Predavanje razmatra dinamičke termičke karakteristike
omotača zgrade i njihov sve veći značaj u projektovanju
energetski efikasnih zgrada. Dinamičko termičko ponašanje
građevinskih elemenata — koje obuhvata nestacionarni prenos
toplote, toplotnu inerciju, vremenski (fazni) pomak i
faktor prigušenja temperaturne oscilacije, kao i uticaj
promenljivih optičkih karakteristika elemenata omotača i
režima ventilacije — ima značajnu ulogu u formiranju
unutrašnje temperature i toplotnih opterećenja sistema za
grejanje, ventilaciju i klimatizaciju u uslovima
promenljivih spoljašnjih uticaja. Savremena istraživanja
pokazuju da stacionarni pokazatelji performansi omotača
nisu dovoljni za pouzdano predviđanje energetskih
performansi zgrada, naročito u klimatskim uslovima sa
izraženim dnevnim temperaturnim oscilacijama ili u
objektima sa povremenim radom sistema za grejanje,
ventilaciju i klimatizaciju. Napredni fasadni sistemi, kao
što su dinamičke, adaptivne, ventilisane i klimatski
responzivne fasade, mogu značajno smanjiti potrebe za
hlađenjem i grejanjem, često nadmašujući performanse
konvencionalnih statičkih fasada za 30–65% zahvaljujući
regulaciji prenosa toplote, strujanja vazduha i sunčevih
dobitaka u realnom vremenu. U predavanju se takođe ističe
kako dinamička termička svojstva utiču na dimenzionisanje
sistema za grejanje, ventilaciju i klimatizaciju,
strategije njihovog rada i uslove termičkog komfora, kao i
kako integrisana optimizacija omotača zgrade i HVAC sistema
može dovesti do značajnih energetskih ušteda, kako kod
novih zgrada tako i kod rekonstrukcija. Pored toga,
razmatraju se i aspekti održavanja, pri čemu se naglašava
da praćenje dinamičkih performansi fasada omogućava
pravovremeno otkrivanje degradacije sistema i očuvanje
dugoročne energetske efikasnosti. Sveukupno posmatrano,
razumevanje i primena dinamičkih termičkih karakteristika
predstavljaju važan preduslov za projektovanje
visokoperformantnih, klimatski responzivnih i otpornijih
zgrada.

U radu je analiziran transport toplote i temperaturska
raspodela unutar različitih tipove višeslojnih zidova od
interesa u građevinarstvu, kod kojih je jedan od slojeva od
betona. Razmatran je nestacionarni slučaj transporta
toplote u vremenskom domenu. Pretpostavljeno je da su svi
slojevi unutar posmatrane strukture homogeni i da su
fizički i termalni parametri materijala od kojih je
struktura sastavljena konstantni i nezavisni od
temperature. Predstavljeni su rezultati za četiri vrste
betona:uobičajeni konstruktivni beton, beton sa
recikliranim betonskim agregatom kao i betoni sa delimičnom
zamenom cementa letećim pepelom i zgurom visokih peći. Iz
prikazane analize proizilazi da je modelovanje transporta
toplote korišćenjem električnih analogija, odnosno RC kola,
potpuno ekvivalentno numeričkom rešavanju polazna
parcijalne diferencijalne jednačine (Furijeova jednačina)
zajedno sa korespondentnim početnim i graničnim uslovima,
korišćenjem prostorne diskreditacije. Polazna
nestacionarna Furijeova jednačina je predstavljena
odgovarajućim sistemom običnih diferencijalnih jednačina
prvog reda. Posmatrani sistem je rešen u vremenskom domenu.
Prikazani su numerički rezultati u vremenskom i frekventnom
domenu koji predstavljaju pobudu na impulsni temperaturski
odziv na spoljašnjim površinama zida. Dobijeni numerički
rezultati su upoređeni sa analitičkim rešenjima.

