Structural Thermal Physics

Major: Building Energy Performans and Engineering Systems
Code of subject: 7.192.09.O.001
Credits: 5.00
Department: Heat and Gas Supply and Ventilation
Lecturer: Doctor of Science, Professor Stepan Petrovych Shapoval
Semester: 1 семестр
Mode of study: денна
Мета вивчення дисципліни: The purpose of teaching the discipline Building thermal physics is to master the physical essence and methods of calculating the thermal, air and humidity conditions of buildings, the ability to forecast them and take them into account when designing microclimate support systems. It is the theoretical basis of heating, ventilation and air conditioning and provides an opportunity to more deeply perceive and understand these disciplines. In the process of studying the course, the future bachelor should be able to set the regime of the house, its separate rooms and protections with certain assumptions so that it is possible to evaluate them from a hygienic, technical and ecological point of view.
Завдання: As a result of studying the academic discipline, the student should be able to demonstrate the following learning outcomes: know: - processes of heat exchange in the room; - thermal radiation properties of surfaces; - radiation between completely black surfaces; - radiation coefficient from surface to surface; - similarity criteria: Reynolds, Grashof, Prandtl and Nusselt; - features of convective heat exchange in rooms, Fourier's law; - dependence of the coefficient of thermal conductivity on temperature, humidity, pressure, volumetric and specific gravity; - temperature zones of Ukraine; - thermal engineering calculation of protection based on sanitary and hygienic requirements; - air permeability of structures; - types of moisture in protections and reasons for its appearance; - calculated internal conditions in the room; - indicators of heat absorption, heat absorption and heat exchange in the room. be able: • solve engineering, design, production and research-scientific tasks to ensure the microclimate of premises; • use the acquired theoretical and practical experience to solve specific practical tasks of an engineering nature.
Learning outcomes: As a result of studying the academic discipline, the student must be able to demonstrate the following program learning outcomes: PH2. Make effective design and technical decisions, taking into account the features of the construction object, aspects of social and ethical responsibility, technical and economic justification, determination of the optimal mode of its operation and implementation of resource and energy saving measures. PH8. Select modern materials, technologies and methods of construction work, taking into account the architectural and planning, constructive part of the project and the production base of the construction organization. PH15. Manage complex, unpredictable construction processes that require new strategic approaches. UM1. Specialized skills/problem-solving skills required to conduct research and/or conduct innovative activities to develop new knowledge and procedures.
Required prior and related subjects: The previous ones academic disciplines Heat and mass exchange processes in DVT systems Heating and gas supply and ventilation Monitoring of the internal condition of the premises Radiation cooling and heating of premises Accompanying and following academic disciplines VIM technologies in DVT systems
Summary of the subject: As a result of studying the academic discipline, the student should know how steam heating systems are classified depending on the pressure of water vapor; what are the schemes of low and high pressure steam heating systems; what equipment is used in the specified systems; select schemes of local and central air heating systems. Main equipment of air heating systems; determining the schemes of panel-beam systems and the main design features; pipeline material. In the process of teaching the discipline "Designing heating systems", the basics of the operation of steam, air and panel-radiant heating systems are studied, the areas of their application are determined, sanitary and hygienic indicators are studied, and students are taught how to calculate these systems and instill in them the skill of producing project documentation on a real basis .
Опис: As a result of studying the academic discipline, the student should know how steam heating systems are classified depending on the pressure of water vapor; what are the schemes of low and high pressure steam heating systems; what equipment is used in the specified systems; select schemes of local and central air heating systems. Main equipment of air heating systems; determining the schemes of panel-beam systems and the main design features; pipeline material. In the process of teaching the discipline "Designing heating systems", the basics of the operation of steam, air and panel-radiant heating systems are studied, the areas of their application are determined, sanitary and hygienic indicators are studied, and students are taught how to calculate these systems and instill in them the skill of producing project documentation on a real basis .
Assessment methods and criteria: Assessment of students' knowledge in the discipline "Designing heating systems" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. Current control is carried out during classes. Examination tasks are issued at the exam. The total number of points obtained for the current control and the exam determine the overall grade for the subject. Assessment of students' knowledge in the discipline "Technical thermophysics" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. The current control of students' knowledge of the discipline "Heating and gas supply and ventilation" includes the following assessment forms: Assessment during class: - Survey of students on laboratory classes - 5 points for each laboratory work (4 works), knowledge control includes the results of the current control of students' knowledge, which was carried out during the semester and 20 points for RGR (inpatient), or 10 points for 2 KR (together 20 points) (extramural students), and examination control Exam tasks are also structured according to three levels of difficulty. The maximum number of points for the exam task is 50. The results of the current control (maximum 40 points) and 10 points for the oral component are added to this number. The maximum number of points for the semester control is 100. The actual number of points received by the student is transferred to the state final assessment.
