E__Gradbena fizika_SKRIPTA_TISK.pdf

Transkripcija

1 .

2 VIRI Kazalo Vsebina I. Prenos toplote in energijska uèinkovitost stavb 7 II. Navlaževanje gradbenih konstrukcij 121 III. Svetlobno ugodje in osvetlitev stavb IV. Akustika in zavoèna zašèita stavb V. Potek in znaèilnosti požarov v stavbah VI. Okolje in lokalno podnebje v mestih

3 I. Prenos toplote in energijska uèinkovitost stavb sevalna toplotna prestopnost (W/m 2 s K) IR,1 0,88 IR,1 0,88 IR,2 0,08 IR,2 0,88 IR,1 0,08 IR,2 0, razlika temperatur stekla T1-T 2 (K) Slika I.55.: Sevalna toplotna prestopnost med stekli v okenski zasteklitvi je odvisna od emisivnosti dolgovalovnega toplotnega sevanja IR površin stekel; naravno steklo ima visoko emisivnost ( IR ~ 0,88), zato na površino stekel nanesemo tanke nizkoemisijske nanose z IR ~ 0,05-0,10; pri nizki emisivnosti nanosa zadostuje nanos na samo eni površini stekel v regi. Slika I.56.: Trojni odsev plamena pokaže, da je na površini stekla nanešen tanek nizkoemisijski nanos. sevanja ( R med 0,1 in 0,15). V sodobnih zasteklitvah uporabljamo mehke nanose z emisivnostjo IR manjšo od 0,05, zato zadostuje že nanos na enem od stekel v regi. Toplotno prehodnost zasteklitve znižamo tudi z veè zaporednimi regami in veè nizkoemisijskimi nanosi, po enem v vsaki regi. Okvirne vrednosti toplotnih prehodnosti razliènih zasteklitev navaja tabela I.9. Okenske okvirje izdelujemo predvsem iz lesa, umetnih snovi ali kovin (aluminija). Na izbiro snovi vplivajo mehanska trdnost, pogostost vzdrževanja, cena in zahtevana toplotna prehodnost okvirja U okv. Pri okenskih okvirjih iz lesa dosežemo zahtevane toplotne prehodnosti s polnim profilom debeline med 70 in 100mm. Pri okvirjih izdelanih iz umetnih snovi ali kovine toplotno prehodnost zmanjšamo z delitvijo okvirja na prekate ali komore in prekinitvami toplotnih mostov, ki nastanejo na rebrih profila okvirja. Kljub temu je toplotna prehodnost takega okvirja višja kakor pri okvirjih, izdelanih iz lesa. Okna, ki so primerna za vgradnjo v energijsko varène stavbe, imajo v okvir vstavljene sloje toplotne izolacije tako, da toplotna prehodnost okvirja U okv ni veèja od toplotne prehodnosti zasteklitve U s - na primer okna, ki jih vgrajujemo v pasivne stavbe, morajo imeti toplotno prehodnost zasteklitve in okvirja manjšo od 0,8 W/m 2 K. Distanènik med stekli ima veè nalog. Z uporabo primarnega in sekundarnega tesnila zagotavlja tesnost rege v zasteklitvi. Poleg tega je napolnjen s snovjo (na primer s silikagelom), ki s procesom adsorpcije veže molekule vodne pare, ki prehajajo v rego zasteklitve z difuzijo ter tako znižuje temperaturo rosišèa. Zato se stekla na površini v regi tudi pri nizkih temperaturah ne rosijo. Ko sonèno sevanje segreje okno in adsorpcijsko snov, ta odda molekule vodne pare brez nevarnosti za rosenje stekla. Na distanèniku nastane toplotni most, ki ga vrednotimo s korekcijskim faktorjem toplotnega mostu d. Odvisen je od snovi, iz katere je izdelan distanènik. Za klasièni Al distanènik je d ~ 0,10 W/mK, za distanènik izdelan iz umetne mase pa le 0,03-0,04 W/mK. Slika I.57.: Distanènik ima odprtine, skozi katere prehajajo molekule vodne pare v adsorpcijsko snov; na distanèniku so navedene tudi osnovne lastnosti zasteklitve. Slika I.58.: Okenski okvir izdelan z umetne mase; profil okvirja je deljen na prekate ali komore, s katerimi poveèamo upor prehoda toplote; okvir na sliki 5 komorni [6]. Slika I.59.: Okvir okna, ki je primeren za vgradnjo v energijsko varènih stavbah, ima dodatno toplotno izolacijo in aluminijast zašèitni okvir na zunanji strani okvirja, zasteklitev je troslojna z nizkoemisijskim nanosom na površini mejnih stekel proti regam, ki so napolnjene s kriptonom [6]. Gradbena fizika 45

