Soojuslevi (0)
Soojuslevi: juhtivus, konvektsioon, kiirgus. Piirdetarindite soojuskadu. Energiakasutus õhu ja vee soojendamiseks.
•
Omadused: soojuserijuhtivus, soojusläbivus. Palun esita lühendid, ühikud ja kirjelda erinevust.
Soojuserijuhtivus: välendab soojusvoolu vattides, mis läbib 1 meetri paksuse ja 1m^2 pinnaga materjalikihi, kui
temperatuuride vahe vastastikuste pindade vahel on 1K [tähis lamda, ühik w/m*K].
Soojusläbivus: tarindi omadus, mis väljendab soojavoolu (üldisemas mõttes: juhtivus+ konvektsioon + kiirgus) vattides
läbi 1m^2 pinnaga tarindi, kui temperatuuride vahe erinevate keskkkondade vahel on 1K [tähis U, ühik w/m^2*K,
valem U=1/Rt]
•
Mida kirjeldab Fourier-i seadus ehitusfüüsikas? Esita ka valem, kirjelda tähised ja lisa ühikud.
Juhtivuslikku
soojuslevi kirjeldab Fourier’ seadus. q = −gradt , kus q on soojusvoog W/m^2 ; λ – materjali soojuserijuhtivus
W/(m·K); gradt – temperatuurigradient.
•
Palun kirjelda Stefan – Boltzmann’i seadust. Tooge näiteid selle rakendusest ehitusfüüsikas.
Soojus levib ka
kiirguse teel Stefani-Boltzmanni seaduse alusel. E =*t^4, kus E on energiavoog W/m2 ; σ – absoluutselt musta keha
kiirgustegur; t – temperatuur kraadi C.
•
Mida iseloomustatakse ehitusfüüsikas Nusselt’i arvuga. Esita valem. Too näide
•
Palun nimeta ja iseloomusta ehitusfüüsikas levinuimaid kõik soojuslevi vise
1.
Juhtivus
2.
Konvektsioon:
Konvektsioon on selline soojuse levik, mis tekib soojussisaldusega vedeliku- või gaasiosakeste
edasiliikumise ning segunemise teel.
3.
Kiirgus
4.
Aine oleku muutus
•
Kirjelda kiirguslikku soojuslevi: millest see sõltub, too näide, esita valem jne.
Kiirgussoojusülekanne on soojuslevi
kehade vahel ruumis (kehadevahelise kontakti puudumisel) elektromagnetiliste lainete toimel. Kõik kehad kiirgavad
elektromagnetilisi laineid, kui keha temperatuur ületab absoluutse temperatuuri nullväärtuse. Kiirgusvoo intensiivsus
sõltub lainepikkusest ja olulisel määral kiirgava keha temperatuurist. e = h ν = (hc ) /λ. Kus h = 6,626 .10-34 J. s -
Plancki konstant; c – valguse kiirus (vaakumis 2,998 .10 8 m/s); λ – lainepikkus.
•
Mida ehitusfüüsikas käsitletakse lühilainelise kiirgusena, mida pikalainelise kiirgusena? Mis on nende mõju
piirdetarinditele? Too praktilisi näiteid.
•
Mis temperatuuril materjali pind soojust ei kiirga? Materjali pind ei kiirga soojust 0 kraadi juures.
•
Kus ja mille jaoks kasutatakse ehitusfüüsikas sisepinna temperatuuriindeksit?
Külmasillast põhjustatud sisepinna
madalama temperatuuri kriitilisuse taseme määrab sisepinna temperatuuri, välistemperatuuri ja sisetemperatuuride
omavaheline suhe ehk temperatuuriindeks. Temperatuuriindeksi abil saab hinnata külmasilla kriitilisust.
•
Piirdetarindite mõju hoone energiatõhususele (kirjuta kõik, mida tead.)
Piirdetarindid mõjutavad hoone
energiatõhusust soojuskadudest tuleneva küttenergiavajaduse kaudu. Lisaks mõjutavad avatäited jahutuskoormust ja
suvist ülekuumenemist. Piirdetarindi mõju hoone soojuskaole sõltub hoone geomeetriast ja piirdetarindite sooja- ning
õhupidavusest.
