Gradbena Fizika Izpit Vprašanja Odgovori

Kako povecamo dušenje amplitud temperatur gradbenih konstrukcij? Faktor dušenja amplitud f navaja za koliko se zmanjša toplotni tok, ki prestopa v prostor, fazni zamik , kdaj je toplotni tok v prostor najvecji (+ 12 ura). Enaka toplotna prehodnost U, toda bistveno drugacen f ! (f=0,938; 0,30) - toplotni tok na notranji strani strehe bo v razmerju f, torej bo v drugem primeru 3,2x manjši. - vecja gostota toplotne izolacije -> 150 kg/m3 (prej v primeru a) 33 kg/m3) -> f = 0,488 - prezracevan zracni sloj (v = 1 m/s)-> f = 0,65 Katere lastnosti snovi vplivajo na nestacionarni prenos toplote v gradbenih konstrukcijah? -temperaturna prevodnost a opredeljuje razmerje med toplotnim tokom, ki ga neka snov prevaja in toplotnim tokom, ki ga snov pri tem shrani (akumulira), ce vstopni q1 in izstopni q2 toplotni tok nista enaka, se telesu spremeni temperatura T.

- toplotna vpojnost b opredeljuje toplotni tok, ki pri skokoviti spremembi temperature iz T1 na T2 prevaja v telo

Zakaj je prenos toplote v gradbenih konstrukcijah nestacionaren ? - ker se spreminja soncno sevanje - ker se spreminja temperatura okolice

Na notranji strani zidu debeline d je temperatura Ti(t,x=d):

Kaj je efektivna debelina gradbene konstrukcije in zakaj to lastnost gradbenih konstrukcij uporabljamo pri nacrtovanju ? Ker ima spreminjanje temperature v prostoru znacilno 24 urno periodo, se del casa toplota shranjuje v gradbeni konstrukciji, del pa oddaja v prostor – zato obstaja neka smiselna debelina gradbene konstrukcije, ki pri shranjevanju. toplote “sodeluje”; imenujemo jo “efektivna debelina” konstrukcijeA

“Efektivna debelina” konstrukcije je debelina pri kateri se amplituda temperature v konstrukciji glede na amplitudo temperature na površini zmanjša na 36,7%; pri 2.se amplituda A’ zmanjša na 13,5% in pri 3.na 5%, torej na tej globini prakticno ne zaznamo sprememb temperature, zato preostanek konstrukcije (nad 3.) ne sodeluje pri akumulaciji toplote. Za shranjevanje toplote v prostoru obicajno omejimo debelino na 2. Efektivna globina: voda, les 6 cm, plinobeton 11,5 cm, beton 13,7 cm, ti 21 cm Kolicina shranjene toplote (amplituda A=3K) voda 1097 J/m2, les 246 J/m2, plinobeton 175 J/m2, beton 1533 J/m2, ti 21 J/m2 Kaj je senzibilno in latentno shranjevanje toplote ?7 V gradbene snovi shranjujemo toploto ob povišanju njihove temperature. Tak nacin shranjevanja imenujemo senzibilno ali obcuteno shranjevanje toplote. Kolicina shranjene toplote je proporcionalna razliki v temperaturi snovi. Torej bi morali gradbene konstrukcije mocno segreti, da bi povecali kolicino shranjene toplote; to ni mogoce zaradi omejitev toplotnega ugodja ali pa virov energije, ki so nam na voljo (na primer soncno sevanje). Voda je najucinkovitejša snov za senzibilno shranjevanje toplote. Notranjo energijo snovi (shranjeno toploto) pa lahko snovem povecamo tudi ob spreminjanju agregatnega stanja (torej ce jih stalimo ali uparimo). Toploto pridobim “nazaj” ko se snov utekocini ali strdi. Tak nacin shranjevanja toplote imenujemo latentno shranjevanje, snovi pa latentni hranilniki toplote. Tudi voda je lahko latentni hranilnik.

Zakaj si ne ţelimo navlaţevanja gradbenih konstrukcij ? - ker vlaţne konstrukcije povecujejo vlaţnost zraka v stavbi ter ustvarjajo pogoje za razvoj mikroorganizmov (med najbolj pogostimi onesnaţevalci so plesni, pršice, gobe, bakterije in virusi); problem nezdravih stavb (“sick buildings syndrom") ţe poznamo; -ker se snovem se poveca toplotna prevodnost; -ker je vecina toplotnih izolacij poroznih te delno zgubijo svojo funkcijo ! - spremenijo se mehanske lastnosti; vecina gradbenih snovi se razteza ko se navlaţujejo kar povzroca dodatne mehanske obremenitve; - povecajo se stroški vzdrţevanja, saj gradbene snovi, ki so prevec navlaţene ali v stiku z vodo razpadejo, rjavijo, … Kaj je sorbcijsko, kapilarno in difuzijsko navlaţevanje gradbenih konstrukcij ? Sorbcijsko navlaževanje Molekule vodne pare se iz zraka prenesejo tudi v odprte pore gradbene snovi in se oprimejo sten v tankem molekularnem sloju. Temu pojavu pravimo adsorbcija. Take snovi so higroskopicne. Primeri so beton, les, mavec. Nasprotno v nehigroskopicne snovi molekule vodne pare ne vstopajo (opeka, umetne snovi in vecina toplotno izolacijskih snovi. Število molekul vode v porah higroskopicnih snovi je odvisno od vsebnosti vodne pare v zraku, torej delnega tlaka vodne pare v zraku. Toda vsaka higroskopicna snov, ki se nahaja v zraku z relativno vlaţnostjo se bo navlaţila zgolj do neke koncne vlaţnosti v. To tocko imenujemo higroskopsko ravnoteţje. Tocke higroskopskega ravnoteţja pri poljubni relativni vlaţnosti zraka opisuje snovna lastnost, ki jo imenujemo sorbcijska izoterma snovi. Kapilarno navlaževanje Kapilarno navlaţevanje gradbenih konstrukcij je pojav, ko se v porah gradbeni snovi pojavi prenos vode. Najveckrat gre za prenos vode po porah iz tal ali za prenos vode iz meteornih padavin v gradbeno konstrukcijo. Je naravni proces, ki je posledica privlacnih sil med molekulami vode in površino stene pore. Zato se na neravni gladini vodnega stolpca v pori, ki jo imenujemo meniskus, pojavijo površinske napetosti. Posledica je zniţanje tlaka pk na omoceni strani meniskusa glede na tlak zraka nad stolpcem pz zaradi cesar se na ovoju vodnega stolpca pojavijo kapilarne sile, ki delujejo v nasprotno od smeri sile teţnosti. - Kot mocenja je lahko pozitiven ali negativen. V prvem primeru govorimo o moceci kapljevini (to je na primer voda) je kot vecji od 0. Posledica je kapilarni dvig. Pri nemocecih kapljevinah je kot  negativen in gladina kapljevine se zaradi kapilarnega srka spusti navzdol. Taka kapljevina je na primer ţivo srebro. Za vecino gradbenih snovi je kot mocenja 0°+, kar pomeni, da se bo v njih pojavil kapilarni dvig. - Pore niso pravilnih cilindricnih oblik in ne zgolj navpicne. Zato višino Lkap do katere se bo gradbena konstrukcija navlaţila zaradi kapilarnega srka dolocimo s pomocjo izmerjenega vdornega koeficienta vode B (m/s0,5). Višina navlaţevanja zaradi kapilarnega srka je odvisna tudi od dolţine trajanja procesa t (s): - Celotno kolicino vode Q, ki je v casu trajanja kapilarnega navlaţevanja prešla v gradbeno konstrukcijo pa z integriranjem masnega toka vode v obdobju navlaţevanja in kapilarne vpojnosti A (kg/m2s0,5). Difuzijsko navlaževanje Med podrocji z razlicnim delnim tlakom vodne pare se pojavi difuzijski tok molekul vodne pare vse dokler se delni tlaki vodne pare ne izenacijo. Difuzijski tok vodne pare g (kg/m2s) določimo s Fickovim zakonom:

dv/dx imenujemo gradient vlaţnosti, konstanto Dv pa difuzijski koeficient vodne pare v zraku in je snovna lastnost zraka. Negativni predznak v zgornji enacbi nakazuje, da je difuzijski tok usmerjen v nasprotni smeri kot gradient specifične vlaţnosti. V poroznih snoveh Dv zamenjamo z v difuzijsko prepustnostjo vodne pare, ki je tudi snovna lastnost. Dv in v merimo v m2/s Kako s sorbcijo vodne pare v prostoru uravnavamo vlaţnost zraka ? Dejstvo: vlaţnost zraka v stavbi se spreminja periodicno zaradi virov vodne pare, na primer zasedenosti stavbe. V tem casu molekule vodne pare prehajajo v gradbene snovi, ko virov ni, prestopajo nazaj v zrak. Uvedemo novo snovno lastnost: difuzivnost vodne pare a (m2/s) – kako hitro se spreminja vlaţnost gradbene snovi v katero prehajajo molekule vodne pare iz zraka zaradi spremenjene vlaţnosti zraka v(t) Ker predpostavimo, da se vlaţnost zraka na meji gradbene konstrukcije spreminja periodicno, se bo periodicno spreminjala tudi vlaţnost gradbene snovi. Merilo globine navlaţevanja je periodicna globina navlaţevanja dp,v. Dp,v, je globina na kateri se bo amplituda vlaţnosti zniţala na 36% vrednosti v zraku ob površini, pri 2.dp,v na 15% in pri 3. dp,v na 5% Kaj veste o zahtevah gradbenih konstrukcij glede navlaţevanja ? #1 Kapilarni prenos vode v konstrukcijo mora biti preprecen ! Kapilarni prenos vode v gradbeno konstrukcijo je najveckrat pojavi v temeljih ali v ravnih strehah. S slojem hidroizolacije, ki jo vstavimo med vir vode in porozni sloj gradbene konstrukcije, zatesnimo pore in preprecimo kapilarni srk. Problem sanacija objektov ! -> #2 Kapilarni prenos vode s površine fasade konstrukcije mora biti preprecen ! To doseţemo z zakljucnimi sloji z dovolj nizko kapilarno vpojnostjo A niţjo od 0,033 kg/m2s0,5 (opeka 0,4 kg/m2s0,5 ) mehanski postopki; pri mehanskih postopkih prekinemo kapilare tako, da v vstavimo sloj hidroizolacije; zid prereţemo in vstavimo bitumenski trak ali z vibriranjem vtisnemo” skozi zid rebrasto nerjavno plocevino; kemijski postopki preprecevanja kapilarnega navlaţevanja temeljijo vstavljanju snovi, ki s kemijskimi reakcijami spremenijo lastnosti por (na primer kot oprijema); tak postopek je injektiranje silikonske emulzije. V izvrtine (izdelane v razmaku 100 do 200 mm) vlijemo emulzijo ter po preteku meseca ali dveh zid omèemo s sušilnim ometom (ima vecje pore) elektrotehnicni postopki; pri teh postopkih s pomocjo elektricne napetosti ali elektromagnetnih valov spremenimo elektricne lastnosti molekul vode in iznicijo silo kapilarnega srka.

#3 Na notranji površini gradbene konstrukcije ne sme priti do kondenzacije vod. pare iz zraka ! Kdaj se pojavi ta primer ? - Prevelika toplotna prehodnost – nizka temperatura površine zidubi; ce je toplotna prehodnost enaka ali niţja od Udov, potem te nevarnosti prakticno ni! (toplotni mostovi ……) - Zaradi nezadostnega prezracevanja in virih vodne pare v prostoru visoka relativna vlaţnost zraka i (nad 80%) - Hitro ogrevanje prostorov z zunanjo toplotno izolacijo; temperatura površine zidu se segreva precej pocasneje kot zrak;ce zid vsrka vlago in jo odda ko se segreje je ta obcasna kondenzacija manj kriticna - Pohištvo ob zunanji steni; zaradi pohištva toplota ne prestopa zid zato je površina zelo hladna. Pohištvo umaknemo, tako, da zrak kroţi. #3 Na notranji površini gradbene konstrukcije ne sme priti do kondenzacije vodne pare iz zraka ! (A) - najprej izracunamo toplotno prehodnost U in izracunamo temperaturo i na notranji površini konstr. (- Te,p = -13°C); - izracunamo dejanski tlak vodne pare v zraku v prostoru - primerjamo s tlakom nasicenja pri temperaturi na površini zidu;ce je pv,Ti niţji do kond. ne pride #3 Na notranji površini gradbene konstrukcije ne sme priti dokondenzacije vodne pare iz zraka ! (B) v diagram vrišemo tocko stanja zraka v prostoru (1) odcitamo temperaturo rosišca Tros Ce je Tros vecja od dejanske temperature površine pride do kondenzacije vodne pare. boljše prezracevanje -> niţja i¸boljša toplotna zašcita -> višja i¸''temperiranje” gradbenih konstrukcij -> višja i

#4 pri difuzijskem prenosu vodne pare ne sme priti do kondenzacije v taki meri, da bi povecanje vlažnosti vplivalo na trajnost in nosilnost g.k. (vsekakor pa vpliva na prehod toplote !) Analizo je potrebno opraviti za vse gradbene konstr., ki ogrevane prostore mejijo z zrakom v okolici ! Robni pogoji: - casovno nespreminjajoci robni pogoji – notranjost temperatura Ti in relativna vlaţnost zraka i – vrednosti sta doloceni glede na primerno bivalno ugodje - casovno nespreminjajoci robni pogoji – zunaj Kako ugotovimo ali pride v gradbeni konstrukciji do kondenzacije pri difuzijskem prehodu vod. pare? 1. Dolocimo toplotno prehodnost konstrukcije 2. Poišcemo racunske temperature in vlaţnosti 3. Glede na Ti in T e,r izracunajte temperature v konstrukciji 4. Konstruirajte Glaserjev diagram: sloji konstrukcije so prikazani z r namesto d ! 5. Izracunamo dejanska tlaka vodne pare znotraj in zunaj pi in pe1 6. poveţemo tocke pi in pe 7. Za vsako od izracunanih temperatur odberite (izracunajte) tlak nasicenja vodne pare pnas, tocke vrišite v diagram in jih poveţite ! Ce so povsod v konstrukcije tlaki nasicenja nad dejanskimi tlaki nikjer v konstrukciji ne pride do kondenzacije vodne pare ! 6

Kako se lahko kondenzaciji v gradbeni konstrukciji izognemo ? - Vecje prezracevanje prostorov v katerih se sprošca vecja kolicina pare - Pravilno mesto gradnje toplotne izolacije - R se naj povecuje iz notranjosti navzven - Pravilno razporeditev slojev – r naj se zmanjšuje iz notranjosti navzven, teţko pri kontaktnih fasadah - Vgradimo parno oviro ali parno zaporo parna ovira in zapora sta zelo tanka materiala, foliji, z velikim r (ovira r > 10 m, zapora r > 100 m) da preprecimo vstop pari v konstrukcijo jo vgradimo na notranji, topli strani konstrukcije - Zmanjšamo upor prehodu vodne pare na zunanjem delu konstrukcije – prezracevani sloj (vetrna zapora ?) paroprepustni, a vodotesni zakljucni nanosi Kaj je in kako dimenzioniramo parno oviro in zaporo ? Parna ovira in zapora sta zelo tanka materiala, foliji, z velikim r (ovira r > 10 m, zapora r > 100 m) da preprecimo vstop pari v konstrukcijo jo vgradimo na notranji, topli strani konstrukcije Grafični in računski postopek.

