ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická Studijní obor: Inteligentní budovy
Diplomová práce Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS
Vypracoval:
Bc. Pavel Beneš
Vedoucí diplomové práce:
Ing. Bohumír Garlík, CSc.
Anotace Tato diplomová práce prezentuje návrh řešení elektroinstalace rodinného domu s kancelářskými prostorami pomocí inteligentního systému INELS, včetně elektronického zabezpečovacího systému, datových sítí, regulace vytápění, ochrany před úderem blesku a osvětlení pracovních prostor.
Abstract This diploma thesis presents suggested solution of operational design of electrical installation with use of intelligent system INELS in a family house with offices, including electronic safety system, data network, regulation of heating, protection against lightning and lighting of workplaces.
Čestné prohlášení autora práce
Prohlašuji, že jsem předloženou práci vypracoval samostatně a že jsem uvedl veškeré použité informační zdroje v souladu s Metodickým pokynem o dodržování etických principů při přípravě vysokoškolských závěrečných prací.
V Praze dne …………………………..
…..……………………………. Podpis autora práce
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obsah
Obsah ........................................................................................................................... 7 1
Úvod .................................................................................................................... 9
2
Systém INELS ..................................................................................................... 10
3
4
2.1
Popis systému ............................................................................................... 10
2.2
Porovnání s ostatními systémy ...................................................................... 11
2.2.1
Klasická elektroinstalace .......................................................................... 11
2.2.2
Decentralizované systémy ......................................................................... 12
2.2.3
Centralizované systémy ............................................................................ 13
Objekt ................................................................................................................. 15 3.1
Soupis místností ........................................................................................... 15
3.2
Popis a užití objektu ..................................................................................... 16
3.3
Určení vnějších vlivů .................................................................................... 16
3.4
Základní technické parametry ....................................................................... 17
3.4.1
Napěťová soustava ................................................................................... 17
3.4.2
Připojení objektu a měření elektrické energie ............................................ 18
3.4.3
Dodávka elektrické energie ....................................................................... 18
3.4.4
Ochrana před nebezpečným dotykem živých a neživých částí .................... 18
3.4.5
Elektrická ochrana vedení ......................................................................... 18
3.4.6
Bilance spotřeby elektrické energie ........................................................... 19
3.4.7
Montážní výšky a použité přístroje ............................................................ 20
Silnoproudé rozvody ........................................................................................... 21 4.1
5
Návrh odboček od elektroměrů a jištění proti nadproudům ............................. 21
4.1.1
Soudobý příkon ........................................................................................ 21
4.1.2
Výpočtový proud I B .................................................................................. 21
4.1.3
Dimenzování odboček od elektroměrů ....................................................... 22
4.1.4
Dimenzování jištění odboček .................................................................... 23
4.2
Zásuvkové rozvody ....................................................................................... 24
4.3
Světelné rozvody .......................................................................................... 24
Rozvody INELS .................................................................................................. 25 5.1
Ovládání osvětlení ........................................................................................ 25
5.2
Ovládání předokenních rolet ......................................................................... 26
7
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš 5.3 6
Regulace vytápění ........................................................................................ 27
Elektrický zabezpečovací systém a elektrická požární signalizace ........................ 31 6.1
Elektrický zabezpečovací systém EZS ........................................................... 31
6.2
Elektrická požární signalizace EPS ............................................................... 35
7
Návrh osvětlení ................................................................................................... 36
8
Slaboproudé rozvody ........................................................................................... 40
9
8.1
Počítačová síť ............................................................................................... 40
8.2
Rozvody pro audio systém ............................................................................ 40
8.3
Televizní rozvody ......................................................................................... 40
Hromosvod a ochrany proti přepětí ...................................................................... 42 9.1
Řízení rizika ................................................................................................. 42
9.1.1