4 I. Prenos toplote in energijska uèinkovitost stavb I.9. Energijska uèinkovitost stavb vodna energija 3,9% jedrska energija premog 20,4% 20,3% OVE 6,4% nafta plin 36,5% 12,5% Slika I.154.: V letu 2007 smo v Sloveniji pretvorili 307 PJ primarne energije, predvsem iz fosilnih goriv premoga, nafte in plina [49]. Raba energije v Sloveniji in EU se poveèuje in to kljub opozorilom, da trenutna oskrba z energijo, ki je znaèilna za razvite družbe, ni trajnostna in vodi k podnebnim spremembam. V Sloveniji smo leta 2007 pretvorili 307 PJ primarne energije, veèino primarne energije smo zagotovili s fosilnimi gorivi. V strukturi konène energije izstopa toplota s skoraj poloviènim deležem (48%), sledijo tekoèa fosilna goriva za pogon prometnih vozil (32%) in elektrièna energija (z 22% deležem). Dobro tretjino vse konène energije v Sloveniji pretvorimo v stavbah. Razvoj tehnologij materialov in gradnje ter vrsta evropskih direktiv na podroèju energijske uèinkovitosti stavb, je v zadnjem desetletju pripomogla k precej nižji rabi toplote in elektriène energije v novozgrajenih stavbah. Na uèinkovito ravnanje z energijami in njihovo pretvarjanje v stavbah vplivamo z razliènimi ukrepi: ne energetska raba 5,5% industrija 32% stavbe 32% transport 30,5% Slika I.155.: V Sloveniji v stavbah porabimo tretjino vse konène energije. s toplotno tehniènimi lastnostmi stavb, na primer ustreznimi toplotnimi prehodnostmi gradbenih konstrukcij U, ustrezno povpreèno toplotno prehodnost ovoja stavbe Um oz. H t, ustrezno tesnostjo stavbe n 50, ustreznim senèenjem transparentnih površin na ovoju stavbe poleti; uèinkovitimi nizkoeksergijskimi (low-ex) sistemi stavbnih instalacij, ki vkljuèujejo sisteme ogrevanja, prezraèevanja, hlajenja, pripravo tople sanitarne vode in razsvetljavo ter sisteme za njihovo vodenje; sistemi energijske oskrbe, ki jih zagotavlja država s svojo razvojno in energetsko politiko; uvajanjem tehnologij za izkorišèanjem obnovljivih virov energije, predvsem sonène energije s solarnimi sistemi za ogrevanje in hlajenje stavb in proizvodnjo elektriène energije s fotonapetostnimi sistemi. biomasa ELKO 28,3% 20,4% daljinska toplota 6,4% plin 7,3% elektrièna energija 22,9% Slika I.156.: Struktura konène energije, ki jo porabimo v stavbah; po oceni iz leta 2007 je najpomembnejši energent lesna biomasa; v zadnjih 5 letih se naglo poveèuje tudi število sistemov za pretvarjanje sonène energije v toploto in elektrièno energijo - v letu 2009 smo vgradili m2 sprejemnikov sonène energije in m2 fotonapetostnih modulov. 112 Gradbena fizika SlikaI.157.: Vakuumski sprejemniki sonène energije na ravni strehi Tehnološkega centra Špan na Brezovici, sprejemniki sonène energije na gostišèu na Križni gori (zgoraj), solarni sistem za ogrevanje sanitarne vode na DSU v Teznem in fotonapetostni sistem na stavbah v Weizu.

