Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. Návrh dřevostavby s variabilním dělením vnitřního prostoru. Lesnická a dřevařská fakulta

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva

Návrh dřevostavby s variabilním dělením vnitřního prostoru DIPLOMOVÁ PRÁCE

2008/09

Bc. Jaroslav Rychtář

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Návrh dřevostavby s variabilním dělením vnitřního prostoru zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.

Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně dne ……………………

Podpis studenta …………………………

Poděkování:

Dovoluji si touto formou poděkovat za cenné rady při zpracování zadaného tématu vedoucímu diplomové práce doc.Dr.Ing. Zdeňce Havířové a všem, kteří mi pomohli na vzniku této práce.

Jméno posluchače: Jaroslav Rychtář Název diplomové práce: Návrh dřevostavby s variabilním dělením vnitřního prostoru. Name of the diploma thesis: Suggestion of wood construction with variable dividing of interior.

Abstrakt Diplomová práce pojednává o dřevostavbě s variabilním dělením vnitřního prostoru. Navrženy a konstrukčně řešeny jsou dělicí příčky v interiéru, umožňující variabilitu dispozičního řešení. Dělící příčky jsou zde rozděleny dle přemístitelnosti. Pro změnu dispozičního řešení jsou vybrány dvě materiálové varianty dělících příček. V práci je popsána problematika akustických požadavků na vnitřní prostředí u dřevostaveb. Požadovaná tuhost rámové konstrukce dřevostavby je zajištěna statickým systémem výztužných tabulí. Konstrukce stropu umožňuje vytvořit volnou dispozici bez nutnosti vnitřních nosných stěn. Klíčová slova: dřevostavba, rámová konstrukce, dělící stěna, obvodový plášť,zvuk, přemístitelná příčka

Abstract This diploma thesis deals with the topic of wood construction with variable dividing of interior space. There are design and constructional solution of separating wall in interior which enables variable interior layout. Separating walls are divided according to the possibility of their displacing. For the change in interior layout there were chosen two options of separating walls material. This diploma thesis describes the question of acoustic requirements on inner setting of wood constructions. Static system of supporting boards is ensured by the required stiffness of frame construction. Roof construction enables to create open lay-out without necessity to build the inner carrying walls. Key words: timber house, frame constructions, separating wall, external cladding, sound, demountable partition

OBSAH: 1

ÚVOD............................................................................................................. 1

2

CÍL PRÁCE .................................................................................................... 2

3

METODIKA ................................................................................................... 3

4

ŘEŠENÁ PROBLEMATIKA......................................................................... 4 4.1

Životnost ......................................................................................................... 4

4.2

Zásady statického spolupůsobení stavebních konstrukcí................................ 5

4.3

4.2.1

Vodorovné výztužné tabule ............................................................. 6

4.2.2

Výztužné stěny.................................................................................. 7

Zásady zabezpečující akustickou pohodu..................................................... 11 4.3.1

Požadavky stavební akustiky .......................................................... 11

4.3.2

Konstrukční zásady a doporučení pro dřevostavby ........................ 14

4.3.3

Možnosti zlepšení akustických vlastností u konstrukčních prvků u

dřevostaveb ................................................................................................... 15 4.3.4 4.4

5

Zásady ochrany před šířením kročejového zvuku .......................... 18

Vybrané stavební konstrukce........................................................................ 19 4.4.1

Plovoucí podlahy ............................................................................ 19

4.4.2

Dělící stěny ..................................................................................... 20

4.4.3

Rozdělení dělících stěn ................................................................... 25

Návrh konstrukce variabilního domu ........................................................... 28 5.1

Koncept dřevostavby s přípravou na vyšší standart...................................... 28

5.2

Dispoziční řešení a zónování ........................................................................ 28

5.3

Volba konstrukčního systému dřevostavby .................................................. 28

5.4

Základní nosná konstrukce ........................................................................... 29 5.4.1

Obvodový plášť .............................................................................. 29

5.5

6

5.4.2

Vnitřní nosné stěny. ........................................................................ 30

5.4.3

Vodorovná výztužná tabule – základová deska .............................. 30

5.4.4

Stropní konstrukce .......................................................................... 32

5.4.5

Střešní konstrukce........................................................................... 37

5.4.6

Schodiště......................................................................................... 37

Použité dělící příčky ..................................................................................... 38 5.5.1

Příčky přemístitelné při návrhu....................................................... 38

5.5.2

Dodatečně přemístitelné příčky ...................................................... 39

Skladba konstrukcí........................................................................................ 41 6.1.1

Základy a základová deska ............................................................. 41

6.1.2

Skladba podlahy přízemí ................................................................ 41

6.1.3

Vnější obvodová stěna .................................................................... 41

6.1.4

Strop nad prvním nadzemním podlažím......................................... 42

6.1.5

Střecha (hambálkový krov)............................................................. 42

7

Diskuse.......................................................................................................... 43

8

Závěr ............................................................................................................. 45

9

Seznam použité literatury ............................................................................. 47

10

Seznam grafů ................................................................................................ 51

11

Seznam obrázků............................................................................................ 51 Přílohy:

1 ÚVOD Pro úspěšnou dřevěnou stavební konstrukci je rozhodující návrh . Pod pojmem návrh je třeba rozumět architektonickou koncepci, prostorové řešení a technické opatření. Významnou roli hraje volba nosného systému včetně souvisejících koncepčních a konstrukčních úvah týkajících se požární ochrany a zvukové izolace. Je třeba vybrat vhodné systémy pro tepelnou izolaci, neprůvzdušnost a ochranu proti vlhkosti. Dřevostavby jsou o detailu, neboť detail musí být vždy součástí celku a celek bude dokonalý jen tehdy, pokud jsou všechny detaily v souladu. Dům by neměl být nikdy výstřední, neměl by vyčnívat ani sloužit egu – ať už našemu nebo architektovu. Měl by být světlý, funkční a příjemný. Navrhovaná dřevostavba by měla patřit

ke stavbám, které žijí s námi, lze je postupně dostavovat, doplňovat

či vylepšovat. Nové materiály na bázi dřeva, moderní spojovací prostředky, racionální metody zpracování

a efektivní zdvihací a přepravní prostředky umožňují nové formy

pro stavění se dřevem. Dřevo jako přírodní materiál mám je dokonalým materiálem pro využití ve stavebnictví. Dřevo bylo, dřevo je a dřevo snad i bude.

-1-

2 CÍL PRÁCE Cílem práce bude návrh stavby na bázi dřeva s variabilním řešením vnitřního prostoru. Navrženy a konstrukčně řešeny budou dělicí příčky v interiéru, umožňující variabilitu dispozičního řešení. Návrh rodinného domu bude vycházet z těchto požadavků: 1) Technologie − dřevostavba: konstrukční prvky, rozpon, rozměry. 2) Ekonomika − cenová dostupnost především pro mladé rodiny, možnost etapové výstavby. 3) Architektura − stavba určená do libovolné zástavby: jednoduchá hmota objektu, tradiční proporce. 4) Dispozice − varianty dle životního stylu a potřeb, možnost realizovat několik variant prostorového řešení a jejich etapové dotváření dle představ majitele. 5) Širší vztahy − není známo konkrétní umístění − univerzálnost řešení, především vnějšího výrazu a vnitřní dispozice. V práci bude zpracována zejména problematika vnitřních dělících příček. Dále bude řešena celá konstrukce z hlediska požadavků stavební akustiky. Nedílnou součástí práce bude návrh nosné konstrukce jako celku tak, aby umožňovala přemístitelnost dělících příček bez zásahu do nosné konstrukce.

-2-

3 METODIKA Dům bude řešen jako konstrukce rámové stavby na bázi dřeva s variabilním dispozičním řešením vnitřního prostoru. Rodinný dům bude navržen jako přízemní s obytným podkrovím. V přízemí budou denní místnosti, v patře klidové. Za fixní budou považovány půdorysné rozměry domu, vstup a sociální zařízení s umístěním instalací. Výstavba domu bude chápána jako etapová, v tom smyslu, že jednotlivé dělící příčky budou přemisťovány dle životního stylu a potřeb uživatelů. V první fázi výstavby bude vybudováno přízemí se stabilním provozním jádrem a sociálním zařízením a v podkroví pouze sociální zařízení. Rozsah provedených prací musí splnit podmínky pro vydání kolaudačního rozhodnutí. V další fázi budou vybudovány další obytné místnosti. Jednotlivé fáze změny dispozičního řešení budou zakresleny ve výkresové dokumentaci. Pro usnadnění vedení rozvodů instalací bude vytvořena na nosném obvodovém plášti instalační předstěna. Stropní konstrukce bude umožňovat vytvoření statického systému, který dovolí volnou obytnou plochu bez vnitřních nosných příček. V návrhu budou řešeny různé materiálové skladby vnitřních příček a způsoby kotvení do hlavní nosné konstrukce.

-3-

4 ŘEŠENÁ PROBLEMATIKA Mnoho lidí si o dřevostavbách myslí, že mají, v porovnání se zděnou stavbou, horší vlastnosti: tepelně-izolační, akustické, požární nebo prostě nedůvěřují životnosti a bytelnosti těchto staveb. Současný trend úspory energií a touha veřejnosti po snadno dostupném a zároveň kvalitním individuálním bydlení naznačuje, že systém dřevostaveb má u nás velký potenciál.

4.1 Životnost Tvrzení o nízké životnosti dřeva je zavádějící. Dřevěné stavby nebo jejich části staveb staré 500 a více let jasně prokazují, že dřevo je materiál s dlouhodobou životností. V případě dřevostaveb sendvičového typu se doba životnosti odhaduje minimálně na 100 let. Na problém životnosti dřevostaveb je nutno se dívat ze dvou hledisek: Fyzická životnost – je doba, po kterou stavba při běžné údržbě je ještě funkční a obyvatelná. Morální životnost - je doba, po kterou dispoziční řešení stavby vyhovuje představám svých obyvatel. Fyzická životnost se pohybuje zhruba kolem 100 až 150 let. Panelový typ dřevostaveb je poměrně novou záležitostí podléhající technologickému vývoji, zkvalitňování výroby a funkčních vlastností materiálů. Zkušenostmi ze zahraničí, ale můžeme dokladovat stavby podobného typu, které mají již více než 70 let. Historické stavby z předcházejících století ovšem dokazují, že fyzická životnost dřeva − hlavního konstrukčního prvku, je při správné údržbě více než dostačující. Morální životnost − tento pojem je velice ošidný a je závislý na majiteli a architektonickém ztvárnění stavby. Mohou být postaveny nadčasové stavby, které překonají celé generace a mohou existovat stavby, které je nutno rekonstruovat po několika letech. Chápání doby životnosti je z tohoto subjektivního hlediska daleko důležitější než životnost fyzická, a to zejména z pohledu rychle se měnícího životního stylu a nároků na komfort, které se mění nejen výměnou generací. Morální životnost je tak v zásadě 3x - 4x menší, než doba samotné fyzické existence stavby a pohybuje se nejčastěji v rozmezí cca 15-30 let. Tento fakt platí skoro obecně pro všechny druhy staveb.< http://awik.cz>

-4-

4.2 Zásady statického spolupůsobení stavebních konstrukcí Budova je vystavena nejenom svislým zatížením, jako jsou vlastní tíha a nahodilá zatížení, ale také vodorovným zatížením způsobeným větrem a seismickými účinky. Vítr se směrem znázorněným na obr. 1 vyvozuje tlak na stěnu (popř. na stranu střechy) obrácenou k větru a sání na odpovídající plochy odvrácené větru. Pří malém sklonu střechy vzniká i na straně odvrácené k větru sání. Je třeba uvážit, že na štítové stěny působí sání kolmo ke směru větru. Vedle těchto hlavních zatížení větrem může vítr vytvářet také tlak nebo sání na vnitřní plochy budovy.(Koželouh,B.,1998)

Obr. 1 Rozdělení zatížení větrem při směru větru kolmo k podélné stěně. Šipka ukazuje směr větru.(Koželouh,B.,1998)

Pro převedení zatížení větrem do základů je potřebný nosný systém, který je schopen toto zatížení přenést. Použití výztužných tabulí a výztužných stěn je velmi často účinným a hospodárným řešením. Principiální nosné chování při působení větru kolmo k podélné stěně je znázorněno pro budovu na obr. 2 vlevo a obr. 2 vpravo kolmo na čelní štítovou stěnu. Z obrázků je patrný způsob působení na vodorovné a svislé vyztužení.