Základní vzorce a pojmy podle ČSN EN 62305-2 ...................................... 42
9.1.2
Stanovení součástí rizika pro stavbu .......................................................... 49
9.2
Návrh hromosvodu ....................................................................................... 66
9.2.1
Návrh soustavy svodů ............................................................................... 67
9.2.2
Návrh uzemňovací soustavy ...................................................................... 68
9.2.3
Návrh jímací soustavy .............................................................................. 68
9.3
Vnitřní ochrana před bleskem a přepětím ...................................................... 73
9.3.1
Svodiče přepětí pro zařízení připojená k silnoproudé síti ........................... 74
9.3.2
Svodiče přepětí pro zařízení propojená se slaboproudými rozvody ............. 75
10
Závěr .................................................................................................................. 76
11
Seznam příloh ..................................................................................................... 77 11.1
Výkresy ........................................................................................................ 77
11.2
Ostatní přílohy ............................................................................................. 78
11.3
Přílohy pouze v elektronické podobě ............................................................. 78
Použité zdroje ............................................................................................................. 79 LITERATURA ......................................................................................................... 79 ČLÁNKY ................................................................................................................ 79 NORMY .................................................................................................................. 80 WEB ....................................................................................................................... 83 Použitý software .......................................................................................................... 84
8
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
1 Úvod V současné době se i v České republice inteligentní domy stávají jedním z trendů moderního bydlení. Původní koncept automatizace, který se týkal především průmyslových objektů a později administrativních a komerčních budov, se s rozvojem nových technologií a jejich zlevňováním stal dostupným i pro potřeby rodinného bydlení. Prudký rozvoj zaznamenaly především technologie ovládající datové a audiovizuální systémy. Inteligentní dům však není tvořen pouze pokročilým elektronickým systémem, ale je třeba jej chápat jako celek. Systém inteligentní elektroinstalace samozřejmě lze použít v jakémkoli objektu ke zvýšení automatizace a komfortu užívání, projekt skutečně inteligentního domu však začíná již architektonickým návrhem budovy a je třeba součinnosti všech profesí aktivních při výstavbě. Proto nelze tuto práci považovat za kompletní návrh inteligentního domu, jedná se pouze o část zabývající se integrací elektronických systémů. Naším cílem je zpracovat kompletní technickou dokumentaci pro objekt s bytovou jednotkou a kancelářskými prostorami za použití moderních prvků, v tomto případě systému společnosti ELKO EP iNELS, jehož řídící jednotka byla vyvinuta na základě průmyslových automatů TECO. Nebudeme se však zabývat pouze návrhem řídicího systému, ale projekt pojmeme komplexněji, tzn. včetně návrhu ochrany před bleskem, návrhu osvětlení a datových sítí. Prvotním určením systému iNELS - a naší oblastí zájmu - je komfortní řízení domácích elektroinstalací včetně regulace vytápění a osvětlení. Systém v sobě zároveň integruje prvky zabezpečovací techniky, což je pro nás též podstatné. Nadstavbou pak je multimediální rozšíření systému, kdy je možné ovládat celý dům pomocí multimediálních zařízení, což je však pro potřeby této práce irelevantní – jde pouze o zvýšení komfortu ovládání a lze jej doinstalovat následně. Textová část této práce je psána jako podrobná technická zpráva rozšířená o teoretická východiska. Klasická technická zpráva vzniklá zestručněním této práce bude přiložena v elektronické podobě.
9
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
2 Systém INELS 2.1 Popis systému Jelikož se dále budeme zabývat návrhem elektroinstalace pomocí inteligentních prvků, představíme si nejprve použitý systém. Tímto systémem je v našem případě produkt české společnosti Elko EP s názvem INELS. Jedná se o soustavu vstupních a výstupních zařízení, která jsou řízena programovatelnou
centrální
jednotkou.
Systém
lze
použít
pro
centrální
i
decentralizované ovládání elektrických i energetických zařízení. Jedná se především o ovládání a řízení osvětlení, elektrických spotřebičů a zabezpečovacích systémů, dále lze systém využít k regulaci vytápění a klimatizace. Základním prvkem celého systému je centrální jednotka CU2-01M, která má nainstalovaný web server a s jejímž prostřednictvím lze systém připojit k internetu a konfigurovat jej. Přes sběrnici CIB se k centrální jednotce připojují vstupy, výstupy a ostatní příslušenství, včetně GSM brány. Všechny tyto prvky si navzájem předávají informace pomocí datových zpráv. Za pomoci speciálního počítačového programu jim lze přiřazovat funkce a nastavovat jejich provozní parametry. Komunikace po sběrnici probíhá způsobem MASTER/SLAVE s přenosovou rychlostí 192 kbit/s, protokol je interní (firemní). Sběrnice zajišťuje nejen komunikaci mezi prvky, ale také jejich napájení. Jelikož sběrnice využívá volnou topologii, je zajištěna možnost jednoduchého dodatečného rozšiřování instalace bez nutnosti nákladů na další sekání a vrtání do zdí. K nastavení všech funkcí a k naprogramování centrální jednotky slouží software Inels Design Manager (IDM).
