põletikud ja köha
• kähe hääl
• liigtundlikuse ilmingud
• iiveldus ja peapööritus
4. Nimeta ja kirjelda sisekliima klasse.
I klass – kõrged nõudmised, viibivad tundlikud ja haiged inimesed II klass – tavapärased nõudmised, uued/renoveeritud hooned III klass – mõõdukad nõudmised, olemasolevad hooned IV klass – hooned võivad kasutusel olla vaid piiratud aja
5. Millised tegurid mõjutavad inimese soojuslikku tasakaalu?
Sugu, vanus, riietus, tegevusega haaratavus.
6. Kirjelda tõenäosuslikku niiskuse mugavustunde skaalat.
Skaala on horisontaalne ning selle keskel on 0-punkt, mis tähendab neutraalset. Nullist vasakule läheb skaala kuni -3'ni. -3 on väga halb ehk väga niiske. Nullis paremale läheb skaala kuni +3'ni. +3 on samuti väga halb ehk väga kuiv.
7. Mida tähendab Met? Millest see sõltub?
Met on metabolismi ühik ehk soojaeritus inimese kohta keha 1m2 suuruse pinna kohta. 1 met = 58 w/m2 keha pinnalt. Met sõltub kehalisest aktiivsusest.
8. Selgita mõisteid ilmne soojus ja varjatud soojus .
Ilmne soojus – temperatuuri muutus kiirgusliku ja konvektiivse ülekandega Varjatud soojus – faasimuutus aurustumise näol, nt kehapinnal olev vedelik – higi, vesi – aurustub õhku
9. Kuidas toimub inimese soojusvahetus ümbritseva keskkonnaga?
Järgmistel viisidel:
• hingamine
• konvektsioon
• soojusjuhtivus
• kiirgumine
• aurumine
10. Mis mõjutab inimese soojuslikku mugavustunnet? Kuidas oleks võimalik väljendada nende rahuolematust selles osas?
• ruumi sisetemperatuur
• õhu suhteline niiskus
• õhu liikumiskiirus
• inimese aktiivsus s.o. soojaeritus
• riietuse soojapidavus
Rahulolematust oleks võimalik väljendada PPD indeksiga
11. Mida väljendab clo? Millest see sõltub?
Clo väljendab riietuse soojustakistust. See sõltub riietusesemete tüübist.
12. Millised parameetrid peavad olema ruumis kindlustatud? Kus ja miks neid mõõdetakse?
Operatiivtemperatuur, CO2 sisaldus, niiskuse sisaldus, õhu liikumiskiirus. Neid mõõdetakse ruumi kontrolltsoonis, sest see on piirkond, kus inimene põhiliselt viibib.
13. Mis asi on operatiivne temperatuur, kus ja kuidas seda mõõdetakse ja arvutatakse?
Operatiivne temperatuur – siseõhu ja piirete kiirgustemperatuuri kaalutud keskmine temperatuur. Seda mõõdetakse ruumi kontrolltsoonis top = k ∙ ts + (1– k) ∙ tk
14. Nimeta erinevaid ruumi siseõhus leiduvaid saasteaineid? Millistes ühikutes neid mõõdetakse?
• süsihappegaas
• radoon
• osoon
• lämmastikoksiid
• vingugaas e. süsinikoksiid
• formaldehüüdid
• hõljuv tolm
• tubakasuits
• asbest
• mineraalvillad
• allergeenid
ppm – miljondikke mahuosakesi ppb – biljondikke mahuosakesi (1000 ppb = 1 ppm) mg/m3 – massina õhu ruumala kohta μg/m3 = massina õhu ruumala kohta
15. Miks tuleb ruumide sisekliima kujundamisel arvestama kiirgusliku asümmeetriaga?
Sest kiirguslik asümmeetria põhjustab madalaid pinnatemperatuure suurematel aladel, mis vähendavad soojuslikku mugavust .