Критерії оцінювання результатів навчання: Assessment of students' knowledge in the discipline "Designing heating systems" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. Current control is carried out during classes. Examination tasks are issued at the exam. The total number of points obtained for the current control and the exam determine the overall grade for the subject. Assessment of students' knowledge in the discipline "Technical thermophysics" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. The current control of students' knowledge of the discipline "Heating and gas supply and ventilation" includes the following assessment forms: Assessment during class: - Survey of students on laboratory classes - 5 points for each laboratory work (4 works), knowledge control includes the results of the current control of students' knowledge, which was carried out during the semester and 20 points for RGR (inpatient), or 10 points for 2 KR (together 20 points) (extramural students), and examination control Exam tasks are also structured according to three levels of difficulty. The maximum number of points for the exam task is 50. The results of the current control (maximum 40 points) and 10 points for the oral component are added to this number. The maximum number of points for the semester control is 100. The actual number of points received by the student is transferred to the state final assessment.
Recommended books: Навчально-методичне забезпечення 1. Електронний методичний комплекс «Технічна теплофізика». https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=10564. 2. Визначення рухомості повітря в приміщенні та його охолоджуючого ефекту: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-2 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / Б.І. Щербатюк, В.М. Желих, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай.– Львів, 2014. – 10 с. 3. Дослідження розподілу температур в товщі будівельних захищень та по висоті приміщень: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-4 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / Б.І. Щербатюк, О.В. Омельчук, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай. – Львів, 2014. – 10 с. 4. Визначення термічного опору світлопрозорих конструкцій та впливу фільтрації на нього: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-5 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / В.М. Желих, Ю.С. Юркевич, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай.– Львів, 2014. – 10 с. 5. Дослідження розподілу температур на поверхні огороджуючих конструкцій: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-6 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / В.М. Желих, О.В. Омельчук, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай.– Львів, 2014. – 10 с. 6. Визначення теплофізичних коефіцієнтів будівельних матеріалів при нестаціонарному тепловому потоці: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-7 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – для студентів спеціальності – 6.060101"Будівництво" / Укл.: Б.І. Щербатюк, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай,– Львів, 2014. – 10 с. 7. Розрахунок теплового режиму приміщення. Методичні вказівки до курсової роботи з курсу “Будівельна теплофізика”. Укл. Щербатюк Б.І. – Львів: Державний університет “Львівська політехніка”, 1999. Рекомендована література Базова 1. Теплогазопостачання та вентиляція. Навчальний посібник. Возняк О.Т., Савченко О.О., Миронюк Х.В., Шаповал С.П., Сподинюк Н.А. Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 276 с. 2. Опалення та вентиляція будівель і споруд. Конспект лекцій. Шаповал С.П. Видавництво кафедри ТГВ – Львів, 2013. – 65 с. 3. Жуковський С.С., В.Й. Лабай. Системи енергопостачання і забезпечення мікроклімату будинків та споруд./Навчальний посібник для ВЗО. – Львів, 2000. –259 с. 4. Вплив термічного опору зовнішнього захищення на кількість тепла від сонячної радіації, що надходить в приміщення. Шаповал С.П., Желих В.М., Венгрин І.І. Нетрадиційні і поновлювані джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні : восьма міжнар. наук.-практ. конф. (2-3 квіт. 2015 р.) — Львів, 2015. С. 178-181. 5. Підвищення енергоефективності зовнішніх огороджень будівлі за умов встановлення комбінованого сонячного колектора при його орієнтації на схід. Шаповал С.П., Желих В.М., Венгрин І.І. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві. 2016. № 2 (21). С. 105-110. 6. Теплотехнічний розрахунок захисних огороджень будівель. Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи. Щербатюк Б.І., Желих В.М., Омельчук О.В., Шаповал С.П. Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2015 – 38 с. Допоміжна література 1. ДБН В.2.6-31: 2006 «Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель» Київ, 2006. 2. ДБН В.2.2-15 – 2005. «Будинки і споруди. Житлові будинки. Основні положення». Київ, 2005. 3. ДБН В.2.2-9-1999. «Будинки і споруди. Громадські будинки та споруди. Основні положення». Київ, 1999. 4. Енергоефективні вентиляцчйні системи. Гулай Б.І., Шаповал С.П., Клименко Г.М., Сухолова І.Є. Монографія. Львів: «Галич-прес», - 2020 Посилання на дисципліну у ВНС НУ «Львівської політехніка»: https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=10564 Інформаційні ресурси uk.wikipedia.org. Курс представлений у Віртуальному навчальному середовищі НУ «Львівська політехніка» https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=10564 Лекції можуть проводяться, за необхідності, на платформі https://teams.microsoft.com

Structural Thermal Physics (курсова робота)

Major: Building Energy Performans and Engineering Systems
Code of subject: 7.192.09.O.005
Credits: 2.00
Department: Heat and Gas Supply and Ventilation
Lecturer: Doctor of Science, Professor Stepan Petrovych Shapoval
Semester: 1 семестр
Mode of study: денна
Мета вивчення дисципліни: The purpose of teaching the discipline Building thermal physics is to master the physical essence and methods of calculating the thermal, air and humidity conditions of buildings, the ability to forecast them and take them into account when designing microclimate support systems. It is the theoretical basis of heating, ventilation and air conditioning and provides an opportunity to more deeply perceive and understand these disciplines. In the process of studying the course, the future bachelor should be able to set the regime of the house, its separate rooms and protections with certain assumptions so that it is possible to evaluate them from a hygienic, technical and ecological point of view.