-5-

Obr. 2 Průběh sil při namáhání větrem: vlevo na boční stranu budovy, vpravo na čelní stranu budovy.(Kolb,J.,2008)

Výztužný systém pro dřevěné montované domy se skládá z více elementů, které musejí být vzájemně náležitě spojeny, aby zajišťovaly kontinuální silový tok smykových sil. Vedle jiných opatření to zahrnuje připojení plášťů k prvkům dřevěnému rámu, připojení výztužných

tabulí

k výztužným

stěnám,

jakož

i

tahové

kotvení

stěn

k základu.(Koželouh,B.,1998) 4.2.1

Vodorovné výztužné tabule

Pro přenos vodorovných sil do podpůrných stěn mohou být využity podlahy, stropy a střechy. U dřevěných montovaných domů jsou tyto nosné elementy vytvořeny z dřevěných žeber, které jsou oplášťovány rozličnými deskami na bázi dřeva. U podlah a střech se obvykle používá překližka, třískové a sádrovláknité desky a desky OSB.

-6-

Výztužná tabule namáhaná tlakem a ohybem se spojuje se stropními a okrajovými nosníky drážkovanými hřebíky nebo vruty v rozteči stanovené výpočtem. Nosníky na vnitřních stěnách nebo okrajové nosníky na vnějších stěnách přenášejí u stropních výztužných tabulí pásové síly. Musí být v důsledku toho provedeny výztužné tabule tuhé v tahu i v tlaku. Přitom se předpokládá, že stropní a okrajové nosníky, které se použijí jako pásy stropních výztužných tabulí, jsou průběžné nebo mají přiměřené tahové nebo tlakové styky. Smykové síly se naproti tomu převádějí do výztužných stěn. U stropních nosníků výztužných tabulí se musí uvážit vzdálenost připojovacích prostředků od okrajů. .(Kolb,J.,2008) Při velkých otvorech ve stropní výztužné tabuli je důležité, aby v oblasti otvorů byly síly spolehlivě převedeny. Tlakové a tahové síly mohou být přeneseny pomocí výměn a ocelových pásů. Pro přenos posouvajících sil je důležité, aby desky byly náležitě spojeny s výměnami a žebry na okraji otvorů pomocí spojovacích prostředků. Rozhodující je konstrukční řešení jednotlivých detailů.(Koželouh,B.,1998) 4.2.2

Výztužné stěny

Stěny montovaných rámových domů na bázi dřeva se obecně skládají ze svislých sloupků rozmístěných v pravidelných vzdálenostech, které společně s dolním a horním rámovým prvkem vytvářejí rám podobný žebříku. Tento rám je obvykle jednostranně nebo oboustranně oplášťován rozličnými typy desek na bázi dřeva. Podle počtu polohy a velikosti okenních a dveřních otvorů nebo počtu stěn, které jsou pro nosný systém k dispozici, jsou pro vodorovné vyztužení vyhovující pláště, které jsou ke konstrukčním dřevěným prvkům připojeny hřebíky, vruty nebo sponkami. Připojené opláštění vytváří společně s rámovými dřevěnými prvky smyková pole, která mohou přejímat a přenášet vodorovná zatížení ze stropních výztužných tabulí.

Použité opláštění musí

spolu

staticky působit tzn., že je schopno přenášet vznikající síly. Nejčastěji používané deskové materiály pro konstrukční opláštění rámových konstrukcí v závislosti na optimalizaci požadavků tuhosti stěn jsou: dřevotřískové a sádrovláknité desky, překližky a OSB desky. Nosné vnější a vnitřní výztužné stěny musí také přenést vodorovné zatížení ze stropních prvků do základů. Přitom musí být zachyceny smykové a kotevní síly. Kontinuálním připevněním dřevěných prvků spodního prahu k základu lze v běžném případě přenést smykové síly a také část kotevních sil. Zbývající kotevní síly jsou přeneseny přímým -7-

kotvením dřevěných rámů. Pro kotvení dřevěných rámů se používá plochá ocel, kruhová ocel nebo děrované plechy. Připevnění do betonového základu jsou pracné a téměř se s nimi nesetkáme. Dnes se všeobecně upřednostňuje přímé připevnění s rozličnými hmoždíkovými a kotevními systémy. K tomu jsou vhodná tzv. segmentová, vysoce únosná nebo sdružená kotvení. Na obrázcích obr. 3 a obr. 4 je znázorněno schématické uspořádání spojovacích prostředků vnější stěny a betonového základu. (Kolb,J.,2008)

Obr. 3 Schématické uspořádání kotvení pomocí děrovaného plechu, ploché oceli a kotevních šroubů (přímá montáž). Uspořádání na vnitřní straně stěnových prvků.(Kolb,J.,2008)

-8-

Obr. 4 Schématické uspořádání kotvení pomocí ocelových úhelníků a kotevních šroubů (přímá montáž). Uspořádání v rovině stěnových prvků.(Kolb,J.,2008)

Kotvení konstrukce horního podlaží ve styku obvodová stěna − strop se provádí pomocí děrovaných plechů, desek na bázi dřeva nebo dalšími spojovacími prostředky. Jsou výhodné bezprostředně spojené výztužné pláště z desek na bázi dřeva, pokud plochy nejsou příliš často přerušovány otvorem pro okna nebo dveře. Pomocí vzájemně spojených plášťů lze obejít pracné kotvení ve styku podlaží pomocí děrovaných plechů a spojovací prostředků nebo také z pásů desek, které zajišťují silové spojení částí stěny. Pomocí přeplátovaných pásů překližovaných desek nebo OSB desek lze efektivně přenést vedle smykových sil (přenos kontinuálními hřebíky s větší osovou vzdáleností), také působící tahové síly pomocí hustějšího uspořádání hřebíků v oblasti kotevních bodů viz obr. 6. Pokud je staticky účinná vrstva pláště umístěna na vnitřní straně roviny konstrukce, přenáší se síly prostřednictvím horního rámu, mezipatrového stropu a prahu rovněž spojovacími prostředky viz obr. 6.

-9-

Obr. 5 Schématické uspořádání spojovacích prostředků ve styku poschodí u neprocházejícího vnějšího staticky účinného pláště. Přenos smykových a tahových sil (huštěné uspořádání hřebíků) se silovým spojením z pásové překližky a spojovacích prostředků.(Kolb,J.,

Obr. 6 Schématické uspořádání spojovacích prostředků ve styku poschodí u neprocházejícího vnějšího staticky účinného pláště. Přenos smykových a tahových sil (huštěné uspořádání hřebíků) se silovým spojením z pásové překližky a spojovacích prostředků.(Kolb,J.,2008)

- 10 -

Obr. 7 Schématické uspořádání spojovacích prostředků ve styku poschodí u vnitřního staticky účinného pláště. Přenos smykových a tahových sil spojovacími prostředky. Přídavné kotvení ocelovým úhelníkem.(Kolb,J.,2008)

4.3 Zásady zabezpečující akustickou pohodu 4.3.1

Požadavky stavební akustiky

Zvuk je mechanické vlnění a pohyb částic pružného prostředí kolem rovnovážné plochy v kmitočtovém rozsahu, který vnímá lidský sluch, tj. přibližně mezi 16 Hz a 20000 Hz. Je-li akustické kmitání podle sinusové křivky, jedná se o tón - čistý jednoduchý zvuk. Hlukem je zpravidla označována směs několika tónů různých frekvencí, které vyvolávají nežádoucí, nepříjemný nebo škodlivý zvuk. O obytné hodnotě domu nebo bytu dnes rozhoduje mimo jiné i to, zda je hlučný nebo klidný. Tiché prostředí je považováno za jednu z podmínek kvalitního bydlení. Abychom mohli zajistit dostatečnou ochranu vnitřního prostředí budov před cizím hlukem, je nutné rozlišit rozdílné zdroje hluku: hluk ze zdrojů mimo budovy (např. dopravní

hluk,

průmyslový

hluk)

budovy. (Vaverka,J.,2008)

- 11 -

a

hluk

ze

zdrojů

uvnitř

Hluk vznikající uvnitř budovy lze dále rozdělit dvěmi způsoby: a) podle způsobu šíření zvuku přes stavební konstrukce na: -

hluk šířící se vzduchem (zvuk se šíří podélným vlněním)

-

hluk šířící se konstrukcí ( zvuk se šíří převážně příčným a ohybovým

vlněním b) podle definovatelnosti zdroje zvuku na: -

Definovaný zvuk, u kterého lze jednoznačně stanovit intenzitu, kmitočet

i časový režim (např. zvuk výtahu). Výsledná hladina akustického tlaku se dá zjistit měřením a porovnat s příslušným limitem. -

Nedefinovaný zvuk, který vzniká náhodně při běžném užívání budovy

(hlasitý hovor, hudba, bouchání dveřmi). Tento zvuk se nedá jednoznačně definovat a ani přesně změřit. Proto se vyhodnocuje pomocí akustických vlastností zvukové izolace (dělící konstrukce) .(Vaverka,J.,2008)

Vzduchová neprůzvučnost Vzduchová neprůzvučnost stavebních konstrukcí se označuje písmenem R a je to rozdíl hladin zvuku mezi vysílací a přijímací místností. Výsledkem měření je křivka, která zobrazuje závislosti neprůzvučnosti na frekvenci. Ve vysílací místnosti je umístěn reproduktor a v přijímací místnosti mikrofon. Rozdíl hladin akustického tlaku nám udává hodnotu vzduchové neprůzvučnosti. Měření se provádí zpravidla v laboratoři v oktávových nebo v třetinooktávových pásmech rozkladem zvuku pomocí filtru. Obecně se může říci, že s rostoucí frekvencí roste i neprůzvučnost. Lehké stavební konstrukce (např. lehké dělící příčky) se z hlediska akustiky chovají nejhůře v nízkých frekvencích, jejich neprůzvučnost je v této oblasti velmi nízká. Pro snadnou orientaci a porovnání jednotlivých konstrukcí mezi sebou se používá jednočíselná hodnota vzduchové neprůzvučnosti. Ta se stanovuje porovnáním směrné křivky pro oktávová nebo třetinooktávová pásma, která je určena normou, s naměřenou křivkou pro příslušnou konstrukci. Průnik obou křivek na frekvenci 500 Hz nám určí váženou vzduchovou Rw (graf. 1) stavební konstrukce

- 12 -

Graf. 1 Směrná křivka vzduchové neprůzvučnosti

Kročejová neprůzvučnost Měření se provádí podobně jako u vzduchové neprůzvučnosti s tím rozdílem, že místnosti jsou umístěny nad sebou a místo reproduktoru se používá normalizovaného zdroje kročejového hluku (zařízení s kladívky) pro napodobení chůze po stropě. Výsledkem takového měření je křivka, která opět zobrazuje závislost hladiny kročejového

zvuku

na

frekvenci.