10
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 1.
Ukázka propojení nástěnných ovladačů a rozvaděčových jednotek se systémovou sběrnicí
2.2 Porovnání s ostatními systémy V této
kapitole
se
budeme
zabývat
porovnáním
s ostatními
systémy
elektroinstalací, inteligentními i klasickým.
2.2.1 Klasická elektroinstalace Všeobecné porovnání systému INELS, nebo jakékoliv jiné systémové instalace, s instalací klasickou je velmi obtížné, protože jde o naprosto odlišný přístup spínání spotřebičů. Zatímco u klasické instalace přerušujeme spínačem přímo elektrický obvod spotřebiče, u systémové instalace spínáme obvod relátkem v aktoru, který řídí vnitřní logika systému na základě údajů ze senzorů a ovládacích prvků (systémových tlačítek). Výhody systémové instalace jsou zřejmé, u rozsáhlejších projektů a tam, kde je požadováno složitější spínání, lze ušetřit velké množství kabeláže, je jednoduché rozšířit instalaci a přidat na sběrnici další prvky, při změně dispozic můžeme překonfigurovat prvky a změnit jejich funkce, popřípadě je s minimálním zásahem do zdiva umístit na jiné místo. Jedním systémem můžeme ovládat osvětlení, rolety, vytápění, zabezpečovací systém a podobně. 11
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Pokud pomineme vyšší cenu, která je však vzhledem k možným funkcím a přínosům
systému
diskutabilní,
jsou
hlavní
nevýhodou
systémových
instalací
spolehlivost, životnost a dostupnost prvků v budoucnu. Přece jen se jedná o složité elektronické prvky, které se spolehlivostí ani životností nemohou rovnat mechanickému kontaktu spínače. Také pokud použijeme systém, který nepoužívá otevřenou sběrnici, jsme odkázáni pouze na výrobky jednoho výrobce a pokud tento výrobce přestane na trh dodávat své výrobky, jen těžko budeme nefunkční zařízení obnovovat a bude nutná částečná nebo celková rekonstrukce elektroinstalace. Ve srovnání s klasickou elektroinstalací lze použitím inteligentní instalace dosáhnout úspor energií, například regulací vytápění a chlazení, regulací osvětlení, popřípadě ovládáním stínících systémů proti přehřívání budovy. Avšak aby takováto řešení správně fungovala, je nutná úzká spolupráce s projektanty ostatních profesí a především potom s projektantem vytápění. Dále je nutné podrobně prozkoumat provozní stavy všech jednotlivých místností a podle toho optimalizovat veškerou regulaci.
2.2.2 Decentralizované systémy U decentralizovaného systému není potřeba žádná řídící jednotka a každý senzor nebo aktor v sobě obsahuje aplikační program. Tyto systémy většinou používají otevřené sběrnice, jako například KNX nebo LONWORKS. Proti použití v rodinných domech a malých firmách hovoří hlavně cena jednotlivých komponent, složitější konfigurace, kterou si většinou uživatel nemůže sám přizpůsobovat a také cena licencí konfiguračních programů. V oblasti automatizace budov je pouze jediný celosvětově standardizovaný systém, a to systém KNX. Ten odpovídá požadavkům mezinárodní normy ISO/IEC 14543-3 a evropským normám EN 50090, EN 13321-1 a 13321-2. Systém KNX sice není přímou alternativou systému INELS, jelikož je určen spíše pro větší objekty a administrativní budovy, ale kvůli jeho důležitosti a rozšíření je nutné se o něm alespoň krátce zmínit. Tento systém využívají a podporují mnozí výrobci, jako například ABB, Schneider Electric nebo GIRA. Jedná se o systém decentralizovaný, což znamená, že není potřeba žádná řídící jednotka a každý senzor nebo aktor v sobě obsahuje aplikační program, konfigurovatelný přes programový nástroj ETS. Prvky jsou navzájem propojeny dvouvodičovou sběrnicí, která slouží jak pro komunikaci, tak pro napájení 12
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš prvků systému. Výhodou oproti jiným systémům je díky standardizaci možnost kombinovat prvky od různých výrobců a tedy jednoduché rozšíření a obměna systému v budoucnu, i v případě, že některý z výrobců zanikne. Další rozšířenou síťovou komunikační platformou je sběrnice LONWORKS vyvinutá firmou Echelon Corporation. Tato sběrnice je používána hlavně ve Spojených státech, ale je rozšířená po celém světě. LonWorks je stejně jako KNX systém decentralizovaný. Síť LonWorks je typu peer-to-peer a hierarchií adres velice podobná internetové síti. Komunikace probíhá pomocí protokolu LonTalk, ten může být implementován v mnoha komunikačních médiích jako například v napájecí síti, křížené dvojlince, rádiové frekvenci, koaxiálním kabelu nebo optickém vláknu. Řídicí systém může být tvořen dvěma až 32000 zařízeními. Koncept LON je podporován a využíván mnoha výrobci, jako jsou například ABB, Schneider Electric, Siemens nebo Sauter.