5 I. Prenos toplote in energijska uèinkovitost stavb i,e o,e zavrženi zrak zunanji zrak odtoèni zrak o,i i,i vpihovan zrak n vdor =0,07.n 50 (h -1 ). Število izmenjav zraka n doloèimo pa podlagi kriterijev kakovosti zraka. Ko stavba ni zasedena mora biti n vsaj 0,2 h -1, med zasedenostjo pa ne pod 0,56 h -1. Èe je v sistem mehanskega prezraèevanja vgrajen prenosnik toplote, v katerem se prenaša toplotni tok iz zavrženega na sveži zrak, se koeficient prenosa toplote zaradi prezraèevanja H v,m zmanjša v razmerju temperaturnega izkoristka prenosnika rek : Slika I.159: Ena od izvedb prenosnika toplote v prezraèevalnem sistemu; temperaturni izkoristek rek je opredeljen z izrazom: i,i i,e i,i i,e rek V Pravilnikih o uèinkoviti rabi energije v stavbah so opredeljeni najmanjši dovoljeni temperaturni izkoristki rek ; za pasivne stavbe mora biti rek veèji od 80%. Tabela I.48: Najveèji dovoljeni specifièni moèi ogrevalnega NH,max in hladilnega sistema Nc,max, kot so opredeljene v Pravilniku o uèinkoviti rabi energije v stavbah iz leta 2008, in najveèja dovoljena specifièna moè ogrevalnega sistema v pasivnih stavbah. Q t Q v 114 Gradbena fizika 1 ; 100 % o,i i,e o,i i,e Q s Q n Q NH NH dobitni sonènega obsevanja notranji viri toplote Slika I.160: Potrebno dovedeno toploto za ogrevanje stavbe Q NH doloèimo s toplotno bilanco energijskih tokov v stavbi. mehansko prezraèevanje vdor zraka W v,m vdor stavbe rek H 0,34 n V 1 V K Specifièna moè ogrevalnega sistema NH je enaka: H V,n ali H V,m HT Hv W NH i e,p 3 V m e Najveèja dovoljena specifièna moè ogrevalnega sistema je navedena v tabeli I.48. Specifièna moè hladilnega sistema NC (W/m 3 ) se doloèa na temelju urne toplotne bilance stavbe v poletnem projektnem dnevu, ki vkljuèuje tudi sonèno sevanje in notranje vire toplote. Najveèja dovoljena specifièna moè sistema za hlajenje je navedena v tabeli I.48. leto izida najveèja dovoljena specifièna moè pravilnika ogrevalnega NH,max in hladilnega NC,max sistema 2002 brez omejitev 2008 Ve W W NH,max 2 10 fo 0,1 n V 3 stavbe m NC,max 24 3 m 2010 brez omejitev pasivne stavbe W W NH,max 10 3,2 2 3 m (A u) m (V e ) najveèja dovoljena dovedena oziroma koristna toplota za ogrevanje stavbe Q NH ; je najbolj uveljavljen kriterij po katerem ocenjujemo in razvršèamo stavbe. Q NH doloèimo z energijsko bilanco tokov toplotnih izgub in toplotnih dobitkov v delu leta, ko stavbo ogrevamo: kwh QNH Qt Qv NH Qs Qn a V izrazu so Q t (kwh/a) transmisijske toplotne izgube zaradi prehoda toplote v gradbenih konstrukcijah, Q v (kwh/a) toplotne izgube zaradi prezraèevanja, Q s (kwh/a) dobitki naravnega ogrevanja stavbe s sonènim obsevanjem in Q n (kwh/a) notranji viri toplote, ki jo oddajajo ljudje in naprave. Uèinek toplotnih virov NH opredeljuje v kakšni meri se sonèno obsevanje in notranji viri toplote pretvorijo v toploto za ogrevanje stavb. Odvisen je od shranjevanja toplote v gradbenih konstrukcijah in razmerja med toplotnimi dobitki in toplotnimi izgubami (primer na sliki I.160). Potrebno letno dovedeno toploto Q NH doloèimo