16. Mis on radoon?
Radoon – lõhnatu , värvitu inertne gaas , mis tekib looduslikult uraani radioaktiivsel lagunemisel
17. Kuidas satub radoon siseõhku?
Siseruumidesse jõuab maapinnast pärinev radoon peamiselt põrandas/vundamendis olevate pragude ning avade (nt avad torustiku või juhtmete jaoks) kaudu. Kuna rõhk hoonetes on madalam kui väljas, siis soodustab see radooni liikumist hoonetesse.
18. Miks ja millise kontsentratsiooni juures on radoon inimese tervisele ohtlik?
Radoon on oluline kopsuvähi riskitegur. Radooni sisaldus hoones ei tohi ületada 200 Bq/m3.
19. Milliste meetmetega saab tõkestada radooni sattumist hoonesse?
• radooni tõkkekile kasutamine
• piirete tihendamine
• ventileerimine
• radoonikaev
20. Mis on välispiire ja milliseid nõudeid peavad nad rahuldama?
• välissein
• sisesein ruumide vahel, mille temperatuuride vahe on suurem, kui 5°C
• ülemise korruse lagi , s.h katuslagi
• keldriseinad, s.h seinad vastu maapinda
• põrand mitteköetava keldri kohal
• põrand pinnasel
• maapinnast kõrgemal asuv alt tuulutatav põrand
• aken
• välisuks
• ruumis peab säilima ettenähtud õhutemperatuur
• ruumi siseõhu ja välispiirde sisepinna temperatuuride vahe peab jääma normidega ettenähtud piiridesse
• välispiirde niiskus peab olema minimaalne, kuna niiske välispiire on väikese soojapidavusega
• välispiirde õhuläbilaskvus peab olema normidega lubatud piires
21. Nimeta soojuse ülekandumise viise? Millistes keskkondades need toimivad ?
• soojusjuhtivus – soojuse leviku mehhanism tahketes kehades • konvektsioon – gaasides , vedelikes • kiirgus – gaasides
22. Konvektsiooni mõiste: loomulik, sund, laminaarne, turbulentne?
Konvektsioon ehk soojusülekanne toimub gaasides ja vedelikes makroskoopiliste osade liikumisel Loomulik konvektsioon – juhul kui konvektsioon toimub ainult temperatuuri erinevuse tõttu Sundkonvektsioon – kui soojaülekanne on tingitud välisest mõjust (tuul, ventilaator või muu)
Laminaarne – kui osakesed liiguvad üksteisega paralleelselt Turbulentne – kaootiline osakeste liikumine
23. Kus esineb konvektsioon hoones?
• läbi tarindi- in ja eksfiltratsioon (õhurõhkude erinevus, lekkiv õhutõke)
• läbi tuuletõkke (liiga poorne plaat, paigaldusvead)
• tarindi sees (temperatuuri erinevus, geomeetria , soojustuse õhujuhtivus, õhukanalid soojustuses)
• tarindi pinnal (temperatuur)
24. Kuidas jaguneb kiirgus?
Lühilaineline kiirgus – otsene päikesekiirgus (λ = 0,1…4 μm) Pikalaineline kiirgus – soojuskiirgus (λ > 4 μm), atmosfääri ja aluspinna soojuskiirgus
25. Selgita pika ja lühilainelise kiirguse mõju hoonele? Kus seda esineb?
Pikalaineline kiirgus - jahutab hoone külmemaks kui välisõhk , plekk katus jahtub ka külmemaks kui õhk ja mitteköetaval pööningul võib tekkida kondens, kui on miinus kraadid siis katus jäätub seestpoolt, kui on plus kraadid siis hakkab see sulama sealt ja võib tilkuda pööningu soojustuse peale - lahenduseks oleks katuse aluskate
Lühilaineline - kütab ruumid seest liiga soojaks
Lahenduseks oleks selektiivklaasid, et ei kütaks nii soojaks
26. Mida väljendab materjalide emissioonitegur ?
Emissiooni tegur iseloomustab materjali kiirgusvõimet erinevatel lainepikkustel.
27. Milline on metallide emissioonitegur? Millest see võib sõltuda?
Metallidel ε 28. Kuidas on võimalik vähendada akende soojusjuhtivust?