Pojasnite pomen kakovostne osvetlitev s fizikalnega, psihološkega in fiziološkega vidika? Z inženirskega vidika je svetlobno ugodje zagotovljeno, ce oseba v prostoru lahko nemoteno opravlja dela pri katerih je vid najpomembnejši nacin zaznavanja okolice. Zaznavanje je pogojeno z: velikostjo detajla, ki ga merjeno v kotnih minutah in je opredeljena z velikostjo detajla in oddaljenostjo opazovalca; kontrastom med opazovanim detajlom in njegovo okolico. Psihološki vidiki: - da osvetlitev ljudi usmerja pri gibanju in orientiranju v prostoru usmerja pozornost in pripomore k razlocevanju pomembnosti informacij - zagotavlja obcutek individualnosti z bolj ali manj osvetljenimi deli velikih prostorov - dnevna svetloba spodbuja naš notranji obcutek za cas; - odpravlja obcutek strahu v okolju kjer pricakujemo nevarnost (na primer v dolgih prehodih, ce konec prehoda ni osvetljen) - sociološke študije dokazujejo, da je osoncenje eden najpomembnejših faktorjev pri nakupu novega stanovanja Zdravstveni: - saj pripomore k dobremu pocutju, duševnemu zdravju in vitalnosti; - navdaja z zadovoljstvom, optimizmom, zaupanjem; - soncno sevanje tvori vitamin D v naši koži; - dokazano je, da pomanjkanje dnevne svetlobe lahko povzroci psihosomatska obolenja, kot so depresije, motnje zbranosti, utrujenosti, nespecnost. Pojasnite fotometricne pojme: svetlost, svetilnost in osvetljenost? S katerimi enotami jih merimo? - Svetlobni tok je fotometricna velicina, ki kolicino oddane energije svetlobnega vira v casovni enoti. Svetlobni tok merimo v lumnih [lm]. To je dogovorjena enota, ki povezuje svetlobni in sevalni tok. - Jakost svetlobnega toka, ki ga oddaja svetlobni vir v doloceni smeri navajamo kot svetilnost I svetlobnega vira. Svetilnost, ki jo merimo v kandelah (cd) navaja svetlobni tok, ki ga v prostorski kot oddaja svetilo:

Vecina sodobnih svetilk pa ni izotropna, saj sijalkam dodajamo razlicna zrcala, da preusmerimo svetlobni tok v prostor. Za vsako svetilko posebej proizvajalci navajajo izmerjen ali z racunalniškimi programi izracunano krivuljo porazdelitve svetilnosti KPS ali kandela diagram. Ta 2D ali 3D polarni diagram navaja svetilnost svetilke v doloceni smeri, ki ga svetilka oddaja v prostor. - Edina fotometricna velicina, ki jo zaznamo je svetlost L vira svetlobe. Svetlost je opredeljena z razmerjem med svetilnostjo I in površino svetila A: Svetlobni vir z enako svetilnostjo bomo zaznali kot bolj svetel, ce bo njegova površina manjša.

- Svetlobni tok na enoto površine definira gostoto svetlobnega toka. Imenujemo jo tudi osvetljenost E površine. Merimo jo v lumnih na m2 ali luksih. Osvetljenost površin v prostoru je ena od kljucnih meril svetlobnega ugodja. Osvetljenost površine, ki je osvetljena z virom s svetilnostjo I se zmanjšuje s kvadratom razdalje r:

Kakšne modele svetlosti neba poznate, kaj so njihove znacilnosti ?

jasno nebo; glavni vir svetlobnega toka je Sonce, ker na nebu ni oblakov, se razmeroma malo direktnega svetlobnega toka spremeni v difuzni svetlobni tok enakomerno oblacno nebo; je izotropno, torej je svetlost takega neba neodvisna od višine nad horizontom; zenit in horizont imata enako svetlost CIE oblacno nebo; svetlost tega standardnega neba ni odvisna od azimuta tocke na nebu, je pa odvisna od kota med opazovano tocko na nebu in horizontom; najsvetlejši je zenit, najtemnejši horizont; je osnovni model za dolocitev kakovosti naravne osvetlitve v stavbah; povprecno nebo, ki najbolj realno, uporablja se za izracun rabe energije za dodatno elektricno razsvetljavo. Soncno sevanje preracunamo v svetlobni tok s pomocjo svetlobne ucinkovitosti soncnega sevanja Ks. Kaj navaja Lambertov cosinusni zakon? V primeru, ko vektor svetilnosti I ni pravokoten na površino ki jo osvetljuje, je gostota svetlobnega toka (=osvetljenost) E odvisna tudi od kota i med vektorjem (smerjo) svetlobnega toka in normalo na ploskev, ki jo osvetljuje:

Kakšne vire umetne svetlobe poznate in s katerimi lastnostmi jih medsebojno primerjamo ? - žarnice imajo element, ki ga s pomocjo elektricne energije segrejemo na tako visoko temperaturo, da oddaja elektromagnetno valovanje z valovnimi dolţinami svetlobe; - polje z visoko temperature lahko ustvarimo tudi z oblokom med elektrodama v oblocnici; - pri sijalkah vzbujamo elektrone plina, ki svojo energijo potem oddajo v obliki nevidnega sevanja. To sevanje vizualiziramo, ga spremenimo v svetlobo s snovjo, s katero je prevlecen prozoren ovoj sijalke. - najsodobnejše sijalke so izdelane iz polprevodnih snovi. Poznamo jih pod imenom svetilne diode ali s tujko LED. - Naprave, ki ustvarjajo svetlobo vgrajujemo v svetilke, ki z razlicnimi opticnimi elementi usmerjajo svetlobni tok v prostor. Lastnosti: - svetlobni ucinek Ks; je razmerje med svetlobnim tokom, ki ga odda vir na enoto elektricne moci Ks (lm/W); to znacilnost smo opredelili tudi pri naravnih virih svetlobe; - energijski ucinek Es, je razmerje med svetlobno energijo, ki jo odda vir in porabljeno elektricno energijo v nekem casovnem obdobju; razliko svetilke oddajajo v prostor predvsem v obliki toplote - barva svetlobe (Tc), (barvna temperatura); ki jo oddaja nek naravni ali elektricni vir svetlobe dolocena s primerjavo sevalne- Ga spektra svetlobe, ki jo oddaja vir in idealno toplotno sevalo (opticno crno sevalo) pri temperaturi - Indeks barvnega videza Ra, navaja kako realno vidimo barvo telesa, ki je osvetljeno z naravnim ali umetnim virom svetlobe v primerjavi z idealnim naravnim virom – s soncno svetlobo opoldne; številcne vrednosti Ra so med 0 in 100 (Ra 100 prepoznamo bravo opazovanega telesa kot enako ce je osvetljeno z dnevno svetlobo Ra navajamo tudi za transparentne snovi (zasteklitev) kako realno zaznamo barve v okolici pri pogledu skozi okno. - krivulja porazdelitve svetilnosti KPS ali kandela diagram svetilke v prostoru; razdelimo jih v pet kategorij, mejna primera sta svetilka za direktno osvetlitev, ki svetlobni tok oddajajo v ozkem kotu navzdol in indirektna svetilka, ki svetlobni tok oddaja samo proti stropu prostora.