6 II. Navlaževanje gradbenih konstrukcij Slika II.18.: Stanovanji v veèstanovanjskem objektu; levo stanovanje s starimi okni (n 50 =14h -1 (!)) in desno novimi (n 50 =2,4 h -1 ) [12]. Gradbena fizika v praksi Diagrama na slikah prikazujeta temperaturi i in relativni vlažnosti i zraka v dveh stanovanjih v starejšem veèstanovanjskem objektu ter temperaturo okolice e v desetdnevnem zimskem obdobju. Prvo stanovanje (levo na sliki II.18.) ima stara lesena dvokrilna okna, drugo stanovanje (desno) pa nova okna s plastiènim okvirjem in zasteklitvijo s toplotno prehodnostjo (U =1,3 W/m2 K). Z metodo vrat z ventilatorjem (glejte poglavje I.2.4.) je bila izmerjena zrakotesnost obeh stanovanj. Pri nadtlaku 50 Pa je število izmenjav zraka v stanovanju s starimi okni n 50 =14h -1 in v stanovanju z novimi okni n 50 =2,4 h -1. Ta vrednost je le nekoliko višja od dovoljene s predpisom (n 50,max =2,0 h -1 ). Meritve relativne vlažnosti zraka v stanovanju so pokazale, da je vlažnost zraka skoraj ves èas višja od 60%, kar ni neustrezno. Nasprotno pa je stanovanje s starimi okni bolj prezraèevano in je zato povpreèna relativna vlažnost zraka i okoli 35%, kar je ustrezno. Tudi ta primer kaže na pomembno vlogo ustreznega prezraèevanja pri zagotavljanju ustrezne vlažnosti zraka v bivalnih prostorih z vidika bivalnega ugodja. Ob tem pa moramo seveda zagotoviti, da prezraèevanje poteka ob najmanjši možni porabi energije, kar v primeru, ki ga opisujemo ni izpolnjeno! 30,0 80,0 25,0 80,0 25,0 70,0 20,0 70,0 Temperatura ( C) 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0-10,0 0,0 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 ura v dvenu Ti Te rel.vlažnost 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 relativna vlažnost (%) Temperatura ( C) 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0-10,0 0,0 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 12:00 ura v dvenu Ti Te rel.vlažnost 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 relativna vlažnost (%) možen ukrep, s katerim prepreèimo kondenzacijo na površini je tudi temperiranje gradbenih konstrukcij; konstrukcijo v podroèju do 1 metra nad tlemi segrevamo preko celega leta na temperaturo med 15 C in 20 C s z ogrevalnimi cevmi, ki so položene v parapetu. Površinske temperature so zato višje, nižja pa je vlažnost zidov. Metodo pri nas uporabljamo predvsem v starejših, spomeniško zašèitenih objektih. Uporabniki ugotavljajo, da je kakovost zraka boljša, poslikave in oprema pa bolj obstojne. Slika II.19.: Grelne cevi so v parapetu cerkve Sv. Petra in Pavla v Zagorju ob Savi vgrajene v dveh nivojih. Preko celega leta v njih kroži voda s temperaturo med 25 C in 30 C. Ker ima cerkev vgrajen solarni ogrevalni sistem, je tako ogrevanje energijsko uèinkovito in cenovno ekonomièno. Gradbena fizika 149

7 III. Svetlobno ugodje in osvetlitev stavb pogosto je zahtevano trajanje vsaj 2 uri 19. februarja. Ponekod je predpisano minimalno skupno trajanje osonèenja v daljšem èasovnem obdobju - na primer vsaj 25% teoretièno mogoèega trajanja v šestih zimskih mesecih (med septembrom in marcem). Poznani so primeri, ko je zahtevano trajanje osonèenja povezano s številom bivalnih prostorov v stanovanju. Slika III.70.: Sodobne elektronske naprave imajo vgrajen elektronski kompas ter GPS in na posnetkih lahko samodejno prikažejo tudi pot sonca [20]. Trajanja osonèenja lahko doloèimo s fotografskimi posnetki, z grafiènimi metodami ali raèunalniškimi orodji. Fotografske posnetke okolice izdelamo kot panoramske ali cilindriène (fish eye), ki jih prekrijemo z diagramom sonène poti. Grafièno trajanje osonèenja ugotavljamo za posamezno toèko s polarnim ali cilindriènim diagramom sonène poti v katerega vrišemo objekte v okolici, ki toèko senèijo. Postopek temelji na naslednjih korakih: na tlorisu doloèimo mejne toèke na objektih, ki senèijo analizirano toèko (v primeru, ki ga prikazuje slika III.66., so to toèke A do C na objektu 1 in D do H na objektu 2) in izmerimo azimute teh mejnih toèk - njihove kotne odmike od nebesne smeri juga; Slika III.71.: Tloris stavbe s toèko, za katero ugotavljamo trajanje osonèenja ter objekta 1 in 2 pred stavbo, ki analizirano toèko senèita [21]. mejna toèka višinski kot [ ] azimuti mejnih toèk [ ] A B C 32 0 D 8-7 E F 7-30 G H Tabela III.9.: Višinski koti in azimuti mejnih toèk na obeh objektih, ki senèita analizirano toèko iz primera. Slika III.72.: Azimute mejnih toèk na objektih pred toèko, za katero doloèamo trajanje osonèenja, doloèimo na tlorisu. na tlorisu izmerimo tudi oddaljenost L posamezne mejne toèke od analizirane toèke, na narisu razliko h v višini med mejnimi toèkami in analizirano toèko; izraèunamo kotno višino mejnih toèk z izrazom: h tan L mejne toèke vrišemo v diagram sonène poti in jih povežemo v silhueto obeh objektov; dodamo še mejna azimutna kota Gradbena fizika 205

