Course detail

Theory of Energy and Environment of Buildings

FAST-DTB043Acad. year: 2026/2027

Solution of sectorial problem from selected field in energy balance of buildings, energy performance of building services and building environment completed to theoretical and in some case experimental papers.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

8

Assignment to study programme types

Doctoral

Mode of study

Not applicable.

Department

Institute of Building Services (TZB)

Entry knowledge

Applied physics, applied mathematics, computer modelling, english language, basic of experimental measurements in Building services, basics of energy evaluation of buildings, indoor building microclimate.

Rules for evaluation and completion of the course

Extent and forms are specified by guarantor’s regulation updated for every academic year.

Aims

Theoretical and experimental knowledge required for solution of energy balace of buildings, heat and mass transfer in building services systems and assuring of indoor environment quality.

Study aids

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

ASHRAE Handbook—Fundamentals. ASHRAE, 2025.Základní referenční dílo pro termodynamiku, psychrometrii, přenos tepla, klimatická data, tepelné zátěže, vnitřní prostředí a návrh systémů HVAC. Vydání 2025 má více než 1 100 stran a aktualizované kapitoly napříč uvedenými oblastmi.  (EN)
HENS, H. Building Physics – Heat, Air and Moisture: Fundamentals, Engineering Methods, Material Properties and Exercises. 4th ed. Wiley, 2023.Klíčová teoretická učebnice pro přenos tepla, vzduchu a vlhkosti, HAM procesy, obálku budovy a dynamické chování konstrukcí.  (EN)
HENSEN, J. L. M.; LAMBERTS, R., eds. Building Performance Simulation for Design and Operation. 2nd ed. Routledge, 2019.Pokrývá energetické a tepelné modely, proudění vzduchu, vlhkost, denní osvětlení, chování uživatelů, řízení systémů, městské modelování a propojení BIM s výkonovou simulací. (EN)
HOWELL, R. H. et al. Principles of Heating, Ventilating, and Air Conditioning. 10th ed. ASHRAE.Výklad základních principů HVAC založený na aktuálním vydání ASHRAE Handbook—Fundamentals 2025. Vhodný zejména pro studenty, kteří nemají dostatečně hluboký základ z techniky prostředí.  (EN)
CHYSKÝ, J.; HEMZAL, K. a kol. Větrání a klimatizace. Bolit-B press, 1993 – kvalitní teoretická klasika pro termodynamiku vlhkého vzduchu, proudění a klimatizační procesy; technické a normové údaje je však nutné aktualizovat.  (CS)
OSTRÝ, M.; BRZOŇ, R. Stavební fyzika – Tepelná technika v teorii a praxi. Brno: Litera, 2014. ISBN 978-80-214-4879-7.Praktické propojení fyzikálních principů, okrajových podmínek a výpočtových postupů. (CS)
VAVERKA, J.; HIRŠ, J.; SKOTNICOVÁ, I. a kol. Stavební tepelná technika a energetika budov. Brno: VUTIUM, 2006. Nejobsáhlejší český základ pro šíření tepla, vlhkostní chování konstrukcí, tepelnou stabilitu, tepelnou ochranu a energetické hodnocení budov. Přestože je starší, fyzikální a výpočtový základ zůstává pro doktorské studium relevantní. (CS)

Recommended reading

ASHRAE Guideline 14-2023 – Measurement of Energy, Demand, and Water Savings. Doporučený podklad pro normalizaci dat, kalibraci modelů, stanovení referenční spotřeby a vyhodnocování úspor.  (EN)
ATTIA, S. Net Zero Energy Buildings: Concepts, Frameworks, and Roadmap for Project Analysis and Implementation. 2nd ed. Elsevier, 2025.Pro budovy s nulovými emisemi, optimalizaci návrhu, obnovitelné zdroje, provozní hodnocení a přechod od NZEB k dekarbonizovaným budovám. (EN)
DARULA, S.; KAŇKA, J.; MOHELNÍKOVÁ, J. Osvětlení denním světlem. Praha: Informační centrum ČKAIT, 2024. ISBN 978-80-88265-48-1.Aktuální česká monografie pro denní osvětlení, světelnou pohodu a vazbu denního světla na energetickou náročnost budov.  (CS)

Classification of course in study plans

  • Programme DPA-S Doctoral 2 year of study, winter semester, compulsory-optional
  • Programme DKA-S Doctoral 2 year of study, winter semester, compulsory-optional
  • Programme DPC-S Doctoral 2 year of study, winter semester, compulsory-optional
  • Programme DPC-S Doctoral 2 year of study, winter semester, compulsory-optional

Type of course unit

 

Lecture

39 hours, optionally

Teacher / Lecturer

Syllabus

  • 1. Submission and definition of subject.
  • 2. Individual study of technical literature.
  • 3. Creation of literature backround research.
  • 4. Creation of model for problem solution.
  • 5. Definition of problem boundary conditions.
  • 6. Definition of simplification conditions for problem solution.
  • 7. Self theoretical solution of problem.
  • 8. Experimental calibration of theoretical solution of problem.
  • 9. Changes and verification of theoretical solution of problem.
  • 10. Elaboration and generalization of solving problem outputs.
  • 11.–12. Elaboration of writen output.
  • 13. Prezetation and discussion about compiled work (papers).