U radu je razmatrana numerička simulacija nelinearnog
transporta toplote u višeslojnoj planarnoj strukturi sa
temperaturski zavisnim parametrima. Analiziran je
nestcionaran slučaj pri čemu je usvojeno da je termičaka
provodnost jednog ili više slojeva unutar posmatrane
planarne struktute temperaturno zavisna dok su ostali
parametri materijala konstantni. Prostornom diskretizacijom
i korišćenjem metoda konačnih razlika polazna parcijalna
diferencijaln jednačina je svedena na nelinearni sistem
običnih diferencijalnih jednačina sa odogovarajućim
graničnim i početnim uslovima. Korišćenjem električnih
analogija pokazano je da je dobijeni sitem jednačina
ekvivalnetan nelinearnom RC kolu u kome su pojedine
otpornosti modelovane nelinearnim elementima. Analizirani
su slučajevi linearne i kvadratne temperaturske zavisnosti
termalne provodbosti. U slučaju linearne temperatirske
zavisnosti termalne provodnosti pri rešavanju nelinearnog
sistema korišćen je Pikard-ov metod iteracija, dok su u
slučaju kvadratne temperatiurske zavisnosti poređeni
numerički rezultati dobijeni Njtnov-im i Pokard-ovim
iterativnim metodom. Numerička simulacija je sprovedena u
vremenskom domenu.

У многим физичким системима и експерименталним мерењима
битне су промене скаларног поља (температура, густина
честица или наелектрисања) или флукса тог поља (топлотни
флукс, масени флукс, струја) генерисане побудом на површини
узорка. За моделовање динамике ових промена се често
користе скупљена (lumped) електрична кола са пасивним
елементима (најчешће RC филтрима). У овом раду показујемо
да електрична аналогија дистрибуираног система (система са
расподељеним параметрима) представља тачан опис не само
просторне динамике већ и варијација поља и флукса на
површинама узорка, док скупљени модели настају као
апроксимација, важећа само у ограниченим условима. Кроз
формалну анализу дифузионих процеса, приказ дистрибуираног
система као електричног вода и његову двоприступну (T или
Π) репрезентацију, демонстрирамо када се преносна функција
дифузивног система може апроксимирати RC филтрима а када
таква апроксимација води ка погрешним закључцима. Рад
наглашава да скупљени модели нису аналогија, већ
апроксимација, чија примена мора бити строго контролисана.

Živimo u dobu intenzivnog razvoja raketne industrije i
naglog porasta broja lansiranja tokom godina. Skaliranje
ove delatnosti prate razne posledice i dolazi do
značajnijeg i rastućeg štetnog ekološkog uticaja različitih
tipova raketnih goriva. Postojeća istraživanja na temu
usmerena su uglavnom na pojedinačne aspekte, što otežava
sveobuhvatno poređenje. U ovom radu razvijen je
sveobuhvatan indeks koji omogućava objektivnu evaluaciju
ekološkog uticaja različitih tipova raketnih goriva,
zasnovan na objedinjenju više ekoloških indikatora u
jedinstveni kvantitativni skor: Eco-Rocket Total. Indeks je
zasnovan na principima LCIA (Life Cycle Impact Assessment)
metodologije, uz proširenje metodoloških okvira kroz
integraciju relevantnih indikatora za raketna goriva,
uvođenje težinskih faktora i izračunavanje normalizovanog
brojčanog skora. Podaci su dobijeni pomoću NASA CEA
simulacija i OpenLCA analiza, literature, stehiometrijskih
proračuna i Proxy matematičkih modela i sve dobijene
vrednosti pomnožene su adekvatnim težinskih faktorima.
Rezultati rada verifikovani su poređenjem sa relevantnim
istraživanjima, ali se razlikuju po sveobuhvatnosti
parametara i kvantitativnim rezultatom koji omogućava
direktno poređenje goriva. Dodatno, verodostojnost
dobijenih rezultata proverena je analizom osetljivosti
tokom koje je model pokazao pouzdanost na umerene promene
težinskih faktora. Razvijeni indeks ima više realnih
scenarija upotrebe, pogotovo u evaluaciji ekološkog uticaja
u razvojnim fazama novih raketnih goriva i mogućnost
nadogradnje i prilagođavanja po potrebi.