giao trinh vat li kien truc

95

Upload: nguyen-le

Post on 05-Sep-2015

49 views

Category:

Documents


17 download

DESCRIPTION

Giao trinh

TRANSCRIPT

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 4 = HBKN

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 5 = HBKN

    IIII ---- CAC PHNG THC TRUYN NHIT C BAN CAC PHNG THC TRUYN NHIT C BAN CAC PHNG THC TRUYN NHIT C BAN CAC PHNG THC TRUYN NHIT C BAN Khi co 2 im khac nhau trong mi trng co nhit khac nhau se phat sinh ra hin

    tng truyn nhit, nhit se i t im co nhit cao n ni co nhit thp.

    Cn c vao c im vt ly cua qua trnh truyn nhit se co 3 phng thc truyn nhit nh sau:

    - Truyn nhit bng dn nhit. - Truyn nhit bng i lu. - Truyn nhit bng bc xa.

    Cn c vao tnh hnh bin thin theo thi gian cua qua trnh truyn nhit ma co truyn nhit n nh va truyn nhit khng n nh.

    - Truyn nhit n nh la truyn nhit trong iu kin nhit mi trng va nhit kt cu khng i theo thi gian. Trn thc t rt t gp v nhit thng thay i theo tng gi trong ngay, no co th ung cho trng hp mua ng. Nhng n gian trong tnh toan th trong 1 s trng hp ngi ta cung coi no la n nh.

    - Truyn nhit khng n nh la truyn nhit trong iu kin nhit mi trng va kt cu thay i theo thi gian. Qua trnh nay hay gp trong thc t, nhng vic tnh toan rt kho khn, nu tnh toan tt th kt cu se c x ly tt hn, tranh c nhng anh hng xu do tac ng bin thin cua iu kin t nhin.

    S phn b nhit trong mt kt cu, mt gian phong hay mt mi trng vt cht nao o th c goi la trng nhit. Trng nhit co th la 3 chiu (nu nhit bin thin theo ca 3 chiu trong khng gian), hai chiu hay 1 chiu (trng nhit cua tng va mai thng la 1 chiu).

    Nhit phn b trong vt th co th hnh thanh nn nhng trng hp sau:

    - ng ng nhit : la nhng ng cha cac im co cung nhit .

    - Mt ng nhit : La nhng b mt cha cac im co cung nhit .

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 6 = HBKN

    - Gradien nhit : la s bin thin nhit theo mt phng nao o trong khng gian c

    xac nh trn mt n v dai: x

    tlimx

    t0x

    =

    .

    1/ PHNG THC TRUYN NHIT BNG DN NHIT :

    Truyn nhit bng dn nhit la s vn ng v nhit cua cac cht im vt cht (phn t, nguyn t, in t t do) tip xuc trc tip vi nhau tao nn qua trnh chuyn ng nhit nng.1

    a/ Phng trnh dn nhit :

    Theo nh lut Furi nhit truyn qua 1 n v din tch trong 1 n v thi gian ty l bc nht vi bin thin nhit :

    x

    tq= , [kcal/m2.h]

    q: cng dong nhit theo phng x.

    : h s dn nhit cua mi trng vt cht.

    x

    t : gradien nhit cua mi trng theo phng x.

    du "-" biu th dong nhit i t ni co nhit cao n ni co nhit thp, ngc vi chiu gradien nhit .

    Hnh ve: Cho kt cu cua phong co nhit b mt trong T ln hn nhit b mt ngoai N. Ta co:

    ( )NTNT ddxtq =

    =

    =

    t Rd =

    : la nhit tr cua kt cu. Luc o:

    Rq NT = la phng trnh c ban cua dn nhit .

    b/ H s dn nhit : H s dn nhit la lng nhit truyn qua vt co b day 1 n v theo phng truyn

    nhit khi s chnh lch nhit la 1oC trong mt n v din tch thng goc vi phng truyn nhit va trong mt n v thi gian:

    tgrad

    q= , [kcal/m.h.oC].

    1 Hin tng truyn nhit bng dn nhit khng ch xut hin trong th rn ma co ca trong th long va th kh. Trong th rn,

    nhit truyn i chu yu da vao tac dung cua song dao ng cua cac nguyn t va phn t, cac in t t do. Trong th long, chu yu da vao s vn ng chuyn dch cua cac phn t vt cht. Truyn nhit bng dn nhit thun tuy ch co trong vt liu c ly tng. Trong vt co l rng (hu ht cac vt liu xy dng) ngoai truyn nhit bng dn nhit ra no con truyn di hnh thc khac nhng chim vi ty l rt nho.

    N

    T

    x

    y

    q

    d

    Hnh 1: Truyn nhit qua kt cu

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 7 = HBKN

    H s cua vt khng n nh ma thay i phu thuc vao ty trong ( rng), m, nhit va cach cu truc cua vt.

    Anh hng cua ty trong (l rng):

    Cung loai vt liu, rng cang nhiu th ty trong cang thp.

    - rng tng th giam. - Cung ty l rng, vt co rng to th cang ln.

    Anh hng cua m:

    ( )W.1o += : h s dn nhit cua vt liu co m W%. o : h s dn nhit cua vt liu hoan toan kh. : h s gia tng dn nhit khi m vt liu tng 1%.

    - b tng bot : =0,0011. - B tng hi : =0,007.

    Anh hng cua nhit :

    ( )t.1ot += 2 o : h s dn nhit 0oC. t : h s dn nhit toC. t : nhit cua vt liu. : h s anh hng cua nhit , 0,0025 (i vi vt liu).

    Anh hng cua thanh phn hoa hoc va kch thc phn t:

    Trong cac iu kin khac ging nhau, vt liu co cu truc tinh th dn nhit manh hn vt liu co cu truc v nh hnh (khoang 1 n 2 ln), vt liu v c dn nhit tt hn vt liu hu c.

    2/ PHNG THC TRUYN NHIT BNG I LU:

    Phng thc nay thng xay ra trong mi trng cht long va cht kh. Tn tai 2 trang thai truyn nhit: nhit c truyn bng s dch chuyn cua nhng th tch "mol", ng thi nhit c truyn bng dn nhit .

    S tip xuc gia cht kh va b mt kt cu co 2 trang thai: chay tng va chay ri. Khi chay tng cac b phn cua khng kh chuyn dch song song vi mt tng, nn theo hng thng goc vi phng chuyn ng cua khng kh, nhit truyn chu yu bng dn nhit 3. Khi chay ri (lp bn ngoai), cac b phn cua khng kh dch chuyn khng co qui lut va hn loan nn nhit se c truyn bng s i ch cua cac phn t khng kh.

    2 Thanh phn nay thng ap dung trong Thng gio, con trong VLKT nhit khng ln (t=0-70oC) nn thanh phn nay khng c chu trong v t nho. 3 Chiu day cua tng bin gii rt mong, tc khng kh cang ln, b mt kt cu cang nhn th chiu day lp chay tng cang be.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 8 = HBKN

    Trong phn chay tng, nhit lng truyn i gp phai tr lc rt ln, con phn chay ri tr lc rt nho, do o trong phn chay tng nhit giam rt nhanh.

    a/ Phng trnh truyn nhit c ban cua phng thc i lu:

    ( )= k,l tq , [kcal/m2h] q : cng dong nhit trao i bng i lu. tl,k : nhit mi trng long hoc kh tip xuc vi b mt kt cu [oC]. : nhit cua b mt kt cu [oC]. : h s trao i nhit bng i lu [kcal/m2hoC], biu th lng nhit truyn qua 1 n v din tch trong 1 n v thi gian khi co s chnh lch nhit gia b mt kt cu va khng kh la 1oC.

    b/ H s trao i nhit i lu:

    H s nay phu thuc vao rt nhiu yu t nh: tc chuyn ng cua khng kh, hiu s gia nhit khng kh va b mt kt cu, v tr va trang thai b mt kt cu.

    i lu t do 4: ( )tfl = tra bang. - i vi tm ng:

    25,0l t.7,1 =

    - i vi tm nm ngang, b mt trao i nhit quay ln trn: 25,0

    l t.15,2 = - i vi tm nm ngang, b mt trao i nhit quay xung di:

    25,0l t.13,1 =

    t : chnh lch nhit gia b mt va khng kh xung quanh, [oC].

    i lu cng bc 5: ( )vfl = tra bang. Co th xac nh theo cng thc: 2,08,08,0

    l l..v..032,0=

    : h s dn nhit cua khng kh , [kcal/m.h.oC]. : h s nht ng hoc cua khng kh , [m2/s]. v : tc chuyn ng cua khng kh , [m/s]. l : kch thc xac nh cua tm tng, tc la dai cua b doc theo chiu chuyn ng cua khng kh , [m].

    Trong xy dng, ngi ta thng dung cng thc: += 91,1656,0l e.25,3.31,6

    4 Do chnh lch nhit dn ti chnh lch ap sut gia phn nong va phn lanh cua khng kh. 5 Do tac dung cua ngoai lc (gio, bm, quat).

    q

    tl,k

    Hnh 2: Truyn nhit i lu

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 9 = HBKN

    3/ PHNG THC TRUYN NHIT BNG BC XA:

    Bt c mt vt th nao khi co nhit ln hn khng tuyt i u phat ra bc xa nhit.6

    Tnh cht cua tia nhit cung ging nh tia quang, chung ch khac nhau v dai bc song. Khi nng lng bc xa nhit truyn n mt vt bt ky, mt phn b hp thu, mt phn phan xa lai, con mt phn xuyn qua.

    - Nu nng lng nhit hoan toan b phan xa, goi la vt trng tuyt i. - Nu nng lng nhit hoan toan b hp thu, goi la vt en tuyt i - Nu nng lng nhit hoan toan xuyn qua, goi la vt trong sut tuyt i.

    Trong thc t, vt dang trung gian cua 3 dang trn, goi la vt xam.

    Qua nghin cu cho thy, kha nng bc xa cua vt liu ty l thun vi kha nng hp thu cua no. V vy vt en la vt co nng lng bc xa ln nht. Bn canh o, cng bc xa con phu thuc rt nhiu vao nhit b mt cua vt bc xa.

    Nhit lng bc xa cua mt n v din tch cua vt trong mt n v thi gian c xac nh theo cng thc cua nh lut Stefan-Bolzman sau:

    4

    100T.Cq

    = 7

    q : cng nhit bc xa , [kcal/m2.h]

    C : h s bc xa ,

    4o

    2

    100K.h.m/kcal 8

    T : nhit tuyt i [oK].

    Khi 2 vt bc xa ti nhau se c tnh toan nh sau:

    - Lng nhit bc xa t vt 1 truyn ti vt 2 :

    21

    42

    41

    121 .100T

    100TF'.CQ

    =

    - Lng nhit bc xa t vt 2 truyn ti vt 1:

    6 Trong cng trnh kin truc, di trang thai nhit bnh thng th nng lng bc xa chu yu la cac tia nhit co bc song 0,8-

    40. 7 Cng thc nay thc cht ch ung cho vt en , nhng thc nghim cho thy co th ap dung cho vt xam. 8 H s bc xa cua vt en : Co=4,9. Cua vt xam th nho hn.

    V du: - khi gach xy trat va: C=4,66. - khi gach xy khng trat: C=4,36. - G si bao nhn : C=4,44.

    qf q

    qx

    Hnh 3: Bc xa nhit

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 10 = HBKN

    12

    41

    42

    212 .100T

    100TF'.CQ

    =

    C' : h s bc xa tng ng, phu thuc vao h s bc xa cua 2 vt va v tr tng quan gia chung. T1,T2 : nhit tuyt i b mt vt 1 va 2. 1-2 , 2-1 : h s bc xa trung bnh gia 2 vt. 1-2 cung nh 2-1 lun 1. H s 1-2 chnh la ty s gia phn nhit do mt 1 bc xa truyn n mt 2 vi toan b nhit lng do mt 1 bc xa ra khng gian.

    Trong thc t tnh toan ngi ta thng dung cng thc n gian sau:

    ( ) F.Q 21b = b : h s trao i nhit bc xa . 1, 2 : nhit b mt cua 2 vt.

    IIIIIIII ---- KH HU & CON NGI KH HU & CON NGI KH HU & CON NGI KH HU & CON NGI 1/ C IM KH HU NC TA:

    Nc ta co kh hu nhit i nong m quanh nm, mt tri i qua thin nh 2 ln trong nm.

    +40

    -40

    +66o33'

    -66o33'

    Nhit i

    n i

    n i

    Han i

    Han i 8o30'

    23o22'

    102o 110o

    Hnh 4: Phn vung kh hu

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 11 = HBKN

    Hnh 5: V tr a ly cua Vit nam

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 12 = HBKN

    a/ c im kh hu min Bc:

    Co 3 c im c ban:

    S ha thp nhit trong mua ng do gio mua cc i:

    So vi cac vung cung v tuyn, min Bc nc ta co nhit v mua ng thp hn t 4-5oC.

    Mua lanh co khi ha nhit xung rt thp (0oC), xut hin cac hin tng sng mui, sng gia, lanh kh, lanh m, tuyt cung xut hin cac vung nui cao.

    S ha thp nhit trong mua ng lam tng bin nm cua nhit ti 11-14oC, hnh thanh 2 mua kh hu nong-lanh tng phan theo 2 mua hoan lu gio mua ch khng phai mt nm 4 mua thi tit theo qui lut vn hanh cua mt tri. c im nay oi hoi giai phap kin truc phai ng thi thoa man 2 yu cu chng nong, chng lanh va thng thoang ti a.

    S phn hoa mua v nhit va cac yu t kh hu khac:

    Mt nm thi tit theo 2 mua gio, co mt mua nong va mt mua lanh vi 2 thi ky chuyn tip, vao thang 4 va thang 10-11.

    Na u mua ng lanh kh va t ma, na cui mua ng va u mua xun, lanh m, ma phun dai dng, m rt cao. Mua he nong bc va nhiu ma, khoang 85% vu lng tp trung trong 6 thang mua ma.

    Trong mua ng co 2 h thng gio la: h thng gio cc i va h thng gio tn phong.