2.2.3 Centralizované systémy Centralizovaný systém má veškerou inteligenci v jednom místě v řídící jednotce, která sbírá data z připojených senzorů, ty dále vyhodnocuje a podle konfigurace ovládá aktory. Jeho hlavní nevýhodou je značně omezený počet zařízení (v řádu desítek až stovek), které lze připojit přímo k centrální jednotce a také vyšší cena centrální jednotky. Další nevýhodou bývá, že tyto systémy většinou používají interní (firemní) protokol pro přenos dat, tudíž je nemožné k systému připojit jednotky od jiného výrobce. Někteří výrobci však dodávají i jednotky umožňující propojení například se systémem KNX, čímž tato nevýhoda odpadá. Pro rodinné domy a malé firmy je však počet připojitelných zařízení dostatečný a vyšší cenu centrální jednotky vyvažuje nižší cena jednotlivých zařízení na sběrnici, a také fakt, že licence konfiguračního programu je většinou zahrnuta již v ceně centrální jednotky. Výrobci těchto zařízení se orientují většinou na použití v domácnostech a konfigurační software vytvářejí tak, aby si mohl uživatel po základní instruktáži sám systém konfigurovat. Do této kategorie patří například systémy INELS
firmy Elko EP, X-Comfort firmy EATON, E-gon firmy
ABB, LOXONE firmy Loxone Electronics a mnoho dalších. Většinou jsou si tyto systémy velmi podobné a liší se pouze v detailech a designu ovládacích prvků. Z výše uvedených se vydal odlišným směrem pouze systém LOXONE, který nevyužívá vlastní sběrnicová tlačítka ale pouze klasické spínače
13
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš zapojené na jednotky vstupů. Disponuje ale možností napojení na systém KNX a použití ovládacích prvků tohoto systému. Při výběru systému pro tuto práci byl zavrhnut systém LOXONE, a to kvůli nutnosti použít klasické spínače a ne sběrnicové, což vede k velkému navýšení kabeláže a také proto, že jde o relativně mladý systém, který zatím nabízí jen základní komponenty. Systém INELS byl zvolen hlavně z finančních důvodů, jeho pořízení vyjde cenově nejlépe.
14
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
3 Objekt 3.1 Soupis místností Tabulka 1. Soupis místností
číslo místnosti:
název místnosti:
Kancelář 1PP 001 002 003 004 005 006 007 008
Chodba WC Koupelna Kancelář technika Sklad Serverovna Technická místnost Schodiště
101 102 103 104 105 106 107 108
Kancelář Kancelář vedoucího Lodžie Sekretariát Zasedací místnost Chodba WC Schodiště
201
Obývací pokoj + kuchyně
202 203 204 205 206 207 208
Chodba WC Koupelna Ložnice Prádelna Lodžie Schodiště
1NP
Byt 2NP
15
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
3.2 Popis a užití objektu Uvažovaný objekt je starší cihlová rodinná vila, přibližně čtvercového půdorysu (10,5m x 10,6m, s výškou 12,4m), který má jedno podzemní a dvě nadzemní podlaží. Střecha je stanového typu. Objekt se nachází na okraji Prahy. Stávající rodinný dům byl dispozičně rozdělen na dvě samostatné bytové jednotky umístěné v 1.NP a 2.NP. Suterén byl využíván jako technické zázemí. Nové dispoziční řešení je navrženo tak, že v suterénu bude jedna místnost vyčleněna pro technické zázemí a jedna jako sklad pro potřeby firmy. Poslední suterénní místnost a místnosti 1.NP budou využívány jako kancelářské prostory. Ve 2.NP se bude nalézat samostatná bytová jednotka. Do budoucna se počítá s rekonstrukcí podkroví a jeho využitím pro další obytné místnosti.