Завдання: As a result of studying the academic discipline, the student should be able to demonstrate the following learning outcomes: know: - processes of heat exchange in the room; - thermal radiation properties of surfaces; - radiation between completely black surfaces; - radiation coefficient from surface to surface; - similarity criteria: Reynolds, Grashof, Prandtl and Nusselt; - features of convective heat exchange in rooms, Fourier's law; - dependence of the coefficient of thermal conductivity on temperature, humidity, pressure, volumetric and specific gravity; - temperature zones of Ukraine; - thermal engineering calculation of protection based on sanitary and hygienic requirements; - air permeability of structures; - types of moisture in protections and reasons for its appearance; - calculated internal conditions in the room; - indicators of heat absorption, heat absorption and heat exchange in the room. be able: • solve engineering, design, production and research-scientific tasks to ensure the microclimate of premises; • use the acquired theoretical and practical experience to solve specific practical tasks of an engineering nature.
Learning outcomes: As a result of studying the academic discipline, the student must be able to demonstrate the following program learning outcomes: PH2. Make effective design and technical decisions, taking into account the features of the construction object, aspects of social and ethical responsibility, technical and economic justification, determination of the optimal mode of its operation and implementation of resource and energy saving measures. PH8. Select modern materials, technologies and methods of construction work, taking into account the architectural and planning, constructive part of the project and the production base of the construction organization. PH15. Manage complex, unpredictable construction processes that require new strategic approaches. UM1. Specialized skills/problem-solving skills required to conduct research and/or conduct innovative activities to develop new knowledge and procedures.
Required prior and related subjects: The previous ones academic disciplines Heat and mass exchange processes in DVT systems Heating and gas supply and ventilation Monitoring of the internal condition of the premises Radiation cooling and heating of premises Accompanying and following academic disciplines VIM technologies in DVT systems
Summary of the subject: As a result of studying the academic discipline, the student should know how steam heating systems are classified depending on the pressure of water vapor; what are the schemes of low and high pressure steam heating systems; what equipment is used in the specified systems; select schemes of local and central air heating systems. Main equipment of air heating systems; determining the schemes of panel-beam systems and the main design features; pipeline material. In the process of teaching the discipline "Designing heating systems", the basics of the operation of steam, air and panel-radiant heating systems are studied, the areas of their application are determined, sanitary and hygienic indicators are studied, and students are taught how to calculate these systems and instill in them the skill of producing project documentation on a real basis .
Опис: As a result of studying the academic discipline, the student should know how steam heating systems are classified depending on the pressure of water vapor; what are the schemes of low and high pressure steam heating systems; what equipment is used in the specified systems; select schemes of local and central air heating systems. Main equipment of air heating systems; determining the schemes of panel-beam systems and the main design features; pipeline material. In the process of teaching the discipline "Designing heating systems", the basics of the operation of steam, air and panel-radiant heating systems are studied, the areas of their application are determined, sanitary and hygienic indicators are studied, and students are taught how to calculate these systems and instill in them the skill of producing project documentation on a real basis .
Assessment methods and criteria: Assessment of students' knowledge in the discipline "Designing heating systems" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. Current control is carried out during classes. Examination tasks are issued at the exam. The total number of points obtained for the current control and the exam determine the overall grade for the subject. Assessment of students' knowledge in the discipline "Technical thermophysics" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. The current control of students' knowledge of the discipline "Heating and gas supply and ventilation" includes the following assessment forms: Assessment during class: - Survey of students on laboratory classes - 5 points for each laboratory work (4 works), knowledge control includes the results of the current control of students' knowledge, which was carried out during the semester and 20 points for RGR (inpatient), or 10 points for 2 KR (together 20 points) (extramural students), and examination control Exam tasks are also structured according to three levels of difficulty. The maximum number of points for the exam task is 50. The results of the current control (maximum 40 points) and 10 points for the oral component are added to this number. The maximum number of points for the semester control is 100. The actual number of points received by the student is transferred to the state final assessment.