Akende soojusjuhtivust on võimalik vähendada kasutades väiksema soojusjuhtivusega klaaspaketti
( 2 klaasi asemel 3), kasutades väärisgaasi paketi vahel, vähemalt üks klaas võiks olla energiat säästev madala emissioonivõimega nn energiasäästuklaas. Joonkülmasilla mõju klaaspaketi ja raami vahel on võimalik vähendada kasutades spetsiaalset plastikust vaheprofiili. Raami soojusjuhtivust saab vähendada materjalivalikuga või raami paksuse suurendamisega.
29. Millised on projekteerija ülesanded piirdetarindite ehitusfüüsikalise projekteerimise juures?
Tema ülesanne on projekteerida piirdetarindid nii, et vältida nendes niiskutehnilisi probleeme, näiteks hallituse tekkimine ja veeauru kondenseerumine . On ka veel energiatõhususe arvestamine.
30. Seleta lahti mõisted „soojusvoog“ ja „ soojusvool “? Tähised, ühikud .
Standardis EVS 908-1:2010
31. Mida kirjeldab Foureri seadus? Selgita valemiga.
Foureri seadus kirjeldab soojusvoolu tihedust , mis sõltub soojuserijuhtivusest ja temperatuurigradiendist q = -k ∙ ΔT qx = -k ∙ dT/dx
32. Mitu Celsiuse kraadi on 253 Kelvinit?
-20,16°C
33. Mida iseloomustab sümbol λd W/(mK)? Kuidas seda määratakse?
Standardis EVS 908-1:2010
34. Mida iseloomustab sümbol λD W/(mK)? Kuidas seda määratakse?
Standardis EVS 908-1:2010
35. Mida me mõistame soojaerijuhtivuse all ja millest see sõltub (kirjelda sõltuvuse protsessi)?
Standardis EVS 908-1:2010
• niiskusest
• temperatuurist
• materjali tihedusest (poorsus)
• keemiline koostis
36. Millest sõltub piirete soojusjuhtivus?
Piirete soojusjuhtivus sõltub kasutatud materjalidest , nende kihtide paksustest ja soojuserijuhtivusest ning külmasilde olemasolust.
37. Mida tuleb arvestada piirde otstarbeka soojustuse määramisel?
Lähtutakse:
• hoone energiatõhususe miinimumnõuetest
• ruumide soojuslikust mugavusest – küte, ventilatsiooni seadmed (kas põranda, lae või radika küte) • hallituse ning kondensaadi vältimine külmasildadel, sisepindadel ja tarindites
• ehitustehnilistest nõuetest (konstruktsioonide ja fassaadide kaitse)
• majanduslikust otstarbekkusest (ehitaja ei ole seotud haldukuludega, järelvalve vajalikkus)
38. Mida me mõistame soojustakistuse all ja kuidas seda arvutatakse?
Standardis EVS 908-1:2010
39. Õhkvahe mõisted ja nende soojustakistuse arvutamine?
Ventileerimata õhkvahe – ei ole õhuvahetust välis -ja sisekeskkonnaga, asub kahe tasaparalleelse pinna vahel, on soojavoolu suunaga risti ja nende pindade emissioonitegur ei ole väiksem kui 0.8 Nõrgalt ventileeritud õhkvahe – õhkvahe, millest toimub limiteeritud õhkvahetus väliskeskkonnaga . Selle kindlustamiseks on õhkvahe alumises osas ettenähtud avad, mille suuruseks on: vertikaalse õhkvahe korral > 500 kuid ≤ 1500 mm²/m, horisontaalse õhkvahe korral > 500 kuid ≤ 1500 mm²/m². Tugevalt ventileeritud õhkvahe – õhkvahe alumises osas olevate avade suuruseks: vertikaalse õhkvahe korral ≥ 1500 mm²/m, horisontaalse õhkvahe korral ≤ 1500 mm²/m2.