Kaj je kandela diagram svetilke? Kako bi s pomocjo znanega kandela diagrama svetilke dolocili osvetlitev delovne površine pod njo? Za vsako svetilko posebej proizvajalci navajajo izmerjen ali z racunalniškimi programi izracunano krivuljo porazdelitve svetilnosti KPS ali kandela diagram. Ta 2D ali 3D polarni diagram navaja svetilnost svetilke v doloceni smeri, ki ga svetilka oddaja v prostor.

Pojasnite kaj vkljucujejo zahteve svetlobnega ugodja ? - trajanja osoncenja; to je minimalno število ur v izbranem dnevu v letu, ko v prostor lahko prihaja direktno soncno sevanje; - nivo osvetlitve delovnih in ostalih površin v prostoru; primerno osvetlitev zagotavljamo z dnevno, elektricno ali kombinirano osvetlitvijo stavb; nivo osvetlite pogojuje zahtevnost opravil, ki jih opravljamo v prostoru - kolicnika dnevne svetlobe; je merilo kakovosti osvetlitve z dnevno svetlobo; - enakomernost osvetlitve po globini prostora; tako zagotovimo, da imajo vsa delovna mesta v prostoru enako osvetlitev; - preprecevanja blešcanja; z uravnavanjem prehoda dnevne svetlobe skozi zasteklitev in primerno izbiro svetilk preprecimo , da bi v centralnem polju vida zaznali prevelik svetlobni tok; - barvna temperatura svetlobe; izbiramo glede na nivo osvetlitve, da zagotovimo prijeten obcutek bivanja in dela. Zakaj in kako je omejeno trajanje osoncenja? Kako ga dolocimo ? Kriterij izhaja iz zdravilnih ucinkov soncnega sevanja. Trajanje osoncenja (pogovorno tudi trajanje sonca) predstavlja število ur v dnevu, ko bi bivalni prostor v stavbi, ob upoštevanju okoliških naravnih ovir (hribi) in stavb, lahko bil osoncen z direktnim soncnim sevanjem. Pri navpicnih oknih predstavlja omejitev tudi ravnina fasade, ki zoţi prostorski kot na 180°(-90°in +90°od normale okna). Iz prakticnih razlogov je tocka katere trajanje osoncenja dolocamo postavljena na okno (na sredino ali na spodnji rob okna) in minimalne zahteve opredeljene za specificne dni v letu. Graficne in racunalniške metode. Pri graficnih se objekti vrišejo v diagram soncne poti kot jih “vidi” izbrana tocka. v Sloveniji se najpogosteje zahteva trajanje osoncenja stanovanjskih objektov oziroma bivalnih prostorov vsaj: 1 uro ob zimskem solsticiju, 3 ure ob enakonocju in 5 ur ob poletnem solsticiju. v Nemciji na primer se zahteva trajanje osoncenja vsaj 4 ure 20. marca, pogosto je zahtevano trajanje vsaj 2 uri 19. februarja. ponekod je predpisano minimalno skupno trajanje osoncenja v daljšem casovnem obdobju - na primer vsaj 25% v šestih zimskih mesecih (med septembrom in marcem). Kaj je nivo osvetlitve, kako ga navajamo in dolocimo pri naravni in elektricni osvetlitvi ? Za prepoznavanje predmetov in opravljanje razlicnih opravil morajo biti predmeti in ploskve primerno osvetljeni. Merilo za to je gostota svetlobnega toka na kvadratni meter osvetljene površine (lm/m2, lx). Da prepoznamo (navpicen) obraz ljudi mora biti ta osvetljen spribliţno 10 lx, kar ustreza osvetlitvi vodoravne ploskve 20 lx. Za prepoznavanje detajlov na obrazu pa mora biti osvetlitev precej vecja, vsaj 200 lx. Potreben nivo osvetlitve je odvisen od zahtevnosti vizualnih opravil v prostorih. Nivo osvetlitve se preverja tako za dnevno kot za elektricno razsvetljavo. Najveckrat se analiza izdela za delovno površino 0,85m nad tlemi in 1m od notranjih sten ali opreme. Nivo osvetlitve splošne razsvetljave v prostoru naj bo vsaj 1/3 zahtevanega nivoja osvetlitve na delovnem mestu. nivo osvetlitve delov prostora, kjer ne pricakujemo stalne prisotnosti ljudi (na primer hodnikov) vsaj 1/3 nivoja splošne osvetlitve. - Poenostavljene metode ali racunalniška orodja - Dolocamo pri CIE enakomerno oblacno nebo Izolukse, krivulje enake osvetljenosti - Pri osvetlitvi zunanje vodoravne nesencene ploskve 5000 lx (za Lj 92% trajanja delovnega casa)

Kaj navaja kolicnik dnevne svetlobe, kakšne omejitve poznate, kako ga dolocimo ? - Kolicnik dnevne svetlobe KDS je kazalnik s katerim ocenjujemo kakovost naravne osvetlitve. (ang. Daylighting factor DF) Je razmerje med osvetlitvijo tocke P na delovni ravnini v prostoru Ep,v in osvetljenostjo zunanje vodoravne nesencene ravnine Ev:

- Najpogosteje uporabljamo kot vir dnevne svetlobe CIE enakomerno oblacno nebo. KDS dolocimo za tocke na delovni površini, ki je obicajno 0,85 m nad tlemi pri osvetlitvi zunanje vodoravne nesencene površine 5000 lx. Preverjamo najmanjši KDSmin in povprecni KDSav v prostoru. - Ray tracing racunalniške metode - Arhitekturni modeli; saj obstaja geometrijska podobnost z realnimi stavbami Kako je omejena enakomernost osvetlitve prostorov, kako jo izboljšamo ? Velike razlike osvetljenosti površin v prostoru zmanjšajo svetlobno ugodje. Primerno enakomernost osvetljenosti po globini prostora je posebej teţko doseci pri osvetlitvi z dnevno svetlobo. Enakomernost osvetlitve ocenjujemo z razmerjem med najniţjim nivojem osvetlitve Emin delovnega mesta in povprecnim nivojem osvetljenosti vseh delovnih mest Eav. Kako izboljšamo ? - višji prostori z okni le v eni fasadi omogocajo vgradnjo višjih oken, notranji odboj svetlobnega toka pa je vecji ce se odbojnost površin vecja - z razporeditvijo oken na vec vzporednih sten in vgradnjo svetlobnikov - s preusmerjanjem svetlobnega toka proti stropu in v globino prostora z refleksijskimi ţaluzijami, - prizmaticnimi elementi in holografskimi filmi; - Visokoodbojne obokenske površine, ki jih namestimo na zunanji ali notranji Kakšna vodila za varcno rabo energije za razsvetljevanje stavb poznate ? - Deleţ porabljene elektricne energije za razsvetljavo stavb je med 10 in 60%! - Optimalna naravna osvetlitev. Porabo elektricne energije lahko zmanjšamo do 80%; - Vgradnja energijsko ucinkovitih svetilk (PURES…) - Ţarnice in sijalke z visokim svetlobnim izkoristkom - Optimalna geometrija in izboljšana odbojnost zrcal v svetilki (- 20%) - Uravnavanje svetlobnega toka z zatemnevanjem (pri fluorescentnih sijalkah z elektronskimi napravami svetlobni tok 3% (-90%) - Locen vklop skupine svetilk, razporejenih po globini prostora

Katera podrocja pri nacrtovanju objektov obravnava akustika v gradbeni fiziki ? Akustika je znanstvena veda, ki se ukvarja z nastankom, širjenjem in zaznavanjem mehanskih valovanj in nihanj. - fizikalna akustika, ki opisuje pojave pri prenosu zvoka (kot so odboj, uklon, absorpcija,.) - akustika v arhitekturi, ki preucuje zvocno zašcito pri prenosu zvoka med okolico in stavbo in med prostori v stavbi - prostorska akustika, ki preucuje kakovost zaznavanja zvoka v prostorih z virom zvoka in poslušalci. Opišite fizikalne lastnosti zvocnega valovanja in odnos med velicinami s katerimi vrednotimo valovanje (T, f, )! Valovanja razdelimo na transverzalna in longitudinalna. V obeh primerih gre za mehanski valovanji, ki se lahko prenašata le v nekem mediju in je povezano s ponavljajocim spreminjanjem poloţaja delckov snovi. - Ce se delcki snovi premikajo precno glede na širjenje valovanja imenujemo valovanje transverzalno.Transverzalna valovanja se širijo v trdnih snoveh in ne tudi v tekocinah (torej plinih in kapljevinah). Transverzalno valovanje tudi ne zaznamo z slušnimi cutili.