3.3 Určení vnějších vlivů Dle ČSN 33 2000-1 čl. 132.5 musí návrh elektrického zařízení vycházet z vnějších vlivů, tudíž by měl být vypracován protokol o určení vnějších vlivů dle ČSN 33 2000-551 ed.3. Tento protokol bývá vypracován společnou odbornou komisí, skládající se například z hlavního inženýra projektu, projektanta části elektro, specialisty požární bezpečnosti, projektanta vzduchotechniky atd. Protokol by také musel obsahovat veškeré podklady jako například stavební výkresy s výpisem užitých materiálů, vyjádření specialisty požární bezpečnosti, zkušební protokoly atd. Pro účely této diplomové práce použiji mnou vypracovaný zjednodušený protokol o vnějších vlivech. Seznam vnějších vlivů podle přílohy ZA ČSN 33 2000-5-51 obsahuje Tabulka 1. Rozčlenění na prostory podle ČSN 33 2000-4-41 z hlediska nebezpečí úrazu elektrickým proudem bude tedy následovné: Prostory kanceláří
-
prostory normální
Prostory bytu
-
prostory normální
Prostory koupelen
-
prostory zvlášť nebezpečné
Venkovní prostory
-
prostory zvlášť nebezpečné
16
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Tabulka 2. Seznam vnějších vlivů
A
Byt
Koupelny
Venkovní prostory
AA AB AC AD AE AF AG AH AK AL AM AN AP AQ AR AS BA BC
Teplota okolí Vlhkost Nadmořská výška Voda Cizí tělesa Koroze Ráz Vibrace Rostlinstvo Živočišstvo Záření Sluneční záření Seismicita Bouřková činnost Pohyb vzduchu Vítr Schopnost lidí Dotyk se zemí
AA5 AB5 AC1 AD1 AE1 AF1 AG1 AH1 AK1 AL1 AM1 AN1 AP1 AQ2 AR1 BA1 BC1
AA5 AB5 AC1 AD1 AE1 AF1 AG1 AH1 AK1 AL1 AM1 AN1 AP1 AQ2 AR1 BA1 BC1
AA5 AB5 AC1 AD2 AE1 AF1 AG1 AH1 AK1 AL1 AM1 AN1 AP1 AQ2 AR1 BA1 BC1
AA7 AB7 AC1 AD4 AE1 AF1 AG1 AH1 AK1 AL1 AM1 AN3 AP1 AQ2 AR1 AS1 BA1 BC1
BE
Nebezpečí požáru, výbuchu, kontaminace
BE1
BE1
BE1
BE1
CA
Konstrukční materiály
CA1
CA1
CA1
-
CB
Provedení budovy
CB1
CB1
CB1
-
B
C
Kanceláře
3.4 Základní technické parametry 3.4.1 Napěťová soustava 3/PE/N/AC 50Hz 230/400V–TN-C 3/PE/N/AC 50Hz 230/400V–TN-S Rozdělení vodiče PEN na N a PE bude v rozvodnicích R1 a R2.
17
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
3.4.2 Připojení objektu a měření elektrické energie Objekt bude napájen z nové ER (elektroměrová rozvodnice), která je připojena nasmyčkováním ke stávající distribuční síti PRE a.s. ER je umístěna v novém zděném pilíři na hranici pozemku. V ER budou umístěny dva jednosazbové elektroměry pro měření přívodů pro byt a kancelář. Přívody do skříně RP a dále pak do rozvodnic R1 a R2 budou provedeny čtyřžilovými kabely CYKY-J uloženými v chráničce v zemi.
3.4.3 Dodávka elektrické energie Podle ČSN 34 1610 se jedná o 3. stupeň dodávky elektrické energie. Síť je nezálohovaná, při výpadku není zajištěna dodávka elektrické energie z jiného zdroje. Výjimku tvoří pouze napájení systému INELS jehož součástí je i systém EZS a EPS, u kterého je žádoucí funkčnost při výpadku elektrické energie. Ta je zajištěna napájením z nezávislého stejnosměrného zdroje.