• tugevalt ventileeritud õhkvahesoojatakistust ja sellest väljaspool asuvate kihtide soojatakistust arvesse ei võeta. Piirde välispinna soojatakistuseks võetakse sisepinna soojatakistus (Rse = Rsi)
• nõrgalt ventileeritud õhkvahe soojatakistuseks võetakse pool ventileerimata õhkvahe soojustakistusest ja kõigi väljaspool õhkvahet olevate kihtide pool soojustakistuse summast
• ventileerimata õhkvahe – väärtused võetakse EVS 908-1:2010 Tabel 4.7
40. Kuidas mõjutab emissiooni tegur õhkvahe soojustakistust?
Emissiooni tegur mõjutab õhkvahe soojustakistuse suurust, kui emissiooni tegur on väike, siis on takistus suurem ja soojusülekanne väiksem.
41. Homogeense ja mittehomogeense seina soojusjuhtivuse arvutamine.
Standardis EVS 908-1:2010
42. Kuidas ja miks on oluline välispiirde soojusjuhtivust korrigeerida ?
Sellepärast, et paljud tegurid võivad mõjutada ja suurenda välispiirde soojusjuhtivust, näiteks külmasillad , õhupilud, mehaanilised kinnitid, soojustuse õhujuhtivus. Leitakse vastavatele vigadele parandid ja liidetakse nende väärtus seina algsele U-arvule.
43. Miks ei saa pinnasega kokkupuutes olevate välispiirete puhul rakendada standardis EVS 908-1:2010 arvutusmetoodikat?
Sellepärast, et pinnasega kokkupuutes olevate välispiirete arvutamisel peab arvestama ka pinnase soojuserijuhtivuse ning maapinnast kõrgemal asuvate seinte kogupaksusega.
44. Mida me mõistame külmasilla all?
Külmasild on tarindi osa, mille soojusjuhtivus on lokaalselt suurem ümbritseva tarindi soojusjuhtivusest. Külmasild tekib hoone välispiirde soojustuse kohaliku nõrgenemise tulemusena, mis põhjustab soojusvoo suurenemist ja tarindi sisepinna temperatuuri alanemist.
45. Selgita mõisteid joonkülmasild, punktkülmasild? Too näiteid?
Joonkülmasillad – vuugid , akna servad , välissein ja põrand, välissein ja katus
Punktkülmasillad – ankrud seinakonstruktsioonis, rõdu kinnitused
46. Miks tuleb külmasildadega soojusjuhtivuse arvutustes arvestada? Mida nad põhjustavad?
Külmasildade tulemuseks on suurem soojusjuhtivus, madalam sisepinnatemperatuur, kõrgem RH%. Külmasillad põhjustavad mikroorganismide kasvu, määrdumist ja veeauru kondenseerumist. Külmasillad suurendavad hoone energiakulu .
47. Kuidas arvutatakse külmasildadest põhjustatud lisasoojusjuhtivust?
Standardis EVS 908-1:2010
48. Mida näitab temperatuuriindeks? Kuidas arvutatakse? Temperatuuriindeksi kriitiline tase?
Temperatuuriindeks näitab hoone sisepinna temperatuuri kriitilisust. fRsi=(RT – RSI)/RT.(Õigem valem on fRsi = (tsi - te)/(ti - te)
Hallituse vältimine 0,65 ja kondenseerumise vältimine 0,55
49. Millest sõltub välispiirde läbipuhutavus?
Rõhkude erinevusest piirde vastaspindadel, kasutatavatest materjalidest, ehitustööde kvaliteedist. Õhurõhkude erinevus võib tekkida kas sise- ja välisõhu temperatuuride erinevusest või tuule mõjul.
50. Miks on hoone välispiirete õhupidavus oluline?
Hoonepiirete õhupidavus mängib hoonete energiatõhususe analüüsi juures olulist rolli ning mõjutab otseselt maja kütte- ja jahutuskulusid. Õhupidavate piiretega hoone energiakulu võib olla kuni kaks korda väiksem väikese õhupidavusega piiretega hoone energiakulust.
• niiskustehnilised probleemid, hallituse teke, veeauru kondenseerumine
• hallituse, õhusaaste ja radooni levik põrandaalusest ruumist siseruumidesse, ebasoovitavate lõhnade liikumine korterite vahel
• piirde pindade alajahtumine
• sisekliima kvaliteet, tuuletõmbus
• ventilatsioonisüsteemide toimivus
• müraprobleemid
• tuleohutus
51. Mis on hetkel kehtiv nõue hoone õhupidavusele? Mis ühikutes?
Piirde pinna keskmine õhuleke rõhuvahe 50Pa juures ei tohi ületada elumajade puhul 3 m³/(h·m²) ja muudel hoonetel 6 m³/(h·m²).