Měření

se

provádí

v oktávových

nebo třetinooktávových pásmech zpravidla v laboratoři. Platí, že s rostoucí frekvencí se snižuje hladina kročejového zvuku. Nejhůře se chovají ,,lehké‘‘ trámové stropy při nízkých frekvencích, kdy hladina kročejového zvuku je nejvyšší. Tak jako u vzduchové neprůzvučnosti se používá jednočíselných veličin odečtením od směrné křivky pro kročejovou neprůzvučnost opět pro obě pásma. Průnikem naměřené konkrétní křivky získáme váženou normalizovanou hladinu kročejového zvuku Ln,w (graf. 2). Normalizovaná hladina kročejového zvuku je hladin kročejového zvuku vztažená k ploše 10 m2. - 13 -

Graf. 2 Směrná křivka kročejové neprůzvučnosti

4.3.2

Konstrukční zásady a doporučení pro dřevostavby

Vynikajících akustických vlastností nedosahují dřevostavby hmotností, ale využitím inteligentních kombinací materiálů a skladby konstrukce. V praxi se často setkáme se skutečností, že akustické vlastnosti stavebních prvků se někdy výrazně odlišují od teoretických výpočtových hodnot, a to především u lehkých staveb (např. stavby na bázi dřeva). U monolitických (jednovrstvých) konstrukcí masivních staveb závisí zvukový útlum především na hmotnosti stavebního dílu. Zde platí, že čím vyšší je hmotnost tohoto dílu, tím lepšího útlumu dosáhneme. U dřevostaveb se většinou jedná o vícevrstvé konstrukce, kde dřevěné sloupky ve stěnách nebo trámy ve stropech jsou z každé strany opláštěné deskovými materiály. Dřevostavby jsou z tohoto pohledu konstrukce sendvičové a z akustického hlediska nepůsobí jako jedna vrstva, ale jako systém. V principu se jedná o systém hmota − péro − hmota. Dutina mezi oběma vrstvami působí jako tlumič. Z výše uvedeného je patrné, že je obtížné až nemožné početně

stanovit přesné hodnoty

neprůzvučnosti vícevrstvých konstrukcí, zvlášť u těch, ve kterých je čistý sendvič rozbit - 14 -

vloženými nosnými prvky. V těchto případech je pro zjištění akustických vlastností navrhované konstrukce nutné provést měření. (Vaverka,J.,2008) 4.3.3

Možnosti zlepšení akustických vlastností u konstrukčních prvků u dřevostaveb

Zlepšení akustických vlastností závisí na řadě vzájemně souvisejících faktorů. Zvukový útlum, ať vzduchový nebo kročejový závisí na: −

vlastnosti jednotlivých vrstev

−

způsobu spojení obou vrstev dohromady

−

provedení dutého prostoru mezi vrstvami

−

u kročejové neprůzvučnosti se k výše uvedenému řadí ještě vliv vrchní vrstvy položené na nosné stropní konstrukci

4.3.3.1

Vlastnosti jednotlivých vrstev:

Plošná hmotnost Pro tlumící účinek vrstvy platí stejný princip jako u monolitické konstrukce, čím větší je plošná hmotnost vrstvy, tím lepší je útlum. Pokud má vrstva vysokou plošnou hmotnost a přitom je ohybová vrstva měkká, zhoršují se tlumící účinky této vrstvy, vrstva silně kmitá. Většina materiálů používaných v dřevostavbách patří mezi materiály ohybově měkké. Dvojité opláštění Dalším faktorem zlepšující útlum je počet vrstev. Platí, že dvě vrstvy desek 10 mm silných mají lepší účinek útlumu než jedna vrstva 20 mm silná. Obě vrstvy desek však nesmí být spojeny natvrdo např. slepením. Je lepší je spojit sponkami, šrouby nebo hřebíky. Střídání vrstev Čím více se liší sousedící vrstvy konstrukce měrnými hmotnostmi mezi sebou, tím je větší tlumící efekt a projevuje se ve věším frekvenčním spektru.

- 15 -

4.3.3.2

Způsoby spojení vrstev dohromady:

Zvětšení osové vzdálenosti sloupků/ trámků Čím více spojovaných bodů se v konstrukci nachází, tím více se zhoršují akustické vlastnosti konstrukce. Zvětšením osové vzdálenosti nosných prvků se zlepší akustické vlastnosti. Připevnění sponkami, hřebíky, šrouby Připevnění sponkami, hřebíky nebo šrouby je z akustického hlediska lepší a ekonomicky levnější než lepení opláštění na konstrukci. Mezivrstva z proužků izolace Vložíme-li na nosnou konstrukci proužky izolace, přes které pak připevníme opláštění, zlepšíme akustiku konstrukce. Ale může se zhoršit statické spolupůsobení opláštění a konstrukce. Příčné laťování Lepších akustických vlastností dosáhneme, pokud bude opláštění spojeno se spodní konstrukcí bodově (např. přes křížové laťování) než přes liniové spojení na nosnou konstrukci. Pružné, perforované nebo prolamované profily Dalšího zlepšení dosáhneme záměnou laťování za kovové pružné profily, které vytvoří ,,měkké‘‘ spojení s nosnou konstrukcí. Dvojitá nosná konstrukce Přenos zvuku přes nosné konstrukce můžeme zcela redukovat, provedeme-li oddělení obou opláštění od sebe pomocí dvojité vzájemné konstrukce. Výhodou je to především u stěn. U stropů je toto řešení neekonomické. Napojení desek tmelením Napojení mezi stěnou a deskami se provádí spárovacími tmely nebo trvale plastickými tmely. Pro akustické příčky se doporučuje plastický tmel.

- 16 -

4.3.3.3

Provedení dutého prostoru mezi vrstvami:

Větší vzdálenost vrstev Vzduch v dutině mezi oběma opláštěními působí jako tlumící pružina, která je tím pružnější, čím větší je vzdálenost mezi oběma prvky. Nevýhodou je zmenšení užitné plochy místnosti (např. podlahy v případě zvětšení tloušťky příčky nebo stěny). Obecně zvětšené tloušťky příček mají lepší výsledný útlum v nižších frekvencí Vyplnění dutiny Účinek takové tlumící pružiny je stejný, vložíme-li do dutiny vláknitou izolaci. Vlákna izolace pohlcují zvukovou energii. Poslední poznatky z praxe dokazují, že nejvýhodnější je dutinu naplnit zcela izolací, pro každý příklad existují různé ideální materiály poloměkkých až polotuhých desek. Izolace z vláken Vláknité izolace (minerální, dřevité nebo skelné) jsou u dřevostaveb vhodnější něž izolace s uzavřeným povrchem a bez pórů, např. polystyrénové desky, které mají vysokou dynamickou tuhost a strukturní pevnost v tlaku.

- 17 -

Obr. 8 Napojení stěny na boční stěnu

4.3.4

Zásady ochrany před šířením kročejového zvuku

Kročejový zvuk vzniká působením dynamických sil na stropní konstrukci při chůzi, v důsledku pádu předmětů na podlahu, posunu sedacího nábytku apod. Patří ke zvukům, které se šíří chvěním stavebních konstrukcí a ke zvukům nedefinovaným, jeho charakter je ovlivňován nahodilými okolnostmi ( např. způsob chůze, typ obuvi kráčející osoby). Kročejový zvuk je možno omezit dvojím způsobem: −

použitím měkké nášlapné vrstvy ( koberec, podlahový povlak s měkkou textilní podložkou) se tlumí nárazy na podlahu a omezuje se tak vznik chvění stavebních konstrukcí

−

pomocí zvukově izolační vrstvy v konstrukci podlahy se brání šíření chvění z podlahy do nosné konstrukce stropu ( lehká a těžká plovoucí podlaha).

- 18 -

Vrchní krytiny podlah (např. koberec) mohou u dřevěného stropu snížit hladinu kročejového zvuku o 2-6 dB. Pro stanovení výsledné hladiny kročejového zvuku s touto vrstvou nelze počítat, protože tato krytina může být v době užívání vyměněna. Nejvhodnější kročejová izolace je z minerálních vláken. Pokud na takové vrstvě jsou sádrovláknité desky, sníží se hladina kročejového zvuku o cca 9 dB. Velmi důležité je v každém případě oddělit dokonale roznášecí podlahovou desku od svislých konstrukcí ( příčky, stěny, schodiště, chráničky prostupujících instalací) a stěny a příčky stavět na hrubé konstrukční podlaze, nikoliv na plovoucí podlaze.

4.4 4.4.1

Vybrané stavební konstrukce Plovoucí podlahy

Stoupající nároky na akustickou pohodu v interiérech si vynucují používání vysoce účinných konstrukcí – plovoucích podlah. Plovoucí podlaha je vlastně roznášecí mechanicky tuhá deska, která je uložena na materiálu s nízkou dynamickou tuhostí. Tuhá deska musí být akusticky (pružně) oddělena též od všech dalších pevných konstrukcí (stěny, trubky topení apod.), které by jinak tvořily akustické mosty a významně snižovaly akustický účinek. Pro účinnou akustiku, stejně jako účinnou tepelnou izolaci, je velmi důležité správné řešení všech podstatných detailů. Dle hmotnosti roznášecí desky rozdělujeme plovoucí podlahy na těžké a lehké. U těžkých plovoucích podlah tvoří roznášecí desku nejčastěji vyztužený beton nebo litý anhydrit. Vlastní návrh desky musí zohlednit základní vstupní údaje, kterými jsou velikost zatížení a tuhost podkladní izolace. Ze statického hlediska se jedná o působení tenké Kirchhoffovy izotropní desky na pružném Winkler-Pasternakově podkladě. Pro tyto podlahy jsou charakteristické vysoké hodnoty vzduchové i kročejové neprůzvučnosti. Lehké plovoucí podlahy jsou prováděny suchou montovanou technologií. Roznášecí desku tvoří: sádrovláknité desky, sádrokartonové desky nebo cementotřískové desky. Různé typy interiérových předělů umožňují variabilněji využívat větší nebo univerzální prostory domu či bytu a zároveň svou mobilitou a proměnlivostí dynamizovat jinak relativně statický charakter místnosti. Většina možností se dá realizovat v už

- 19 -

existujících a obývaných interiérech, na některé je však vhodné kvůli případné stavební přípravě myslet v předstihu. 4.4.2

Dělící stěny

Stěnové příčky jsou stavební konstrukce, jejichž účelem je oddělit dva nezávislé typologické celky (např. ložnici a obývací pokoj). Každá příčka, ostatně jako kterákoliv jiná stavební konstrukce, musí splňovat parametry dané normou (v ČR jsou to ČSN, případně Eurokódy). Rozlišují se tyto typy stěn: −

pevné vnitřní stěny (nosné)

−

podmínečně přemístitelné vnitřní stěny (nenosné)

−

přemístitelné vnitřní stěny

−

pohyblivé stěny ( např. skládací stěny, posuvné stěny) (Kolb,2008,s.262)

Podle uspořádání uvnitř budovy přejímají stěny vedle jejich nosné nebo nenosné funkce a funkce rozdělení interiéru navíc tyto úkoly: −

tepelnou (dodatečná funkce)

−

protipožární ochranu

−

zvukovou izolaci (Kolb,2008,s.262)

Kromě dělících stěn budovy a dělících stěn mezi vytápěnými a nevytápěnými místnostmi jsou požadavky ve vztahu k tepelné izolaci poměrně malé. Protipožární ochrana příček se posuzuje pouze v případech, kde příčka plní funkci požární stěny. Předpokládá se, že požární stěny jsou požárem namáhány pouze z jedné strany. Nejdůležitější vlastnost, kterou by dělící stěny měly mít, je zvukově izolační. Účinná zvuková izolace má zabránit šíření hluku z vedlejších místnostní do prostor se stejným nebo rozdílným využitím. Podle zvukově technického hlediska se u dřevěných staveb lze stěny rozdělit na jednovrstvé a dvouvrstvé dělící stěny.

