Lämpöoppi ja rakennusfysiikkaLaajuus (3 op)

Osaamistavoitteet

Opiskelija osaa
- suorittaa lämpöopin yksikkömuunnoksia
- tehdä selkoa lämpötilan käsitteestä
- käyttää tavallisimpia lämpötila-asteikkoja
- esittää lämpölaajenemislait ja soveltaa niitä
- esittää ideaalikaasulain ja mallintaa kaasua sen avulla
- määritellä lämpökapasiteetin ja ominaislämpökapasiteetin
- tehdä selkoa olomuodon muutoksista ja niihin liittyvistä energioista
- mallintaa lämmön varaamista ja olomuodon muutoksia soveltamalla energian säilymislakia
- kuvailla tärkeimmät rakennusfysikaaliset ilmiöt sekä esittää niitä kuvaavat suureet ja lait
- tunnistaa rakennesuunnittelussa ongelmatilanteet, jotka edellyttävät fysikaalisia tarkasteluja
- tunnistaa tärkeimmät rakennevaurioiden syntymekanismit ja ehdottaa rakennusfysikaalisesti toimivia ratkaisuja

Sisältö

- lämpöopin yksikkömuunnokset
- lämpötilan käsite ja lämpötila-asteikot
- lämpölaajeneminen
- ideaalikaasu
- lämmön varaaminen
- olomuodon muutokset
- laboratoriotöitä pienryhmissä
- rakennustekniset ilmavirtaukset, savupiippuilmiö
- vapaa ja pakotettu konvektio
- rakennuksen painesuhteet
- lämmönsiirtymistavat
- homogeenisen rakennusosan lämmönläpäisykerroin, seinämän lämpötilaprofiili
- ilman kosteus: suhteellinen kosteus, absoluuttinen kosteus, kyllästyskosteus ja kastepiste
- homogeenisen rakennusosan seinämän kosteusprofiili
- vesihöyryn konvektio ja diffuusio
- nestemäisen veden kapillaarinen siirtyminen

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa
- määrittää celsius- ja absoluuttisen lämpötilan, kun toinen tunnetaan
- määrittää pituuden ja tilavuuden suhteellisia muutoksia, kun aineen lämpötilan muutos tunnetaan
- kuvailla tärkeimmät rakennusfysikaaliset ilmiöt sekä esittää niitä kuvaavat suureet ja lait

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa
- ratkaista kaasua kuvaavan suureen ideaalikaasulain avulla
- vertailla yksinkertaisten systeemien lämpökapasiteetteja
- arvioida olomuodon muutoksiin liittyviä energioita
- määrittää homogeenisista ainekerroksista koostuvan seinän lämmönläpäisykertoimen ja lämpötilaprofiilin
- tunnistaa ja kuvailla rakenteissa esiintyviä yksittäisiä lämmön ja kosteuden siirtymistapoja

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa
- tarkastella yksityiskohtaisesti kaasun tilanmuutoksia ja soveltaa ideaalikaasulakia kaasuseoksiin
- mallintaa monimutkaisia prosesseja, joissa esiintyy samanaikaisesti lämmön varaamista ja olomuodon muutoksia
- määrittää kapillaarisen veden nousun yksinkertaisessa systeemissä
- määrittää homogeenisista ainekerroksista koostuvan seinän lämmönläpäisykertoimen, lämpötilaprofiilin ja kosteusprofiilin