Skip to main content

Building PhysicsLaajuus (5 cr)

Code: TX00FK97

Credits

5 op

Objective

After completing the basic physics part of the course, you will be able to identify hygrothermal phenomena that occur in a structure in certain conditions and study these phenomena from the point of view of structural design. You will be able to estimate the air pressure difference across a building envelope and resulting air leaks. You will be able to model different types of heat transfer, describe moisture in air and building materials using physical quantities and model different types of moisture transfer. You will be able to find the U value and temperature profile of a building part and assess the hygric performance of a structure.

After completing the structure section of the course, you will know the importance of air flow control in buildings and structures and good structural solutions for air flow control. You will understand the factors affecting the energy efficiency of a building. You will know how to calculate the heat losses of a building. You will know the principles, requirements and instructions related to the moisture performance of a structure. You will be able to find the steady state relative humidity distribution of a structure. You will understand the requirements related to the sound environment of a building. You will be able to control the sound environment effectively with structural choices.

Content

Air flows in building structures and chimney effect
Air pressure difference across a building envelope and air leaks
Types of heat transfer: conduction, convection and radiation
Small- and large-scale greenhouse effect and nighttime radiative cooling of building surfaces
U value and temperature profile of a building part
Moisture in air and building materials
Convection and diffusion of water vapour and moisture risk assessment
Capillary transfer of liquid water

Positive and negative effects of air flows in buildings and structures
Heat losses of structural parts, effects of cold bridges and air leaks
Criteria for the moisture performance of a building, diffusion calculations
Quantities related to the sound environment of a building and noise prevention

Assessment criteria, satisfactory (1)

You are able to apply building physics in simple cases by making use of solved problems appropriate to the situation at hand.
You understand factors affecting the physical performance of a building and know good standard structural solutions.

Assessment criteria, good (3)

You are able to apply building physics in cases essentially familiar to you.
You understand the principles of the physical performance of a building and know good conventional structural solutions.

Assessment criteria, excellent (5)

You are able to apply building physics open-mindedly and critically in new and demanding cases.
You understand the building physical performance of structures and know good conventional structural solutions.

Assessment criteria, approved/failed

You are able to apply building physics in simple cases by making use of solved problems appropriate to the situation at hand.
You understand factors affecting the physical performance of a building and know good standard structural solutions.

Enrollment

02.12.2024 - 31.12.2024

Timing

01.01.2025 - 31.07.2025

Number of ECTS credits allocated

5 op

Mode of delivery

Contact teaching

Unit

School of Real Estate and Construction

Campus

Myllypurontie 1

Teaching languages
  • Finnish
Seats

0 - 60

Degree programmes
  • Civil Engineering
Groups
  • TXG24S2
    Rakennustekniikan tutkinto-ohjelma, monimuoto
  • TXG24_AVOIN
    Rakennustekniikan (AMK) väyläopinnot, monimuotototeutus

Objective

Opintojakson perusfysiikan osion suoritettuaan opiskelija osaa tunnistaa tietyssä rakenteessa ja tietyissä olosuhteissa esiintyvät lämpö- ja kosteustekniset ilmiöt ja tarkastella niitä rakennesuunnittelun kannalta. Hän osaa arvioida ilmanpaine-eron rakennuksen ulkovaipan yli ja siitä aiheutuvia ulkovaipan ilmavuotoja. Hän osaa mallintaa eri lämmönsiirtymistapoja, kuvailla ilman ja rakennusmateriaalien kosteutta fysikaalisten suureiden avulla ja mallintaa eri kosteudensiirtymistapoja. Hän osaa määrittää rakennusosan U-arvon ja lämpötilaprofiilin ja arvioida rakenteen kosteusteknistä toimintaa.

Opintojakson rakenneosion suoritettuaan opiskelija tuntee rakennuksen ja rakenteiden ilmavirtausten hallinnan merkityksen ja hyviä rakenneratkaisuja ilmavirtausten hallintaan. Hän tuntee rakennuksen energiatehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä. Hän osaa laskea rakennuksen lämpöhäviöitä. Opiskelija tuntee rakenneosien kosteusteknisen toiminnan periaatteita, vaatimuksia ja ohjeistuksia. Hän osaa ratkaista rakenteen RH-jakauman tasapainotilanteessa. Hän ymmärtää rakennuksen ääniympäristön merkityksen ja tietää, mitä ääniympäristöltä vaaditaan ja miten siihen voidaan vaikuttaa sopivilla rakennevalinnoilla.

Content

Rakennustekniset ilmavirtaukset ja savupiippuilmiö
Ilmanpaine-ero rakennuksen ulkovaipan yli ja ilmavuodot
Lämmönsiirtymistavat: johtuminen, konvektio ja säteily
Pienen ja suuren skaalan kasvihuoneilmiö ja säteilevän rakenteen jäähtyminen
Rakennusosan U-arvo ja lämpötilaprofiili
Kosteus ilmassa ja rakennusmateriaaleissa
Vesihöyryn konvektio ja diffuusio ja kosteusvaurioriskit
Veden kapillaarinen siirtyminen

Ilmavirtausten hyvät ja huonot vaikutukset rakennuksessa ja rakenteissa
Rakenneosien ominaislämpöhäviö, kylmäsillat ja ilmavuodot
Rakennuksen kosteusteknisen toimivuuden kriteeri, diffuusiolaskelmat
Ääniympäristöön ja meluntorjuntaan liittyvät suureet

Evaluation scale

0-5

Assessment criteria, satisfactory (1)

Opiskelija osaa soveltaa rakennusfysiikkaa yksinkertaisissa tilanteissa käyttämällä mallina tarkasteltavan tilanteen kaltaisia esimerkkejä. Hän tuntee rakennusfysikaaliseen toimintaan vaikuttavia asioita ja hyviä tavanomaisia rakenneratkaisuja.

Assessment criteria, good (3)

Opiskelija osaa soveltaa rakennusfysiikkaa tilanteissa, jotka muistuttavat pääpiirteissään hänelle tuttuja esimerkkejä. Hän tuntee rakenteiden rakennusfysikaalisen toiminnan periaatteet ja hyvät tavanomaiset rakenneratkaisut.

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija osaa soveltaa rakennusfysiikkaa ennakkoluulottomasti ja kriittisesti myös uudentyyppisissä ja vaativissa tilanteissa. Hän ymmärtää rakenteiden rakennusfysikaalista toimintaa ja tuntee hyvät tavanomaiset rakenneratkaisut.

Assessment criteria, approved/failed

Opiskelija osaa soveltaa rakennusfysiikkaa yksinkertaisissa tilanteissa käyttämällä mallina tarkasteltavan tilanteen kaltaisia esimerkkejä. Hän tuntee rakennusfysikaaliseen toimintaan vaikuttavia asioita ja hyviä tavanomaisia rakenneratkaisuja.