- 20 -

Jednovrstvé dělící stěny: U jednovrstvých stěn závisí zvukově izolační vlastnosti především na jejich plošné hmotnost I, ohybové tuhosti a mezní frekvenci. Na grafu č. 1 je znázorněna závislost zvukové izolace na plošné hmotnosti. Při zdvojnásobení plošné hmotnosti se hodnota zvukové izolace teoreticky zvětšuje asi o 6 dB (křivka1). V praxi se takového zlepšení těžko dosáhne, protože při tomto posuzování se zanedbala ohybová tuhost. Tuhost v ohybu je také příčinou toho, že u běžných konstrukčních materiálů jako je dřevo, materiály na bázi dřeva (křivka 3), sádra nebo zdivo ( křivka 2), hodnota zvukové izolace mezi 6 a 40 kg/m2 ( plošná hmotnost) zůstává prakticky konstantní. Příčina je v tom, že při rostoucí tloušťce materiálu se tuhost stěnové vrstvy zvyšuje, což se nepříznivě projevuje na zvukovou izolaci. Cílem tedy je získat co nejvyšší hmotnost při malé ohybové tuhosti. I když je tento požadavek splněn, lze u jednovrstvých konstrukčních prvků dosáhnou dobré zvukové

izolační hodnoty teprve při velmi

vysokých hmotnostech. (Kolb,J.,2008)

Graf. 3 Závislost zvukové izolace na plošné hmotnosti. Křivka 1: hmotnostní zákon, platí pro ideálně ohybově měkké materiály jako gumové desky nebo tenké plechy pod jejich mezními frekvencemi. Křivka 2: platí pro beton, zdivo a sádru. Křivka 3: platí pro dřevo a materiály na bázi dřeva. Křivka 4: platí pro skleněné tabule. (Kolb,J.,2008) - 21 -

Dvouvrstvé dělící stěny Dvouvrstvé konstrukce stěny naproti tomu ponechávají více otevřených možností konstrukce stěn. Při použití v dřevostavbách lze touto skladbou stěn dosáhnout vysokých zvukově izolačních hodnot. Těchto hodnot lze dosáhnou při splnění těchto bodů: − připevnění vrstev − druh vrstev − vzdálenost vrstev − tlumení dutého prostoru − vzdálenost sloupků − přenosy vedlejšími cestami přes konstrukci − přenosy vedlejšími cestami bočními konstrukčními prvky (Kolb,2008,s.264) Možné přenosy vedlejšími cestami jsou znázorněny na obr. 9. K přenosu zvuku může docházet přes připojení vrstvy (sloupky), dutinou konstrukčního prvku nebo vedlejšími cestami (přilehlé konstrukční prvky).(Kolb,J.,2008)

Obr. 9 Možné cesty přenosu zvuku. Půdorys vnější stěny a příčky. (Kolb,J.,2008)

Opatření přinesou výsledky pouze tehdy, pokud jsou minimalizovány přenosy vedlejšími cestami. Neboť zvuk se nepřenáší přímo jen dělící stěnou, ale i přes přilehlé konstrukční prvky jako jsou podlahy, stropy a stěny nebo nedostatečnými přípoji a instalačním vedením. Proto při navrhování dělících stěn je nutné nejen navrhnout vhodnou skladbu konstrukce, ale také zvládnou technické napojení stěn do přilehlých - 22 -

konstrukčních prvků. Na obrázcích obr. 10 - obr. 13 jsou znázorněna nevhodná a vhodná připojení nenosné stěny a přilehlé konstrukce.

Obr. 10 Připojení se silným přenosem vedlejšími cestami. Vnitřní stěna k obvodové stěně (vodorovný řez).(Kolb,J.,2008)

Obr. 11 Připojení s potlačeným přenosem z vedlejších cest Vnitřní stěna k obvodové stěně (vodorovný řez).(Kolb,J.,2008)

- 23 -

Obr. 12 Připojení se silným přenosem vedlejšími cestami. Vnitřní stěna ke stropu (svislý řez).(Kolb,J.,2008)

Obr. 13 Připojení s potlačeným přenosem z vedlejších cest Vnitřní stěna ke stropu (svislý řez) (Kolb,J.,2008)

- 24 -

4.4.3

Rozdělení dělících stěn

Při volbě druhu příčky je nutné se rozhodnou, jaký stupeň variability (přemístitelnosti) vyžadujeme od dělících příček. Každá dělící stěna má svá specifická použití při vytváření interiérů. Detaily připojení příček k nosné konstrukci nám ovlivňují přemístitelnost příček. Při volbě typu dělících příček pro návrh variabilních řešení se může vybírat z následujícího rozdělení. 1) Pevné nosné stěny Jsou do nosné konstrukce navrženy pro přenos stálého zatížení ze stropní konstrukce a pro uložení nosných prvků stropu tzv. stropnic. Dále tyto stěny vytvářejí vnitřní svislé výztužné tabule pro prostorové ztužení celé konstrukce. Tyto příčky nelze dodatečně nepřemisťovat. 2) Pevné nenosné stěny – podmínečně přemístitelné Do této skupiny lze zahrnout většinu příček, které jsou do interiéru umisťovány při návrhu stavby. Připojení dělících stěn je přímo do stavebních konstrukčních částí stěn, podlah a stropů. Takto připojené stěny potlačují přenos zvuku z vedlejších cest a výrazně přispívají ke zvýšení akustické pohody v místnosti. Při změně dispozičního řešení jsou nutné větší stavební zásahy do krycích plášťů nosné konstrukce (roznášecí vrstva podlahy, sádrokartonové opláštění, instalační předstěny, zavěšené stropní podhledy). Podle materiálu použitého na opláštění lze tyto příčky rozdělit na sádrokartonové, sádrovláknité, z dřevotřískových desek, skleněné, slámové a v jejich kombinaci. Stěny můžou být provedeny v podobě jednovrstvých nebo dvouvrstvých konstrukcí. Nosná konstrukce příčky je vytvořena z pozinkovaných ocelových profilů CW a UW nebo může být nahrazena konstrukcí z dřevěných hranolů. Opláštění příčky je v jedné nebo ve více vrstvách Praktické využití interiérových příček postavených systémem suché vnitřní výstavby je široké a zahrnuje téměř všechny oblasti pozemního stavitelství. Uplatnění najdou jak při rekonstrukcích starého bytového fondu, tak v novostavbách, při výstavbě bytových, občanských i průmyslových staveb. Na všech stavbách se ve větší či menší míře projeví výhody tohoto moderního způsobu stavění bez použití „mokrých” stavebních procesů.

- 25 -

Především rychlost výstavby, nízká hmotnost, minimální tloušťka, požární odolnost a vysoké hodnoty zvukové izolace. 3) Přemístitelné vnitřní stěny Pro tento typ příček je charakteristické, že materiály tvořící opláštění vytváří moduly, které se poté připojují přes napojovací profily ke rámu. Rám je kotven do finálních vrstev podlahy, stěn a stropů. 4) Pohyblivé stěny Dodnes se v bytovém interiéru můžeme setkat s prvky, které mají dávnější původ vzniku: španělské stěny, tedy skládací paravány či zatáhnuté textilie kolem lůžka. V současnosti, kdy se často vyžaduje volná dispozice s poměrně velkou plošnou výměrou, k tomu přibývá potřeba částečně rozdělit prostor na různé zóny, případně oddělit jednotlivé činnosti, při nichž by se lidé mohli navzájem rušit. Pohyblivé prvky vázané na stavební konstrukci jsou vhodné pro svou variabilitu při používání. Mohou to být posuvné panely transparentní nebo plné, materiálově podobné otočné clony, textilní závěsy a také rolety či žaluzie. Všechny mají tu výhodu, že jednoduchou manipulací s nimi lze dosáhnout několika mezipoloh od zavřené až po úplně odkrytou. Pevné dveře nebo panely se otevírají zpravidla mechanicky. Jsou vhodné všude tam, kde to prostor, účel a částečně i investorova peněženka dovolí. Předělení tohoto typu je účelné tehdy, když je dveřní křídlo často a dlouhodobě otevřeno a není ho potřeba při každém použití opět zavírat. V otevřené poloze zabírají minimum místa, resp. jsou odsunuty do prostoru předem určeného nebo k tomuto účelu připraveného. Způsobů jak upravit prostor, kam se posuvné dveře mají dostat ve své otevřené poloze, je několik. Jednou z alternativ je osadit před původní stěnu předsazenou příčku – clonu, která svou polohou a konstrukcí vytváří štěrbinu na posun dveřního křídla. Podobně to lze řešit tak, že dveře se odsunou za konstrukci s obkladem, například z velkoplošných dřevěných dílců. Ideálním řešením je použití takzvaného pouzdra – zpravidla jde o plechovou nebo rámovou konstrukci umístěnou do roviny příčky nebo mezi původní stěnu a sádrokartonovou clonu. Pouzdro zabezpečí tvarovou stálost štěrbiny a zabrání případnému zapadání větších nečistot do prostoru pojezdu dveří. V případě, že jsme s takovýmto řešením počítáno už v návrhu, pouzdro se stává součástí příčky. Podmínkou je totiž v podstatě dvojnásobná šířka stavebního otvoru, kterou je třeba vytvořit na osazení pouzdra. Na trhu existují systémy jednokřídlové nebo dvoukřídlové, - 26 -

teleskopické, do zákrytu, zasouvané a částečně zalamovací, ale i obloukové či takové, které nepotřebují obložkovou zárubeň. Opačným pólem je řešení, kde celé dveřní křídlo necháváme jezdit před stěnou bez toho, že bychom se ho snažili zakrýt. Může se dokonce přiznat i celá konstrukce vodicích lišt i takzvaných vozíků. Ve větších prostorech najdou uplatnění velkorozměrové posuvné stěny na celou výšku místnosti, které podle potřeby jednoduchou manipulací předělí či naopak propojí různé zóny a zabezpečí tak vysokou variabilitu využití interiérového prostoru. U všech těchto alternativ platí, že v zásadě není třeba zasahovat do existující podlahy kromě upevnění malého jazýčku potřebného k vymezení dráhy dveří, případně zemního zámku a vodícího dilatačního prahu u exteriérových křídel. Celá váha dveří se přenáší horními vodícími lištami a vozíky, které po nich jezdí. Běžně lze koupit a použít kování, které může unést až 80 kg váhy dveřního křídla. K vylepšení dosazení a těsnění dveří slouží prahové a postranní lišty (pevné i výsuvné, vlasové nebo pryžové) a pro dosažení dokonalého komfortu lze aplikovat dálkový systém ovládání dveří, poháněných malým motorkem. Vizuálně může být dveřní křídlo, tak jako u klasických otvíracích dveří, přizpůsobeno charakteru prostoru: od vcelku tradičních křídel s částečným prosklením, přes neutrální a nenápadná plná, hladká a nedělená dveřní křídla, až po bezrámové skleněné (čiré, matované, případně strukturované) dveře. Rozvíjením myšlenky na téma posuvné stěny bychom se mohli dostat až k segmentovým dělicím stěnám, které mohou po jejich odsunutí a případném otočení v ose úplně otevřít a navzájem propojit přilehlé prostory. Ty se však využívají především ve veřejném interiéru. V současnosti jsou také oblíbené posuvné textilní clony jezdící v horní kolejničce a volně visící těsně nad podlahou, podobné širokým pásům vertikálních žaluzií. Další možností dělení interiéru je použití nábytkových prvků. Nábytkové prvky – stabilní mohou být tvořeny volně stojící skříňkami a skříňovými sestavami, knihovnou a policovými rastry, pozičně stabilní televizní a hifi stolky, ale například i větší sedací soupravy umístěné do prostoru. Nábytkové prvky – mobilní se skládací nebo jsou vytvářeny pojízdnými paravány z různých materiálů, malý a středně velký nábytek na kolečkách – vozíky na domácí audio a video techniku, menší typy tzv. home office, mobilní regály, ale i pojízdné věšákové stojany s navěšenými ramínky a obaly s oblečením.