Критерії оцінювання результатів навчання: Assessment of students' knowledge in the discipline "Designing heating systems" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. Current control is carried out during classes. Examination tasks are issued at the exam. The total number of points obtained for the current control and the exam determine the overall grade for the subject. Assessment of students' knowledge in the discipline "Technical thermophysics" is carried out in the form of current controls and semester control of knowledge, which is carried out at the end of the semester. The current control of students' knowledge of the discipline "Heating and gas supply and ventilation" includes the following assessment forms: Assessment during class: - Survey of students on laboratory classes - 5 points for each laboratory work (4 works), knowledge control includes the results of the current control of students' knowledge, which was carried out during the semester and 20 points for RGR (inpatient), or 10 points for 2 KR (together 20 points) (extramural students), and examination control Exam tasks are also structured according to three levels of difficulty. The maximum number of points for the exam task is 50. The results of the current control (maximum 40 points) and 10 points for the oral component are added to this number. The maximum number of points for the semester control is 100. The actual number of points received by the student is transferred to the state final assessment.
Recommended books: Навчально-методичне забезпечення 1. Електронний методичний комплекс «Технічна теплофізика». https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=10564. 2. Визначення рухомості повітря в приміщенні та його охолоджуючого ефекту: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-2 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / Б.І. Щербатюк, В.М. Желих, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай.– Львів, 2014. – 10 с. 3. Дослідження розподілу температур в товщі будівельних захищень та по висоті приміщень: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-4 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / Б.І. Щербатюк, О.В. Омельчук, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай. – Львів, 2014. – 10 с. 4. Визначення термічного опору світлопрозорих конструкцій та впливу фільтрації на нього: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-5 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / В.М. Желих, Ю.С. Юркевич, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай.– Львів, 2014. – 10 с. 5. Дослідження розподілу температур на поверхні огороджуючих конструкцій: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-6 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – 6.060101 «Будівництво» / В.М. Желих, О.В. Омельчук, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай.– Львів, 2014. – 10 с. 6. Визначення теплофізичних коефіцієнтів будівельних матеріалів при нестаціонарному тепловому потоці: Методичні вказівки до лабораторної роботи Т-7 з курсу "Будівельна теплофізика" для студентів спеціальності – для студентів спеціальності – 6.060101"Будівництво" / Укл.: Б.І. Щербатюк, С.П. Шаповал, Б.І. Гулай,– Львів, 2014. – 10 с. 7. Розрахунок теплового режиму приміщення. Методичні вказівки до курсової роботи з курсу “Будівельна теплофізика”. Укл. Щербатюк Б.І. – Львів: Державний університет “Львівська політехніка”, 1999. Рекомендована література Базова 1. Теплогазопостачання та вентиляція. Навчальний посібник. Возняк О.Т., Савченко О.О., Миронюк Х.В., Шаповал С.П., Сподинюк Н.А. Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 276 с. 2. Опалення та вентиляція будівель і споруд. Конспект лекцій. Шаповал С.П. Видавництво кафедри ТГВ – Львів, 2013. – 65 с. 3. Жуковський С.С., В.Й. Лабай. Системи енергопостачання і забезпечення мікроклімату будинків та споруд./Навчальний посібник для ВЗО. – Львів, 2000. –259 с. 4. Вплив термічного опору зовнішнього захищення на кількість тепла від сонячної радіації, що надходить в приміщення. Шаповал С.П., Желих В.М., Венгрин І.І. Нетрадиційні і поновлювані джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні : восьма міжнар. наук.-практ. конф. (2-3 квіт. 2015 р.) — Львів, 2015. С. 178-181. 5. Підвищення енергоефективності зовнішніх огороджень будівлі за умов встановлення комбінованого сонячного колектора при його орієнтації на схід. Шаповал С.П., Желих В.М., Венгрин І.І. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві. 2016. № 2 (21). С. 105-110. 6. Теплотехнічний розрахунок захисних огороджень будівель. Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи. Щербатюк Б.І., Желих В.М., Омельчук О.В., Шаповал С.П. Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2015 – 38 с. Допоміжна література 1. ДБН В.2.6-31: 2006 «Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель» Київ, 2006. 2. ДБН В.2.2-15 – 2005. «Будинки і споруди. Житлові будинки. Основні положення». Київ, 2005. 3. ДБН В.2.2-9-1999. «Будинки і споруди. Громадські будинки та споруди. Основні положення». Київ, 1999. 4. Енергоефективні вентиляцчйні системи. Гулай Б.І., Шаповал С.П., Клименко Г.М., Сухолова І.Є. Монографія. Львів: «Галич-прес», - 2020 Посилання на дисципліну у ВНС НУ «Львівської політехніка»: https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=10564 Інформаційні ресурси uk.wikipedia.org. Курс представлений у Віртуальному навчальному середовищі НУ «Львівська політехніка» https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=10564 Лекції можуть проводяться, за необхідності, на платформі https://teams.microsoft.com