    Mua he, ap thp bc b chuyn hng gio chnh thng Ty-Nam cua h thng gio mua ha thanh ng-Nam, cho nn phn ln trong cac thang hng gio thnh hanh u theo cac hng thuc goc ng-Nam.

    Tnh bt n nh thng xuyn trong din bin thi tit:

    S lun phin can thip mt cach bt n nh thng xuyn cua gio mua cc i va tn phong tao ra nhng bin ng ln trong ch nhit, m, ma trong mua ng.

    Mi t can thip cua gio mua cc i (tran v va tan i), nhit sut giam va tng ln t ngt (10oC/24gi).

    Nhng ngay nm m t, hi m ngng ong trn b mt cng trnh (nht la nn nha) thng xut hin t ngt, keo dai sut thi gian thnh hanh cua gio mua cc i, ri chm dt cung t ngt va chuyn sang hanh kh.

    Do s phn b a hnh phc tap, chi tit cu th kh hu ngi ta chia min Bc thanh cac vung:

    - Vung B1: vung Ty Bc, t pha Ty Hoang Lin Sn n bin gii Vit-Lao, bao gm cac tnh Sn La, Lai Chu.

    - Vung B2: vung nui pha Bc va ng Bc, pha ng Hoang Lin Sn n Bin gii Vit-Trung va bin ng, bao gm cac tnh Ha Giang, Lao Cai, Cao Bng, Lang Sn, Thai Nguyn, Tuyn Quang, Mng Cai, Hon Gai.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 13 = HBKN

    - Vung B3: ng bng Bc B va Bc Trung B, bao gm Bc Giang, Bc Ninh, Mc Chu, Hoa Bnh, Ha ni, Ha Nam Ninh, Thanh Hoa.

    - Vung B4: T Ngh an , Bnh Tr Thin.

    b/ c im kh hu min Nam:

    T v 16 (pha Nam eo Hai Vn) tr vao la kh hu nhit i nong m gio mua khng co mua ng lanh, nn vic thit k kin truc chu yu quan tm n bin phap chng nong la chnh.

    Re nhanh t Trng Sn, day Bach Ma eo Hai Vn la bc bnh phong can gio mua cc i xm nhp vao pha Nam, tr nhng nhng trng hp han hu, gio cc i manh, tng cao day, vt qua c day Bach Ma, eo Hai vn em khng kh lanh ti tn Khanh Hoa, Nha Trang.

    Day Vong Phu- eo Ca la bc bnh phong cui cung ngn chn nhng tan d nu co cua khng kh cc i a nhit i hoa.

    Noi chung min Nam nm ngoai anh hng cua gio mua cc i, nhit trung bnh nm kha ng u trong toan min, tng dn t Bc vao Nam, bin nhit khng ln.

    Khu vc t a nng n Bnh nh con kha ro sc thai mua ng lanh cua min kh hu pha Bc nh la mt khng gian chuyn tip gia 2 min kh hu co va khng co mua ng lanh.

    S phn hoa 2 mua ma m va kh nong rt su sc, khng co thi gian chuyn tip, va trn nn nhit khng dao ng nhiu trong nm.

    Cang vao Nam tnh bin ng kh hu cang giam, kha n nh. Nguyn nhn la do hnh thanh cac hoan lu nhit i va xch ao co nhng thuc tnh gn ging nhau, khng gy nn s tng giam nhit trong sut mt nm thi tit.

    Cn c vao s phn hoa nhit , chia min Nam thanh 3 vung:

    - Vung N1: Gm cac tnh Quang Nam- a Nng v 16 cho n Ninh Thun, v 11,7 (Nam trung B).

    - Vung N2: Ty Nguyn cua Nam Trung B, keo dai t KonTum (pha Ty Quang Ngai) n cao nguyn kLk, Lm ng.

    - Vung N3: bao gm Bnh Thun (cc Nam Trung B) va Nam B.

    c/ c im chung cua kh hu Vit nam:

    Nhit : bin i theo gi trong ngay, theo ngay trong thang.

    - Trong tng kh quyn (

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 14 = HBKN

    Gradiento=0,6 1oC / v . Gradiento=0,3 0,5oC / v .

    - Theo phng v tuyn chiu hng tng nhit t ng Ty.

    m: bin i theo gi trong ngay, theo ngay thang trong nm.

    - m co xu th giam xung khi nhit tng.

    - m phu thuc vao gio mua:

    Gio thi t bin vao cao. Gio thi qua luc a thp.

    Gio 9: Vit nam thng xut hin cac loai gio sau:

    - Gio mua ng-Bc: xut hin trong mua ng cac tnh min Bc. No thng thi khng lin tuc ma xen ke vi gio mua ng-Nam. Thng mang theo ret t ngt, ngay hm sau thng thp hn ngay hm trc t 5 n 7oC, co khi n 10oC.

    - Gio mua Ty-Nam (gio Lao): xut hin trong mua he cac tnh min Trung-Bc b. Khi gio bng qua nui se b tach nc ra khoi khng kh nn khi sang Vit nam gio thng co m thp va nhit cao. Nhit thng khoang 36-40oC, i khi ln ti 41-45oC. m co th xung thp n 40%.

    - Gio mua ng-Nam: No xut hin ca 2 mua ng va he. Trong mua ng, bin m hn t lin nn gio ng-Nam thng m ap. Trong mua he, bin mat hn luc a nn gio nay thng mat me, d chu.

    Ma: c anh gia bng chiu cao [mm] trn mt phng do ma tao ra:

    Mua ma thng xut hin t thang 5 n thang 11, lng ma trung bnh nm khoang 1500-2500mm, co khi at ti 4500mm. No khng phn b u gia cac ngay ma co th tp trung vao mt s ngay nht nh trong nm, co nhng ngay ma at ti 800mm/ngay.

    Bc xa: Mt Tri chiu xung Trai t vi:

    - 50% nng lng bc xa nm trong vung nhn thy (=0,38-0,76m). - 43% nm trong vung hng ngoai (>0,76m). - 7% nm trong vung t ngoai (< 0,38m).

    Nc ta co bc xa kha ln v mua he: qbx= 950-1080 Kcal/m2.h.

    2/ PHN VUNG KH HU XY DNG:

    Cn c vao tac ng cua kh hu i vi xy dng, vao truyn thng kin truc tp quan cua dn tc... Tiu chun Vit nam TCVN 4088-85 chia lanh th Vit nam thanh 2 min kh hu xy dng:

    9 Cn c vao gio chon hng nha, khoang cach gia cac cng trnh, t chc mt bng, mt ct nha ca,...

    Nguyn nhn xut hin gio la do ap sut kh quyn phn b khng u gia cac vung, o la do iu kin thi tit khac nhau cua cac mua trong nm va do s phn b khng ng u gia luc a va ai dng.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 15 = HBKN

    a/ Min kh hu xy dng pha Bc: (t v 16o tr ra).

    Nn c ban cua kh hu vung nay: kh hu nhit i gio mua nong m, co mua ng lanh.

    Nhit trung bnh nm ti 24oC, bin nhit nm trn 6oC. nhit sinh ly luc 1h thang 1 nho hn 20oC.

    - Vung A1: Ha Giang, Cao Bng, Lang Sn, Bc Can, Thai Nguyn, Hoa Bnh, Lao Cai, Yn Bai, Phu Tho, Vnh Yn, Quang Ninh.

    Vung nay co mua ng rt lanh, nhit co th xung n 0oC, co kha nng xut hin bng gia, trn nui cao co th co ma tuyt. Co kh hu m t, ma nhiu, co thi ky nm m va ma phun.

    i vi vung nay yu cu chng lanh cao hn chng nong. Thi ky cn si m co th keo dai trn 4 thang.

    - Vung A2 : Lai Chu, Sn La, Thanh Hoa, Ngh An, Ha Tnh, Quang Bnh, Quang Tr, Tha Thin-Hu.

    t lanh hn, kh hu trung hoa gia hai min. ai b phn vung nay hang nm mua kh keo dai trung vi thi ky lanh. Khng co thi ky ma phun, lanh m, nm m. Pha Nam chu anh hng cua gio Lao.

    Yu cu chng nong va chng lanh ngang nhau, thi ky si m t 60 ngay tr ln. Coi trong kin truc co mt thoang rng cai thin iu kin vi kh hu va trung kh hu.

    b/ Min kh hu xy dng pha Nam: (t v 16o tr vao).

    Bao gm cac tnh pha Nam eo Hai Vn. Pha Bc t nhiu chu anh hng cua khng kh lanh v mua ng, mang tnh cht la vung chuyn tip.

    Nhit trung bnh nm trn 24oC, bin nhit nm

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 16 = HBKN

    - Thng thoang tt cho cng trnh.

    Nc ta nm Bc ban cu, vi cac c im nh trn, vi qu ao chuyn ng cua mt tri: mua he mt tri thng nm v hng Bc, mua ng th ngc lai.

    Gio ng-Bc thng gy lanh v mua ng; gio Ty-Nam thng gy nong v mua he; gio ng-Nam thng mat me v mua he, m ap v mua ng.

    Cn c vao nhng c im trn ta se chon c hng nha tt nht va hng nha tam c nh hnh ve.

    4/ CAC YU T KH HU - VI KH HU TRONG PHONG:

    ai kh hu: La mt khu vc chu anh hng cua cac nhn t v m (mt tri, v , a hnh, trang thai b mt t, trang thai kh quyn,...).

    Vi kh hu: xet trong mt pham vi nho nh phong , cng trnh, kh hu xom, tiu khu,... Ngoai tac ng cua cac nhn t v m no con chu anh hng cua cac yu t do con ngi tao nn nh giai phap kin truc, cy ci, ao h, sn bai, kt cu ngn che,...

    Xet v mt vi kh hu tac ng n tin nghi cua con ngi c c trng bi 4 yu t sau:

    Nhit khng kh: anh hng n cam giac nong lanh.

    Mua lanh: nhit tng cam giac m ap. Mua nong: nhit ha thp cam giac mat me.

    Tuy nhin bin dao ng nhit se anh hng ln n iu kin tin nghi cua con ngi, dao ng nhit cang ln c th con ngi buc phai iu tit nhiu nn cang mt moi va d sinh m au.

    Khi lanh qua, c th se b mt nhiu nng lng. Khi nong qua, se phat tuyn m hi, se mt nc, mui, vitamin C, vitamin B1,...

    m : anh hng n cam giac nong lanh cua con ngi .

    Mua lanh: m cao c th se mt nhit nhanh nn cang cam thy lanh. Gy ra cac bnh thp khp, s mui, vim kh quan,...

    Mua nong: m cao m hi cang kho bc hi, cam thy oi bc.

    Tc gio: lin quan n tc bc hi toa nhit cua m hi, y manh qua trnh trao i nhit gia c th con ngi va mi trng bng i lu.

    Mua nong: gio manh toa nhit nhanh mat me. Mua lanh: gio manh mt nhit nhiu ret but.

    Hng tt nht

    Hng tam c

    N

    B

    T

    Hnh 6: Chon hng nha

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 17 = HBKN

    Bc xa: Bn ngoai kh quyn la bc xa mt tri, xet bn trong cng trnh con ngi chu bc xa cua cac b mt kt cu va vt chung quanh.

    Khi nhit b mt cao hn nhit da ngi c th nhn thm nhit bc xa t b mt o, nu la mua he se co cam giac nong bong.

    Khi nhit b mt thp hn nhit da ngi c th se bc xa nhit ra cac b mt o, nu la mua ng se thy gia but.

    5/ TAC DUNG CUA VI KH HU TRONG PHONG TI CON NGI:

    C th con ngi co b phn chc nng iu hoa nhit lam vic di s chi phi cua h thn kinh, nhit nng khng ngng san sinh ra va khng ngng thai ra bn ngoai tao ra mt tr s tng i n nh t 36,5oC n 37,5oC. Tr s nhit sinh ly cua con ngi (M) se khac nhau tuy thuc vao c im sinh ly, la tui, trang thai lam vic. Tr s o cho theo bang sau:

    Bang 1: Nhit sinh ly c th ngi theo trang thai lao ng:

    DANG CNG VIC M (Kcal/h) Ngi trang thai yn tnh: - Nm: - Ngi - ng - ng nghim

    Lao ng chn tay: - May may, sp ch,... - anh may ch,... - uc, luyn kim,... - ao t,ren,...

    Lao ng tr oc: - Ngi oc sach - Lam vic vi may tnh - Lam vic trong phong th nghim - Giang bai

    70

    75-80 85

    90-100

    100-120 120-170 150-250 250-420

    100 115

    120-140 170-270

    a/ Phng trnh cn bng nhit gia c th va mi trng:

    Cac phng thc trao i nhit gia c th con ngi vi mi trng xung quanh c th hin theo phng trnh sau:

    q : lng nhit tha hoc thiu cua c th con ngi .

    qqqqqqM lhhmhlbx =+

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 18 = HBKN

    Lng nhit trao i bng bc xa:

    Qbx = 2,16.(35 - tR) , [Kcal/h].

    tR: nhit trung bnh cua cac b mt trong phong. Nu qbx >0 th lng nhit toa ra, ngc lai th lng nhit se i t b mt kt cu vao ngi.

    =

    i

    iiR F

    Ft , [oC].

    Nhit tR con co th xac nh t nhit bng nhit k cu en nh sau:

    ( )kccR ttv2,8tt += Fi va i : din tch va nhit b mt th i cua phong, [oC]. tc : din tch cu en.10 [oC] tk : nhit khng kh trong phong, [oC]. v : vn tc gio trong phong, [m/s].

    Nhit lng trao i bng i lu:

    Lng nhit trao i bng i lu c xac nh theo nh lut Niutn:

    dkl F).tt(q = , [Kcal/h].

    : h s trao i nhit bng i lu gia mt da ngi va khng kh, phu thuc vao tc gio va hiu s (td-tk).

    Fd : din tch mt da ngi va qun ao tham gia vao qua trnh trao i nhit bng i lu , [m2].

    Thng thng nhit i lu c xac nh theo cng thc n gian sau:

    ( )kl t35v87,8q = , [Kcal/h]. v : vn tc chuyn ng cua khng kh trong phong [m/s]. tk : nhit khng kh trong phong [oC].