8 IV. Akustika in zvoèna zašèita stavb V tabeli spodaj je izraèunana potrebna ekvivalentna absorpcijska površina in zvoèna absorptivnost stropa. Iz podatka za zvoèno absorptivnost pri frekvenci 500 Hz in slike IV.41. doloèimo razred zvoène absorptivnosti. površina, elementi ekvivalentna absorpcijska površina po Sabinu A (m 2 ) pri srednjih frekvencah oktavnih obmoèij (Hz) tla(20 m 2 ) 0,4 0,4 0,6 0,8 1,0 1,0 stoli (100 m 2 ) 5,0 5,0 5,0 5,0 8,0 5,0 stene mavène ploèe 11,4 17,1 22,8 28,5 34,2 45,6 (570 m 2 ) stene, perforerane 7,8 26,4 29,7 27, plošèe iz vlaken (30 m 2 ) skupaj 24,6 48,9 58,1 61,6 73,2 81,6 potrebna 73,2 48,9 39,7 36,2 24,6 16,2 ekvivalentna absorpcijska površina stropa (m 2 ) potrebna zvoèna absorptivnost stropa 0,49 0,33 0,26 0,24 0,28 0,11 Rešitev: Površina stropa bo morala imeti zvoèno absorptivnost razreda E. V kompleksnih in veèjih že zgrajenih prostorih preverjamo odmevni èas s preizkusi. V prostor namestimo vir zvoka, ki oddaja beli ali pink šum. Raven zvoènega tlaka merimo z mikrofonom in analiziramo v terènih frekvenènih obmoèjih. Ker je pogosto zvok oziroma hrup ozadja (na primer hrup, ki prihaja v prostor iz zunanjega okolja) tako velik, da ne moremo zagotoviti zmanjšanja zvoène ravni za 60 db, se zadovoljimo z zmanjšanjem za 30 db. Tako dobimo odmevni èas T 30, ki ga preraèunamo v podatek za T 60 z izrazom: tl p,30bb T60 60 s 30 Gradbena fizika v praksi [4] S preizkusom smo doloèili odmevni èas v predavalnici Fakultete za arhitekturo. Meritve se opravijo v praznem prostoru. Vir šuma je oddajal pink šum enakomerno v vse smeri v prostoru. Namešèen je bil na mestu govorca. Raven zvoènega tlaka smo merili na dveh mestih, v prvi in zadnji vrsti sedežev. Odmevni èas je bil doloèen za terèna frekvenèna obmoèju v obmoèju med 50 Hz in Hz. Meritve so izvedli sodelavci Laboratorija za akustiko Razvojnega instituta Klima in Fakultete za strojništvo v Ljubljani. Slika IV.45.: Pleènikova predavalnica na Fakulteti za arhitekturo v Ljubljani (levo), vir pink šuma je izotropen, torej oddaja zvok enakomerno v vse smeri v prostoru (desno). 250 Gradbena fizika

9 V. Potek in znaèilnosti požarov v stavbah Z vidika gradbene fizike in zahtev požarne varnosti v stavbah potek požara razdelimo na obdobje pred preskokom plamena (angl. pre-flashover) in obdobje po preskoku (angl. postflashover). V prvem obdobju moramo zagotoviti varno evakuacijo stanovalcev, zato je pomembno, kako se gradbene snovi odzivajo na ogenj in kako nastale dimne pline odvajamo s podroèja gibanja ljudi. V obdobju po preskoku plamena pa je pomembno, da gradbene konstrukcije ohranijo nosilnost in prepreèijo širjenje požara na sosednje požarne sektorje ali stavbe. Zato je z vidika požarne varnosti v tem obdobju pomembna požarna odpornost gradbenih konstrukcij. toplotni tok Q (kw) A B C D èas (s) Slika V.4.: Požarni preizkus gorenja pograda v štirih obdobjih: obdobju razvoja požara (A,B), v trenutku preskoka plamena (flashover, C) in v obdobju pojemanja požara (D) [4]. zraèna rega mavèna plošèa votla opeka polna opeka debelina opeke 100 mm 150 mm 200 mm 200 mm požarna odpornost (min) Slika V.5.: Požarna odpornost opeènih gradbenih konstrukcij; definicija požarne odpornosti je navedena v poglavju V.7.2 [2]. V.4. Odziv gradbenih snovi pri požaru Opeka je negorljiva snov in ne poveèuje požarne obremenitve stavb. Prve predpise o obvezni uporabi opeke zaradi požarne varnosti zasledimo v 17. stoletju po požaru v Londonu (1666). V požaru se opeène stene redko poškodujejo. Iz opeke se pri požaru ne izloèajo plini in saje, ima visoko toplotno vpojnost zato se med požarom sprošèena toplota delno absorbira in shrani v opeènih stenah. Požarna odpornost opeènih sten je odvisna od debeline stene ter višine in dolžine gradbene konstrukcije. Z uporabo opeke dosežemo najveèjo požarno odpornost gradbenih konstrukcij. Posledica izpostavljenosti jekla visokim temperaturam pri požaru je znižana tlaèna in natezna trdnosti ter velik temperaturni raztezek. Tlaèna in natezna trdnost konstrukcijskega jekla se praktièno prepolovita, že ko se jeklo segreje na 550 C. Zaradi velike toplotne prevodnosti ter razmerja med površino, na kateri prestopa toplotni tok, in prostornino, se celotni jekleni nosilec hitro segreje in razteza. 10 m dolg jeklen nosilec se pri povišanju temperature na 550 C 282 Gradbena fizika

