Учебная программа по дисциплине строительная физика

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

Науково-методичний центр аграрної освіти

Основи будівельної фізики

ПРОГРАМА

ДЛЯ ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ І-II РІВНІВ АКРЕДИТАЦІЇ ЗІ СПЕЦІАЛЬНОСТІ

5.06010115 «Опорядження будівель і споруд та будівельний дизайн»

Затверджено

Науково-методичним

центром аграрної освіти

«_____»_________2013р.

2013

Укладач Мариніч Н.М, викладач - методист, вищої категорії ВПНУБіП України

«Бахчисарайський коледж будівництва, архітектури та дизайну»

Рецнзенти: Марченко В.І., викладач вищої категорії ВПНУБіП України

«Бахчисарайський коледж будівництва, архітектури та дизайну»

Зобенко С.М., викладач - методист, вищої категорії ВПНУБіП України

«Бахчисарайський коледж будівництва, архітектури та дизайну»

Куликов Г.В., кандидат технічних наук , професор, завідувач кафедри

архітектури будівель і споруд Національної академії

природоохоронного та курортного будівництва

Редактор

Відповідальна

за випуск Ткачук О.М.

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Курс «Основи будівельної фізики» є прикладним розділом загальної фізики, який дозволяє майбутньому фахівцеві-дизайнерові, що займається розробкою проектів інтер'єрів житлових і громадських будівель, грамотно моделювати предметно-просторове середовище для створення не тільки естетичного, але фізіологічного та психологічного комфорту. Розглядаються питання забезпечення теплового, світлового, акустичного та екологічного комфорту приміщень різного призначення.

Будівельна фізика вивчає теоретичні основи та практичні методи формування внутрішнього середовища під впливом сонячного і штучного світла, тепла, руху повітря, звуку, а також природу їхнього сприйняття людиною з оцінкою соціологічних, гігієнічних та екологічних факторів.
Мета курсу є:

• озброїти майбутнього фахівця знаннями фізичних процесів, що формують комфортність навколишнього середовища;

• засвоєння та вивчення основ будівельної фізики, відповідно до природно-кліматичних факторів та фізичних явищ і процесів, пов'язаних з експлуатацією будинків та містобудівельних просторів;

• формування у студентів знань з дисципліни «Основи будівельної фізики» та використання цих знань для раціонального проектування будинків, споруд та їх комплексів, створення комфортних умов життєдіяльності людини.

Завдання

• сприяти формуванню у студентів містобудівного світогляду з використанням природно-кліматичного фактору;

• вміння створювати комфортні умови життєдіяльності людини завдяки вивченню фізичних явищ і процесів, що пов'язані з експлуатацією будинків та споруд.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати:

• основи будівельної світлотехніки, будівельної кліматології, будівельної теплофізики, акустики і принципів звукоізоляції будівель і приміщень;

• фізичні процеси, які супроводжують експлуатації будь-якого приміщення - теплообмін, перенесення звуку;

• висвітлення природне і штучне, повітрообмін;

вміти:

• грамотно визначити просторове середовище і його складові, а також забезпечити при цьому необхідні умови естетичного і фізіологічного комфорту і отримати навички роботи з огороджувальними конструкціями, як матеріальної реальністю, що створює ці умови комфорту приміщення.

• використовувати теоретичні знання з основ будівельної фізики при проектуванні архітектурного й містобудівельного середовища.

• проводити необхідні розрахунки з визначення оптимального мікроклімату міського середовища.

• враховувати природнокліматичні фактори в містобудівному проектуванні.

Час, відведений на вивчення «Основ будівельної фізики», розподіляється таким чином: на читання лекцій - 20 год; на проведення лабораторно-практичних занять - 12 год; на самостійне вивчення - 22 год, разом 54 год. Лекції рекомендується проводити з елементами бесід; відеофільмів та інших ілюстративних матеріалів.

Тематичний план, наведений у програмі, є орієнтовним. Під час складання робочих навчальних програм, викладачі можуть вносити обґрунтовані зміни і доповнення у зміст програмного матеріалу і розподіл навчальних годин за темами, на теоретичні, лабораторні і практичні заняття в межах загального бюджету часу, відведеного навчальним планом на вивчення дисципліни. Усі зміни і доповнення розглядаються й обговорюються на засіданні предметної (циклової) комісії та затверджуються заступником директора з навчальної роботи.

