Tato práce se zabývá akustickými a tepelnými vlastnostmi vybraných stavebních a plastových materiálů. Pro měření byly vybrány materiály - minerální vlna, sádrokarton, expandovaný polystyren, PP koberec, papírová tapeta s PVC povrchem, polypropylen a polyvinychlorid.
Byla měřena a vyhodnocena závislost koeficientu zvukové pohltivosti na frekvenci. Měření bylo provedeno na dvoumikrofonové impedanční Kundtově trubici společnosti Brüel&Kjaer v rozsahu 16 - 6300 Hz. Byla navržena kombinace těchto materiálů za účelem získání lepších akustických charakteristik.
Dále byla měřena a vyhodnocena závislost teploty na čase a pomocí matematického modelu stanoven koeficient tepelné vodivosti a tepelný odpor vybraných materiálů. Měření bylo provedeno nestacionární metodou na zařízení podle Fitche. Závislost teploty na čase byla snímána pomocí termočlánku a převodního systému ADAM do počítače, kde tato data byla vyhodnocena nelineární regresí v programu ThermaCon, který používá Gauss-Newtonovu metodu pro vyhodnocení potřebných matematických parametrů. Tyto parametry byly následně použity pro vyhodnocení tepelné vodivosti měřených stavebních materiálů.
Byly vyvinuty programy SoundAb a ThermaCon, které jsou určeny ke správě a vyhodnocení měření akustických a tepelných vlastností vybraných stavebních a plastových materiálů. Byly použity nejnovější informační technologie pro vývoj těchto programů - vývojové prostředí Microsoft Visual Studio 2005 a databázová platforma Microsoft Access 2003. Při vytváření programu byl daný důraz na třívrstvou architekturu.
Byly vytvořeny simulace působení akustického tlaku na rovinnou desku pro vybrané materiály v simulačním prostředí SAMCEF software pomocí metody konečných prvků. Dále byly vytvořeny simulace tepelného namáhání desek, tvořených vybranými materiály.
Byla vyhodnocena vhodnost použití vybraných stavebních a plastových materiálů vzhledem k jejich akustickým a tepelným vlastnostem.
Annotation in English
This work is focused on the acoustic and thermal properties of the selected building and plastic materials.
Measurements were accomplished with mineral wool, plasterboard, expanded polystyrene, polypropylene carpet, wallpaper with polyvinyl chloride surface, polypropylene and polyvinyl chloride.
Dependence of the sound absorption coefficient on frequency was measured and evaluated. Measurements were performed on Brüel&Kjaer two-microphone impedance Kundt's tube in the range of 16 to 6300 Hz. Combinations of these materials for better acoustic characterization were proposed.
Time dependence of temperature was measured and evaluated for determination of thermal conductivity. This depedence was analyzed by the mathematical model and the thermal conductivity of selected materials was obtained. Measurements were performed with the non-stationary method on the Fitch's instrument. Dependence of the temperature and time was followed with thermocouple and through the transmition system ADAM data were transferred to the personal computer. Data were evaluated by non-linear regresion method by ThermaCon software. Gauss-Newton method for evaluating of required statistical parameters was used in software development. These parameters were used for the thermal conductivity coefficient calculation of the selected plastic and building trade materials.
Software SoundAb and software ThermaCon were developed in the course of this Ph.D. study. The first one was used for controlling measurement as well as for evaluation of the acoustic properties of the studied samples. Second software was developed for the controlling measurements of thermal propeties. Latest information systems technologies for developing of these softwares were used such as Microsoft Visual Studio 2005 development environment and database platform Microsoft Access 2003. A three-layers architecture was used as well.
Simulations of the acoustical pressure incidence on the flat plate formed by selected materials under study were performed in the SAMCEF sofware platform. The latter simulation environment works with the Finite elements method. In the same software the simulations of thermal stress of flat plates were accomplished.
The suitability of application of studied building trade and plastic materials was judged with respect to their acoustic and thermal performance.