3.4.4 Ochrana před nebezpečným dotykem živých a neživých částí Ochrana před úrazem elektrickým proudem dle ČSN 33 2000-4-41 ed.2 bude provedena automatickým odpojením od zdroje zahrnujícím: Základní ochranu (ochrana před nebezpečným dotykem živých částí): Izolací a kryty dle 411.2 a přílohy A. Ochranu při poruše (ochrana před nebezpečným dotykem neživých částí): Automatickým
odpojením
od
zdroje,
ochranným
uzemněním
a
ochranným
pospojováním dle 411.3. Doplňkovou ochranu: Ochrana proudovými chrániči dle 415.1.
3.4.5 Elektrická ochrana vedení Elektrická ochrana vedení proti zkratu a přetížení bude provedena jističi s vypínací charakteristikou B.
18
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
3.4.6 Bilance spotřeby elektrické energie Tabulka 3. Bilance spotřeby elektrické energie
spotřebič
Příkon Pn (kW)
Kancelář osvětlení PC, server, tiskárny apod. kávovar mikrovlnná trouba předokenní rolety ostatní
2,7 6,5 1,7 1,5 1,2 4
Instalovaný příkon (kW)
17,6
Byt Osvětlení El. Trouba mikrovlnná trouba varná deska myčka pračka předokenní rolety Ostatní Reserva pro podkroví
2 3,5 1,5 6,5 2,5 2,3 0,9 4 5
Instalovaný příkon (kW)
28,2
n
Pi = � Pni i=1
Pi
Instalovaný příkon (kW)
Pn
Příkon spotřebiče (kW)
Kancelář: n
Pik = � Pnki = 2,7 + 6,5 + 1,7 + 1,5 + 1,2 + 4 = 17,6 kW i=1
19
(1)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Byt: n
Pib = � Pnbi = 2 + 3,5 + 1,5 + 6,5 + 2,5 + 2,3 + 0,9 + 4 + 5 = 28,2 kW i=1
3.4.7 Montážní výšky a použité přístroje Pokud není ve výkresové dokumentaci uvedeno jinak, budou zásuvky instalovány ve výšce 300mm nad podlahou, systémové ovladače a dotykové panely pak ve výšce 1200mm. Veškeré instalační přístroje a ovládací jednotky systému INELS budou v designu Logus 90 v bílé barvě. Přístroje, které mají být umístěny vedle sebe, budou ve společných horizontálních rámečcích.
20
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
4 Silnoproudé rozvody 4.1 Návrh odboček od elektroměrů a jištění proti nadproudům 4.1.1 Soudobý příkon Pro výpočet soudobého příkonu použijeme hodnoty instalovaného příkonu z Tabulky 3. PB = Pi ∙ β
PB
Soudobý příkon (W)
Pi
Instalovaný příkon (W)
β
Součinitel soudobosti (soudobost)
(2)
Jelikož v prostorech kanceláří v pracovní době budou spuštěny téměř všechny spotřebiče najednou a to včetně osvětlení, uvažujeme soudobost 0,8. PBk = Pik ∙ β = 17,6 ∙ 0,8 = 14,8 𝑘𝑊
Pro byt můžeme uvažovat soudobost o dost nižší, protože je nepravděpodobné, že spotřebiče budou ve větším množství v provozu současně. Volíme tedy soudobost 0,5. PBb = Pib ∙ β = 28,2 ∙ 0,5 = 14,1 𝑘𝑊
4.1.2 Výpočtový proud I B
Výpočtový proud vypočteme ze soudobého příkonu. IB =
IB
Výpočtový proud (A)
PB
Soudobý příkon (W)
Us
Sdružené napětí (V)
PB
√3 ∙ Us ∙ cosφ
cos φ Účiník 21
(3)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Kancelář: IBk =
Byt: IBb =
PBk
√3 ∙ Us ∙ cosφ PBb
√3 ∙ Us ∙ cosφ
=
=
14800
√3 ∙ 400 ∙ 0,9 14100
√3 ∙ 400 ∙ 0,9
= 23,7 A
= 22,6 A