    Nu ql > 0 co tac dung giup c th toa nhit . Nu ql < 0 lam tng nhit i lu truyn vao ngi.

    Nu dung nhit phong tf thay th cho tac dung tng hp cua nhit khng kh tk va nhit b mt kt cu tR c trng cho trang thai nhit cua phong, th lng nhit trao i gia ngi va mi trng xung quanh di dang bc xa va i lu c xac nh nh sau:

    ( )( )f21,b t35v87,816,2q += 1 : h s k n anh hng cua cng lao ng:

    10 Nhit cu en c xac nh bng cach dung mt qua cu bng ng mong, ng knh khoang 10-15cm, mt ngoai quet

    en (bng mui khoi en) sao cho h s bc xa b mt xp x bng h s bc xa cua vt en tuyt i. Cu en c treo v tr cn xet cua phong. t mt nhit k vao trong qua cu en sao cho bu thuy ngn chnh tm o nhit khng kh trong qua cu en, nhit nay goi la nhit cu en.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 19 = HBKN

    - lao ng nhe : 1=1. - lao ng trung bnh : 1=1,07.

    - lao ng nng : 1=1,15. 2 : h s k n anh hng cua nhit tr qun ao:

    - khi mc qun ao mong: 2=1. - khi mc qun ao m bnh thng: 2=0,655. - khi mc qun ao day, nng: 2=0,488. Bnh thng tf c xac nh nh sau:

    ( ) Rvkvf tk1tkt += kv : h s k n anh hng cua tc khng kh trong phong.

    Bang 2: h s k n anh hng cua tc khng kh trong phong (kv):

    v[m/s] 0-0,05 0,1 0,2 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 kv 0,5 0,59 0,67 0,73 0,78 0,82 0,84 0,86 0,87

    Lng nhit do bc xa mt tri chiu vao ngi:

    Nu co tia bc xa mt tri chiu vao ngi th c th ngi hp thu mt lng nhit la:

    ( ) IFa1q mtmt = , [Kcal/h]. a : h s phan bc xa cua mt da hay qun ao:

    - da mau trng : a=0,45. - da mau vang : a=0,40. - da mau en (n ) : a=0,22. - da mau en (Chu Phi) : a=0,16. - qun ao mau trng : a=0,75. - qun ao mau hng : a=0,33. - qun ao mau xanh cng nhn : a=0,21-0,33. - qun ao mau en : a=0,07-0,14.

    Fmt : din tch b mt c th chu bc xa mt tri: - khi ngi : Fmt =0,25m2. - khi ng : Fmt =0,6m2.

    I : cng bc xa chiu vao ngi [Kcal/m2.h].11

    Lng nhit toa i bng bc hi m hi:

    Lng bc hi m hi phu thuc ap lc gia b mt da va khng kh va tc gio trong phong, c xac nh theo nh lut Dalton, co cng thc tnh nh sau:

    ( )e42.v.1,29q 8,0maxmh = , [Kcal/h]. e : ap lc ring cua hi nc cha trong khng kh, [mmHg]. v : vn tc chuyn ng cua khng kh trong nha [m/s].

    11 Cng bc xa mt tri ln nht Vit nam khoang 950-1080 Kcal/m2.h.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 20 = HBKN

    Ed=42 : ap lc ring cua hi nc bao hoa b mt da, [mmHg].

    Lng nhit trao i bng ng h hp:

    ng vi thn nhit t = 36,5oC va ty nhit cua khng kh C= 0,24 kcal/kg.oC lng nhit trao i bng h hp la :

    ( )khh t5,36.G.24,0q = , [Kcal/h]. G : lng khng kh h hp trong 1 gi cua con ngi [kg]. 12 tk : nhit khng kh [oC].

    Thng thng qhh rt nho t a vao tnh toan.

    Lng nhit trao i do lao ng c hoc:

    Lng nhit ql thng chim khoang 5-35% lng nhit san sinh cua con ngi do lao ng chn tay va tr oc gy ra. 13

    Nu qmh=0 va q=0 th con ngi co cam giac d chu, thoai mai. Nu qmh=0 va q0 th con ngi co cam giac nong.

    Do o phng trnh trn la c s vt ly cua cam giac nong lanh cua con ngi va cung la c s vt ly nh ra cac ch tiu anh gia vi kh hu trong phong.

    b/ Biu nhit hiu qua tng ng :

    Ch tiu ny ch xt 3 yu t nh hng n cm gic nhit ca con ngi: nhit , m, vn tc gi. Tc l:

    thq = f (tk, , v) vi iu kin: + M bnh thng. + tR tK .

    Ch tiu ny c th dng nh gi vi kh hu tt c nhng cng trnh kin trc (M bnh thng) thit k cch nhit thng thong tt (tR tK). Ph hp 70 - 80% cc cng trnh kin trc dn dng nc ta hin nay.

    hiu thq l g hIy xt 3 mi trng vi kh hu sau:

    Mi trng tK ,oC , % v, m/s tR v M

    A B C

    25 27 29

    100 80 67

    0 0,5 1,0

    M bnh thng tR tK

    Trong c 3 mi trng trn con ngi u cm thy nng lnh nh nhau. Ta ni chng c nhit hiu qu tng ng bng nhau:

    thqA = thqB = thqC = 25 [oC]

    12 Mi ngi mi ngay cn 12m3 khng kh = 14 kg khng kh. 13 Th du i vi lao ng nng trung bnh t th ng co M=150kcal/h, ly t l o bng 20% nn lng nhit tn hao cho lao

    ng se bng : ql=0,2(150-85)=13kcal/h. 85 : lng nhit san sinh ra khi con ngi ng ngh.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 21 = HBKN

    Vy nh ngha: Nhit hiu qu tng ng l nhit khng kh trong iu kin = 100% ; v = 0 m/s m n khin con ngi c cm gic nng lnh tng ng cc mi trng c t, , v khc nhau khi M bnh thng, tR = tK .

    Ngoi ra c th xc nh thq theo cng thc Webb:

    thq = 0,5.(tK + t) - 1,94 v , [oC]

    Tra biu thq : chnh xc v c th tm nhanh cc gii php ci to. Biu do hi thng gi cp nhit ca M thit lp, c dng ph bin nh gi nhng cng trnh dn dng.

    Cch xc nh nhit hiu qu tng ng:

    V d: Tm thqA bit tA, A, vA. - Dng biu I-d tm tA .

    - Biu th cc ta tA, tA ln biu thq.

    - Ni tA vi tA ct ng vA ti A c c kt qu thqA.

    Hnh 7: Biu nhit hiu qua tng ng

    Nhit kh tK (

    oC)

    Nhit t t (

    oC)

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 22 = HBKN

    c/ Ch s Zilen Krencp :

    Zilen (H Lan) v Krencp (Nga) xut ch s:

    H = f(tK, , v, tR) nh gi mi trng vi kh hu trong iu kin lao ng bnh thng.

    H = 0,24(tK+ tR) + 0,1.d - 0,09.(7,8 - tK) v .

    d: dung m ca khng kh.

    v: vn tc gi.

    Ch s ny nh gi c c cng trnh dn dng v cng nghip nh, cch nhit v thng gi cha tt.

    Bang 3: Ch s anh gia cam giac nhit theo Zilen-Krencp:

    H Cj Ma ng Ma h

    Rt lnh Lnh Hi lnh D chu Hi nng Nng Rt nng

    < 7,1 7,1 10,0

    11,1 - 14,9

    13,8 - 16,3 17,5 19,1 >19,1

    d/ Ch s cng nhit Bendinh - Hats:

    Hai anh em Bendinh v Hats (M) xut dng ch s cng nhit B = f(tK, , v, tR, M) nh gi ch vi kh hu ca mi cng trnh trong mi trng hp lao ng:

    B = %100q

    qqMmaxmh

    dlbx

    Bang 4: Ch s anh gia cam giac nhit theo Bendinh-Hats:

    Cj B

    Lnh D chu Hi nng Rt nng

    < 0 0 - 30% 40 - 60%

    80%

    B l ch tiu hon thin nhng vn cha hon ton st thc v khi m hi bc hi khng ch ly nhit ca c th m cn ca c mi trng xung quanh. Do vy qmh tnh theo B nh hn qmh thc t cn thi. B sung iu ny cc nh bc hc nghin cu xut cc ch tiu khc st thc hn.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 23 = HBKN

    Bang 5: Tc gio:

    CP GIO HIN TNG TC [Km/h] Cp 0 Lng gio, cac vt trn mt t u yn tnh < 1 Cp 1 Gio rt nhe, khoi bc ln b lay ng 1-5 Cp 2 Gio nhe, la cy xao xac 6-11 Cp 3 Gio nho, la cy va canh cy nho hi rung ng 12-19 Cp 4 Gio va, canh cy con b lay ng 20-28 Cp 5 Gio kha manh, cy nho ung a, mt h ao gn song 29-38 Cp 6 Gio manh, canh ln lung lay 39-49 Cp 7 Gio kha ln, cy to rung chuyn 50-61 Cp 8 Gio ln, canh cy nho b be gay, i ngc gio kho khn 62-74 Cp 9 Gio rt ln, lam h hai nha ca 75-88

    Cp 10 Gio bao, lam bt r cy, pha nha 89-102 Cp 11 Gio bao to, sc pha hoai manh 102-105

    >Cp 12 Gio bao rt to, sc pha hoai rt manh >105

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 24 = HBKN

    I I I I ---- TRUYN NHIT N NH QUA KT CU TRUYN NHIT N NH QUA KT CU TRUYN NHIT N NH QUA KT CU TRUYN NHIT N NH QUA KT CU Khai nim: S phn b nhit trong mi trng vt cht bt ky goi la trng nhit.

    Trng nhit co th la 1, 2 hay 3 chiu trong khng gian. - Trng nhit thay i theo thi gian trng nhit khng n nh. - Trng nhit khng thay i theo thi gian trng nhit n nh.

    Noi cu th hn, truyn nhit n nh la qua trnh truyn nhit ma nhit cua mi trng va cua kt cu khng thay i theo thi gian. Thc t t xay ra iu kin ly tng nh vy, trong mt s trng hp gn ung, khi nhit thay i t (c bit la v mua ng) th co th th coi o la truyn nhit n nh tin cho qua trnh tnh toan. 1/ PHNG TRNH TRUYN NHIT - TNG TR CUA KT CU

    Q = q.F , [kcal/h].

    Q = K.t , [kcal/m2.h].

    Q : lng nhit truyn qua kt cu co din tch F, [kcal/h]. q : cng dong nhit (truyn qua 1m2 trong 1 n v thi gian), [kcal/m2.h]. t : chnh nhit gia 2 bn b mt kt cu, [oC]. K : h s truyn nhit cua kt cu :

    o

    T

    n

    1i i

    i

    N

    R1

    111K =

    +

    +

    =

    =

    T

    n

    1i i

    i

    No

    11R

    +

    +

    = =

    : tng tr cua kt cu.

    i : b day lp kt cu th i, [m]. i : h s dn nhit cua lp kt cu th i, [kcal/m.h.oC]. T , N : h s trao i nhit b mt trong va ngoai, [kcal/m2hoC].

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 25 = HBKN

    2/ TRUYN NHIT QUA KT CU PHNG

    a/ i vi kt cu 1 lp:a/ i vi kt cu 1 lp:a/ i vi kt cu 1 lp:a/ i vi kt cu 1 lp:

    Xet kt cu phng 1 lp, nhit bn trong nha (tT) cao hn bn ngoai nha (tN). Qua trnh truyn nhit qua kt cu c chia lam 3 giai oan:

    - T bn trong truyn n b mt kt cu :

    ( )TTT1 tq = , [kcal/h]. - T b mt trong ra b mt ngoai kt cu:

    ( ) ( )NTNT2 R1

    dq == , [kcal/h].

    - T b mt ngoai kt cu ra khng kh bn ngoai:

    ( )NNT1 tq = , [kcal/h]. T , N : h s truyn nhit b mt trong va b mt ngoai cua kt cu.

    T , N : nhit b mt trong va b mt ngoai cua kt cu.

    tT , tN : nhit khng kh bn trong va bn ngoai nha, [oC].

    Do qua trnh truyn nhit n nh nn: q1 = q2 = q3 = q. Nn:

    ( ) ( ) ( )NTo

    NTNT

    NT

    NT

    ttR1tt

    RRR1tt1R1

    1q =++

    =

    ++

    =

    R : nhit tr ban thn kt cu . RT , RN : nhit tr b mt trong va b mt ngoai kt cu . Ro : tng nhit tr cua kt cu .

    T o ta xac nh c s phn b nhit nh sau:

    - Nhit b mt trong cua kt cu :

    To

    NTTT R.R

    ttt = , [oC]

    - Nhit b mt ngoai cua kt cu :

    ( )RR.R

    ttt To

    NTTN +

    = , [oC]

    N

    q1 q2 q3

    T

    tT

    tN

    d

    Hnh 1: Truyn nhit qua kt cu 1 lp

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 26 = HBKN

    b/ i vi kt cu 2 lp:b/ i vi kt cu 2 lp:b/ i vi kt cu 2 lp:b/ i vi kt cu 2 lp:

    Tng t nh truyn nhit qua kt cu 1 lp, ta co:

    ( ) ( )NTN21T

    NT

    N2

    2

    1

    1

    T

    ttRRRR

    1tt111q

    +++=

    +

    +

    +

    =

    ( ) ( )NTo

    NTNT

    ttR1tt

    RRR1

    =

    ++=

    R=R1+R2 : nhit tr ban thn kt cu . R1, R2 : nhit tr cua kt cu 1 va 2. 1 , 2 : h s dn nhit cua lp 1 va 2.