- 27 -

5

NÁVRH KONSTRUKCE VARIABILNÍHO DOMU

5.1 Koncept dřevostavby s přípravou na vyšší standart Koncept volné vnitřní obytné plochy vychází z myšlenky ,,rostoucího domu‘‘, který umožňuje majiteli přizpůsobit dispozici podle svých představ a finančních možností. Pomáhá mladé rostoucí rodině přizpůsobovat standart bydlení podle počtu členů rodiny bez násilného překročení architektonického záměru. Návrh v sobě skrývá i myšlenku domu, který morálně nezestárne po stránce vnitřní vybavenosti a standartu bydlení. Hlavní ideou projektu je vytvořit pohodlné rodinné bydlení za ,,nízkou“ cenu. Výstavbu lze chápat jako více etapovou v tom smyslu, že jednotlivé dělící příčky budou dodatečně umisťovány dle životního stylu a potřeb uživatelů.

5.2 Dispoziční řešení a zónování Kompaktní a jednodušší tvar budovy (nízký objemový faktor tvaru budovy A/V) je předpokladem nižší potřeby energie na vytápění a naopak. Zalomení fasády, provedení fasády, balkony, zapuštěné lodžie, arkýře, vikýře, věžičky, niky apod. zvětšují ochlazovanou

plochu

obvodového

pláště

a

tím

i

tepelné

ztráty

objektu.(Vaverka.J.,2008)

5.3

Volba konstrukčního systému dřevostavby

V současnosti používané konstrukční systémy dřevostaveb lze rozdělit do dvou základních skupin. První skupinu tvoří konstrukce z tyčových prvků, které tvoří dřevěné rámové domy a stavby skeletové. Do druhé skupiny můžeme zařadit dřevěné masivní stavby. Každá z uvedených skupin je charakterizována určitými konstrukčními zásadami.(Havířová,Z.,2005) Pro realizaci dřevostavby se použije konstrukční systém rámové stavby. Rozhodnutí bylo provedeno na základě těchto charakteristických znaků dřevěných rámových staveb: −

volnost architektonického řešení

−

jednoduchý konstrukční systém

−

opakující se detaily

−

nosná kostra se skládá ze štíhlých, standardizovaných průřezů - 28 -

−

celkové vyztužení oplášťováním

−

jednoduchá dostupnost materiálů

−

poschoďová výstavba

−

spoje kontaktními styky a mechanickými spojovacími prostředky

−

rastrový rozměr 400-700, přednostně 625 mm

−

konstrukce oboustranně obložená

−

krátká doba výstavby, jsou možné různé stupně předvýroby

5.4 Základní nosná konstrukce 5.4.1

Obvodový plášť

Nosné stěny dřevěných rámových domů jsou tvořeny svislými stojkami, které jsou rozmístěny v pravidelných osových vzdálenostech (625 mm). Stojky jsou spojeny s dolním a horním vodorovným pasem na tupý sraz pomocí hřebíků. Tím je vytvořen dřevěný rám, který je oboustranně opláštěn staticky účinným deskovým materiálem. Pro svislé stojky obvodové rámu se použijí dřevěné prvky průřezového rozměru 60/160 mm. V místech prostupů pro okna a dveře se použije na krajní sloupky zvětšený průřez řeziva 80/160 mm, pro přenos zvětšeného zatížení od průvlaků. Pro nosné prvky dřevěných stěn je použito kvalitní smrkové nebo borové řezivo pevnostní třídy C 22 nebo 24 (SI), výjimečně pro málo namáhané prvky C 16 (S II). Z hlediska rizika objemových změn dřeva a následných trhlin zvl. v bezespárých vnitřních sádrokartonových obkladech, doporučuje se používat dřevo o vlhkosti 12% ± 2%. Pro dobrou stabilitu tvaru se u rámových staveb doporučuje použití lepeného dřeva. Pro výztužné pláště obvodových stěn se použijí desky OSB 3. Poschoďová montáž rámové stavby začíná zaměřením a montáží prahů. Dřevěné prahy se připevňují na maltové lůžko tloušťky 20 až 30 mm. Tento podpěrný pás se připraví s přesností ± 2 mm vzhledem ke správné výškové úrovni. Umožňuje tak celoplošný přechod z betonu na dřevo, při kterém prahy nemusí být dodatečně podlévány maltou. Ačkoli takto osazené prahy poskytují řadu výhod, lze tento způsob nahradit položením prahu přímo na vyrovnávací klínky a zbylý prostor se podlije maltou. V obou variantách

- 29 -

se má vkládat mezi maltové lůžko a dřevo izolační vrstva proti vzlínání vlhkosti. Pro kotvení prahů se používají kotvy do betonu. Po uložení prahů do správné polohy a jejich připevnění, se postaví vnější stěny. Vnější stěny jsou kotveny pomocí děrovaného plechu z ploché oceli a kotevních šroubů z vnitřní strany stěnových prvků. Navržený obvodový plášť splňuje normativní požadavky tepelné techniky podle ČSN 73 0540 ,, Tepelná ochrana budov‘‘. Pro zabránění kondenzace uvnitř konstrukce je navržena parozábrana PE fólie na vnitřní straně obvodové stěny. Pro vedení instalací po stěnách je zhotovena instalační předstěna, ze sádrovláknitých desek. Volný prostor v instalační předstěně je vyplněn izolací z ovčí vlny. 5.4.2

Vnitřní nosné stěny.

V dřevostavbě je z nosných příček vytvořeno tzv. provozní jádro, ve kterém jsou realizovány rozvody ZTI, ÚT.Vnitřní nosné stěny od koupelny v prvním nadzemním podlaží vytváří tuhou svislou výztužnou tabuli. Na stojky je použito řezivo o průřezu 60/100 mm. Rám je oboustranně opláštěn deskou OSB 3 tloušťky 12 mm. Mezi stojky je vložena izolace v minerální vaty o tloušťce 80 mm. Napojení rámu vnitřní nosné stěny k rámu obvodové stěny je provedeno pomocí vrutů. V této stěně je veden svod splaškové vody z podkrovní koupelny. Instalační sítě jsou provedeny v instalační předstěně. Instalační předstěna je opláštěna sádrovláknitou deskou. V koupelně jsou na stěnách provedeny obklady. 5.4.3

Vodorovná výztužná tabule – základová deska

Zatížení z nosných vnější a vnitřní nosných stěny je přenášeno do spodní stavby − základů. Stavba je založena zakládových pasech z prostého betonu B 10 prokládaných lomovým kamenem šířce 300mm, jejichž základová spára se nachází v nezámrzné hloubce. Součástí základů jsou štěrkové obsypy včetně zásypů pod základovou desku. Základová deska je z provedena z prostého betonu B15 s vyztuženou sítí W4 s oky 150 x 150 mm v tloušťce 100 mm. Na základové desce je provedena hydroizolace proti zemní vlhkosti z izolačních pasů IPA 400 H. Pro konstrukční ochranu dřevěných je nulová výška základové desky navržena s odstupem 400 mm nad upraveným terénem do vzdálenosti 5000 mm. Toto opatření - 30 -

chrání dřevěnou konstrukci před odstřikující vodou a vlhkostí z tajícího sněhu. Do základové desky je připevněn kotevním prvkem spodní práh rámové konstrukce obvodových a vnitřních nosných stěn. Pro finální konstrukci podlahy v přízemí byla vybrána skladba těžké plovoucí podlahy s elastifikovaným polystyrenem EPS Rigifloor od firmy Rigips. Tato podlaha snižuje kročejový zvuk a splňuje požadavky pro účinnou tepelnou izolaci. Těžká plovoucí podlaha se pokládá v následujícím pořadí: 1) Elastifikované desky Rigifloor pro kročejový útlum Rozhodující vliv na akustickou účinnost celé plovoucí podlahy má pružná, zvukově a tepelně izolační vrstva (izolační podložka). Pro plovoucí podlahy byl firmou Rigips vyvinut tzv. elastifikovaný polystyren Rigifloor. Patří mezi výrobky pro tlumení zvuku pro podlahové konstrukce, protože se vyznačuje velmi nízkou dynamickou tuhostí 10-30 MPa/m, a je zařazen dle ČSN 73 0532 do I. kategorie. Rigifloor 4000. Je určen pro těžké plovoucí podlahy s užitným zatížením max. 4 kN/m2 (400 kg/m2). Vyrábí se v tloušťkách max. 40 mm a po zatížení vykazuje maximální stlačení 3 mm (CP3). Pro splnění doporučených hodnot součinitele prostupu tepla UN pro podlahy (UN=0,25 W/m2·K) ČSN 73 0540, musí být tloušťka elastifikovaného polystyrenu Rigifloor minimálně 150 mm. 2) Dilatační obvodový pásek Pro správnou funkci plovoucích podlah je nutno aplikovat po celém obvodu dilatační obvodový pásek z pružného materiálu. Tím se zabrání přenosu kročejového hluku z roznášecí desky do svislých konstrukcí a zajistí dosažení požadovaných akustických parametrů podlahy. Zároveň je nutno roznášecí desku pružně oddělit od všech dalších pevných konstrukcí (trubky, sloupy,). 3) Separační fólie Hlavním účelem separační fólie je zajistit, aby se mokrá směs betonu nebo anhydritu nedostala do mezer mezi podkladní EPS desky, kde by záměsová voda po vytvrdnutí betonu vytvořila tepelné mosty a negativně by ovlivnila vysychání podkladové desky.

- 31 -

4) Roznášecí deska Pro roznášecí desku použije železobetonová deska o tloušťce 50 mm ve skladbě: beton B20, vyztužená síť W4 s oky 150/150 mm. Normové užitné zatížení na vyrovnávacím potěru je max. 4 kN/m2. 5) Nášlapná vrstva Nášlapnou vrstvu těžkých plovoucích podlah mohou tvořit nejrůznější materiály. Nejčastěji se používají dlažby, koberce, materiály na bázi dřeva, povlakové krytiny, lamináty apod. Výběr materiálu je na vkusu uživatele. 5.4.4

Stropní konstrukce

Stropní konstrukce byla navržena pro překlenutí celého půdorysu bez použití podpor a dává tak velkou volnost v projektování. Na zvukově izolačních vlastnostech dělících horizontálních konstrukcí se podílí vlastní nosná konstrukce stropu a skladba podlahy. Akustický most významně snižuje hodnotu jak vzduchové tak i kročejové neprůzvučnosti celého prvku. 1) Nosná část stropní konstrukce Nosnou část stropní konstrukce tvoří příhradový nosník Posi-JoistTM od firmy MiTek. Nosníky Posi-JoistTM jsou nosníky tvořené dřevěnými pásnicemi a ocelovými diagonálami. Nosníky typu Posi-JoistTM spojují lehkost dřeva s pevností oceli. Tyto vlastnosti umožňují překlenout rozpětí větší, než umožňují klasické nosníky z rostlého dřeva. Velkou výhodou těchto nosníků je možnost snadné instalace rozvodů ZTI, ÚT, vzduchotechniky, elektroinstalace apod. Jednotlivé rozvody jsou vedeny v instalačních kanálech nebo příhradami nosníku. Systém odstraňuje pracné provádění prostupů pro instalace v porovnání s klasickými konstrukcemi. Diagonály typu Possistrut jsou určeny pro použití v konstrukcích, kde se vlhkost dřeva pohybuje v rozmezí 15-22%. V návrhu konstrukce musí být vhodným způsobem zabráněno kondenzaci vodních par na ocelových diagonálách. Výška stropních nosníků je daná typem diagonály a orientací dřevěného profilu. Pohybuje se v rozmezí 202 až 620 mm. Statický výpočet nosníku typu Posi-JoistTM se provádí softwarem MiTek 2020. Ocelové diagonály jsou certifikované státním zkušebním ústavem. Jednotlivé nosníky jsou vyráběny na speciálním lisovacím zařízení, - 32 -

kterým lze dosáhnout požadovaných kvalitativních i kvantitativních parametrů. Při výrobě je zajištěno nadvýšení nosníků. Svislé ztužení je provedeno vertikálními ztužidly ze dřeva a ocelovými diagonálami. Proti klopení je nutné nosníky Posi-JoistTM zajistit horizontálním ztužením. Podélná ztužidla se připojují k vertikálním ztužidlům, které jsou umístěny v krajní poloze po obvodě stropu, a pak v ploše kolmo na nosníky maximálně po 4 m, k hornímu nebo spodnímu pásu (

obr. 14 připevnění podélného ztužení

). Podélné ztužidlo se vloží skrze nosníky. Po rozmístění nosníků ve zvolené osové vzdálenosti, se připevní podélná ztužidla k nosníkům. Poté se provede připevnění nosníků k hornímu pásu odvodové stěny. Podélná ztužidla se zhotovují z řeziva o minimálním průřezu 35x100 mm pro velikost diagonál PS-8, PS-9 a PS-10, a z řeziva o průřezu 35x150 mm pro velikost diagonál PS-12, PS-14 a PS-16.