Building materials, Plastic materials, Acoustic properties, Thermal properties, Sound absorption coefficient, Frequency, Thermal conductivity, Non-stationary method, Plasterboard, Mineral wool, Expanded polystyrene, Polyvinyl chloride, Polypropylene, Wallpaper with PVC surface, PP carpet, Finite element method, FEM, SAMCEF software, Three-layers architecture, .NET Framework, MS Visual Studio 2005, Kundt's tube
Length of the covering note
-
Language
CZ
Annotation
Tato práce se zabývá akustickými a tepelnými vlastnostmi vybraných stavebních a plastových materiálů. Pro měření byly vybrány materiály - minerální vlna, sádrokarton, expandovaný polystyren, PP koberec, papírová tapeta s PVC povrchem, polypropylen a polyvinychlorid.
Byla měřena a vyhodnocena závislost koeficientu zvukové pohltivosti na frekvenci. Měření bylo provedeno na dvoumikrofonové impedanční Kundtově trubici společnosti Brüel&Kjaer v rozsahu 16 - 6300 Hz. Byla navržena kombinace těchto materiálů za účelem získání lepších akustických charakteristik.
Dále byla měřena a vyhodnocena závislost teploty na čase a pomocí matematického modelu stanoven koeficient tepelné vodivosti a tepelný odpor vybraných materiálů. Měření bylo provedeno nestacionární metodou na zařízení podle Fitche. Závislost teploty na čase byla snímána pomocí termočlánku a převodního systému ADAM do počítače, kde tato data byla vyhodnocena nelineární regresí v programu ThermaCon, který používá Gauss-Newtonovu metodu pro vyhodnocení potřebných matematických parametrů. Tyto parametry byly následně použity pro vyhodnocení tepelné vodivosti měřených stavebních materiálů.
Byly vyvinuty programy SoundAb a ThermaCon, které jsou určeny ke správě a vyhodnocení měření akustických a tepelných vlastností vybraných stavebních a plastových materiálů. Byly použity nejnovější informační technologie pro vývoj těchto programů - vývojové prostředí Microsoft Visual Studio 2005 a databázová platforma Microsoft Access 2003. Při vytváření programu byl daný důraz na třívrstvou architekturu.
Byly vytvořeny simulace působení akustického tlaku na rovinnou desku pro vybrané materiály v simulačním prostředí SAMCEF software pomocí metody konečných prvků. Dále byly vytvořeny simulace tepelného namáhání desek, tvořených vybranými materiály.
Byla vyhodnocena vhodnost použití vybraných stavebních a plastových materiálů vzhledem k jejich akustickým a tepelným vlastnostem.
Annotation in English
This work is focused on the acoustic and thermal properties of the selected building and plastic materials.
Measurements were accomplished with mineral wool, plasterboard, expanded polystyrene, polypropylene carpet, wallpaper with polyvinyl chloride surface, polypropylene and polyvinyl chloride.
Dependence of the sound absorption coefficient on frequency was measured and evaluated. Measurements were performed on Brüel&Kjaer two-microphone impedance Kundt's tube in the range of 16 to 6300 Hz. Combinations of these materials for better acoustic characterization were proposed.
Time dependence of temperature was measured and evaluated for determination of thermal conductivity. This depedence was analyzed by the mathematical model and the thermal conductivity of selected materials was obtained. Measurements were performed with the non-stationary method on the Fitch's instrument. Dependence of the temperature and time was followed with thermocouple and through the transmition system ADAM data were transferred to the personal computer. Data were evaluated by non-linear regresion method by ThermaCon software. Gauss-Newton method for evaluating of required statistical parameters was used in software development. These parameters were used for the thermal conductivity coefficient calculation of the selected plastic and building trade materials.
Software SoundAb and software ThermaCon were developed in the course of this Ph.D. study. The first one was used for controlling measurement as well as for evaluation of the acoustic properties of the studied samples. Second software was developed for the controlling measurements of thermal propeties. Latest information systems technologies for developing of these softwares were used such as Microsoft Visual Studio 2005 development environment and database platform Microsoft Access 2003. A three-layers architecture was used as well.
Simulations of the acoustical pressure incidence on the flat plate formed by selected materials under study were performed in the SAMCEF sofware platform. The latter simulation environment works with the Finite elements method. In the same software the simulations of thermal stress of flat plates were accomplished.
The suitability of application of studied building trade and plastic materials was judged with respect to their acoustic and thermal performance.