    Luc nay ta xac nh c s phn b nhit qua cac lp b mt vt liu:

    - Nhit b mt trong cua kt cu :

    To

    NTTT R.R

    ttt = , [oC]

    - Nhit b mt ngoai cua kt cu :

    ( )RR.R

    ttt To

    NTTN +

    = , [oC]

    - Nhit gia 2 lp kt cu :

    ( )1To

    NTT1 RRR

    tttt += , [oC]

    N

    qT q1 qN

    T tT

    tN

    1

    t1

    q2

    2

    Hnh 2: Truyn nhit qua kt cu 2 lp

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 27 = HBKN

    c/ i vi kt cu nhiu lp:c/ i vi kt cu nhiu lp:c/ i vi kt cu nhiu lp:c/ i vi kt cu nhiu lp:

    Tng t nh kt cu 2 lp ta co th xac nh c truyn nhit qua kt cu nhiu lp :

    ( ) ( )NTNn1T

    NT

    Nn

    n

    1

    1

    T

    ttRR..RR

    1tt1...11q

    ++++=

    +

    ++

    +

    =

    ( ) ( )NTo

    NTNT

    ttR1tt

    RRR1

    =

    ++=

    R=R1+...+Rn : nhit tr ban thn kt cu . R1,..., Rn : nhit tr cua kt cu 1,...n. 1 ,..., n : h s dn nhit cua lp 1,... n.

    Luc nay ta xac nh c s phn b nhit qua b mt cac lp vt liu:

    - Nhit b mt trong cua kt cu :

    To

    NTTT R.R

    ttt = , [oC]

    - Nhit b mt ngoai cua kt cu :

    ( )RR.R

    ttt To

    NTTN +

    = , [oC]

    - Nhit b mt lp kt cu th i:

    ( )i1To

    NTTi R...RRR

    tttt +++= , [oC]

    Vi cac gia tr T , N , ti ta co th ve c ng biu din nhit qua cac im trn b mt cac lp vt liu.

    N

    qT q1 qN

    T tT

    tN

    1

    t1

    qn

    n

    Hnh 3: Truyn nhit qua kt cu nhiu lp

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 28 = HBKN

    II II II II ---- TRUYN NHIT DAO NG QUA KT CU TRUYN NHIT DAO NG QUA KT CU TRUYN NHIT DAO NG QUA KT CU TRUYN NHIT DAO NG QUA KT CU Truyn nhit ma co s thay i nhit cua mi trng va kt cu theo thi gian th

    goi la truyn nhit khng n nh. Trng hp nay hay gp trong thc t, c bit la v mua he, di bc xa mt tri co bin dao ng nhit rt ln. Do vy, cn phai nghin cu tnh toan giai quyt cac vn ch nhit cho cng trnh.

    Khi s truyn nhit qua kt cu ngn che dao ng lp lai nh cu sau mt khoang thi gian nht nh goi la dao ng co chu ky. Nu s bin thin nay co dang hnh SIN hoc COSIN th goi la dao ng iu hoa.

    Phng trnh vi c ban cua truyn nhit khng n nh:

    - Trng hp trng nhit 3 chiu:

    +

    +

    =

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    zt

    yt

    xt.at

    - Trng hp trng nhit 3 chiu:

    +

    =

    2

    2

    2

    2

    yt

    xt.at

    - Trng hp trng nhit 3 chiu:

    =

    2

    2

    xt.at

    x, y, z : cac phng truyn nhit. t : nhit . : thi gian.

    a: h s dn nhit cua mi trng:

    =

    .ca

    c : t nhit cua mi trng , [kcal/kg.oC] : trong lng n v cua mi trng, [kg/m3].

    1/ NHIT TNG HP NGOAI NHA :

    Lng nhit tac ng ln kt cu dao ng rt ln trong 1 ngay m (24 gi) nn dong nhit truyn vao phong va nhit b mt kt cu cung bin i co tnh chu ky.

    Mt ngoai kt cu bao che nhn 2 tac dung nhit ng thi:

    - Tac dung i lu va bc xa vi mi trng khng kh ngoai nha (q1).

    - Tac dung t nong cua tng xa I t bc xa mt tri (q2).

    q2 q1

    Hnh 4: Truyn nhit qua mai

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 29 = HBKN

    T o ta co tr s trung bnh tng nhit lng q kt cu nhn c bng:

    q = q1 + q2 , [kcal/m2.h].

    q1 : a c xac nh nh phn trc: q1 = N (tN - N) , [kcal/m2.h].

    q2 : bc xa mt tri t nong mt ngoai kt cu bao che, mt phn c b mt kt cu hp thu, mt phn phan xa tr lai. Lng nhit o c xac nh bng cng thc: q2 = .I , [kcal/m2.h]. : h s hp thu nhit cua kt cu , phu thuc vao tnh cht, mau sc cua vt liu b mt ngoai kt cu.

    Bang 1: h s hp thu nhit cua kt cu

    Vt liu Vt liu Mai tn trang kem 0,65 Tng a granit o 0,55 Mai tn quet sn trng 0,45 Tng gach nung 0,65 Mai tn nu sm 0,81 Tng trat va 0,40 Mai ngoi o ti 0,60

    Tng gach silicat 0,35 I : cng bc xa trung bnh chiu ln b mt kt cu, [kcal/m2.h].

    Do o lng nhit tng truyn ln mai nha:

    q = N (tN - N) + .I =

    + N

    NNN

    I.t.

    Hai tac dung ng thi tN va I la 2 ai lng khng cung th nguyn lam cho bai toan phc tap. n gian tnh toan, co th tha nhn tac dung cua tng xa I nh mt loai nhit tng thm cho nhit ngoai tN va goi la nhit tng ng tt :

    Nt

    I.t

    = , [oC].

    Nhit tng ng kt hp vi nhit bn ngoai nha thanh nhit tng hp ngoai nha:

    tNtg ttt += , [oC].

    Luc o ta co nhit truyn ln mai nha: q = N.(ttg - N) , [kcal/m2.h].

    Theo phng thc truyn nhit qua kt cu a xet chng 1 ta co lng nhit truyn vao nha qua mai se la:

    ( )Ttgmai tt.Kq = , [kcal/m2.h]. Trong thc t cng bc xa nhit dao ng theo chu ky 24 gi trong ngay nn gia

    tr bc xa I c xac nh theo gia tr trung bnh ln mt phng cua kt cu ang xem xet:

    ( )24

    II i= , [kcal/m2h].

    ( ) iI : tng cng bc xa mt tri cua cac gi nng trong ngay.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 30 = HBKN

    2/ BIN DAO NG NHIT:

    Cng bc xa (I hay tt) va nhit bn ngoai (tN) u dao ng theo chu ky 24gi nhng co s lch pha nhau, do o nhit tng (ttg) cung la dao ng iu hoa theo chu ky o. Bin dao ng cua cac ai lng c xac nh nh sau:

    ( ) ( )N

    TBmax

    tIItA

    =

    ( ) TBN13maxN tttA h = ( ) ( ) ( )[ ]+= .tAtAtA Nttg

    13maxt : nhit trung bnh max xut hin luc 13

    h.

    : h s hiu chnh do s lch pha gia maxtt va maxNt c xac nh theo bang.

    Bang 2: h s hiu chnh

    lch pha Z , gi ( )( )N

    t

    tAtA

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 5

    0,99 0,99 0,99 1,00

    0,96 0,97 0,97 0,98

    0,92 0,93 0,94 0,96

    0,87 0,88 0,90 0,93

    0,79 0,82 0,85 0,89

    0,71 0,75 0,79 0,85

    0,61 0,66 0,73 0,81

    0,50 0,57 0,66 0,76

    0,38 0,49 0,60 0,73

    0,26 0,41 0,55 0,69

    A(t t

    g)

    A(t t

    )

    A(t N

    )

    Z

    tt

    ttg

    tN

    6 18 24 12 18 6

    t

    gi

    Hnh 5: Bin dao ng nhit tng hp

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 31 = HBKN

    3/ TRUYN NHIT DAO NG IU HOA QUA KT CU NGN CHE

    a/ H s tt dao ng nhia/ H s tt dao ng nhia/ H s tt dao ng nhia/ H s tt dao ng nhit t t t ---- h s ham nhit: h s ham nhit: h s ham nhit: h s ham nhit:

    Sau khi truyn qua kt cu vao nha, bin b mt trong giam i ln so vi bin tng hp bn ngoai:

    T

    tg

    A

    A t

    =

    i vi toan b kt cu, ta goi o la h s tt dn tng hp va c xac nh theo cng thc:

    +=

    DR

    .383,0.2Do .l. k

    D: tng h s nhit quan tnh cua kt cu :

    =

    =

    n

    1iii S.RD

    i

    iiR

    = : nhit tr cua kt cu th i.

    Si : nhit ham cua kt cu th i, tra bang. l : h s hiu chnh k n anh hng cua th t cac lp trong kt cu. Nu ch xet hai lp chnh cua kt cu la lp cach nhit va lp kt cu chu lc th:

    1

    2l S

    S15,085,0 +=

    S1 , S2 : h s ham nhit cua vt liu hai lp trn, th t tnh theo hng cua song nhit. k : h s k n anh hng cua tng khng kh kn lam tng h s tt dn dao ng nhit cua kt cu:

    +=R

    DR.5,01 kk

    Rk : nhit tr cua lp khng kh kn. Nu kt cu ngn che khng co tng khng kh th k=1.

    b/ tr dao ng:b/ tr dao ng:b/ tr dao ng:b/ tr dao ng: Dao ng nhit b mt trong kt cu thng chm hn pha dao ng nhit tng

    hp ngoai nha, ta goi o la tr dao ng hay lch pha .

    Thi gian tr pha tng hp gia maxtgt va maxT la o :

    4,0D7,2ZZ maxtg

    maxT to

    ==

    , [gi].

    maxT

    Z

    : thi im xut hin maxT .

    Z maxtgt : thi im xut hin

    maxtgt .

    Tng t, thi gian tr pha gia maxN va maxT c xac nh bng .

    tgA

    tgA

    TA tgA

    Hnh 6: dao ng nhit qua kt cu

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 32 = HBKN

    c/ Ch s nhit quan tnh D:c/ Ch s nhit quan tnh D:c/ Ch s nhit quan tnh D:c/ Ch s nhit quan tnh D:

    Tch s RS=D goi la ch s nhit quan tnh cua lp kt cu. Ch s nhit quan tnh cua kt cu nhiu lp c xac nh nh sau:

    =

    =

    n

    1iii S.RD

    D 1 cha c 1/4 bc song kt cu day v phng din nhit. D < 1 kt cu mong.

    III III III III ---- PHNG PHAP THIT K CACH NHIT CHO KT CU PHNG PHAP THIT K CACH NHIT CHO KT CU PHNG PHAP THIT K CACH NHIT CHO KT CU PHNG PHAP THIT K CACH NHIT CHO KT CU Nhim vu cua ngi thit k la a ra mt giai phap kt cu phu hp am bao chng

    nong v mua he, chng lanh v mua ng,... ma vn am bao v mt chu lc va kinh t nht.

    1/ THIT K KT CU THEO YU CU CHNG LANH MUA NG

    Kt cu bao che v mua ng phai u day va co kha nng chng tht thoatnhit cua cng trnh, do vy phai la chon cac lp vt liu sao cho am bao yu cu ra.

    Bao gm 2 bc:

    - Xac nh nhit tr yu cu ycoR cua kt cu .

    - Cu tao kt cu co nhit tr R ycoR . Vic xac nh ycoR phai thoa man 2 iu kin sau:

    a/ iu kin tin nghi nhit :a/ iu kin tin nghi nhit :a/ iu kin tin nghi nhit :a/ iu kin tin nghi nhit :

    Khi bit nhit b mt cho phep bn trong ta phai co [ ]TT . Luc o: [ ] TTT

    NTyco R.t

    ttR

    = = TT

    NT R.t

    tt

    tT , tN : nhit bn trong va bn ngoai nha, [oC]. RT : nhit tr b mt trong. [ ]T : nhit cho phep b mt trong , [oC]. tT: chnh lch nhit cho phep khng kh bn trong va b mt trong cua nha.

    Bang 3: chnh lch nhit cho phep tT

    Tr s tT Nhom nha

    Tn nha Tng ngoai Mai & trn

    1 Nha , bnh vin, nha tre 6 4,5 2 Rap hat, trng hoc, nha ga 7 6,5 3 Nha san xut co = 50 - 60% 8 7 4 Nha san xut co < 49% 10 8 5 Nha san xut co nhit tha va < 45% 12 12 6 Nha san xut co = 60 - 75% tT - ts tT - ts 7 Nha san xut co > 75% 6,5 tT - ts

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 33 = HBKN

    bbbb/ iu kin chn/ iu kin chn/ iu kin chn/ iu kin chng ong sng trn b mt trong cua kt cu :g ong sng trn b mt trong cua kt cu :g ong sng trn b mt trong cua kt cu :g ong sng trn b mt trong cua kt cu :

    Vi iu kin kh hu trong phong a bit, da vao biu I-d ta xac nh c nhit im sng (tS). Kt cu phai am bao co nhit b mt trong ST t ( khng xay ra

    hin tng im sng). Luc o:

    TST

    NTyco R.tt

    ttR

    =

    Khi tnh c 2 gia tr ycoR trn ta thit k kt cu sao cho nhit tr cua no phai ln

    hn hoc bng gia tr ln nht cua 2 gia tr trn.

    2/ THIT K KT CU THEO YU CU CHNG NONG MUA HE

    Kt cu c thit k phai am bao 2 yu cu :

    a/ iu kin tin nghi tng th:a/ iu kin tin nghi tng th:a/ iu kin tin nghi tng th:a/ iu kin tin nghi tng th:

    Phng phap nay a ra khai nim nhit phong:

    ( ) Rvkvf t.k1.t.kt = kv : h s k n anh hng cua tc khng kh trong phong.

    Bang 4: h s k n anh hng cua tc khng kh trong phong (kv)

    v[m/s] 0-0,05 0,1 0,2 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 kv 0,5 0,59 0,67 0,73 0,78 0,82 0,84 0,86 0,87

    tk : nhit khng kh trong phong , [oC]. tR : nhit trung bnh cua cac b mt trong phong , [oC].