- Longitudinalno valovanje se širi v poljubni snovi, ki je vsaj malo stisljiva. Tudi v tem primeru delci snovi spreminjajo svoj poloţaj, vendar vzporedno s smerjo širjenja valovanja. Tako nastajajo v snovi zgošcine in razredcine, ki jih zaznamo kot razlika tlaka v snovi. Zvocno valovanje se v zraku in drugih snoveh prenaša z longitudinalnim valovanjem. Zgošcine in razredcine zaznamo kot povecan in zmanjšan zracni tlak glede na referencni zracni, ki znaša 105 Pa. Pojavljajo se periodicno. Razdaljo med sosednima zgošcinama imenujemo valovna dolžina valovanja  (m). Spremembe tlaka v snovi zaradi prenosa zvoka imenujemo zvocni tlak. Merimo ga v Pa. Najvecjo spremembo tlaka, imenujemo amplituda zvocnega tlaka Ker se zvocni tlak glede na referencni tlak spreminja med pozitivno in negativno vrednostjo amplitude, kot merilo zvocnega tlaka navajamo dejanski (imenujemo ga tudi efektivni) zvocni tlak ozirom RMS vrednost zvocnega tlaka (RMS - Root Mean Square). - perioda valovanja T (s), ki navaja cas med dvema zaporednima tockama z enakim zvocnim tlakom in - frekvenca valovanja f (s-1 ali Hz), ki navaja kolikokrat v casovni enoti se pojavita zgošcina in razredcina - valovna dolžina (m)

Kaj navaja zvocni spekter? ko delimo zvok glede na frekvence in zvocni spekter (navedite primer tona, zvena in šuma) !

ljudje zaznamo zvocni tlak, ki je vecji od 2.10-5 Pa, zvocni tlak nad 20 Pa povzroci v slušnih organih bolecino. ker gre za zelo široko obmocje je bila za laţji zapis uvedena logaritmicna skala in izbrana enota Bel oziroma desetkrat manjša enota decidel (dB). Z decibeli naveden zvocni tlak imenujemo raven zvocnega tlaka, ki jo oznacujemo s Lp (dB). Pogosto govorimo tudi o glasnosti zvoka. Odvisnost med zvocnim tlakom pRMS in ravnjo zvocnega tlaka oziroma glasnost zvoka v dB ter okolja oziroma viri zvoka z znacilno glasnostjo. - Zvocni spekter vira zvoka povezuje raven zvocnega tlaka zvocnega valovanja (glasnost zvoka), ki ga oddaja vir in frekvenco zvoka. Glede na znacilni zvocni spekter locimo med tonom, zvenom in šumom (ima posebne oblike in znacilnosti: “beli”, “pink” šum, hrup,) - Zvocni vir, ki oddaja ton, oddaja valovanje z eno samo frekvenco f1. Spreminjanje polja tlaka s casom lahko popišemo z eno sinusno ali kosinusno krivuljo. Tako valovanje imenujemo tudi harmonicno valovanje. Zvocni spekter tona vsebuje le eno vrednost pri osnovni frekvenci f1, - Zven je zvok, ki je sestavljen iz vec harmonicnih nihanj, pri cemer ima vsako nihanje frekvenco (f2, f3, f4,...), ki je mnogokratnik osnovne frekvence f1: f2 = 2.f1, f3=3.f1,... Zvocni spekter sestavlja vec vrednosti ravni zvocnega tlaka. Imenujemo jih tudi višji harmoniki. (na sliki zven “a”) Pri izgovorjavi samoglasnikov oddajamo zvene. Barvo zvena opredeljuje razmerje med vrednostmi ravni zvocnega tlaka osnovnega in višjih harmonikov. - Soglasniki so sestavljeni iz zelo razlicnih frekvenc, ki ne odgovarjajo harmonikom. Tak zvok imenujemo šum. Posebna vrsta šuma je beli šum. V zvocnem spektru belega šuma je raven zvocnega tlaka Lp pri vseh frekvencah enaka. Kaj navaja raven zvocnega tlaka in pri katerih frekvencnih obmocjih jo navajamo v akustiki stavb ? Kako so ta podrocja dolocena ? Raven zvocnega tlaka oziroma glasnost zvoka (hrupa) Lp se spreminja po casu zato jo povprecimo v kratkih casovnih obdobjih. Nacin povprecenja je lastnost merilnikov. Po dogovoru se uporabljata »F« (fast, hitro) ali »S« (slow, pocasno) povprecenje, za impulzni hrup pa»I« (impulzno) casovno povprecenje. Tako dobimo Lp,F, Lp,S in Lp,I (dB) glasnosti zvoka (hrupa). (krajši zapis LF, LI). V praksi razdelimo celotno frekvencno obmocje v v naprej dogovorjena delna frekvencna obmocja. oktavna obmocja – srednja frekvenca posameznega obmocja s podvajanjem frekvenc: 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 16000 Hz. tercna (ali 1/3 oktave) obmocja; srednja frekvenca tercnih obmocij 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500

Kaj navaja raven zvocnega tlaka, ki je oznacena z LA,F (kako jo dolocimo pri meritvami hrupa) ? Za poenoteno vrednotenje zvoka, ki ga dejansko zaznamo so bile uvedene razlicne utežne krivulje. Izhajajo iz vrednotenja ravni zvocnega tlaka s foni. (Zaradi nelinearnost zaznavanja so uvedli fiziološko enoto, ki povezuje raven zvocnega tlaka oziroma glasnost zvoka Lp in frekvenco zvoka, ki ga vir oddaja. Imenujemo jo fon. S foni lahko opredelimo mejo slišnosti in mejo bolecin zvoka.)

Utežna krivulja A se v akustiki najpogosteje uporablja in sovpada s krivuljo 40 fonov.