Obr. 14 Připevnění podélného ztužení

Při pokládce nosníků Posi-JoistTM se musí dbát na polohu diagonál. První ocelová diagonála nosníku musí začínat nahoře. Mezipatrové stropy vykazují ve většině případů otvory o větších plochách (schodiště, komíny, instalační kanály). Přerušení stropních nosníků je řešeno použitím tzv., - 33 -

výměny. Výměny se musí zahrnout statického a do protipožárních požadavků. U schodišťového otvoru je obvykle vyžadována výměna,která je většinou mimo modulové rozměry. Nosníky se rozmístí dle architektonického návrhu a Posi-JoistTM půdorysu a připevní se výměna. Nosníky a výměna jsou mezi sebou propojeny pomocí ocelových Simpson závěsů. Nosníky se v místě napojení výměn zdvojují pro přenos statického zatížení dle statického výpočtu. Tyto nosníky musejí být mezi sebou propojeny pomocí Simpson spon. V návrhu dřevostavby byl navrhnut nosík Posi-JoistTM na základě statického výpočtu softwarem MiTek 2020 nosník o výšce 567 mm při rozpětí 7000 mm. při zatížení cca 2kN/m2. Pro nosník jsou použity ocelové diagonály typu Posistrut PS-16N z každé strany. Dle statického výpočtu je nutné v krajních polích ocelové diagonály zdvojit v počtu dvou kusů z každé strany nosníku. Celkový počet diagonál u jednoho nosníku je 24 ks. Počet diagonál označuje kusy "V" komponentů, což je manipulační jednotka. Ta se dá lámat na poloviny. Takže na výstupu je celkem 48kusů "V"-půlek. Horní a spodní pás je tvořen řezivem o průřezu 50 x 120mm při orientaci řeziva na výšku. Na vertikální ztužení je použito řezivo o průřezu 50 x 80 mm. Rohové spoje a délkové nastavení pasů je provedeno pomocí styčníkových desek GNA 20 typu 1020 v počtu 12. Ve střední části je umístěno vertikální ztužidlo pro připojení podélného ztužidla, které zabezpečuje stabilitu vazníku proti klopení. Toto středové vertikální ztužilo je připevněno k pásům styčníkovými deskami GMA20 typu 813 v počtu 4 ks. Použité řezivo musí splňovat kvalitativní požadavky pevnostní třídy C22 (S I). Nosníky Posi-JoistTM se při pokládce umisťují na nosné stěny v osové rozteči 400 mm dle statického výpočtu. Pro zvýšení tepelně a zvukově izolačních vlastností je vložena mezi nosníky izolace z minerální vlny v tloušťce 120 mm. Nosník je znázorněn v příloze číslo 2.

- 34 -

Obr. 15 Stropní konstrukce z nosníků Posi-JoistTM < http://www.mii.com>

- 35 -

3)Záklop Záklop stropu je tvořen z desek, které jsou schopny přenášet statické zatížení od užitného a nahodilého zatížení. V návrhu je použita OSB deska o tloušťce 18 mm při osové vzdálenosti nosníků 400 mm. Alternativně lze použít překližované desky. První spoj je 1200 mm od exteriérové stěny dřevostavby, kde záklop překrývá tloušťku exteriérové dřevěné stěny; to platí při rozteči nosníku po 400 mm. Rozměr desky záklopu je 1200 x 2400 mm, delší rozměr je orientován pod úhlem 90˚ k ose nosníku. 3) Lehká plovoucí podlaha Izolační vrstva mezi záklopem a konstrukcí plovoucí podlahy brání šíření chvění z podlahy do nosné konstrukce stropu. Pro usnadnění montáže stropu byly vybrány podlahové prvky Fermacell 2E31. Podlahový prvek se skládá ze dvou slepených sádrovláknitých desek Fermacell, které jsou navzájem posunuté. Takto vzniklé přesazené plochy zajišťují pevné spojení jednotlivých prvků a snesou v místech spár vysoké bodové zatížení. Ze spodní strany dílce je nalepena zvukově izolační vrstva z měkké dřevovláknité desky. Podlahové prvky Fermacell mají tyto výhody: materiál s protipožární odolností, krátká doba montáže, doba potřebná k vysychání odpadá. Jeden prvek v malém formátu 1500 x 500 mm váží pouze 18 kg. Rozsáhlé laboratorní testy prokazují mimořádnou schopnost přenášet zatížení. To vylučuje problémy se statikou, což je optimální podklad pro všechny finální podlahové materiály.

Obr. 16 Podlahový dílec Fermacell 2 E 31.

- 36 -

4) Podhled Podhled tvoří sádrokartonová deska pro protipožární ochranu nosné konstrukce. Pro zvýšení zvukově izolačních vlastností je podhled připojen pružně ke kovovým tenkostěnným pozinkovaným profilům CD přes stavěcí upínací svorky k nosné konstrukci stropu. 5.4.5

Střešní konstrukce

Pro konstrukci šikmé střechy byl zvolen hambálkový krov s neposuvným hambálkem. Ztužidlem provedeným na horní ploše hambálků je znemožněn vodorovný posuv hambálku. Ztužidlo je provedeno z OSB 3 desek. Spojení hambálku (kleštin) je provedeno svorníky. Na krokve je použito jehličnaté řezivo o průřezu 60/220. mm. Pro kleštiny jehličnaté řezivo o průřezu 60/200 mm. Střecha je difusně otevřené konstrukce s povětrávanou vzduchovou mezerou. Střešní krytinu tvoří taška KM Beta, která je uložena kontra latích o průřezu 35/50 mm. Pojistná hydroizolační fólie Solitex plus je položena na krokvích. Pojistná hydroizolační fólie je propustná pro páry. Tepelná izolace z Termo-konopí je vložena mezi krokve na výšku krokví o tloušťce 200 mm. Zateplení je provedeno jen do výšky hambálku. Na vnitřní podhledy jsou použity desky z ekopanelu. Panely jsou připevněny přímo ke krokvím a kleštinám Ekopanely svou pevností nepřenášejí vibrace této konstrukce na povrchové úpravy. Vruty, které kotví ekopanel do konstrukce, jsou uloženy v podstatně houževnatejším jádru, čímž mají možnost pohybu i pod povrchově dokončenou stěnou. . Panely v podkroví v ideálním případě montujeme osově po krokvích, kleštinách. Když rozteč krokví neodpovídá osově šíři panelů, používáme na spáry tzv. příložky po 500 mm ( kousky střešních latí nebo 24 mm prken ) zezadu spoje. Tuto příložku vždy kotvíme jedním vrutem do jednoho panelu. Na tupý spoj panelů mezi roštem použijeme dvě příložky na jeden panel.

5.4.6

Schodiště

Schodiště tvoří kompoziční propojení mezi první a druhým nadzemním podlažím. S svým architektonickým, konstrukčním a materiálovým řešením dotváří vnitřní prostředí prvního nadzemního podlaží . V dispozici je navrženo tak, aby po odevření

- 37 -

dveří z chodby bylo vidět kudy se dostaneme do vyššího poschodí. Schodiště umístěné uprostřed domu mám opticky předěluje vnitřní prostor. V etapové výstavbě určuje polohu budoucích dělících příček. Schodiště je navrženo jednoramenné smíšenočaré půdorysně otočené o 180° . Schodiště je schodnicové konstrukce se stupnicemi a podstupnicemi v provedení z modřínového dřeva. Překonávaná konstrukční výška podlaží je 3190 mm. Počet stupňů na schodišťovém rameni je 18. Tento počet splňuje požadavky na počet stupňů v jednom rameni pro rodinné domy. Rozměr stupňů je:177mm výška, 276 mm šířka.

5.5 Použité dělící příčky V návrhu dřevostavby je zohledněna etapová výstavba, která nese v sobě nutnost přizpůsobit výběr dělících příček. Výběr příček byl proveden z pohledu přemístitelnosti a způsobu kotvení do nosné konstrukce a vlivu na stavební akustiku. 5.5.1

Příčky přemístitelné při návrhu

Příčka s dvojitým opláštěním – kombinace sádrokartonové a sádrovláknité desky Tyto příčky jsou kotveny přímo do stavebních konstrukčních částí stěn, podlah a stropů. Připojení stěn potlačuje přenos zvuku z vedlejších cest ( v místě napojení příčky je přerušena vrstva plovoucí podlahy). Takto provedené připojení přispívá ke zvýšení akustické pohody v místnosti. Při změně dispozičního řešení jsou nutné větší stavební zásahy do krycích plášťů nosné konstrukce (roznášecí vrstva podlahy, sádrokartonové opláštění, instalační předstěny, zavěšené stropní podhledy). Pro návrh byla vybrána stěna rámové konstrukce s dvojitým opláštěním v kombinaci sádrokartonových a sádrovláknitých desek. Tímto pláštěm získá konstrukce vyšší odolnost proti nárazu, než při použití jen sádrokartonových desek. Kombinované stěny řeší problém, kdy z různých důvodů vadí „dutý“ zvuk při poklepu na povrch sádrokartonových konstrukcí. Vzájemnou záměnou opláštění (první plášť sádrokarton, druhý plášť sádrovlákno či naopak) lze řešení optimalizovat dle konkrétních uživatelských požadavků Nosnou svislou část dělících stěn tvoří ocelové CW profily v šíři 75 mm. Napojení na podlahu v prvním nadzemním podlaží je provedeno prostřednictvím profilu UW kotveného do základní podlahy pomocí plastových natloukacích hmoždinek, - 38 -

v podkroví je UW profil kotven do záklopu přes vruty. Připevňovací prostředky jsou rozmístěny v odstupech max. 800 mm. Profily UW jsou podloženy pružným těsnícím páskem. Spoje desek jsou plošně tmeleny. Spáry napojení

v rozích místností budou kryta

výztužnou páskou s tmelením na plnou tloušťku opláštění. Těsnost napojení je důležitá pro dosažení deklarované vzduchové neprůzvučnosti příčky. Při provedení detailu napojení na podlahu je třeba dbát, aby všechny vrstvy plovoucí podlahy byly od příčky odděleny obvodovým páskem z elastického materiálu. Pro konstrukci koupelny v druhém nadzemním podlaží je použita příčka s dvojitým opláštěním ze sádrovláknitých desek. Desky jsou hloubkově impregnovány proti zvýšené vzdušné vlhkosti. Šířka použitých ocelových profilů je 100 mm. Na dvojité opláštění jsou pak provedeny obklady. Postup montáže v příloze číslo 1. 5.5.2