    Ta phai co : ( )T

    TTBtg

    vyco t5,29

    tt.R.k1R

    =

    29,5 : nhit cho phep trong phong v mua nong do UBNN qui nh. TBtgt : nhit tng hp trung bnh , [

    oC].

    tT : nhit trung bnh cua khng kh trong phong , [oC].

    b/ iu kin tin nghi cuc b:b/ iu kin tin nghi cuc b:b/ iu kin tin nghi cuc b:b/ iu kin tin nghi cuc b:

    Yu cu: [ ]TmaxT . T biu thc T

    tg

    A

    A to

    = ta co:

    [ ] ( )TBNTBtgo

    TTT

    tyc

    ttRRt

    Atg

    =

    ( )[ ]

    o

    tNT

    TBN

    TBtgTyc

    otg

    At

    ttRR

    =

    yc : h s tt dn yu cu cua kt cu . o : h s tt dn cua toan b kt cu.

    tgtA : bin dao tng hp cua nhit .

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 34 = HBKN

    Nh vy, mun tnh ycoR phai gia thit cho trc tr s h s tt dn o, t tr s ycoR tnh c vi tr s o gia thit, ta thit k cac lp kt cu bao che, sau o tnh lai tr s o

    va so sanh no vi tr s o gia thit ban u, nu chung khac nhau trong pham vi 10% la c.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 35 = HBKN

    IIII ---- CACH XAC NH V TR MT TRI CACH XAC NH V TR MT TRI CACH XAC NH V TR MT TRI CACH XAC NH V TR MT TRI Mt tri la khi kh nong khng l, co nhit b mt khoang 6000oK, lin tuc phat

    bc xa nng lng ra xung quanh. Trai t ch nhn c khoang 1/2.200.000.000 tng nng lng bc xa o.

    Trai t quay xung quanh mt tri mt hoang ao (1 vong/nm). Trai t t quay quanh truc cua no (1 vong/ngay m). Truc t quay cua trai t

    nghing so vi mt phng xch ao (hoang ao) mt goc 66o33' tia chiu cua mt tri nghing vi mt phng xch ao goc lun thay i trong nm, tao thanh hin tng ngay dai m ngn khac nhau, cung nh tao thanh bn mua Xun, Ha, Thu, ng.

    B

    N

    B

    N B

    N

    B

    N

    B. Thu phn (23/9)

    D. Xun phn (21/3)

    A. Ha ch (22/6)

    C. ng ch (22/12)

    P

    P'

    A. Ha ch =23o27'

    B

    N

    Q

    P'

    P

    P'

    B

    N

    Q

    P

    B

    N

    Q

    P'

    P

    P'

    B

    N

    Q

    P

    B. Thu phn =0

    D. Xun phn =0 C. ng ch =-23o27'

    Hnh 1: Quy lut chuyn ng cua Trai t quanh Mt Tri

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 36 = HBKN

    Khi nhn t mt t ln ta co cam giac mt tri chuyn ng trn bu tri. Ta goi o la chuyn ng biu kin cua mt tri.

    V tr cua mt tri so vi im quan sat c c trng bi 2 yu t:

    - Goc phng v A (so vi phng Nam cua hnh chiu tia mt tri ln mt phng ngang).

    - Goc cao h (so vi phng ngang).

    V tr s: zcos.cos.cossin.sinhsin +=

    hcos

    zsin.cosAsin = ;

    =

    cos.hcossinsin.hsin

    Acos

    : goc xch . : v im quan sat. z : goc gi, tnh nh sau: luc 12h (gi trung bnh mt tri) th z=0. C trc hay sau o 1h ly

    z=15o. V du: luc 14h20' o351531152z =+= .

    Cc Bc

    Cc Nam

    Xch ao

    Trai t

    A

    mf// mf xch ao

    A

    max=23o27'

    min=-23o27'

    M

    NGAY

    Trn mt t Mt phng thng ng qua A

    Hnh 2: Chuyn ng biu kin cua Mt Tri, quan sat t im A co v

    Hnh 3: Ngay m dai ngn khac nhau

    nh tri

    12h 12h

    12h

    6h, 18h

    nh tri

    Vong t ngo

    Nam

    mf ngang

    A

    h

    Hnh 4: v tr mt tri t im quan sat di mt t

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 37 = HBKN

    T cac cng thc trn, co th suy ra cng thc tnh dai ngay, goc phng v cua mt tri luc moc va ln, cung nh cao cua mt tri luc 12 gi tra:

    - Goc phng v cua mt tri khi moc (hay ln): t cng thc trn cho h=0 ta co:

    =

    cossinAcos o

    - cao mt tri luc 12 gi tra: t cng thc trn cho z=0 ta co: += o90h

    - Tng t, gi mt tri moc hay ln: = tg.tgzcos o .

    IIIIIIII---- YU CU I VI KT CU CHE NNG YU CU I VI KT CU CHE NNG YU CU I VI KT CU CHE NNG YU CU I VI KT CU CHE NNG TIU CHUN CHE TIU CHUN CHE TIU CHUN CHE TIU CHUN CHE NNGNNGNNGNNG

    1/ YU CU I VI KT CU CHE NNG:

    Kt cu che nng cn phai thoa man cac yu cu:

    Che bc xa mt tri v mua he va khng can tr chiu nng v mua ng (chiu sang, si m).

    Kt hp cht che vi yu cu che ma. Khng anh hng xu n thng gio t nhin. Khng han ch tm nhn cua ngi. Cu tao n gian va co hiu qua kinh t, d nh hnh hoa dung trong nha lp ghep.

    Kiu cach hp ly phu hp vi kin truc cua nha.

    2/ CH TIU CHE NNG:

    Vic cn thit phai che nng khi xay ra ng thi 2 iu kin sau:

    Nhit hiu qua tng ng cua khng kh tac ng ln mt nha: thqtd=27o.

    Bc xa mt tri chiu ln mt nha: I 230 kcal/m2.

    Hnh 5: ng chuyn ng biu kin mt tri Hnh 6: Tiu chun che nng

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 38 = HBKN

    Qua 2 ch tiu o ta xac nh c s gi trong ngay cn phai che nng va th hin trn biu :

    - ng ng tm ch goc cao mt tri (h). - ng xuyn tm ch goc phng v mt tri (A). - ng net t ch gi trong ngay (mau xanh). - ng cong nm ngang ch ng chuyn ng biu kin cua mt tri (mau o).

    Vy, biu ch tiu che nng la mt vong bao tp hp tt ca cac gi cn che nng trong ngay ng vi tt ca cac ngay trong nm.

    IIIIIIIIIIII ---- THIT K KT CU CHE NNG THIT K KT CU CHE NNG THIT K KT CU CHE NNG THIT K KT CU CHE NNG Thit k ktcu che nng gm 2 vn :

    La chon hnh thc kt cu che nng thch hp vi tng cng trnh ng vi tng mt nha.

    Xac nh kch thc hp ly cua kt cu che nng.

    1/ LA CHON HNH THC KT CU CHE NNG:

    Kt cu che nng co 2 loai:

    - Kt cu c nh: vng, tm ngang, mai ua, ban cng, hanh lang, hin,... - Kt cu di ng: chp quay, mai hin di ng, canh phn, mui che,...

    Vic la chon hnh thc kt cu che nng phu thuc vao a im xy dng va hng cua ca cn che nng. Trc ht ta phai bit c kha nng che nng cua tng loai kt cu xac nh no c ap dung vao vi hng nao, cu th:

    - Kt cu nm ngang: phu hp vi hng Nam va hng ln cn. Loai nay ngoai vic che nng con co tac dung che ma tt va t can gio vao phong.

    - Kt cu thng ng: phu hp vi hng ng-Bc, Ty-Bc, Bc. am bao vn chng ma ht va tn dung tt gio t nhin co th ch tao kt cu che nng thng ng co th quay c chung quanh truc ng.

    - Kt cu che nng hn hp: ap dung cho cac hng khac, o la loai kt hp hai hoa gia kt cu che nng ngang va ng.

    - Tm chn trc ca: ap dung cho cac ca hng ng, Ty hay cac hng ln cn b cac tia nng thp chiu thng vao nha (nng xin khoai). o la dang che nng kiu chung chim. Loai nay co nhc im la can gio, giam anh sang, giam tm nhn cua nha, nn cn cu tao theo kiu l hoa, t ong,...

    2/ XAC NH KCH THC KT CU CHE NNG:

    Da vao ch tiu che nng, thi gian che nng, ta co th dung phng phap giai tch hoc phng phap biu xac nh kch thc kt cu che nng.

    a/ a/ a/ a/ Xac nXac nXac nXac nh kch thc kt cu che nng bng phng phap giai tch:h kch thc kt cu che nng bng phng phap giai tch:h kch thc kt cu che nng bng phng phap giai tch:h kch thc kt cu che nng bng phng phap giai tch:

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 39 = HBKN

    Kt cu che nng nm ngang:

    Cn c vao gi cn che nng cua a phng, xac nh goc A va goc h cua mt tri. Ly hng Nam lam chun (hng gc cua goc phng v A), ly du (+) v pha Ty, du (-) v pha ng.

    la goc gia hng nha vi hng chnh Nam, va ly du theo goc A. Luc nay vn ra cua kt cu che nng co gia tr la:

    L = H.cotg h . cos - d

    L : dai ua ra cua kt cu che nng, tnh t mep ngoai cua ca s n mep ngoai cua kt cu che nng, [cm]. H : chiu cao ca s, tnh t bu ca s n tm che nng,

    [cm]. d : chiu day hiu qua cua tng, tnh t mt knh n mt

    ngoai cua tng, [cm]. h : goc cao mt tri luc tnh toan, []. : hiu s goc phng v mt tri luc tnh toan va goc lch cua hng nha so vi hng Nam: = A - . Tr s h va A c xac nh theo phu luc, ng vi cac gi cn che nng cho cac hng. Phai tnh L vi tt ca cac gi cn che nng, sau o ly tr s ln nht s dung.

    Trng hp tm ua ngang khng dai lin tuc, tnh thm dai ua doc tng D theo cng thc:

    D = H.cotg h.sin

    Tm chp ngang: Khoang cach gia cac tm chp ngang xac nh theo cng thc: H = B'.(tg h + tg ).cos B' : b rng hiu qua cua tp chp: B' = B. cos B : chiu rng tm chp. : goc nghing tm chp so vi mt phng ngang.

    Kt cu che nng thng ng:

    L = B . cotg - d

    B : khoang cach t tm ng n canh ca i din. d : chiu day hiu qua cua tng, tnh t mt knh n mt

    ngoai cua tng, [cm].

    H

    D

    L

    h

    A

    Nam

    Hnh 7: kt cu che nng nm ngang

    B'

    h H

    B

    Hnh 8: Tm chp ngang

    B

    L

    Nam

    H

    ng n

    ha

    Hnh 9: kt cu che nng thng ng

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 40 = HBKN

    Tm che trc ca:

    Trc tin chon tr s Lc theo yu cu cu tao (thng gio, chiu sang, kin truc), thng thng ly bng 0,6 - 1,2m tuy theo kch thc ca s. Khi o ta se xac nh c chiu cao Hc va chiu dai ua doc Dc:

    Hc = Lc . tg h . cos - d

    Dc = H . cotg h . sin

    H : chiu cao ca s.

    b/ Xac nh kch thc kt cu che nng bng phng phap biu :b/ Xac nh kch thc kt cu che nng bng phng phap biu :b/ Xac nh kch thc kt cu che nng bng phng phap biu :b/ Xac nh kch thc kt cu che nng bng phng phap biu :

    Kt cu che nng se che khut mt mang tri t im quan sat (im cn che nng), do vy khi mt tri nm trong pham vi mang tri b che khut se khng th chiu nng vao nha. Vic xac nh pham vi bu tri b che khut o hnh thanh nn khai nim biu ng vin che nng.

    Cach xac nh biu ng vin che nng c th hin theo hnh ve sau:

    - Ban cu tm O, ban cu goi la vom cu gia tng. - O la im quan sat. - ABCD la kt cu che nng nm ngang. - abcd la mang tri b che khut. - Hnh chiu a'b'c'd' cua abcd ln mt phng ngang goi la ng vin che nng cua

    kt cu ABCD.

    DC LC

    HC

    h

    Hnh 10: Tm che trc ca

    O

    a d

    c b

    A

    B C

    D

    a'

    b'

    c' d' O

    Hnh 11: ng vin che nng kt cu nm ngang Hnh 12: ng vin che nng kt cu thng ng

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 41 = HBKN

    xac nh c ng vin che nng n gian va d dang ngi ta s dung biu mang li hai h ng cong chiu cach u cua Dunaev va Olguay nh hnh ve:

    thun tin trong khi thit k che nng, ngi ta thanh lp biu nay co kch thc bng biu chuyn ng biu kin cua mt tri. Ch co nh vy mi xac nh c chnh xac kch thc cua kt cu che nng.

    Cn c vao biu trn ta xac nh c ng vin che nng cua cac kt cu che nng co kiu dang khac nhau:

    Xac nh kt cu che nng bng phng phap biu c thc hin bng cach la chon hnh thc kt cu co biu ng vin che nng co kha nng che khut c biu ch tiu che nng.

    Phng phap xac nh kt cu che nng bng biu : ve biu phu tr hai h ng cong chiu u (Dunaev) ln giy can, t chng ln biu "ch tiu che nng", tm cua hai biu trung nhau, truc 0-0 cua biu Dunaev trung vi hng ca s. Phn din

    '

    ' '

    1 2 1 2

    1

    2

    1

    2

    Hnh 14: ng vin che nng cua mt s kt cu che nng thng dung

    Hnh 13: biu hai h ng cong cach u Dunaev va Olguay

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 42 = HBKN

    tch ch tiu che nng nm pha na vong tron theo hng ca s chnh la pham vi ch tiu che nng cua ca ang xet. Sau o tm cac ng cong nao (i vi kt cu nm ngang) hay ng xuyn tm nao (i vi kt cu thng ng) cua biu Dunaev co th trum kn pham vi ch tiu che nng th cac tr s o ng vi cac goc va cua kt cu che nng cn tm.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 43 = HBKN

    IIII ---- CAC C TRNG C BAN CUA M THANH CAC C TRNG C BAN CUA M THANH CAC C TRNG C BAN CUA M THANH CAC C TRNG C BAN CUA M THANH

    1/ SONG M :

    Song m sinh ra khi co vt th dao ng trong mi trng an hi. m thanh la s lan truyn cua song m trong khng gian. Mi trng trng trong o co song m lan truyn goi la trng m.