•
Palun kirjelda soojuslevi juhtivuse teel (mis on potentsiaaliks, mis suunas on liikumine, too näited koos arvutuse
põhimõttega, jne.) Soojuslevi põhjustab temperatuuride erinevus. Soojus kandub üle kõrgema temperatuuriga kehalt
madalama temperatuuriga kehale.
•
Palun põhjenda, miks auto tuuleklaas võib olla hommikul härmas, kuigi öö läbi oli välisõhu temperatuur üle 0
C. Kui veeaurusisalduse suurenemisel küllastusrõhk või veeauru küllastussisaldus on saavutatud, siis
täiendavate veemolekulide õhku lisamisel kondenseerub välja. Kui õhu temperatuur langeb alla
küllastustemperatuuri, kondenseerub osa veemolekule välja Kondenseerumine toimub nii pluss- kui ka
miinus-temp.
•
Miks argoontäitega klaaspaketi soojusläbivus on väiksem tavalise klaaspaketi omast?
•
Miks selektiivklaasiga klaaspaketi soojusläbivus on väiksem tavalisest klaaspaketist?
•
Püsiva sise- ja välistemperatuuri korral mitmekihilise piirdetarindi. Palun tõmba maha valed vastused.
- Iga üksiku kihi soojusvoog ei ole võrdne -
- Iga üksiku kihi soojusvoog on võrdne +
- Temperatuuride muutus üle iga kihi on võrdne-
- Kogu soojusläbivus on iga üksiku kihi soojusläbivuste summa+
- Soojusvoog läbi piirdetarindi on üksikute kihtide soojusvoogude keskväärtus -
•
Milline pinnaemissioonitegur sobib ehitusfüüsikalistes arvutustes enamus ehitusmaterjalidele?
•
Reisilennuki ülapind on värvitud valgeks, aga alumise pinna alumiiniumplekk on ideaalselt poleeritud. Kirjelda
ehitusfüüsikalisi põhjuseid, et värvida lennuki ülapind valgeks ja alumine alumiiniumpind poleerida?
•
Palun selgita, millest ja miks sõltub materjali soojuserijuhtivus.
1) materjali tihedusest
2) materjali temperatuurist.
3) materjali niiskussisaldusest
4)
•
Millest sõltub soojustusmaterjali soojuserijuhtivus? Mida väiksem on soojuserijuhtivus, seda paremad on
isolatsiooniomadused.
•
Alloleval graafikul on toodud mineraalvilla soojuserijuhtivus sõltuvus tema tihedusest. Selgita, miks teatud
tihedusest alates soojusläbivus väheneb ja teatud tihedusest alates suureneb. Millised soojuse liikumise
protsessid seda mõjutavad?
•
Millistest materjali- ja/või keskkonnaomadustest sõltub ehitusmaterjali soojuserijuhtivus?
•
Kirjelda põhimõtet, kuidas mõõdetakse materjali soojuserijuhtivust ja mis on selle omaduse mõju piirdetarindi
ehitusfüüsikalisele toimivusele. Esita ka valem, kirjelda tähised ja lisa ühikud.
•
Kirjelda materjali soojuserijuhtivuse arvutussuuruse leidmist. Too näited koos arvutuse põhimõttega.
•
Selgita, kuidas mõjutab selektiivklaasile kantav metallikiht klaaspaketi soojusläbivust.
•
Selgita, kuidas mõjutab klaaside vaheline gaas klaaspaketi soojusläbivust.
•
Tootja reklaamib uudset, 3cm paksust, õhukestest kihtidest koosnevat soojustusmaterjali, mille soojatakistus
vastab >20cm paksusele tavalisele soojustusele. Millel see väide võib põhineda? Selgita valemiga.
•
Arhitekt on projekteerinud puitsõrestik välisseina 9 mm kipsplaadist tuuletõkke. Nimeta tuuletõkkeplaadi
valikuga seotud tegurid, mis on olulised kestva toimivuse tagamiseks antud tarindis ning kuidas kipsplaat
tuuletõkkele esitatavaid nõudeid täidab?
Tuuletõke:
Tuuletõkkeplaadid on niiskuskindla ja vetthülgava konstruktsiooniga. Plaatide poorne struktuur annab neile
head heli- ja soojusisolatsiooni omadused. Tuuletõkkeplaadid on immutatud parafiiniga, mis annab neile suure
ilmastikukindluse.