Dodatečně přemístitelné příčky

Tyto příčky lze do nosné konstrukce umisťovat libovolně, výhodněji v modulové koordinaci z důvodu napojení do nosných sloupků obvodové konstrukce nebo do latí instalační předstěny. Tyto příčky se kotví do finální vrstvy podlahy a do podhledu. Toto připojení ale zvyšuje přenos zvuku z vedlejších cest. EKOPANEL- technologie STRAMIT Pro volbu ekopanelů pro konstrukci dodatečně přemístitelných příček byla jejich snadná montáž, samonosnost konstrukce příčky bez nutnosti výstavby nosného rámu a jejich malá hmotnost. Ekopanely mají jednoduchou montáž a dobrý akustický útlum. V provedení dvojité příčky mají akustický útlum 45 dB. Ekopanely mají na povrchu recyklovanou lepenku, která umožňuje běžné povrchové úpravy jako malby, štuky, tapety, obkladů atd. Zásadní rozdíl mezi sádrokartonovou příčkou a příčkou z ekopanelů je mechanická odolnost. Odolnost ekopanelů proti poškození či proražení je podstatně vyšší než sádrokartonových desek. Způsob výstavby příček je proveden dle montážních návodů pro ekopanely. Při výstavbě příčky je nutné vytyčit si rovinnost budoucí příčky. Výška panelu je o 1 cm - 39 -

nižší než je čistá míra podlahy a stropního podhledu. Tento prostor se dopění montážní pěnou. Podle rovinnosti si na boční straně obvodové stěny ukotvíme spony po 500 mm od sebe. Do stropu také, ale vždy dvě spony na panel tak, aby polovina spony (jedno ouško) kotvilo jednu stranu panelu a druhá polovina spony druhý panel. To samé dole na podlaze. Tak postupujeme dále. Když máme namontovány např. 3 panely z první řady, začneme druhou řadu panelů tak, že začínáme půlkou panelu abychom nevytvářeli průběžnou spáru. Panel v první řadě se bodově napění, přiklopí se panel druhé řady a přišroubuje se vruty 5 x 100 mm. Tak pokračujeme až do zakončení příčky. Vrchní spoj pod stropem se ještě dodatečně dopění. Panely mezi sebou a ve styku i s jinými materiály se na boku napění, montují se na tupý sraz. Po zaschnutí pěny se přebytky odřežou, panely se napenetrují penetrací SOKRAT S 28 02 A v poměru ředění 1 : 3 s vodou, po zaschnutí se natahuje FX lepidlo. Do lepidla se celoplošně vmáčkne perlinka, zahladí se a po zaschnutí se natáhne vápenný štuk. Můžou se také použít pouze tapety, bavlněná omítka atd. Panely v podkroví v ideálním případě montujeme osově po krokvích, kleštinách. Když rozteč krokví neodpovídá osově šíři panelů, používáme na spáry tzv. příložky po 500 mm ( kousky střešních latí nebo coulových prken ) zezadu spoje. Tuto příložku vždy kotvíme jedním vrutem do jednoho panelu.

- 40 -

6 SKLADBA KONSTRUKCÍ 6.1.1

Základy a základová deska −

rostlý terén

−

základové pasy proložené kamenem – nezámrzná hloubka (80-120cm)

−

vrstva štěrku mezi základovými pasy

−

štěrkopísek o tloušťce 100 mm po zhutnění

−

betonová deska B10 o tloušťce 100 mm přes základové pasy vyztužená sítí W4 s oky 150 x 150 mm

−

6.1.2

hydroizolace z hydroizolačních pasů IPA 400 H

Skladba podlahy přízemí −

elastifikovaný polystyren Rigifloor

−

PVC fólie a dilatační obvodový pásek

−

železobetonová deska o tloušťce 50 mm, beton B20, vyztužená sítí W4 s oky 150/150 mm.

−

6.1.3

podlahovina – plovoucí podlaha, dlažba

Vnější obvodová stěna

−

sádrokartonová deska tl 12,5 mm

−

instalační předstěna o tloušťce 50 mm vyplněná ovčí vlnou

−

parotěsná zábrana – PE fólie o tloušťce 0,2 mm

−

deska OSB o tloušťce 15 mm

−

dřevěná nosná konstrukce panelu – fošny 60 x 160 mm

−

tepelná izolace z minerální vlny Rockmin tl 160 mm - 41 -

−

deska OSB 3 o tloušťce 15 mm

−

zateplovací systém: polystyren o tloušťce 80 mm, síťovina, stěrka a vrchní šlechtěná omítka

6.1.4

Strop nad prvním nadzemním podlažím −

podhled ze sádrokartonových desek o tloušťce 12,5 mm zavěšený na plechových profilech

−

přímý závěs, uchycených na dřevěných stropních panelech

−

nosník Posi-JoistTM o výšce 567 mm, tepelně zvuková izolace z minerální vlny Rockmin o tloušťce 120 mm

−

deska OSB 3 o tloušťce 18 mm

−

podlahové prvky Fermacell 2 E 31 ve složení 10 mm dřevovláknitá deska měkká a 2 x sádrovláknitá deska 10 mm

−

6.1.5

podlahovina (plovoucí podlaha, PVC, koberec)

Střecha (hambálkový krov) −

betonová krytina KM Beta

−

latě 35/50 mm

−

kontralatě 35/50 mm

−

pojistná hydroizolační fólie Solitex plus

−

krokve 60/200 mm

−

tepelná izolace z Termo-konopí o tloušťce 200 mm

−

podhled z Ekopanelu

−

sádrokartonové desky o tloušťce 12,5 mm upevněné na plechové profily

- 42 -

7 DISKUSE Příčky dle přemístitelnosti lze rozdělit na pevné vnitřní stěny (nosné), na podmínečně přemístitelné vnitřní stěny (nenosné), na přemístitelné vnitřní stěny a na pohyblivé stěny. Vnitřní nosné stěny byly použity pouze na vybudování tzv. provozního jádra, které plní funkci vedení sítí. Tyto stěny tvoří svislou výztužnou tabuli pro přenos bočního zatížení. Tyto stěny se nedají dodatečně posouvat a ani odstraňovat z konstrukce. Stěny podmínečně přemístitelné jsou nenosné příčky, které lze přemisťovat podle vzniku v projektové dokumentaci. Příčky přemístitelné v návrhu jsou charakterizovány kotvením přímo do nosných částí nosné konstrukce. V místě napojení příčky je přerušena vrstva plovoucí podlahy. Takto provedené připojení stěny potlačuje přenos zvuku z vedlejších cest. Přemístitelné vnitřní stěny, kdy opláštění vytváří moduly, které se poté připojují přes napojovací profily k rámu, by byly vhodným řešením pro dělení interiéru. Přemístitelnost je dána kotvením rámu do finálních vrstev podlahy, stěn a stropů. Jejich několikanásobně vyšší cena by ale nesplňovala podmínku po cenově dostupném bydlení. Zatím není na trhu český výrobce, výrobky jsou převážně k nám importovány ze zahraničí. Většinou se využívají k dělení kancelářských pracovišť. Při optickém dělení stěnou typu paraván nelze zvyšovat akustickou pohodu interiéru. Při použití velkorozponových nosníků pro stropní konstrukce není vhodné další přitížení použitím posuvných panelů, které jsou pouze zavěšeny. Požadavky na zvukovou izolaci mezi místnosti v budovách je dána normou ČSN 730532 Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a související akustické vlastnosti stavebních výrobků (2000). Norma stanovuje nejnižší požadované hodnoty vážené stavební neprůzvučnosti Rw‘[dB] a nejvyšší přípustné hodnoty vážené hladiny kročejového zvuku Lnw‘ [dB] v závislosti na účelu obou místností, které posuzovaná konstrukce odděluje. Dodržení těchto hodnot zvukové izolace by mělo vyloučit vzájemné rušení hlukem mezi těmito místnostmi při běžném užíváním. Hodnoty jsou stanoveny pro bytové domy, řadové rodinné domy a dvojdomy. Rodinné domy jsou z této normy vyjmuty. Pokud chceme zvýšit akustickou pohodu v rodinných domech, měli bychom požadavky normy splňovat nebo se k těmto hodnotám přiblížit.

- 43 -

Pro instalaci příčky z ekopanelu není potřeba žádné podpůrné nosné konstrukce. Dvojité provedení umožňuje vést elektrorozvody ve drážce mezi panely. To u jednoduché konstrukce z ekopanelu nelze. Kombinace sádrokartonové a sádrovláknité desky odstraňuje problém s nízkou odolností proti nárazu než při použití jen sádrokartonových desek. Díky rostoucím nákladům výrobců, prodejců, montážních firem, je současným trendem stavebníků, jak snaha o výrobu co nejuniverzálnějších stavebních prvků, které šetří náklady na materiál a čas potřebný k montáži, tak i snaha o zjednodušení a zrychlení montážních prací při zachování přesnosti a kvality provedení. Navržený nosník Posi-JoistTM o výšce 567 mm tvoří poměrně vysokou konstrukci stropu. Náhrada by byla možná lepenými stropnice, ale ty neumožňují vést rozvody od vzduchotechniky napříč nosníky. Otevřený prostor nosníku Posi-JoistTM to umožňuje. Pro snížení výšky nosníku by bylo nutné navrhnout odlehčení v podobě přidání vnitřní nosné stěny. Tím by se ztratila otevřená volná plocha. Většího využití přemístitelných stěn by bylo u staveb typu bungalov, kde strop tvoří příhradová konstrukce střechy a půdní prostor neplní funkci obytného podkroví.

- 44 -

8 ZÁVĚR Celá konstrukce musí být schopna sama o sobě přenést zatížení vznikající od vodorovných sil. Požadovaná tuhost konstrukce se zajišťuje výztužnými prvky a kotvením. Síly od větru působící na plochy střechy a stěn se převádí krokvemi, nosníky a stěnovými sloupky do střešní a stropní roviny. Vodorovné výztužné tabule přenášejí zatížení do stěnových výztužných prvků, odkud jsou zatížení převedena do spodního podlaží. Výstavba domu je navržena jako etapová, v tom smyslu, že jednotlivé dělící příčky jsou přemisťovány dle životního stylu a potřeb uživatelů. V první fázi výstavby je vybudováno přízemí se stabilním provozním jádrem a sociálním zařízením a v podkroví pouze sociální zařízení. Pokud se rozhodujeme o druhu příčky, musíme vzít v úvahu především požadované vlastnosti jako tepelný odpor, zvukový útlum, průsvitnost či průhlednost a v neposlední řadě také estetické požadavky. Pro variabilní řešení příček je důležitá jejich přemístitelnost. Pro půdní vestavby, úpravy v objektech s dřevěnými stropy či pokud máme omezený rozpočet, měli bychom volit sádrokartonové příčky popřípadě sádrovláknité desky. Alternativou jsou slámové desky ekopanel. Ekopanel je robustní a pevný stavební panel umožňující realizaci samonosných příček, půdních vestaveb a obvodových stěn. Suchá montáž, nízká pracnost a vysoká rychlost zdění, žádné speciální nosné konstrukce či speciální stroje k montáži a hlavně nízká cena ho řadí mezi vyhledávané materiály. Pro spoje se užívá běžných spojovacích materiálu. Povrchové úpravy a montáž zařizovacích předmětů je stejná jako u zděných staveb, má nadprůměrné tepelně a akusticko izolační vlastnosti i protipožární odolnost. Ačkoliv v České republice byla výroba zahájena v roce 1999, ve světovém měřítku se jedná o zavedený výrobek s 60. letou tradicí. Dělicí stěny a příčky se stále častěji oplášťují sádrovláknitými deskami. Hlavním argumentem pro zvolení tohoto typu desky je především několikanásobně větší mechanická odolnost, pevnost a také únosnost než u sádrokartonu. Při kombinaci sádrokartonových a sádrovláknitých desek získá konstrukce vyšší odolnost při zatížení rázem a zdvojeným opláštěním získáme lepší zvukově izolační vlastnosti.