Poleg A uteţenja uporabljamo tudi B, C in D Glede na uporabljeno korekcijsko krivuljo se zvocne ravni navajajo kot LA, LB, LC in LD v dB(A), dB(B), dB(C) in dB(D). Ce navajamo raven zvocnega tlaka z »A« uteţeno vrednostjo, bomo od izmerjene vrednosti ravni (oznacimo jo tudi »Lin – linearno«) pri frekvenci zvoka 50 Hz odšteli 35 dB, pri frekvenci 500 Hz pa 8 dB. Na ta nacin spremenjeno vrednost ravni zvocnega tlaka oznacimo z LA in merimo z dB(A). Ce je bila Lin izmerjena z “F” casovnim povprecenjem jo oznacimo z LA,F (dB(A)) Najpogosteje merimo casovno odvisno zvocno raven uravnoteţeno z “A” uteţno karakteristiko. V tem primeru oznacimo vrednosti izmerjenih zvocnih ravni z LA,F ali LA,I ekvivalentno zvocno raven pa s Leq,A,F ali Leq,A,I in merimo z db (A). Kaj navaja raven zvocnega tlaka, ki je oznacena z Leq,A,F in L1(kako jo dolocimo pri meritvami hrupa) ? Pojasnite kaj navajata velicini zvocna moc, zvocna intenzivnost, fon in dB(A) - Analogno specificnemu toplotnemu in svetlobnemu toku pri prenosu zvoka definiramo zvocno intenzivnost I. Opredeljena je z zvocnim tokom, ki prehaja enoto površine v prostoru skozi katerega se širi zvocno valovanje. Merimo jo z W/m2. Najmanjšo zvocno intenzivnost, ki jo še zaznamo je 10-12 W/m2. To vrednost imenujemo tudi referencna zvocna intenzivnost Io. Velik razpon zvocnih intenzivnosti I, ki jih zaznamo (za mejni vrednosti I 10-12 in 1 W/m2), uho zaznava z logaritmicno obcutljivostjo. Zato, tako kot zvocni tlak, tudi zvocno intenzivnost vrednotimo z decidel (dB) kot raven zvocne intenzivnosti L1. Referencni vrednosti je zvocna intenzivnost Io 1012 W/m2 . Pri referencni vrednosti je L1 0 dB. - Osnovna lastnost zvocnega vira je njegova zvocna moc W. Opredeljena je s kolicinozvocne energije, ki jo vir odda v casovni enoti. Merimo jo v W. Zvocna energija se iz vira v okolico prenaša z zvocnim tokom. Zvocna moc virov je zelo razlicna saj z govorom oddajamo zvocni tok nekaj mW, glasbeni instrumenti nekaj deset W, zvocna moc raketnega motorja je 100.000 W. - Zaradi nelinearnost zaznavanja so uvedli fiziološko enoto, ki povezuje raven zvocnega tlaka oziroma glasnost zvoka Lp in frekvenco zvoka, ki ga vir oddaja. Imenujemo jo fon. S foni lahko opredelimo mejo slišnosti in mejo bolecin zvoka. Meja slišnosti navaja minimalno glasnosti zvoka Lp, ki jo še zaznamo pri razlicnih frekvencah zvoka.

Kaj je komunalni hrup ? Še posebej so s hrupom, ki ga imenujemo komunalni hrup, obremenjena mesta. Pri gradbeni fiziki se sicer ne bomo ukvarjali s komunalnim hrupom, toda prehaja v stavbe in ce ţelimo zagotoviti zahtevano nizke ekvivalentne ravni zvocnega tlaka v prostorih je pomembno, da se spoznamo kako se v zunanjem okolju hrup širi med viri in stavbami. Katere stopnje varstva pred hrupom v naravnem in ţivljenjskem okolju imamo v Sloveniji ? V Sloveniji imamo opredeljene 4 stopnje varstva pred hrupom. Opredeljuje jih »Uredba o ocenjevanju in urejanju hrupa v okolju”. Glede na stopnjo varstva pred hrupom (I-IV) je dolocena najvecja dovoljena: - ekvivalentna zvocna raven hrupa v razlicnih obdobjihb dneva (“F” in “I”) in - opredeljeni objekti, ki se lahko gradijo v takem okolju. (v Uredbi o mejnih vrednostih kazalcev hrupa v okolju”) - kriticne zvocne ravni hrupa (III. Obmocje Ldn=69, Lnoc 59 dB) škodljivi vplivi na clovekovo zdravje verjetni ţe pri kratkotrajni izpostavljenosti in pri kateri so potrebni takojšnji ukrepi I stopnja varstva pred hrupom: obmocje, ki potrebuje povecano varstvo pred hrupom, to je naravno obmocje, namenjeno turizmu in rekreaciji, neposredna okolica bolnišnic, zdravilišc; II. stopnja varstva pred hrupom: za obmocje, kjer ni dopusten noben poseg v okolje, ki je motec zaradi povzrocanja hrupa, namenjeno bivanju oziroma zgradbam z varovanimi prostori, cisto stanovanjsko obmocje, okolica vrtcev in šol obmocje igrišc ter javnih parkov; III. stopnja varstva pred hrupom: dopusten poseg v okolje, ki je manj motec zaradi povzrocanja hrupa; trgovsko-poslovnostanovanjsko obmocje, storitvene ali gostinske dejavnosti; IV. stopnja varstva pred hrupom: poseg v okolje, ki je lahko bolj motec zaradi povzrocanja hrupa, to je obmocje brez stanovanj, namenjeno industrijski ali obrtni ali drugi podobni proizvodnji; Kaj topomeni za nacrtovanje stavb ? Prejšno vprašanje Kaj vpliva na prenos hrupa med virom in stavbo v naravnem in ţivljenjskem okolju ? - zvocna moc vira; - vrsta vira in tip hrupa (tockovni, linijski, impulzni, s poudarjenimi toni); - lastnosti okolja med virom in stavbo ter - vpliv ovir na širjenje zvocnega valovanja. Del zvocne energije se pri prenosu po zraku pretvori v toploto zaradi trenja med delci zraka, ki imajo razlicno hitrost. Dušenje zvocnega valovanja v zraku L je vecje za vecje frekvence (nad 2000 Hz), medtem, ko se nizke frekvence(f < 100 Hz) zvocno valovanje v zraku prenašajo prakticno brez izgub. Ob upoštevanju frekvencnih znacilnosti hrupa cestnega prometa lahko upoštevamo, da se s karakteristiko A ovrednotena raven zvocnega tlaka zniţa za 0,5 dB(A) na vsakih 100 m razdalje od vira hrupa. - dušenje zvoka L zaradi iterakcije zvocnega valovanja ob površju terena je mocno odvisno od oddaljenosti nad površjem. Tako je zmanjšanje ravni zvocnega tlaka na višini 1 m nad površjem in oddaljenosti 200 m od vira 5 dB, na višini 20 m pa le 1 dB. nekoliko vecji vpliv na zniţevanje ravni zvocnega tlaka imajo drevesa, vendar le, ce gre za širok nasad. - Vsi opisani primeri zniţevanja ravni zvocnega tlaka v naravi so relativno neucinkoviti. Zato za zašcito okolja pred prevelikimi imisijami hrupa uporabljamo protihrupne ovire.

Kaj ovira prepoznavanje zvoka v prostorih ? Odmev in resonanca. Odmev je pojav, ko isti vir zvoka slišimo “veckrat” z dolocenim casovnim zamikom. Je posledica dejstva, da v prostorih sprejemamo zvok, ki ga oddaja vir (neposredni zvok) in odpiti zvok istega vira na površinah v prostoru. Resonanca - je povezan s stojecim zvocnim valovanjem. V posebnih primerih ko viri zvoka v prostoru oddajajo harmonicna zvocna valovanja, se ta v delu prostora ojacajo, vdelu prostora pa oslabijo. Pravimo, da valovanja med seboj interferirajo (se seštevajo). Resonanca se pojavi v prostorih z vzporedni in zvocno odbojni površinami, ki so znacilno oddaljene med seboj. Pri teh pogojih se valovanje ohranja v prostoru dalj casa. Frekvenco valovanja, ki sovpada z dolţino prostora imenujemo lastna frekvenca prostora. Kaj je odmevni cas in od cesa je odvisen ? Odmevni ali reverberacijski cas je cas, ki pretece od izklopa zvocnega vira do trenutka, ko se raven zvocnega tlaka L zmanjša za 60 dB. Oznacujemo ga s T60 in merimo v sekundah. Je merilo kakovosti zaznavanja zvoka v prostoru. Prekratek odbojni cas prostora nam da obcutek, da se prostor ne odziva zvokom, predolg odbojni cas pa povzroci, da postanejo odmevi moteci. Odvisen je od absorptivnosti zvoka inekvivalentne absorpcijske površine. Kako izracunamo odmevni cas po Sabinu (podana velikost in absorptivnosti površine prostora >dolocite potrebno absorptivnost, da bo odmevni cas ustrezen !) - Osnova za izracun je ekvivalentna absorpcijska površina A (m2), ki absorbira zvok na stenah prostora in jo dolocimo z znanimi površinami konstrukcij S (m2) in absorbtivnostmi zvoka (-) na površinah teh gradbenih konstrukcij: - Absorptivnost zvoka v posameznem oktavnem ali tercnem frekvencnem obmocju je definirana z razmerjem med zvocno intenziteto, ki vpada na površino Ivpadlo in zvocno inteziteto, ki se na površini odbije Iodbito v dB. Dolocamo jo z meritvami v odmevnici