Номер теми

Назва розділу і теми

Кількість годин

всього

зокрема

теоретичні

лабораторні та практичні

самостійне вивчення

Вступ.

1

1

1.

Основи архітектурної кліматології

1.1

Предметне значення міської кліматології.

1

1

1.2

Визначення поняття природнокліматичного комплексу.

6

2

4

1.3

Роль архітектурно-кліматичних і фізико-географічних факторів у формуванні основних категорій якості архітектури

4

2

2

1.4.

Загальні теплофізичні основи проектування.

6

2

4

1.5.

Тепловий мікроклімат приміщень, критерії його оцінки по ознаці тепловідчуття людини.

4

2

2

2

Фізичні основи архітектурної світлотехніки

2.1.

Основні поняття, величини, розмірності.

4

2

2

2.2.

Природне освітлення, його функції, види, системи, кількісні і якісні одиниці.

6

2

2

2

2.3.

Штучне освітлення міських просторів і будинків.

2

2

2.4.

Інсоляція будинків і територій.

6

2

2

2

2.5.

Архітектурне кольоровознавство.

2

2

3.

Фізичні основи архітектурної акустики

3.1.

Основи архітектурної акустики.

6

2

2

2

3.2.

Захист від шуму в міських просторах і будинках.

6

2

2

2

Всього

54

20

12

22

Вступ

Призначення, місце дисципліни " Основи будівельної фізики " у фаховій підготовці дизайнерів.

Сутність, задачі, сучасне значення будівельної фізики і кліматології. Профілююче значення курсу «Основи будівельної фізики», його особливості та зв'язок з іншими дисциплінами. Необхідність комплексного урахування кліматичних, світлових, теплових, акустичних факторів у практиці дизайнерів на всіх стадіях.

1. Основи архітектурної кліматології

1.1. Предметне значення міської кліматології.

Предметне значення міської кліматології. Визначення поняття клімату, характеристик клімату, елементів клімату, їх вплив на містобудівне середовище. Визначення різноманіття кліматів землі, їхні основні мікрокліматичні параметри та вплив на людину. Принципи районування території завдяки різноманітним природно-кліматичним показникам: геоморфологічне, фізико-географічне, кліматичне, світлове, ультрафіолетове, за температурними показниками тощо.

1.2. Визначення поняття природнокліматичного комплексу.

Визначення поняття природнокліматичного комплексу (мікроклімат, ландшафт) його основних факторів і компонентів та обумовлююча складова їх утворення. Основні фактори мікроклімату як частини природнокліматичного комплексу, поняття, величини, розмірності.

Ландшафт: гідрогеологічні умови, гідрогеографічні умови, жива природа. Основні компоненти ландшафту як частини природнокліматичного комплексу. Ландшафт: гідрогеологічні умови (режим ґрунтових вод), гідрогеографічні умови (наявність водних просторів) жива природа. Ознайомлення з картами ландшафтних зон, які в значній мірі характеризують вимоги щодо міських утворень, та складаються з кліматичних факторів, особливостей рослин, особливостей ґрунту та інших інженерно-геологічних факторів.

1.3. Роль архітектурно-кліматичних і фізико-географічних факторів у формуванні основних категорій якості архітектури

Визначення ролі архітектурно-кліматичних факторів у формуванні основних категорій якості архітектури на основі існуючих прикладів як давнини, так і сучасності. Визначення вимог щодо формування сприятливого мікроклімату в житловій забудові та запровадження певних заходів, користуючись дослідницьким досвідом.

1.4. Загальні теплофізичні основи проектування.

Визначення методів будівельної теплофізики, як синтезу знань про закони формування комфортного мікроклімату забудови і приміщень. Основні поняття, величини, розмірності видів та законів розповсюдження тепла: теплопровідність, конвекція і теплопередача. Теплоінерційність (теплотривкість) будинку - основна теплотехнічна характеристика.

1.5. Тепловий мікроклімат приміщень, критерії його оцінки за ознакою тепловідчуття людини.

Тепловий мікроклімат приміщень, критерії його оцінки за ознакою відчуття тепла. Теплотехнічна класифікація приміщень.

Лабораторне заняття

Вивчення розподілу температури та температурно-вологісного режиму приміщення.

Побудова рози вітрів.

Визначення і урахування характеристик клімату, елементів клімату, їх вплив на

містобудівне середовище.

Визначення впливу факторів клімату (типів погоди) на створення комфортного

середовища.