•
Palun kirjelda, miks piirdetarindi arvutuslik sisepinnatakistus on suurem, kui välispinnatakistus.
•
Kõrval oleval joonisel näed soojuserjuhtivuse sõltuvust materjali tihedusest. Palun selgita, kuidas ja miks
soojuserijuhtivus sõltub materjali tihedusest.
Tihedatel materjalidel on suurem soojuserijuhtivus. Mida tihedam on materjal, seda suurem on selle materjali võime
juhtida soojusvoogu läbi materjali ühelt pinnalt teisele. Väiksema tiheduse juures on materjali poorides õhu rohkem
ning soojusvoog läbi materjali on seetõttu väiksem.
•
Kõrval oleval joonisel näed soojuserjuhtivuse sõltuvust materjali temperatuurist. Palun selgita, kuidas ja miks
soojuserijuhtivus sõltub materjali temperatuurist.
Materjali temperatuuri tõustes suureneb ka materjali soojuserijuhtivus. Olenevalt materjalist on osadel soojuserijuhtivus
suurem sama temperatuuri juures kui teistel. Materjali soojusjuhtivus tegur suureneb materjali temperatuuri tõusmisel.
Mida suurem on aga soojusjuhtivustegur, seda paremini kannab materjal energiat soojusena edasi.
•
Kõrval oleval joonisel näed soojuserjuhtivuse sõltuvust materjali temperatuurist. Palun selgita, miks
soojuserijuhtivus muutub materjali niiskussisalduse tõustes.
Materjali soojuserijuhtivus suureneb kui materjali niiskussisaldus tõuseb. Vesi juhib suurepäraselt soojust ja selle
küllastunud pind aitab kaasa ruumi jahtumisele, Seega tõusebki soojuserijuhtivus koos materjali niiskusisaldusega,
kuna see loob ideaalsed tingimused soojusvoo edasikandmiseks. Mida niiskemas kekskkonnas materjal on, seda
rohkem täituvad poorid veega ning vesi juhib soojust paremini kui õhk.
Sarnased õppematerjalid
24
docx
Ehitusfüüsika I (konspekt)
kõrgema niiskuskoormusega.Teine hoonetegrupp, mis on suure niiskuskoormusega, kus
kasutatakse palju vett: ujulad, SPA-d, pesumajad. Lisaks kõrgele suhtelisele niiskusele on seal
ka kõrgem temperatuur. Seetõttu on ka niiskuskoormus oluliselt suurem.
10.Sisekliima, selle mõjurid
Sisekliima moodustavad: füüsikaliste, keemiliste, mikrobioloogiliste jm. tingimuste kogum.
Sisekliimat mõjutavad: küte, jahutus, ventilatsioon ja hoonepiirded.
Elusorganismilt kandub soojus väliskeskkonda peamiselt: konvektsiooni teel ümbritsevale
jahedamale õhule; kiirguse teel ümbritsevatele madalama temperatuuriga pindadele; juhtivuse
teel ümbritsevale jahedamale õhule; niiskuse aurumisega kehalt; hingamisel väljahingatud
sooja ja niiske õhuga; loomuliku ainevahetuse teel.
11. Inimese soojustasakaal, üldine soojuslik mugavus, PPD, PMV, met,
clo, lokaalne soojuslik mugavus
Soojuslik mugavus:
14
docx
Kordamisteemad aines „Ehitusfüüsika“
Kordamisteemad aines ,,Ehitusfüüsika"
1. Ehitusfüüsika ülesanded erinevates osades: soojus, niiskus, õhk, heli/akustika, valgus.
Soojus- tagada hoonepiirete soojapidavus ,
Niiskus vältida otseselt või kaudselt veest ja niiskusest tekkivaid probleeme,
Õhk - tagada hoonepiirete õhupidavus, tagada sisekliima kvaliteet,
Heli/ akustika - tagada honepiirete helipidavus_ parandada akustilist kvaliteeti,
Valgus tagada siseruumide piisav loomulik ehk päevavalgus
2. Ehitusfüüsikaga seotud projekteerija ülesanded.
· materjalide valik
28
doc
Ehitusfüüsika abimaterjal ja valemid 2018
Soojuslikult mittehomogeensete kihtidega piirdetarindi skeem (vasakul) ja näide sektsioonide ja kihtide
jaotusest puitsõrestikseinal (paremal).