Odmevni ali reverberacijski cas po Sabinu je odvisen od prostornine prostora V (m3) ter ekvivalentne absorbcijske površine A (m2) na naslednji nacin: Torej lahko na odmevni cas vplivamo: - spreminjanjem prostornine (oziroma glede na namen prostora mora vsaki osebi “pripadati” ustrezna prostornina prostora) ali z s - izbiro površin gradbenih konstrukcij s prilagojeno absorpcijo zvoka cimer vplivamo na ekvivalentno absorpcijsko površino.

Kako nacrtujemo prostor z vidika akustike ? - ob velikosti je pomemben tudi tloris prostora. - zaradi izogibanja resonanci naj ima prostor razmerje stranic v neenakih mnogokratnikih; še bolje, da so ploskve medseboj nagnjene za manjši kot (~ 5%). - razlika v razdalji med neposrednim (oddaja ga zvocni vira) in posrednim zvokom (odbito zvocno valovanje na površinah v prostoru) ki ga zazna poslušalec naj bo manjša od 80 do 100 ms - dolţina poti direktnega zvoka naj bo za vse poslušalce enaka - poslušalci naj sprejemajo zvok v obmocju +- 45% od zvocnega vira. Torej je trapezoidna oblika dvorane primernejša od pravokotne. - Primeren odmevni cas » uravnavamo« z absorbcijskimi površinami. Te naj bodo namešcene na stropu in zadnji steni. - Z odbojnimi elementi oziroma »zvocnimi reflektorji« preusmerimo zvok v globino prostora zrcalno. Zato jih namestimo nad zvocnim virom in nad oddaljenimi mesti poslušalcev. Razen, ce tega ne ţelimo, se moramo izogibati konkavnih elementov, ki zgostijo zvocno polje. V primeru ko ţelimo zvok predvsem enakomerno razporediti po prostoru pa uporabljamo difuzne reflektorje. Kako izmerimo odmevni cas ? Kako rezultate prikaţemo ? V ţe zgrajenih prostorih odmevni cas izmerimo s preskusom. V prostor namestimo vir zvoka, ki naj oddaja beli ali pink šum. Zvocno raven po merimo z mikrofonom na razlicnih mestih in odmevni cas analiziramo v tercnih frekvencnih obmocjih. Odmevni cas mora biti ustrezen vsaj za 2/3 oseb v prostoru in za vsako oktavno obmocje s frekvencami med 63 in 4000 Hz Prikaţemo v tabeli in grafih.

Kako se prenaša zvok med prostori v stavbi ? Zvok, in njegov motec pojav hrup, se v stavbah prenašata z zvocnim valovanjem v zraku in mehanskim nihanjem v gradbenih konstrukcijah. V prvem primeru govorimo o zvoku v zraku (angl. airborn sound) , v drugem o udarnem zvoku (pohodnem zvoku; angl. impact sound). Prenos obeh vrst zvoka v stavbah dopolnjuje prenos zvoka v stikih konstrukcij (angl. Flanking transmition), ki jih imenujemo tudi zvocni mostovi gradbene konstrukcije. (analigno toplotnim mostovom). S katerimi velicinami so ovrednotene zvocne izolirnosti gradbenih konstrukcij v stavbah ? - Ko zvocno valovanje v zraku doseţe gradbeno konstrukcijo se del zvocne moci prenese tudi skozi konstrukcijo. Zvocna izolirnost gradbene konstrukcije R za zvok v zraku, ki prehaja iz okolja ali sosednjega prostora v prostor s poslušalcem, je opredeljena z zvocno mocjo, ki prihaja na konstrukcijo in prenešeno zvocne mocjo: Indeks f poudarja, da so razmerja pri razlicnih frekvencah zvocnega valovanja razlicna!

Pri tem je pomembno, da so vrednosti R zelo razlicne pri razlicnih frekvencah f vpadlega zvocnega valovanja. Zvocna izolirnost R je odvisne od lastnosti snovi in geometrije (debeline in velikosti) gradbene konstrukcije skozi katere prehaja zvok. - Zvocna izolirnost R stene se zmanjšuje ko se frekvenca zvocnega valovanja, ki »deluje« na konstrukcijo pribliţuje resonancni frekvenci fr (Hz). To je frekvenca zvocnega valovanja, ki povzroci nihanje stene z najvecjo amplitudo. - Pri višjih frekvencah zvocnega valovanja na prenos zvocne energije preko gradbene konstrukcije vpliva predvsem masa snovi iz katere je zgrajena. Navajamo s površinsko maso v kg na m2 površine gradbene kosntrukcije. - Zvocno valovanje v prostoru vpada na gradbeno konstrukcijo pod zelo razlicnimi koti. Tako se lahko pojavi primer, ko sta sta valovna dolţina valovanja stene k in valovna dolţina zvocnega valovanja v ravnini stene ' enaki. Zato se nihanje stene okrepi in poveca prenos zvocne energije preko stene poveca. Ta pojav imenujemo koincidenca, podrocje frekvenc zvocnega valovanja, ki povzrocijo bolj ali manj izrazit pojav pa koincidencno frekvencno obmocje. - Pojav je najizrazitejši pri koincidencni frekvenci vpadlega zvocnega valovanja, ki jo imenujemo tudi kriticna frekvenca fc. Kaj vpliva na prenos zvocne energije z zvokom v zraku preko gradbene konstrukcije ? Medtem ko je merilo za zašcito pred zvokom v zraku ovrednotena zvocna izolirnost gradbene konstrukcije Rw, se pri prenosu udarnega zvoka ocenjuje normalizirana raven zvocnega tlaka Ln, ki jo povzroci prenos zvocne energije po gradbenih konstrukcijah v prostor s poslušalcem. Pojasnite kaj navajajo velicine R, R’ in R’w ! - Zvocna na izolirnost gradbene konstrukcije R(dB): Ravni zvocnega tlaka L1 in L2 merimo pri razlicnih vendar diskretnih frekvencah zvocnega valovanja. V Sloveniji predpisujemo meritve v tercnih frekvencnih obmocjih; celotno frekvencno obmocje pri preskusih obicajno je med 100 in 3150 Hz. - Prenos zvoka v zraku pa je v resnicnih stavbah je nekoliko drugacen kot pri laboratorijskih pogojih. Zvok se namrec prenaša tudi preko drugih sten v prostoru. Zato izolirnost gradbenih konstrukcij sicer dolocamo na podoben nacin kot v laboratorijih, toda ob realnih nacinih vgradnje konstrukcij in ob upoštevanju resnicnih zvocnih znacilnosti sprejemnega prostorov. Ti so ponavadi opremljeni. Take meritve imenujemo “in-situ”. Zvocno izolirnost izmerjeno navajamo z oznako R’ (dB) Pri vrednotenju zvocne izolirnosti R’ upoštevamo, da se raven zvocnega tlaka L2 v sprejemnem prostoru zniţa zaradi absorpcije zvoka v stenah prostora. Kolicina absorbirane zvocne energije je odvisna od površine stene za katero ugotavljamo zvocno izolirnost So (m2), ekvivalentne absorpcijske površine preostalih sten A (i.Si v m2) v sprejemnem prostoru.