    V du: khi dy an dao ng cac phn t vt cht bn canh dao ng theo, do mi trng an hi co cac phn t vt cht lin kt nhau dao ng cua cac phn t nay keo theo dao ng cua cac phn t khac bn canh m thanh se lan xa dn. Khi cac dao ng truyn n tai ngi, chung se tac ng ln c quan thnh giac va cho ta cam giac m thanh.

    a/ a/ a/ a/ CCCCac loai song m: ac loai song m: ac loai song m: ac loai song m:

    Theo phng dao ng:

    - Song doc: khi cac phn t dao ng doc theo phng truyn song (kh, long, rn). - Song ngang: khi cac phn t dao ng vung goc vi phng truyn song (rn).

    Theo c im cua ngun:

    - Song cu: khi mt song la nhng mt cu (ngun im). - Song tru: khi mt song la nhng mt tru (ngun ng). - Song phng: khi mt song la nhng mt phng (ngun mt).

    b/ b/ b/ b/ CCCCac c trac c trac c trac c trng c ban cua song mng c ban cua song mng c ban cua song mng c ban cua song m: : : :

    Tn s m: la s dao ng trong 1 giy: f, Hec (Hz).

    Bc song m: la khoang cach gn nht gia 2 dao ng cung pha: , (m). Chu ky dao ng m: thi gian thc hin 1 dao ng: T, (s).

    Bin dao ng m: khoang cach ln nht cua dao ng so vi v tr cn bng.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 44 = HBKN

    Vn truyn tc m: la vn tc lan truyn cua song m trong mi trng: c, (m/s). Vi MTKK (1at, 20oC) c=340m/s. Vn tc m trong khng kh phu thuc vao nhit cua khng kh: c = 331,5 + 0,61.t , (m/s). y: 331,5 la vn tc 0oC.

    Mi quan h gia cac ai lng cua song m: fc

    =

    Cac mi trng khac nhau se co vn tc truyn m khac nhau. Trong chn khng, m thanh khng th lan truyn.

    2/ AP SUT M - CNG M - MT NNG LNG M :

    a/ a/ a/ a/ Ap sut m (P):Ap sut m (P):Ap sut m (P):Ap sut m (P):

    Khng gian co song m lan truyn goi la trng m. Khi lan truyn mi trng b nen dan lin tuc xut hin ap sut d (phn thm vao ap sut kh quyn) goi la ap sut m.

    Ap sut m c xac nh bng biu thc:

    p = .c.v , [N/m2], [bar].

    : khi lng ring cua mi trng [kg/m3]. c : vn tc song m, [m/s]. v : vn tc dao ng cua cac phn t trong mi trng, [m/s].

    Ap sut m la mt ai lng bin thin theo thi gian . Tai mt thi im xac nh cua mi trng , c trong 1 chu ky, ap sut m bin i t gia tr cc ai (pmax) xung 0, ri

    tng t 0 ln cc ai thng ly gia tr trung bnh cua ap sut cc ai: maxTB p22

    p = va goi

    la ap sut m co ch.

    344

    1480

    1520

    3200

    5700

    6400

    3400

    3350

    6100

    5050

    1220

    1558

    Khng kh

    Nc lanh

    Nc m

    Bng

    Knh

    Nhm

    Xi mng

    G

    Thep

    St non

    Ch

    C th ngi

    Hnh 1: Vn tc m trong mt s mi trng

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 45 = HBKN

    b/ b/ b/ b/ Cng m (Cng m (Cng m (Cng m (I):):):):

    Cng m la s nng lng m i qua 1 n v din tch vung goc vi phng truyn m trong 1 giy.

    c.p

    v.pI2

    == , [J/m2s], [W/m2].

    i vi song cu: ngun im phn b u trn moi hng trong khng gian, do o cng m tai mt im cach ngun r [met] bng:

    2r4P

    Ipi

    = , [W/m2]

    P : cng sut cua ngun m, [W].

    Trong thc t ngun m bc xa khng u theo moi hng trong khng gian, nn biu th bng h s co hng F. Cng m cach ngun mt khoang r co gia tr:

    2r r.F.P

    I

    = , [W/m2]

    : goc v tr cua ngun m trong khng gian: = 4pi : ngun m t trong khng gian. = 2pi : ngun m t trong mt phng. = pi : ngun m t trong canh goc nh din. = pi/2 : ngun m t trong canh goc tam din.

    F : h s co hng : 2tb

    2r

    pp

    F=

    pr : ap sut m khoang cach r tnh cho mt hng nht nh. ptb : ap sut m trung bnh khoang cach r tnh cho moi hng.

    cccc/ / / / Mt nng lng m (E):Mt nng lng m (E):Mt nng lng m (E):Mt nng lng m (E):

    Mt nng lng m la nng lng m cha trong 1 n v th tch cua mi trng:

    22

    c.p

    cI

    E

    == , [J/m3].

    3/ MC AP SUT M - MC CNG M - MC MT NNG LNG M:

    Trong thc t, pham vi m thanh tai ngi nghe c thay i trong mt khoang rt ln nn ngi ta khng anh gia chung theo tr s tuyt i ma anh gia tng i theo thang logarit, goi la mc m, co n v o la dexiben, [dB].

    a/ a/ a/ a/ Mc ap sut m (LMc ap sut m (LMc ap sut m (LMc ap sut m (LPPPP):):):):

    o2o

    2

    p pp

    lg20pp

    lg.10L == , [dB]

    po : ap sut ngng nghe qui c : po = 2.10-5 N/m2.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 46 = HBKN

    b/ b/ b/ b/ Mc cng m (LMc cng m (LMc cng m (LMc cng m (LI):):):):

    oI I

    Ilg.10L = , [dB].

    Io : cng m ngng nghe qui c: Io = 10-12 W/m2.

    c/ c/ c/ c/ Mc mt nng lng m (LMc mt nng lng m (LMc mt nng lng m (LMc mt nng lng m (LEEEE):):):):

    oE E

    Elg.10L = , [dB].

    E0 : mt nng lng m ngng nghe qui c : Eo=3.10-15 J/m3.

    IIIIIIII ---- CAC C TRNG SINH LY CUA M THANH CAC C TRNG SINH LY CUA M THANH CAC C TRNG SINH LY CUA M THANH CAC C TRNG SINH LY CUA M THANH

    1/ C IM THU NHN M THANH CUA TAI NGI :

    Tai ngi la b may m hoc rt phc tap, tinh vi va hoan thin. No va anh gia to cua m thanh 1, va phn tch tn s 2 co cam giac v cao va m sc cua m thanh, va xac nh phng hng va khoang cach ti ngun m. Gia nhng ting n hn n, tai co th phn tach ra nhng m thanh co qui lut nghe hiu c ting noi.

    Trong mt m phc tap bao gi cung co mt m c ban (m co cng manh nht), cac hoa m va cac m khac. cao cua m thanh do tn s cua m c ban quyt nh. Tn s cang ln cam giac m thanh cang cao. Hai m co cao bng nhau nhng ta co th phn bit c s khac nhau la do s lng va cng cua cac hoa m khac nhau. Noi cach khac, s lng va cng cua cac hoa m quyt nh m sc cua m thanh.

    Tai ngi nghe c khoang m thanh : 16Hz 20.000Hz.

    >

    85%: rt tt. - T 75-85%: tt. - T 65-75%: at yu cu. - Nu < 65%: khng at.

    i vi phong nghe m nhac, cht lng m thanh chu yu c anh gia bng nghe "hay". iu nay kho nh lng v no phu thuc vao tm trang, kha nng thng thc, ni dung ban nhac, trnh biu din,... Thng anh gia so sanh ngi ta ch dung mt dan

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 56 = HBKN

    nhac, biu din mt tac phm va cho biu din nhiu phong khac nhau trc cung mt s ngi nghe la nhng ngi hiu bit v m nhac anh gia.

    2/ ANH GIA CHT LNG M HOC THEO KHACH QUAN :

    Phng phap anh gia chu quan ch cho phep kt lun v cht lng m thanh cac phong nghe ting noi va m nhac. Nhng thc t tao ra phong co cht lng m thanh cao th phai tm ra cac tiu chun vt ly (tiu chun khach quan) co lin h vi cac thng s cua phong (nh hnh dang, th tch phong, c im hut m cua cac b mt trong phong,...) anh gia cht lng m thanh cua cac phong khan gia va dung chung thit k m thanh cho phong. y la bai toan phc tap v no khng ch lin quan n cac vn vt ly - m hoc, ma con lin quan n iu kin cam thu m thanh cua con ngi. thc hin iu o ngi ta dung 3 ly thuyt sau y nghin cu:

    Ly thuyt song: Coi th tch khng kh trong phong khi chu tac dung cua m thanh nh mt h thng dao ng 3 chiu vi mt ph cac tn s ring rt phc tap. No cho phep giai thch chnh xac ban cht vt ly cua qua trnh m thanh xay ra trong phong va xet anh hng cua chung n cac tnh cht m thanh cua phong. Nhng v phai s dung cng cu toan hoc phc tap va cng knh nn phng phap nay ch cho phep rut ra nhng kt lun nh tnh.

    Ly thuyt thng k: Cho phep ly tng hoa cac qua trnh vt ly xay ra trong phong va hoan toan khng nhn nhn tnh cht song cua m thanh. Theo ly thuyt nay, nng lng m mi im trong phong co th tnh bng tng nng lng cua cac phan xa i n im o, khng xet n s lch pha gia cac song. Ly thuyt thng k s dung toan hoc thng k (ly thuyt xac sut) nghin cu cac phan xa m i ti mi im trong khng gian cua phong (khi coi chung la nhng hin tng ngu nhin), no cho phep a ra nhng kt qua nh lng, co th ap dung d dang trong thc t, v th rt hay c s dung.

    Ly thuyt m hnh hoc: Trng m c xet di dang tng cng cua cac tia m, dng theo cac qui lut quang hnh hoc. Phng phap nay c bit thch hp khao sat phong khi do mt nguyn nhn nao o, cac phan xa m khng con la qua trnh ngu nhin (v du nh s hi tu m t cac b mt phong) va do o, ap dung ly thuyt thng k se cho kt qua thiu chnh xac.

    IIIIIIII ---- THIT K PHONG THEO NGUYN LY M HNH HOC THIT K PHONG THEO NGUYN LY M HNH HOC THIT K PHONG THEO NGUYN LY M HNH HOC THIT K PHONG THEO NGUYN LY M HNH HOC

    1/ NGUYN LY M HNH HOC & S HNH THANH TRNG M TRONG PHONG :

    a/ a/ a/ a/ Nguyn ly m hnh hoc:Nguyn ly m hnh hoc:Nguyn ly m hnh hoc:Nguyn ly m hnh hoc:

    Ly thuyt m hnh hoc cung ging nh quang hnh hoc, cho phep nghin cu s truyn m di dang cac vect tia m.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 57 = HBKN

    Khi m thanh i n gp mt b mt kt cu th mt phn nng lng m se phan xa tr lai, cac phan xa nay co th la co hng hoc khuch tan va chung gi mt vai tro quan trong trong vic hnh thanh cac iu kin m thanh cua phong.

    Hin tng phan xa cua m xay ra khi kch thc b mt phan xa ln hn bc song cua m ti (t nht la 1,5 ln) va co th nghin cu rt thun tin khi ap dung nguyn ly m hnh hoc.

    Nguyn ly: - Goc ti bng goc phan xa. - Tia ti va tia phan xa nm trong mt mt phng vung goc vi mt

    phng phan xa.

    b/ Ap dung nguyn ly hnh hob/ Ap dung nguyn ly hnh hob/ Ap dung nguyn ly hnh hob/ Ap dung nguyn ly hnh hoc thit k phong:c thit k phong:c thit k phong:c thit k phong:

    Khi m thanh lan truyn trong phong, cang xa ngun m, nng lng cang giam i. S mt nng lng mt phn do s lan toa trong mi trng, mt phn do cac b mt hp thu bt m, phong cha y ngi cung chnh la mt b mt hut m. Kt qua ngi ngi cui phong se khng u nng lng nghe na; khi o cn b sung m cho ngi ngi pha sau bng cach cho m phan xa ln trn va tng bn truyn m ti.

    Nguyn tc cua nguyn ly m hnh hoc la la chon cac b mt phan xa m sao cho no co th a cac tia m phan xa cn thit ti vung khan gia cn nghe. V vy: kch thc, hnh dang va nghing cua kt cu phan xa quyt nh n s phn b trng m trong phong.

    Vi ngn tc nh trn, ta co th xac nh c kch thc va nghing cua cac tm trn phong khan gia phn b trng m ng u trong phong nh hnh ve di.

    Chon im P tuy y trn khng gian cua phong canh sn khu. Xac nh mt PQ a m phan xa ti ch ngi trong pham vi AB. Sau o tip tuc xac nh mt QR,... Theo kinh

    S

    O

    S

    S'

    O

    S

    Hnh 1: nguyn ly phan xa m

    S

    Hnh 2: phn phi u m phan xa n khu vc khan gia

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 58 = HBKN

    nghim th cac mt phan xa phai co kch thc khng nho hn 2m va co trong lng khng di vai kg/m2 mi co th phan xa tt cac m tn s thp.

    A

    B P

    Q

    R

    S

    Q'

    P'

    Hnh 3: cach thit k cac tm phan xa trn phong khan gia

    S

    Hnh 4: Phn phi trng m u bn tng bn phong khan gia

    S

    Hnh 5: Phn phi trng m u trn trn phong khan gia

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 59 = HBKN

    2/ TRANH CAC HIN TNG XU TRONG TRNG M :

    Trong thc t thng xay ra nhng hin tng lam giam cht lng m thanh trong phong khan gia, mt trong nhng cng cu hu hiu xac nh nguyn nhn gy ra va a ra bin phap khc phuc cac hin tng o la nguyn ly m hnh hoc.

    a/ a/ a/ a/ Hin tng ting di:Hin tng ting di:Hin tng ting di:Hin tng ting di:

    Khi m thanh phat ra, thnh gia nghe c ca m trc tip t ngun va ca m phan xa qua cac kt cu. m trc tip va m phan xa n tai ngi co nhng khoang chnh lch v thi gian nht nh. Nu cac khoang thi gian nay chnh lch nho hn mt khoang gii han th ting noi c tng cng thm va ro tng ln, nu chung vt qua khoang gii han th se tao thanh ting di (m b ngt quang, ngh), lam xu cht lng m nghe c.