Mittehomogeensete kihtidega piirdetarindi kogusoojustakistuse ülemine piirväärtus
Rtot;upper (m2K)/W, arvutatakse piirdetarindi pinnaga risti olevate sektsioonide soojustakistuste
kaalutud keskmise summana, eeldades ühemõõtmelist soojuslevi:
A
Rtot ; upper
Aa Ab An , (m2K)/W
...
Rtot ; a Rtot ; b Rtot ; n
Aa, …, An piirde üksikute sektsioonide osapindalad (osakaalud);
Rtot;a,…,Rtot.n piirde üksikute sektsioonide soojustakistused.
Kogusoojustakistuse alumine piirväärtus Rtot;lower, (m2K)/W, arvutatakse piirdetarindi
7
pdf
Ehitusfüüsika KT I - TTK
I kontrolltöö kordamisküsimused
1. Millised olulised komponendid kujundavad energiatõhusa hoone?
• Maht ja vorm (kuju, suund, viimistlus)
• Fassaadide kujundamine (soojapidavus, valgusläbivus, varjestus)
• Efektiivsed tehnosüsteemid ( vent, kõte, jahutus, valgustus ja juhtimine)
• Energiavarustus ( kaugküte, soojuspumbad, vabajahutus)
• Lokaalne taastuvenergia ( päikesepaneelid ja päikesekollektorid )
2. 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
3. Mida/keda mõjutab või mis sõltub sisekliimast?
Sisekliimast sõltub inimeste tervis, heaolu ja produktiivsus
4. Nimeta ja kirjelda sisekliima klasse.
I klass - kõrged nõudmised, viibivad t
3
pdf
Niiskus materjalides
Hoonepiirete õhulekked. Õhurõhkude erinevus.
1. Miks on oluline tagada hoonepiirete õhupidavus ja kuidas seda mõõdetakse? Kuna vastasel
korral on maja kütte ja jahutuskulud väga suured, hoonete energiatõhusus, niiskustehnilised
probleemid. Nt mõõteseadmega, mis pannakse ukse või akna avasse, ventilaatoriga
survestamine.
2. Kuidas hoone õhupidavust väljendatakse (nimetus, tähis, ühik)? Õhulekkearvuga, q50= V50/Ae
[m3/(h*m2] , V50- lekkehulk 50 Pa juures, A- piirete pindala.
3. Mida iseloomustab õhulekkearv ja kuidas seda mõõdetakse? Hoone välispiirete õhupidavust
iseloomustav näitaja, mõõdetakse õhulekkearvuga.
4. Kirjelda põhimõtet, kuidas hoonepiirete õhulekkearvu mõõdetakse ja mis on selle omaduse
mõju piirdetarindi ehitusfüüsikalisele toimivusele (Esita ka valem, kirjelda tähised ja lisa
ühikud, too näiteid)
q50= V50/Ae [m3/(h*m2] , V50- lekkehulk 50 Pa juures, A- piirete pindala. Õhuvooluhul
5
docx
Ehitusfüüsika ja energiatõhususe alused
Ventileerimine
Radoonikaev
12. Mis on välispiire ja milliseid nõudeid peavad nad rahuldama?
Välissein,
Sisesein ruumide vahel, mille temp. vahe on
suurem, kui 5 ºC, garaaz?
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.
Välispiire peaks rahuldama nõudeid nagu näiteks hoidma minimaalset soojusjuhtivust. Et
majas püsiks soojus võimalikult maksimaalselt, mitte lastes hoonest soojust välja.
13. Nimeta soojuse ülekandumise viise? Millistes keskkondades need toimivad?
soojusjuhtivus ehk soojusläbivus (tahkelt tahkele)- soojuse leviku
mehhanism tahketes kehades
konvektsioon (tahke - vedel- gaas) - gaasides, vedelikes
kiirgus - gaasides
14. Kus esineb konvektsioon hoones?
• läbi tarindi- in ja eksfiltratsioon (õhurõhkude erinevus, lekkiv õhutõke)
• läbi tuuletõkke (liiga poorne plaat, paigaldusvead)
20
docx
Ehitusfüüsika Eksam
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
Teoreetilise mehaanika lühikursus
10
pdf
Ehitusfüüsika Eksami kordamisküsimused ja vastused
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
Meedia
Kommentaarid (0)
Kõik kommentaarid