In-situ zvocno izolirnost R’ dolocimo s korekcijo izmerjene ravni zvocnega tlaka L2: - Za enostavnejšo oceno zvocne izolirnosti gradbenih konstrukcij po dogovoru navajamo le eno vrednost R’, ki jo oznacimo z R’w in jo imenujemo ovrednotena zvocna izolirnost gradbene konstrukcije za zvok v zraku. Pri tem velja: višja ko je vrednost R’w boljšo zašcito pred zvokom v zraku omogoca gradbena konstrukcija. Gradbena konstrukcija mora imeti R’w vecji od zahtevane zvocne izolirnosti ! Kako dolocimo R’w gradbene konstrukcije ? - Izmerjene vrednosti R’ v tercnih frekvencnih obmocjih primerjamo z referencno krivuljo zvocne izolirnost N. (Navaja frekvencno odvisen potek potrebne zvocne izolirnosti pred zvokom v zraku in sledi A uteţeni krivulji ravni zvocnega tlaka) referencno krivuljo zvocne izolirnosti N - premikamo po 1 dB proti krivulji izmerjenih zvocnih izolirnosti R’ in za vsako tercno frekvencno obmocje izracunamo ter seštejemo razliko v dB med njima (n=R’-N); seštevamo pa le razlike ko je R’ nižje od N, torej je razlika v dB negativna - zadnji premik referencne krivulje N, preden seštevek negativnih razlik postane manjši od - 32 dB, opredeljuje koncen poloţaj referencne krivulje zvocne izolativnosti N’ - pri frekvenci 500 Hz odcitamo zvocno izolativnost N’ – to je tudi podatek o ovrednoteni zvocni izolativnosti gradbene konstrukcije za zvok v zraku, oznacimo jo z R’w. Pri tem velja: višja ko je vrednost R’w boljšo zašcito pred zvokom v zraku omogoca gradbena konstrukcija. Gradbena konstrukcija mora imeti R’w vecji od zahtevane zvocne izolirnosti ! Kako preverimo ali konstrukcija ustreza glede zvocne zašcite pred komunalnih hrupom? - Z izmerjenima ravnema zvocnega tlaka v prostoru z virom zvoka L1 in prostoru s poslušalcem L2 lahko dolocimo tudi standardizirano zvocno zašcito Dn,T, ki jo zagotavlja gradbena konstrukcija. - V tem primeru izvedemo korekcijo absorpcije zvocne energije v prostoru s poslušalcem tako, da primerjamo dejanski odmevni cas prostora T60 s referencnim odmevnim casom T60,o. Za manjše prostore je ta 0,5 sekund - Za nekatere gradbene konstrukcije Pravilnik o… navaja zahtevane standardizirane zvocne zašcite Dn,T,w (na primer standardizirana zvocna zašcita med bivalnim delom hotelske sobe in hodnikom mora biti Dn,T,w > 45 dB; - Potrebno standardizirana zvocna zašcita gradbene konstrukcije lahko na primer izracunamo kot razliko med ekvivalentno ravnjo hrupa ob fasadi Leq,1 in mejno vrednostjo ekvivalentne ravni zvocnega tlaka v prostoru Leq,2 in s korekcijskim faktorjem C dolocimo tudi potrebno zvocno izolirnost konstrukcije R'w.

Kako ovrednotimo zašcito gradbene konstrukcije pred udarnim zvokom?

- Lastnosti gradbenih konstrukcij pri prenosu udarnega zvoka vrednotimo drugace kot lastnosti gradbenih konstrukcij pri prenosu zvoka v zraku. - Razlog je, da udarni zvok generiramo s standardiziranim virom udarnega zvoka in zato raven zvocnega tlaka L1 ne moremo izmeriti. To je naprava (tapping machine) s petimi kladivci z maso 0,5 kg, ki v casovnih presledkih 100 ms udarjajo na gradbeno konstrukcijo. - Zato lahko izmerimo le raven zvocnega tlaka v sprejemnem prostoru L2 (dB). Na osnovi L2 (v tercnih frekvencnih obmocjih) izracunamo normalizirano raven udarnega zvoka L’n. - Pri tem upoštevamo, da se del zvocne energije, ki se po gradbenih konstrukcijah prenaša iz prostora z virom udarnega zvoka v sprejemnem prostoru absorbira. Merilo je ekvivalentna absorbcijska površina A (m2) po Sabinu - Za enostavnejšo oceno prenosa udarnega zvoka po konstrukcijah po dogovoru navajamo le eno vrednost L’n , ki jo po dogovoru oznacimo z L’n,w in imenujemo ovrednotena normalizirana raven udarnega zvoka (dB). - izmerjene vrednosti normaliziranih zvocnih ravni udarnega zvoka L’n v tercnih frekvencnih obmocjih primerjamo z referencno krivuljo ravni udarnega zvoka N. Ta navaja frekvencno odvisne vrednosti še sprejemljive ravni udarnega zvoka - referencno krivuljo ravni udarnega zvoka N premikamo po 1 dB proti krivulji izmerjenih ravni udarneag zvoka L’n in za vsako tercno frekvencno obmocje izracunamo in seštevamo razliko v dB med njima; seštevamo pa le tiste razlike ko je N’ niţja od L’n; - Zadnji premik, preden seštevek razlik postane manjši od - 32 dB opredeljuje koncno premaknjeno referencno krivuljo ravni udarnega zvoka N’ - pri frekvenci 500 Hz odcitamo raven udarnega zvoka na krivulji N’ – to je tudi podatek o ovrednoteni normalizirano raven udarnega zvoka gradbene konstrukcije, oznacimo jo z L’n,w. Zvocna izolirnost gradbenih konstrukcij za udarni zvok (L’n in L’n,w) Pri tem velja: niţja ko je vrednost L’n,w boljšo zašcito pred udarnim zvokom omogoca gradbena konstrukcija. Gradbena konstrukcija mora imeti L’n,w niţji od zahtevane zvocne izolirnosti ! Kaj je in kako dolocimo L’n,w in kako zmanjšamo prehod udarnega zvoka med prostori ? - Ker se mehansko valovanje prenaša v togih, masivnih gradbenih konstrukcijah z zelo majhnimi izgubami energije, je najucinkovitejši nacin izolacije pred udarnim zvokom locevanje nosilne gradbene konstrukcije od virov udarnega zvoka. Osnovna nacela so: - namestitev elasticne obloge - vgradnja mehke snovi med nosilno konstrukcijo in talno oblogo (»plavajoci pod«) - spušcen strop v sosednjem prostoru - spušcen strop v sosednjem prostoru z oblogo mehke snovi, ki je absorber zvoka Ucinek ukrepa za zmanjšanje zvocne ravni udarnega zvoka merimo z izolativnostjo udarnega zvoka Lw,obloge podne obloge. V praksi najprej dolocimo ovrednoteno normalizirano raven udarnega zvoka L'n,w osnovne medetažne konstrukcije in jo zmanjšamo za izolirnostjo pred udarnim zvokom obloge Lw,obloge. Za betonsko medetaţno konstrukcijo so vrednosti L'n,w.