    Khoang thi gian gii han phu thuc vao dang cua m vang phat ra co th ly bng: 50ms (1/20s) i vi ting noi la; 100-200ms i vi m nhac.

    Tng ng vi thi gian 50ms m thanh lan truyn c mt quang ng la 17m. T o chung ta co th kim tra s tao thanh ting di trong cac phong khan gia. tranh ting di, cn thoa man cac iu kin sau y:

    SA + 17 SO + OA

    Trong phong khan gia ln, ting di co th tao thanh cac ch ngi gn sn khu do m phan xa t trn, tng bn, tng sau phong khan gia hoc t lan can ban cng.

    tranh ting di co th ha thp trn (bng cach dung cac mt phan xa treo trn sn khu), nng cao dc san, tao khuch tan m thanh hoc dung vt liu hut m.

    Mt hin tng c bit cua ting di la ting di lp lai (nhiu ln), co th tao thanh trong cac phong co cac b mt cng song song vi nhau. Luc o m thanh phan xa nhiu ln t cac b mt i din ri quay tr v im xut phat, tao ra hang loat ting lp lai sau nhng khoang thi gian xac nh.

    b/ b/ b/ b/ Hi tu m:Hi tu m:Hi tu m:Hi tu m:

    La hin tng sau khi m thanh phan xa t cac b mt cong tp trung tai mt im hoc mt vung trong phong. Trong cac phong co cac mt bng hnh tron hoc lip, ngoai vic tao thanh tiu im m, con xut hin hin tng m i ven phong. Nu tng c gia cng nhn va cng m thanh co th truyn theo sut chu vi vi cng kha ln.

    Hin tng hi tu m va m i ven phong pha v s ng u cua trng m, lam giam cht lng m thanh cua phong.

    S A

    O

    Hnh 6: kim tra hin tng ting di

    s

    s

    Hnh 7: hin tng hi tu m va m i ven phong

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 60 = HBKN

    khc phuc hin tng nay cn chon ban knh cong cua cac b mt hp ly, sao cho vung hi tu khng ri vao vung khan gia, hoc tao phan xa co hng khuch tan bng cach s dung cac mt phn chia dang cong li.

    c/ c/ c/ c/ Meo m sc:Meo m sc:Meo m sc:Meo m sc:

    La hin tng ph m thanh n ngi nghe b thay i nhiu so vi ph m thanh do ngun phat ra. Luc o m thanh nghe c b sai lac, mt tnh chn thc, anh hng n cam giac hay khi cam thu m thanh.

    Nguyn nhn xay ra meo m sc co th do:

    - S hut m khng u gia cac tn s cua vt liu trong phong, mt s tn s b hut qua manh gy nn thiu hut nng lng m.

    - S phan xa va khuch tan m khac nhau t cac b mt trong cua phong (do quan h gia kch thc b mt va bc song m khac nhau). V du: mt cong lom kch thc ln gy hi tu m cac tn s thp, trong khi cac mt li nho trn mt lom o lai gy phan xa khuch tan m tn s cao. Do o tai nhiu ch trong trng m se b tn tht m tn s thp.

    Hin tng meo m sc cn c bit lu y khi thit k cac phong dung cho m nhac, no co th c phap hin va x ly theo nguyn ly m hnh hoc.

    IIIIIIIIIIII ---- THIT K PHONG THEO THI GIAN M VANG THIT K PHONG THEO THI GIAN M VANG THIT K PHONG THEO THI GIAN M VANG THIT K PHONG THEO THI GIAN M VANG

    1/ THI GIAN M VANG :

    Khi ngun m phat tn hiu trong phong, m thanh ti ngi nghe trc ht la m trc tip t ngun, sau o la cac m phan xa t cac b mt trong phong, s lng cac phan xa cang v sau cang tng ln, m ti cang day c.

    Qua trnh thu nhn m thanh trong phong co th phn thanh 3 giai oan:

    s

    Hnh 8: khc phuc hi tu m va m i ven phong

    E

    t

    b- Thc t

    Hnh 9: qua trnh m vang trong phong

    E

    t

    a- Ly thuyt

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 61 = HBKN

    - Giai oan th nht: nng lng m tng ln dn do c b sung bng cac m phan xa ti lin tip. n mt luc nao o se at ti gia tr cn bng, khi o nng lng m se khng tng ln na.

    - Giai oan hai: la giai oan cn bng, n nh m thanh.

    - Giai oan ba: Khi tt ngun m, nng lng m giam dn v cac phan xa se tt dn ln lt (phan xa nao ti trc se tt trc), goi la giai oan tt dn.

    Cac qua trnh tng va tt dn cua m thanh trong phong tun theo qui lut ham s mu va co th biu din bng cng thc sau:

    i vi qua trnh tng: ( )

    =

    t1lnV4

    CS

    ot e1EE

    i vi qua trnh giam: ( )t1ln

    V4CS

    og e.EE

    =

    Et : mt nng lng m trong qua trnh tng. Eg : mt nng lng m trong qua trnh giam. Eo : mt nng lng m trang thai n nh.

    3 S : tng din tch cac b mt trong phong, [m2]. V : th tch cua phong, [m3]. : h s hut m trung bnh cua cac b mt trong phong. t : thi gian, [s].

    Qua trnh tng cua m thanh xay ra kha nhanh (trong vai phn mi giy), con qua trnh tt dn xay ra chm hn va anh hng rt ln n cht lng thu nhn m thanh trong phong, ngi ta goi no la qua trnh m vang. Thi gian m thanh tt dn trong qua trnh o goi la thi gian m vang.

    anh gia nh lng thi gian m vang ngi ta nh ra 2 gii han cua mt nng lng m chnh lch nhau mt phn triu (106) ln, va goi thi gian tt dn t do cua m thanh trong phong gia 2 gii han o sau khi tt ngun m la thi gian m vang (T), o bng giy.

    Nh vy thi gian m vang cua phong cho bit tc tt dn cua m thanh trong phong o (sau khi tt ngun m) la nhanh hay chm.

    V mt nng lng giam 106 ln, mc nng lng giam c 60dB, nn thi gian m vang co th xac nh nh thi gian cn thit mc m giam c 60dB.

    3

    CAP4

    Eo = P : cng sut ngun m.

    C : vn tc m thanh trong khng kh , C=340m/s. A : lng hut m cua phong.

    t

    60dB

    T

    oEE

    lg

    Hnh 10: Thi gian m vang

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 62 = HBKN

    2/ CNG THC TNH THI GIAN M VANG :

    Thi gian m vang cua phong phu thuc vao tn s m, kch thc hnh hoc cua phong o, lng hut m va ca v tr cua cac vt liu hut m trong phong. Sabine a a ra cng thc tnh toan thi gian m vang nh sau:

    AV162,0

    T =

    T : thi gian m vang , [s]. V : th tch phong, [m3]. A : tng lng hut m cua phong, [m2]

    i vi cac phong t hut m (h s hut m trung bnh 2,0SA

    TB 1000hz) cn phai k thm lng hut m nay. Luc o cng thc se co dang:

    V.nAV162,0

    T+

    =

    va ( ) V.n1ln.SV164,0

    TTB +

    =

    n : h s xet n lng hut m cua khng kh , n v m-1, (xem phu luc).

    Lng hut m cua toan phong A luc nay xac nh theo cng thc:

    +++= SNaNaSA p2211ii

    i : h s hut m cua b mt co din tch tng ng la Si. a1 va N1 : lng hut m cua mt ngi va s ngi co mt trong phong. a2 va N2 : lng hut m cua mt gh va s gh khng co ngi ngi trong phong. pS : lng hut m phu thm do cac khe h, l en va s dao ng cua kt cu trong phong, trong o p la h s hut m phu ly nh sau:

    tn s thp : p = 0,07.

    4 Khac vi Sabine cho rng s hut m trn cac b mt cua phong xay ra lin tuc, Eyring gia thit s hut m o xay ra gian oan, co nhng bc nhay.

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 63 = HBKN

    tn s trung bnh va cao: p

    Cac tr s nay co th tng hoc giam 30% tuy theo cac phong thc t ging nhiu hoc t vi cac iu kin k trn.

    Cui cung cn lu y rng phng trnh m vang a c thanh lp da trn 2 gia thit c ban sau y:

    - m thanh truyn theo tia m va nng lng m la tng nng lng cua m trc tip va cac phan xa ti im tnh toan (khng xet n s lch pha).

    - Cac phan xa m i ti mi im trong phong phai u ln va la mt s kin ngu nhin, ngha la trng m trong phong la hoan toan khuch tan.

    3/ THI GIAN M VANG TT NHT :

    Thi gian m vang dai hay ngn se anh hng n cht lng m thanh trong phong:

    - Thi gian m thanh ngn nghe khng hay, kh khan. - Thi gian m thanh dai nghe khng ro, v xay ra hin tng chng m.

    Sabine cho rng mi phong tuy theo chc nng s dung va th tch cua no co mt tr s thi gian m vang c coi la tt nht, o cht lgn thu nhn m thanh at c cao nht. Co nhiu nghin cu v thi gian m vang tt nht, s lc nh sau:

    Thi gian m vang tt nht phu thuc vao th tch phong: do cng sut ngun m co han nn khi th tch phong tng ln, mt nng lng m trong phong giam i, vat thi gian m vang lai co th sinh ra hin tng chng m lam giam ro. Nh vy thi gian m vang tt nht co th xac nh nh la tr s thi gian m vang nho nht ma cha bt u gy ra s giam ro do giam mc to cua m. Trong phong hoa nhac, thi gian m vang t phu thuc vao th tch phong, khi th tch tng t 10-30ln, thi gian m vang tt nht ch tng 30-50%.

    Mt s nghin cu sau nay cho thy:

    - Vi phong ln hn 2000m3 thi gian m vang khng phu thuc th tch phong va la mt tr s c nh i vi mi loai nhac: + Nhac hin ai: 1,48s. + Nhac c in: 1,54s. + Nhac lang man: 2,07s.

    Trung bnh 3 loai nhac la 1,7s.

    - Vi cac phong nho (200-300m3) thi gian m vang tt nht theo kinh nghim la 1s.

    Nh vy, khi th tch thay i t 300 n 2000m3 thi gian m vang tt nht phai thay i t 1,0 n 1,7s theo cng thc kinh nghim sau y:

    Vlg61

    374,0Tlg tn +=

    Thi gian m vang tt nht phu thuc vao chc nng cua phong: Cac phong khac nhau co yu cu cht lng m thanh khac nhau. Nu i vi phong nghe ting noi

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 64 = HBKN

    nu phai cn ro cao, th i vi phong nghe m nhac ro co th thp hn, nhng phai tao c cam giac m cung, du dng. Nh vy phong nghe ting noi phai co thi gian m vang nho hn phong nghe m nhac.

    Co th ly thi gian m vang tt nht cua phong cn c vao biu sau:5

    Cng sut ngun m cang ln th thi gian cang phai dai hn. Nhac chm (khoan thai), long trong, du dng cn co thi gian m vang ln hn

    loai nhac nhanh, nhac nhay. Nhp iu nhac cang nhanh phai giam thi gian m vang am bao s trong treo va ro rang cua m thanh.

    Thi gian m vang tt nht phu thuc vao tn s m thanh. Bi v:

    - kha nng hut m cua cac vt liu khac nhau theo tn s. - mc m cua ngun khac nhau khi tn s khac nhau.

    Nguyn nhn th nht co th loai tr khi chon vt liu hut m gia cng m hoc phong.

    Nguyn nhn th hai cn phai xet n v khng phai loai tr c.

    c tnh tn s cua thi gian m vang tt nht phai am bao cho m vang cua mi tn s ring khng b che lp hoc ln at cac tn s khac.

    Co th xac nh thi gian m vang tt nht cac tn s khac theo thi gian m vang tt nht tn s 500hz ( )tn500T theo cng thc sau: tn500tnf T.kT =

    tn500T : ly theo biu trn.

    k : h s xet n s phu thuc cua thi gian m vang tt nht theo tn s, tra bang:

    H s k theo tn s, Hz Loai phong

    125 250 500 1000 2000 4000 Nha hat vu kch va phong hoa 1,4 1,15 1 0,9 0,9 0,9

    5 Biu c tao bi nhiu tac gia nc ngoai thanh lp.

    0,6 0,8 1,0 1,2

    1,4 1,6 1,8 2,0

    2,2

    2,6

    2,8 3,0

    2,4

    4 5 7 2 3 4 5 7 104 2 3 4 5 7 105

    Nhac nha th

    Trung bnh m nhac

    Hi trng a nng Nhac thnh phong

    Chiu phim

    Ting noi

    Thi gian m

    vang, [s]

    Th tch, [m3]

    Hnh 11: Thi gian m vang tt nht tn s 500 - 1000 Hz

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 65 = HBKN

    nhac Nha hat kch, phong hop, giang ng

    1,1 1 1 1 1 1

    4/ THIT K PHONG THEO THI GIAN M VANG :

    Hai yu cu chnh trong thit k m vang:

    Thi gian m vang theo tnh toan cua phong phai at xp x tr s tt nht: yu cu nay c thc hin theo 6 dai tn s 1 cta, co cac tn s trung bnh la 125, 250, 500, 1000, 2000 va 4000Hz, v cac tn s nay c trng cho pham vi m thanh thng gp nht trong ting noi va m nhac 6. Sai s gia tr s tnh toan va tr s tt nht thi gian m vang khng vt qua 10% cua tr s tt nht. Yu cu nay co th biu din theo cng thc:

    ( )tnftnff T%.10TT = Tf : thi gian m vang tnh toan cua dai tn s.

    tnfT : thi gian m vang tt nht cua dai tn s o.