- 45 -

Cílem práce bylo vytvoření návrhu nízkorozpočtového rodinného domu, který splňuje požadavky na cenově dostupné a variabilní bydlení s možností etapové přestavby v průběhu užívání. Použité materiály a skladby konstrukcí tyto požadavky splňují.

- 46 -

9 SUMMARY Building-up of the house is suggested to be realized in stages, which means that the individual

separating

walls

are

displaceable

according

to

the

lifestyle

and requirements of final users. In the first stage of building-up the ground floor is established together with the stable operational core and sanitary facility, in the garret there is only the sanitary facility. The whole construction must be able to accept on its own the load rising from horizontal powers. Required stiffness of frame construction is ensured by the supporting elements and by the grounding. The powers of wind which touch the surface of the roof and walls are led by the spars, beams and wall stiles to the ground floor. Deciding about the type of partition we have to take into account especially all required features, e.g. thermal resistance, sound inhibition, transparency and translucence, and aesthetic demand not least. For the for the attic building-up, reconstruction in houses with wooden roofs and ceilings having only a limited budget the plasterboard partitions eventually the gypsum wood-fibre boards should be chosen. Alternatively also ekopanel straw boards can be used. Ekopanel is robust and solid building panel which enables construction of self- supporting walls, attic building-ups and enclosure walls. It is very demanded material because of its dry assemblage, low labour input and high speed of building, no need for special supporting constructions or special machines for assemblage and first of all because of its

low price. Surface lay-out and assemblage of equipment is

the same like by the bricked wall houses. It has extraordinary thermal and acoustic isolating characteristics even the fire-stopping immunity. Partitions and separating walls are being still more and more often covered by the wood-fibre boards. The main reason for choosing of this type of the board is especially the mechanical resistance, stoutness and carrying capacity. These features are much higher than by the gypsum plasterboard. Combining of the gypsum plasterboard and gypsum wood-fibre panels gives higher resistance against stroke burden to the construction; by double sheating better sound isolating characteristics are ensured.

- 47 -

The main target of this diploma thesis is creation of suggestion of low-cost family house which meet the demands on price affordable and variable living with the possibility of stage rebuilding during the life cycle of the house. All used materials and composition meet these requirements.

- 48 -

10 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Literatura 1. BÍLEK, V., Dřevostavby : Navrhování dřevěných vícepodlažních budov, 1 vyd. Praha: ČVUT., 2005. 251 s. ISBN 80- 01-03159-4 2. HAVÍŘOVÁ, Z., Dům ze dřeva. 1. vyd. Brno: ERA group, spol. s r. o., 2005. 99 s. Stavíme. ISBN 80-7366-008-3 3. KAŇKA, J., Stavební fyzika 1 Zvuk a denní světlo v architektuře, dotisk 1. vyd. Praha: ČVUT, 2006. 118 s. ISBN 80-0102645-0 4. KOLB, J., Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2008. 320 s. ISBN 978-80-247-2275-7 5. KOŽELOUH, B., Dřevěné konstrukce podle Eurokódub 5. STEP1 Navrhování a konstrukční materiály. 1. vyd. Zlín: Kodr, 1998. 401 s. ISBN 80-283-2620-4 6. KOŽELOUH, B., Dřevěné konstrukce podle Eurokódub 5. STEP2 Navrhování detailů a nosných systémů. 1. vyd. Praha: Česká komora autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě, 2004. 401 s. ISBN 80-86769-13-5 7. KRÁL, P.−HRÁZSKÝ, J., Kompozitní materiály na bázi dřeva. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2005. 206 s. ISBN 80-7157-878-9 8. KRÁL, P.−HRÁZSKÝ, J. Kompozitní materiály na bázi dřeva Část 2: Dýhy a vrstvené masivní materiály. Brno: MZLU v Brně, 2006. 210 s. ISBN 80-7157878-9. 9. KUKLÍK, P. a kol., Dřevěné konstrukce. 1 vyd Praha: ČVUT, 2005.188 s ISBN 8001-03310-4 10. TYWONIK,J. a kol., Nízkoenergetické domy 2. 1. vyd. Praha: Grada publishing a.s., 2008. 204 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-2061-6 11. VAVERKA, J. a kol., Stavební tepelná technika a energetika budov, 1 vyd.Brno, Vutium, 2006. 648 s. ISBN 80-214-2910-0 12. VAVERKA, J.−HAVÍŘOVÁ, Z.−JINDRÁK, M., Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha: Grada publishing a.s., 2008. 380 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-2205-4 13. ZAHRADNÍČ,V.- HORÁK ,P., Moderní dřevostavby. 1. vyd. Brno: ERA group, spol. s r. o., 2007. 150 s. ISBN 987-80-7366-109-0

- 49 -

Webové zdroje: http://www.asb-portal.cz http://awik.cz http://www.bauphysik.tugraz.at http://www.dataholz.com http://www.ekopanely.cz http://www.fermacell.cz http://www.fh-rosenheim.de http://www.kronospan.cz http://www.liko-s.cz http://www.markus.cz http://www.mii.com

Firemní podklady Firemní materiály Kronospan OSB, s.r.o. Firemní materiály Mitek Industries, s.r.o. Firemní podklady Rigips, s.r.o. Firemní materiály Xella

- 50 -

11 SEZNAM GRAFŮ Graf. 1 Směrná křivka vzduchové neprůzvučnosti ............ 13 Graf. 2 Směrná křivka kročejové neprůzvučnosti .............. 14 Graf. 3 Závislost zvukové izolace na plošné hmotnosti ................................................. 21

12 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Rozdělení zatížení větrem při směru větru kolmo k podélné stěně. Šipka ukazuje směr větru.(Koželouh,B.,1998)......................................................................................... 5 Obr. 2 Průběh sil při namáhání větrem: vlevo na boční stranu budovy, vpravo na čelní stranu budovy.(Kolb,J.,2008) ........................................................................................... 6 Obr. 3 Schématické uspořádání kotvení pomocí děrovaného plechu, ploché oceli a kotevních šroubů

(přímá montáž). Uspořádání na vnitřní straně stěnových

prvků.(Kolb,J.,2008)......................................................................................................... 8 Obr. 4 Schématické uspořádání kotvení pomocí ocelových úhelníků a kotevních šroubů (přímá montáž). Uspořádání v rovině stěnových prvků.(Kolb,J.,2008) ........................... 9 Obr. 5 Schématické uspořádání spojovacích prostředků ve styku poschodí u neprocházejícího vnějšího staticky účinného pláště. Přenos smykových a tahových sil (huštěné uspořádání hřebíků) se silovým spojením z pásové překližky a spojovacích prostředků.(Kolb,J.,2008) ............................................................................................... 10 Obr. 6 Schématické uspořádání spojovacích prostředků ve styku poschodí u vnitřního staticky účinného pláště. Přenos smykových a tahových sil spojovacími prostředky. Přídavné kotvení ocelovým úhelníkem.(Kolb,J.,2008) ................................................. 11 Obr. 7 Napojení stěny na boční stěnu ............................................................................. 18 Obr. 8 Možné cesty přenosu zvuku. Půdorys vnější stěny a příčky. (Kolb,J.,2008) ...... 22 Obr. 9 Připojení se silným přenosem vedlejšími cestami. Vniřní stěna k obvodové stěně (vodorovný řez).(Kolb,J.,2008) ...................................................................................... 23 Obr. 10 Připojení s potlačeným přenosem z vedlejších cest Vniřní stěna k obvodové stěně (vodorovný řez).(Kolb,J.,2008) ............................................................................. 23

- 51 -

Obr. 11 Připojení se silným přenosem vedlejšími cestami. Vnitřní stěna ke stropu (svislý řez).(Kolb,J.,2008) .............................................................................................. 24 Obr. 12 Připojení s potlačeným přenosem z vedlejších cest Vnitřní stěna ke stropu (svislý řez) (Kolb,J.,2008) .............................................................................................. 24 Obr. 13 Připevnění podélného ztužení........................................................................... 33 Obr. 14 Stropní konstrukce z nosníků Posi-JoistTM ....................................................... 35 Obr. 15 Podlahový dílec Fermacell 2 E 31. .................................................................... 36

- 52 -

PŘÍLOHY: Příloha číslo 1 Postup montáže sádrokartonových a sádrovláknitých příček

1. Vytyčení ● Na podlaze se zakreslí průběh stěny. ● Je nutno zohlednit plánované dveřní otvory. ● Průběh stěny se přenese i na strop.

2. Napojení ● Obvodové profily se opatří jednostranně lepicím napojovacím těsněním Rigips. ● Na podlaze a stropu se profil připevní natloukacími hmoždinkami, příp. vhodnými vruty do dřeva v max. rozteči 800 mm. ● Svislé prvky přiléhající k sousedním stavebním konstrukcím musejí být z důvodu zvukové izolace rovněž opatřeny napojovacím těsněním.

3. Dřevěné stojiny ● Svislé prvky roštu nenosných příček jsou umístěny v roztečích maximálně 625 mm.

-6-

4. Opláštění první strany stěny ● Při jednovrstvém opláštění se desky montují tak, že protilehlé svislé spáry jsou na jednom sloupku. ● Při technologii tmelení spár je nutno případné příčné spáry desek přesadit minimálně o 400 mm (spáry nesmějí tvořit kříž) a podložit je latí nebo přířezem Rigidur. ● Při dvouvrstvém opláštění může být spodní vrstva desek montována na těsný sraz. Druhou vrstvu desek je možno připevnit do vrstvy první pomocí sponek. Spáry mezi deskami musí být ve vrstvách překryty min. 200 mm.

5. Izolace pro výplně dutých prostorů ● Po opláštění první strany stěny a montáži potřebných elektroinstalací a sanitárních instalací se do dutiny stěny vloží vrstva minerální izolace pro zlepšení neprůzvučnosti. ● Dutinu je nutné izolovat celoplošně. ● Pokud izolační materiál nevykazuje v dutině dostatečnou stabilitu, je nutno jej proti sesunutí zajistit (např. pomocí závěsů Pendex).

6. Opláštění druhé strany stěny ● Opláštění druhé strany stěny je prováděno symetrickým montážním postupem. Až teprve opláštěním druhé strany stěny získá stěna svoji konečnou tuhost a stabilitu. ● Pokud je použit systém tmelení spár, provede se zatmelení spár mezi deskami, zatmelení napojení a upevňovacích prostředků. Po vyschnutí tmelených míst je stěna připravena pro následující povrchovou úpravu. ● Při technologii lepené spáry se lepidlo nanese na hranu namontované desky a další deska se na lepidlo dotlačí, lepidlo se po 24 hod. odřízne, plocha ze zabrousí a přetmelí finálním tmelem. ● Při napojení opláštění na okolní návazné -7-

konstrukce (strop, podlaha, boční stěna) je pro možnost řádného zatmelení třeba dodržet minimální šířku spáry rovnou polovině tloušťky desky.

-8-

Příloha číslo 2 Navržený stropní nosní Posi-Joist TM

-9-

Příloha číslo 3 Požadavky na zvukovou izolaci mezi místnosti v budovách dle ČSN 730532 Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a související akustické vlastnosti stavebních výrobků (2000). Norma stanovuje nejnižší požadované hodnoty vážené stavební neprůzvučnosti Rw‘[dB] a nejvyšší přípustné hodnoty vážené hladiny kročejového zvuku Lnw‘ [dB]

- 10 -