10 VI. Okolje in lokalno podnebje v mestih ogrevanje s sonèno energijo J relativna vlažnost zraka e (%) 100% 80% 60% 40% podroèje toplotnega ugodja viri toplote v stavbi F M A prezraèevanje M J J 20% shranjevanje toplote in noèno hlajenje gradbenih konstrukcij hlapilno hlajenje v stavbi zagotovimo s katero od tehnologij naravnega ogrevanja in hlajenja stavb. Med te tehnologije uvršèamo naravno ogrevanje s soncem, izkorišèanje notranjih virov toplote v stavbi, uravnavano prezraèevanje, hlapilno hlajenje zraka pred vstopom v stavbo in naravno hlajenje s shranjevanjem toplote in hladu v gradbenih konstrukcijah temperatura zraka e ( C) Slika VI.1.: Bioklimatski diagram za Ljubljano z vrisanimi obmoèji povpreènih najnižjih in najvišjih dnevnih temperatur e ter vlažnosti zunanjega zraka e v prvih sedmih mesecih leta; prikazane so tudi tehnologije naravnega ogrevanja in hlajenja, s katerimi lahko, v posameznih obdobjih leta, zagotovimo v stavbah primerno toplotno ugodje. VI.3. Lokalne podnebne znaèilnosti mestnega okolja (B. Vidrih, S. Medved) Slika VI.2.: Veèja gostota pozidave, naèin gradnje sodobnih mest, velika poraba energije in izpusti onesnažil so razlog za nastanek toplotnih otokov v mestih in oblikovanje uliènih kanjonov. Med znaèilne lastnosti mestnega okolja uvršèamo oblikovanje lokalnega podnebja ali mestnih podnebnih znaèilnosti, z naslednjimi lastnostmi: nastanejo toplotni otoki; zaradi veèje gostote pozidave in naèina gradnje sodobnih stavb, se moèno poveèa kolièina shranjene sonène energije, kar ima za posledico, da so v mestih temperature višje kakor na podeželju; k nastanku in jakosti toplotnega otoka dodatno prispevajo manjše sevalno hlajenje površin zaradi višjih in ožjih ulic ter manjše ozelenjene in vodne površine; spremenijo se tokovne razmere; naravno gibanje zraka v ulicah mest se zaradi višjih stavb in ožjih ulic preoblikuje, kar vpliva tako na temperature, kakor tudi na redèenje škodljivih snovi, ki jih sprošèamo v ozraèje; oblikujejo se t.i. uliène soteske; spremeni se sonèno sevanje; zaradi manjše prepustnosti, ki je posledica bolj onesnaženega ozraèja, se spremeni sonèno obsevanje; zaradi raztrosa sonènih žarkov na molekulah plinov in trdnih delcev, pa zmanjša število sonènih ur; spremenjena je kolièina padavin in režim vodotokov, kot posledica bolj onesnaženega ozraèja z veèjim številom trdnih delcev, ki so kondenzacijska jedra; padavine so bolj izrazite, s površja pa hitro odteèejo, saj se ne zadržijo na ozelenjenih površinah. Med opisanimi pojavi sta pomembna predvsem nastanek toplotnega otoka in oblikovanje specifiènih razmer v uliènih kanjonih. Opisali jih bomo v nadaljevanju. 308 Gradbena fizika