    S thay i m vang cua phong theo s lng thnh gia co mt phai c tnh toan trc:

    S lng khan gia trong phong cung anh hng n thi gian m vang, v mi mt ngi c coi nh b phn hut m, do o ngi ta thng thit k gh mm ging s hut m cua ngi. Nhng thc t vn phai xet n s thay i nay phu thuc vao mc cha cua phong, khi mc cha khan gia 0%, 50%, 70% va 100% tn s trung bnh (500hz).

    Hai yucu noi trn co th biu din di dang biu ng c tnh thi gian m vang va thi gian m vang theo mc cha thnh gia cua phong:

    6 Phong yu cu cht lng m thanh cao th co th tnh cho nhiu giai tn s. Vi phong ma cht lng m thanh chu yu nghe ro (giang ng) co th ch tnh cho tn s 500hz.

    125 250 500 1000 2000 4000 0

    1

    2

    3

    Tn s, Hz

    Tgian m

    vang, T [s]

    Hnh 12: Theo tn s phong khi cha 70% khan gia

    +10Ttn

    -10Ttn

    0

    1

    2

    3

    25 50 75 100 Mc cha khan gia,%

    Tgian m

    vang, T [s]

    Hnh 13: Theo cac mc cha khan gia khac nhau ( tn s 500Hz)

    +10Ttn

    -10Ttn

    Thi gian m vang tt nht, Ttn

    Thi gian m vang tnh toan, Ttt

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 66 = HBKN

    Cac bc thit k thi gian m vang:

    Bc 1: Xac nh tn500T theo biu trn.

    Bc 2: Xac nh thi gian m vang tt nht theo dai tn s tnh toan: tn500tnf T.kT =

    Bc 3: Xac nh lng hut m yu cu cua phong theo dai tn s m: ycfA

    T cng thc Eyring : ( )TBtnf 1ln.S

    V164,0T

    = ta suy ra TB

    Do o: S.A TBycf =

    Bc 4: Xac nh lng hut m yu cu cua cac b mt trong phong theo dai tn s m: yc

    f.cdA

    += mmii NaSA

    Goi = iicd SA la lng hut m c nh (cua cac b mt trong phong).

    = mmtd NaA la lng hut m thay i (cua thnh gia).

    Ta co f.tdyc

    f.cdycf AAA += . Do o f.td

    ycf

    ycf.cd AAA =

    f.tdA xac nh theo s lng thnh gia co mt va s gh trng (mc cha 75% hoc 100%).

    Bc 5: Gia cng m hoc cho phong. Cn phai chon va b tr vt liu hut m trong phong cho at c bng vi lng hut m yu cu a xac nh bc 4.

    Vic b tr vt liu hut m trn b mt phong co anh hng n mc m tai mi ch ngi cua khan gia, n mc khuch tan trng m trong phong, n s hnh thanh cac hin tng xu v m thanh trong phong,... Do vy khi b tr vt liu hut m co th tun theo hng dn sau:

    B1

    tn500T

    B2

    tnfT B3

    ycfA

    B4 yccdfA

    B5 Gia cng m hoc

    B6

    thfA

    B7

    fT

    End

    Hnh 14: Cac bc thit k thi gian m vang

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 67 = HBKN

    Trn trn va pha di tng bn, c bit cac phn trn va tng sat sn khu, nn b tr vt liu phan xa m manh.

    Phn trn cua tng bn va phn sau cua trn b tr vt liu tao khuch tan m, hoc xen ke hut m va khuch tan m.

    Trn cac tng sau ( cao 1,2m trn mt san), tng lan can ban cng b tr vt liu hut m manh.

    Bc 6: Xac nh lng hut m thc cua phong sau khi gia cng m hoc theo 6 dai tn s :

    += mmiithf NaSA Bc 7: Xac nh thi gian m vang cua phong tai 6 dai tn s theo cng thc Eyring, va so sanh vi tr s tt nht tng ng. Nu sai s tnfT%10< la at yu cu, nu khng phai thc

    hin lai bc 5 cho tn s cha at va tip tuc.

    IVIVIVIV ---- THIT K PHONG A THIT K PHONG A THIT K PHONG A THIT K PHONG AM BAO TRNG M KHUCH TANM BAO TRNG M KHUCH TANM BAO TRNG M KHUCH TANM BAO TRNG M KHUCH TAN Tao s khuch tan m se tng thm tin nghi m thanh cho phong, m thanh nghe cang

    sinh ng va hp dn.

    Mun at c khuch tan cao cua trng m, cac mt phan xa phai co kha nng tao cho ngi nghe nhn c nhiu m phan xa nht, cac phan xa ti t moi hng vi xac sut nh nhau va m no ni tip sau m kia.

    tao trng m khuch tan co th thc hin theo mt trong cac giai phap sau:

    Giai phap 1: Li dung cac phan xa nh hng phn tan cua cac mt cong li hoc cac b mt tng t, bng cach cai tao lai cac b mt kt cu chu lc chnh cua phong nh ct, dm, tng, san,... Tuy nhin giai phap nay cha at c hiu qua cao va ch nn ap dung cho cac phong nho, khng co yu cu cao v cht lng m thanh.

    1500-1200

    >1000

    1200

    1000

    1500

    a- B tr vt liu hut m trn tng

    S 0,05-0,1B

    B

    S

    b- B tr vt liu Hnh 15: Cach thc b tr vt liu hut m cho phong khan gia

    Hnh 16: Tao khuch tan m t ct, dm,...

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 68 = HBKN

    Giai phap 2: X ly cac b mt khng gian chnh phong khan gia bng cac cu tao phn chia chu ky. Cu tao phn chia dang chu ky va at hiu qua cao v trang tr ni tht va at hiu qua cao v m hoc. Tuy nhin, cac cu tao phn chia mun at c hiu qua khuch tan cao phai co kch thc xp x vi bc song m ti. Cac cu kin co kch thc nho (vai cm) khng tao c khuch tan m ngay ca cac tn s cao va no co tac dung nh mt phng. Kinh nghim cho thy kch thc cac mt phn chia phai ln hn vai chuc cm. Kch thc tt nht cua cac b mt phn chia co th chon theo biu di y:

    Trong kin truc thng hay s dung cu tao phn chia dang chu ky hnh ch nht, lng tru, ban tru. Loai lng tru va ban tru cho hiu qua khuch tan cao hn cac tn s trung bnh va cao. Ngc lai, loai hnh ch nht tao khuch tan tt trong pham vi tn s thp.

    Cac loai cu tao va noi trn u co kch thc c nh nn mi ch at c hiu qua khuch tan trong mt pham vi tn s nht nh. Nu cac thng s cua chung thay i nhiu hn th hiu qua khuch tan se at c trong pham vi tn s rng hn.

    Hnh 18: Cu tao phn chia co kch thc thay i theo 2 chiu va 3 chiu

    Hnh 17: Biu chon kch thc mt phn chia chu ky

    50 100 150 200 300 400 500 20

    30

    40

    50

    70

    100

    150

    200

    1400- -3400

    700- -1700

    350- -850

    250- -600

    175- -425

    125- -300

    100-200

    75-150

    50-100 45-90 40-80 35-70 30-60 25-50

    20-40

    15-30

    10-20

    Tn s, Hz

    Chu ky g, cm

    Chiu r

    ng b, cm

    Chiu su a, cm

    a

    b b b

    g g

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 69 = HBKN

    Giai phap 3: Tao trng m khuch tan trong phong bng cach b tr vt liu hut m phn tan thanh cac dai nho, xen ke vi cac vt liu phan xa m trn cac b mt cua phong. Nhng b mt hut m co kch thc ln khng co li v mt khuch tan m, s tt dn cua m thanh khng u bng trng hp b tr phn tan.

    Hnh 19: B tr vt liu hut m phn tan m thanh se khuch tan u hn b tr tp trung

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 71 = HBKN

    IIII ---- CAC C TRNG CHU YU CUA BC XA CAC C TRNG CHU YU CUA BC XA CAC C TRNG CHU YU CUA BC XA CAC C TRNG CHU YU CUA BC XA V mt vt ly, anh sang la mt phn rt nho cua bc xa in t, c mt ngi va cac

    dung cu quang hoc cam nhn. c bit, ring i vi mt ngi, anh sang mang thm tnh cht tm sinh ly ro rt.

    Nh ta a bit, cac vt th co nhit cao hn khng tuyt i u phat vao khng gian xung quanh mt dang nng lng goi la bc xa in t.

    1/ THNG LNG BC XA :

    Lng bc xa phat ra trong mt n v thi gian c goi la thng lng bc xa e:

    dtdQe

    e = , [W].

    Qe : nng lng bc xa, [J]. t : thi gian, [s].

    Thng lng bc xa o bng oat, [W]: 1W = 0,860 [kcal/h].

    Noi chung, mt phat xa ra song in t vi hu ht cac bc song va trn moi hng khng gian. Thng lng bc xa phat ra trn moi hng nhng nhng ch bo hep trong pham vi bc song t + d c goi la thng lng bc xa n sc (e). Thng lng phat ra trong tt ca cac bc song goi la thng lng bc xa toan phn (e).

    2/ CNG BC XA - BC XA NHN THY :

    a/ a/ a/ a/ Cng bc xaCng bc xaCng bc xaCng bc xa ::::

    Bc xa phat ra moi hng trong khng gian. Xet theo hng nht nh, thng lng bc xa phat ra trong gii han goc khi v cung be cua khng gian goi la cng bc xa theo hng trung vi truc goc khi o:

    =

    dd

    I ee , [W/sr]

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 72 = HBKN

    Goc khi la phn cua khng gian gii han trong pham vi mt non ma nh la v tr cua ngun phat bc xa. Nu ay cua mt non dA co goc vi truc goc khi th tr s goc khi d bng:

    2lcosdAd =

    l : khoang cach t ngun O n ay non dA.

    Goc khi co ay la mt A tnh theo cng thc:

    =A

    2 dAlcos

    n v goc khi la Straian (Sr). Nu tng tng co mt cu ng tm vi ngun phat xa, ban knh r, th goc khi n v (1 sr) se ct trn mt cu o mt din tch bng r2. Toan khng gian bao quanh ngun phat xa bng 4pi stradian.

    b/ b/ b/ b/ Anh sang nhn thy:Anh sang nhn thy:Anh sang nhn thy:Anh sang nhn thy:

    Bc xa mt tri la tp hp rt nhiu ph bc song khac nhau, nhng trong o co mt khoang bc xa bc song t 380 n 780nm co kha nng chuyn thanh cam giac anh sang i vi mt ngi. Khoang bc xa o la tp hp cua 7 mau sc, mi song anh sang gy ra cam giac mau sc khac nhau. Niutn a phn giai c anh sang mt tri ra 7 mau sc khac nhau bng cach cho xuyn qua lng knh thuy tinh:

    - Anh sang mau tm: = 380 - 450 nm. - Anh sang mau cham: = 450 - 480 nm. - Anh sang mau lam: = 480 - 510 nm. - Anh sang mau luc: = 510 - 550 nm. - Anh sang mau vang: = 550 - 585 nm. - Anh sang mau da cam: = 585 - 620 nm. - Anh sang mau o: = 620 - 780 nm. Cng cu thu cac n tng th giac bin i theo qui lut khng tuyn tnh va bin thin

    theo thi gian cac n tng quang hoc thanh cac tn hiu co ngun gc in cho phep b oc tai tao lai hin tng goi la th giac.

    Thuy tinh th tao nn mt h thng tp trung cho phep hnh anh c tao nn trn vong mac, pha sau nhan cu.

    Con mt khac vi cac dung cu quang hoc chu yu la no rt mm, thuy tinh th co th tu tiu hnh anh ma chung nhn c tao nn hnh anh ro net trn vong mac mt cach khac nhau. o la hin tng iu tit cua mt.

    d

    dA

    O l

    Hnh 1: Goc khi bc xa

    Thuy tinh th

    Thn kinh th giac

    Cac t bao Vong mac

    Hnh 2: Cu tao mt ngi

  • Giao trnh VT LY KIN TRUC

    Nguyn nh Hun = 73 = HBKN

    pha sau mt, vong mac c bao phu bng cac t bao thn kinh, thc cht la cac t bao quang in lin h vi b nao bng thn kinh th giac phat di dang lung tn hiu thn kinh n nhp vi anh sang kch thch vao no.

    Ngi ta phn bit hai t bao:

    - T bao hnh non: co khoang 7 triu t bao. Chung chim chu yu gia vung cua vong mac va c kch thch bng cac mc chiu sang cao (th giac ban ngay). Chung am bao tri giac mau.

    - T bao hnh que: nhiu hn t bao hnh non (khoang 120 triu), chung bao phu phn con lai cua vong mac; co ln ln mt t t bao hnh non va c kch thch bng mc chiu sang thp (th giac ban m). Chung ch truyn cac tri giac en trng.

    Khng co ranh gii ro rt i vi s vn ng cua hai loai t bao nay. Chung lam vic nhiu hay t tuy theo mc chiu sang nht la trong min th giac, la min trung gian gia th giac ban ngay va th giac ban m.

    V tr trung tm chu yu cua t bao hnh non giai thch rng tri giac mau ch co th ro net khi hnh anh tu tiu trn vong mac. Khi con mt c nh mt muc tiu, noi chung no khng th phn bit c mau cua mt muc tiu khac thm nhp vao th trng cua no.

    Hai im cua khng gian c nhn mt cach phn bit nu hnh anh cua no tao nn cam giac cua hai t bao khac nhau.

    nhay cam cua mt i vi cac bc xa phu thuc vao bc song cua no. Thc ra t bao hnh non ch nhay cam vi cac bc xa gm gia 380nm o chung bt u co cam giac va 780nm o chung mt cam giac, co tn tai t nht mt bc song o s nhay cam anh sang la cc ai.

    iu nay co th giai thch bng s khuc xa cua tia sang qua mt: tia co bc song thp (xanh da tri) b lch nhiu va hi tu trc vong mac mt t trong khi o cac tia mau o hi tu sau vong mac mt t. Cac tia sang co bc song vao khoang 550nm tao nn mt hnh anh ro net trn vong mac, cung vy nng lng bc xa tao nn mt cam giac sinh ng hn. V vy ngi ta co th xac nh hiu qua anh sang tng i cua mt i vi th giac ban ngay, o la V().

    Quan h nay biu hin b loc c