2. Фізичні основи архітектурної світлотехніки

2.1. Основні поняття, величини, розмірності.

Види та закони розповсюдження світлової енергії Сонця. Основні поняття, величини, розмірності. Визначення впливу дії світла на організм людини. Визначення основних функцій світла. Складові світлового клімату, функції світлового клімату і їх взаємодія з архітектурою. Зір і світлове середовище. Функції зору, зорові ілюзії і перекручування

Тлумачення законів Ламберта, проекції тілесного кута і світлотехнічної подоби, їхнє застосування в архітектурній світлотехніці.

2.2. Природне освітлення, його функції, види, системи, кількісні і якісні одиниці.

Види, функції, системи, кількісні і якісні одиниці природного освітлення. Нормування та проектування природного освітлення. Ознайомлення з основними допоміжними засобами щодо розрахунків якісного природного освітлення. Шляхи досягнення оптимального світлового режиму. Визначення характеристик якості освітлення.

2.3. Штучне освітлення міських просторів і будинків.

Штучне освітлення міських просторів і будинків. Кількісні і якісні характеристики.

Нормування і проектування штучного освітлення та систем штучного освітлення. Засоби архітектурного освітлення міських просторів. Світлова панорама міста. Світлові ансамблі і домінанти.

2.4. Інсоляція будинків і територій.

Загальні інсоляційні основи проектування. Нормативні вимоги щодо інсоляції будинків. Основи інсоляційних розрахунків та задачі й вимоги до них. Методи визначення інсоляції будинків. Розрахунки і проектування засобів захисту від Сонця. Формування та проектування інсоляції забудови.

2.5. Архітектурне кольоровознавство.

Закономірності взаємозв'язку кольору і світла. Використання кольору в різних світлокліматичних умовах. Основні фізичні характеристики кольору. Властивості кольорів. Нормування і проектування колірного рішення.

Нормування і проектування колірного рішення. Систематизація кольору. Загальні відомості про колориметрію. Принципи колірної організації міста. Методика побудови колористичного ансамблю міста.

Практичне заняття

Методи вимірювання освітленості.

Інсоляція приміщень та забудови (Визначення сонячного часу).

3. Фізичні основи архітектурної акустики

3.1. Основи архітектурної акустики.

Єдність архітектурних та акустичних рішень. Поняття, величини, розмірності. Об'єктивні та суб'єктивні характеристики звуку. Розповсюдження звуку в твердих тілах, рідинах та газах. Звукове поле. Гучність, частота та спектри звуку. Область гучності. Резонанс. Поглинання, віддзеркалення та розповсюдження звуку. Реверберація. Виміри звуку. Акустичне моделювання.

3.2. Захист від шуму в міських просторах і будинках.

Екологічні наслідки впливу шуму на живі істоти. Категорії оцінки шуму. Містобудівельний та конструктивні шумозахисні засоби: віддаленість від джерела та виду підстильної поверхні. Методи розробки шумозахисту. Приклади рішень шумозахисту. Конструктивні рішення звукоізоляції та звукоізолюючі матеріали. Звукоізоляція житла - одна з проблем будевільної фізики. Нормування звукоізоляції. Звукоізоляційні і звуковбиранні матеріали.

Практичне заняття

Розрахунок часу реверберації.

Методи розрахунку звукоізолюючих огороджень.

Література

1. Основы строительной физики: учебник для вузов/ Н.М. Гусев,- Москва: Стройиздат, 1983. - 440 с.

2. Конспект лекцій до дисципліни "Будівельна фізика. кліматологія"/ Т.М. Апатенко - 100 с. ХНАМГ.

3. ДБН 360-92** «Містобудування. Планування і забудова міських i сільських поселень» -К.:Укрархбудінформ, 1993. - 107 с.

4. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика. М.. Госстрой, 1982.

5. ДБН В.2.5-28-2006 Природне і штучне освітлення. Мінбуд України. Київ 2006

6. СНиП 23-03-2003 . Защита от шума. Москва. Стройиздат, 2004.

7. ДБН В.1.2-10-2008. Основні вимоги до будівель і споруд. Захист від шуму.

8. ДБН проект Б.2.2.- 1 -01 «Містобудування. Планування і забудова населених пунктів».

9. ДБН В. 2.6 - 31: 2006 Теплова ізоляція будівель.

Інформаційні ресурси

Інтернет ресурси.