52. Selgita mõisteid filtratsioon , eks ja infiltratsioon ?
Filtratsioon – õhu liikumine suurema rõhu poolt väiksema rõhu poole Eksfiltratsioon – õhuvool seest välja Infiltratsioon – õhuvool väljast sisse
53. Nimeta põhilisi mineraalvilla paigaldamisnõudeid?
Pehmete ehitusvillade paigaldusel tuleb jälgida, et villad asetseksid tihedalt konstruktsiooni vastas. Soojustuse laius peab jääma karkassi vahest ligikaudu 10-15 mm võrra suurem, siis liibub vill tänu oma elastsusele tihedalt karkassi vastu, välistades õhukanalite ja tühimike tekke, mis vähendaksid konstruktsiooni soojapidavust. Samuti tuleb jälgida, et villa paigaldamisel ei jääks nurkadesse ning servadesse tühimikke. Villa paksus tuleb valida vastavalt konstruktsiooni (prussi) paksusele . Tuleb paigaldada aurutõke, kui on oht niiskuse sattumisele villa sisse.
54. Mis on suhteline niiskus, absoluutne niiskus?
Suhteline õhuniiskus – õhu tegeliku niiskussisalduse ja sellele temperatuurile vastava suurima võimaliku õhu niiskussisalduse suhe φ või RH (- voi %). Absoluutne õhuniiskus – ühes massi või mahuühikus gaasis leiduva vee(auru) mass või maht (kg/m3, kg/kg, m3/m3).
55. Kuidas väljendatakse niiskussisaldust materjalis?
• kaaluline niiskussisaldus u (kg/kg)
• niiskussisaldus massi mahu järgi w (kg/m³)
• mahuline niiskussisaldus Ψ (m³ /m³)
56. Millest sõltub materjali niiskussisaldus?
• ümbritseva õhu suhtelisest niiskusest (RH%)
• temperatuurist (kõrgel temperatuuril on niiskussisaldus väike)
• kas on tegemist kuivamise või niiskusega
57. Nimeta niiskuse liikumise viise välispiiretes?
• difusioon – liikumapanevaks jõuks on rõhkude erinevus või niiskussisalduse erinevus, niiskus liigub kõrgemast veeaurusisaldusest madalamasse
• konvektsioon – niiskus liigub läbi ebatiheduste ja pragude koos soojusega
• kapillaarne – kapillaarjõudude mõjul tõuseb niiskus mööda poore ülespoole; põrand ja vundament imevad maapinnast niiskust.
• veesurve mõjul
• raskusjõu mõjul
58. Nimeta niiskuse sattumise viise välispiiretesse?
• ehitusniiskusest
• pinnase niiskusest
• sademetest
• ekspluatatsioonilisest niiskusest
• hügroskoopsest niiskusest (materjali omadus neelata niiskust õhust)
• kondentsveest
59. Mida näitab materjali sorbtsioonkõver?
Näitab missugune on materjali niiskus, kui suhteline niiskussisaldus on teada
60. Kuidas mõjutab niiskus materjali? Mida ta põhjustab?
• vähendab välispiirete soojapidavust
• vähendab materjalide tugevust ja jäikust
• hallituse kasv pindadel
• puit materjalide kõdunemine
• materjalide paisumine
• külmakahjustused
• esteetiline välimus
• metallide korrosioon
• väheneb materjalide soojusmahtuvus
61. Selgita miks on alt tuulutatavad põrandakonstruktsioonid niiskustundlikud?
62. Selgita mõisteid niiskuslisa, niiskuskoormused?
Niiskuslisa – siseõhu ja välisõhu veeaurusisalduste erinevus.
