Главная arrow Строительная физика


Строительная физика
Эксплуатационные качества зданий определяются не только размерами и объемами помещений, их отделкой и степенью оборудования инженерными и санитарно-техническими устройствами, но и конструкцией ограждений, защищающих помещения от холода (или солнечной радиации), осадков и других внешних воздействий. Разделяя две среды с различной температурой, давлением воздуха, его влажностью, силой шума (звука), ограждения препятствуют прониканию в помещения (или из них) воздуха, влаги, звука, света. Изучение физических процессов, происходящих в ограждениях и разделяемых средах под воздействием этих факторов, является предметом строительной физики ограждающих конструкций, вклю» чающей несколько направлений. Основными из них являются строительная теплотехника (теплопередача, влажностный режим, воздухопроницание), строительная светотехника (естественное и искусственное освещение помещений, инсоляция и солнечная радиация), строительная акустика (звукоизоляция и акустика помещений). Ниже будут рассмотрены некоторые из этих вопросов, знание которых поможет выявить физические свойства материалов и конструкций, состояние среды, в которой должна протекать их эксплуатация, необходимые для оценки эксплуатационных качеств, выбора материалов и конструкций ограждений.


Естественное освещение помещений

Освещенность помещений

естественное освещениеОсвещение помещений естественным светом осуществляется через окна (световые проемы) в наружных стенах (боковое освещение), через световые фонари и проемы в покрытии, в том числе и в местах перепадов высот смежных пролетов зданий (верхнее освещение), а также одновременно через окна, световые фонари и проемы (комбинированное освещение).
В отличие от искусственной освещенность помещения естественным светом изменяется в зависимости от времени дня и года, метеорологических условий, а также отражающих свойств земной поверхности, прилегающей к зданию.
Освещенность не одинакова в различных географических широтах (в южных районах небесный свод ярче, чем в северных), в различных частях небесного свода в зависимости от высоты солнцестояния, а следовательно, в направлении различных стран света.
Непостоянство природных условий естественного освещения под открытым небосводом делает невозможным установить нормативную освещенность в абсолютных единицах (например, в люксах) внутри помещения.
Поэтому естественное освещение гражданских и промышленных зданий в строительной светотехнике характеризуется относительной величиной — коэффициентом естественной освещенности (к. е. о.— еш), представляющим собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Ев, освещаемой светом видимого через проем участка небосвода, к одновременной освещенности наружной горизонтальной плоскости Ен, освещаемой рассеянным (диффузным) светом всего небосвода при неравномерной яркости неба.
Подробнее...
 

Звукоизоляция помещений

Звукоизоляция помещенийВ строительной акустике различают два вида звуков: воздушный и материальный. Воздушный звук (шум) возникает в воздухе при разговоре, пении, музыке и др., распространяется и передается поверхностям ограждающих конструкций, а через них — в соседние помещения (воздушный перенос звука).
Материальный (ударный) звук возникает непосредственно на поверхности ограждения в результате механического воздействия на него и передается по телу ограждения в соседнее помещение (материальный перенос звука). Скорость распространения звуковых волн зависит от упругих свойств материальной среды, в которой они распространяются: чем эластичнее среда, тем с меньшей скоростью распространяются звуковые волны.
В воздухе скорость звука меньше, чем в воде, а в воде меньше, чем в твердых телах (в воздухе — 331 м/сек, в воде — 1450, в дереве — 300, в кирпичной кладке — 3600, бетоне — 4000 м/сек). Скорость распространения звука в воздухе зависит также от его температуры (например, при температуре 0° С [273° К] она составляет 331 м/сек, при +15° С [288° К]— 340 м/сек. Частота звука (герц), определяемая числом полных циклов звуковых колебаний в 1 сек, имеет значительные пределы.
Самая низкая частота (или тон), которую воспринимает слух человека,— 20 гц, самая высокая — около 20 000 гц. Колебания частотой ниже 20 гц относятся к области инфразвуков, свыше 20000 гц — ультразвуков. Практическое значение имеют звуковые волны с частотами от 100 до 3200 гц, которые положены в основу нормативных материалов по звукоизоляции помещений.
Подробнее...
 

Теплозащита помещений

теплозащита помещенийОсновными теплотехническими требованиями, предъявляемыми к наружным ограждающим конструкциям зданий (стенам, бесчердачным покрытиям и др.) являются надлежащее сопротивление теплопередаче, теплоустойчивость и воздухонепроницаемость, а также нормальный влажностный режим. Учитывая эти требования, можно разработать конструкции ограждений, обеспечивающие долговечность и высокие эксплуатационные качества зданий при минимальных затратах на их возведение. Сопротивление теплопередаче ограждений Общее сопротивление теплопередаче складывается из термического сопротивления, сопротивления тепловосприятию и сопротивления теплоотдаче.
Термическое сопротивление однородного ограждения или слоя, входящего в состав многослойного ограждения, вычисляют по формуле.
Подробнее...