Niiskuskoormused –
63. Mida väljendab veeauru osarõhk ja mida väljendab küllastusrõhk? Kuidas neid arvutatakse?
Veeauru osarõhk väljendab õhu absoluutset niiskust: p=RH ∙ psat. psat= p/RH. Küllastusrõhk väljendab millise õhurõhu juures hakkab lisanduva niiskuse korral vesi kondenseeruma
64. Mis on kastepunkt , mida saab ruumis ette võtta, et vältida selle tekkimist piirdes ja kondensaadi tekkimist välispiirde sisepinnal?
Kastepunkt on temperatuur, mille juures õhus olev veeaur küllastub ja kondenseerub veeks või jääks. Toimiva vent. süsteemi ehitus, aurutõkke kasutamine( juhul, kui kondensaat tekib piirdes sees), soojustuse lisamine(tõstab sisepinna ja teiste kihtide temperatuuri)
65. Mis on auruerijuhtivus ja millest see sõltub?
Auruerijuhtivus on näitaja, mis iseloomustab materjali veeaurujuhtivust, see näitab mitu mg veeauru voolab ühe tunni jooksul läbi materjali 1m2 suuruse pinna, kui kihi paksus on 1 m ja aururõhkude erinevus kihi vastaskülgedel on 1 Pa, ühik mg/mhPa. Auru-erijuhtivusele avaldab mõju materjali temperatuur ja niiskus. Temperatuuri alanemisel veeauru erijuhtivus väheneb ja niiskussisalduse suurenemisel auru-erijuhtivus suureneb.
66. Kuidas leitakse piirde aurutakistus ?
Tuleb arvutada piirdes olevate materjali kihtide aurutakistused, need leitakse, kui kihi paksus jagatakse veeauruerijuhtivusega. Piirde kogu aurutakistus leitakse, kui liidetakse sisepinna ja välispinna aurutakistusele kõikide kihtide takistused.
67. Missugused tulemused saab niiskustehnilistest arvutustest? Mida need näitavad?
Saab ruumis oleva veeauru osarõhu, veeauru küllastusrõhud. Need arvutused näitavad, kas piire on niiskustehniliselt toimiv või mitte. Piire loetakse niiskustehniliselt toimivaiks, kui ei looda hallituse tekkeks sobivaid tingimusi, ei teki veeauru kondenseerumist või muid piiret niiskustehniliselt kahjustavaid tingimusi (näiteks materjaliomaduste oluline muutumine vms).
68. Selgita mõisteid:
• õhumüra – õhu vahendusel heliallikast keskkonda leviv müra
• struktuurne müra – piirdekonstruktsioonis või muus tarindis leviv mehaaniline võnkumina, mis tekitab õhumüra
• löögimüra – teistesse ruumidesse leviv struktuurne müra, mis tekib vahelagedel ja treppidel käimisel või muu selletaolise tegevuse tagajärjel
• õhumüra isolatsiooni indeks R'w (dB) – arv, mille abil hinnatakse õhumüra isolatsiooni ehitise ruumide vahel (s.o ehitise sisepiirete heliisolatsiooni )
• õhumüra isolatsiooni indeks R'tr,s,w (dB) – arv, mille abil hinnatakse õhumüra isolatsiooni ruumi ja välisterritooriumi vahel (s.o ehitise välispiirde ja selle elementide heliisolatsiooni), kui müraallikaks on transport
• taandatud löögimürataseme indeks L'n,w (dB) – arv, mille abil hinnatakse löögimüra levikut ehitises ja mis iseloomustab piirdekonstruktsioonide löögimüra isolatsiooni
• valgustihedus – vaadeldavale pinnaelemendile langeva valgusvoo jagatis selle pinnaelemendiga
• valgusheledus –iseloomustab valgustugevuse näivat tihedust valgust andval või peegeldaval pinnal • valgusräigus – nägemisolukord, mis tundub ebamugav või mille tagajärjel esemete nähtavus halveneb
• päevavalgustegur D – antud tasandi mingis punktis eeldatava või teadaoleva heledusjaotusega taevavõlvi poolt otse või kaudselt tekitatava valgustiheduse ja sama, kuid varjamata terviktaevavõlvi all oleva rõhttasandi valgustiheduse suhe
• päevavalguskestvus – aeg, mil väline takistamata horisontaalne valgustustihedus ületab tööpäeva vältel antud valgustustihedust