4.1.3 Dimenzování odboček od elektroměrů Kabely budeme navrhovat podle výpočtového proudu I B . Jako vodítko nám poslouží tabulky z normy ČSN 33 2000-5-523 ed.2. Nejdříve si musíme určit způsob uložení kabelu, a pokud se po délce kabelu bude způsob uložení měnit, musíme podle článku 523.7 uvažovat úsek, kde jsou podmínky nejméně příznivé. V našem případě povedeme od elektroměrů dva kabely CYKY 4J v ochranné trubce v zemi a posléze část trasy v ochranné trubce ve zdivu. Tudíž méně příznivý případ je vedení kabelu v trubce ve zdivu, tzn. uložení typu B2 podle tabulky 52-B2 z uvedené normy. Jelikož budou vedle sebe uložené dva kabely, tudíž se budou navzájem tepelně ovlivňovat, je nutné také uvažovat přepočítací součinitel podle tabulky 52-E1 z uvedené normy, v našem případě pro dva kabely a uložení B2 je součinitel 0,8, kterým musíme vynásobit hodnoty z tabulky 52-C3 . Nyní již můžeme předběžně zvolit kabely podle tabulky 52-C3 z ČSN 33 2000-5-523 ed.2. Pro kancelář i byt můžeme (když uvážíme ztráty na vedení, možné budoucí rozšíření instalace a připojovací podmínky PRE) předběžně zvolit kabel s průřezem vodičů 10mm 2 , konkrétně kabely CYKY 4J10. Takto navržené kabely musíme zkontrolovat na úbytek napětí. ∆U =
√3 ∙ L ∙ IB ∙ cosφ γ∙S
ΔU
Úbytek napětí (V)
L
Jednoduchá délka vedení (m)
IB
Výpočtový proud (A)
cos φ Účiník γ
Konduktivita (pro měděné vodiče 56,0533 Sm/mm 2 )
S
Průřezy vodičů (mm 2 ) 22
(4)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Délka kabelů od elektroměrové rozvodnice RE k rozvodnicím R1 a R2 je pro kancelář 17 metrů a pro byt 26 metrů. Pro kancelář:
Pro byt:
∆Uk =
√3 ∙ Lk ∙ IBk ∙ cosφ √3 ∙ 17 ∙ 23,7 ∙ 0,9 = = 1,12 V γ∙S 56,0533 ∙ 10
∆Ub =
√3 ∙ Lb ∙ IBb ∙ cosφ √3 ∙ 26 ∙ 22,6 ∙ 0,9 = = 1,63 V γ∙S 56,0533 ∙ 10
Když výsledky vyjádříme v procentech: ∆uk = ∆ub =
∆Uk ∙ 100 1,12 ∙ 100 = = 0,28% Us 400 ∆Ub ∙ 100 1,63 ∙ 100 = = 0,4% Us 400
Jak vidíme, oba přívodní kabely splňují podmínku z článku 7.7.3 normy ČSN 33 2130, tedy úbytek napětí na vedení mezi přípojkovou skříní a rozvaděčem nesmí být pro smíšené odběry větší než 2%.
4.1.4 Dimenzování jištění odboček Ustanovení 433.1 z ČSN 33 2000-4-43 ed.2 uvádí dvě podmínky pro přístroj chránící před přetížením: IB ≤ In ≤ IZ
I2 ≤ 1,45 ∙ IZ
IB
Výpočtový proud (A)
In
Jmenovitý proud jistícího prvku (A)
IZ
Dovolené proudové zatížení (A)
I2
Proud zajišťující účinné zapůsobení ochranného přístroje ve
(5) (6)
smluvené době (A) Podle výpočtových proudů (23,7 A a 22,6 A) můžeme předběžně navrhnout jištění před elektroměrem, vhodné by měly být třífázové jističe se jmenovitým proudem 25A s charakteristikou B. Nyní zkontrolujeme, zda tyto jističe vyhovují podmínkám z ČSN 33 2000-4-43 (rovnice (5) a (6)). 23
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Výpočtové proudy I B známe, jmenovitý proud jistícího prvku I n známe také. Dovolené proudové zatížení I Z zjistíme z tabulky 52-C3 (ČSN 33 2000-5-523 ed.2), konkrétně odečteme hodnotu pro průřez vodičů 10mm 2 a uložení B2, tedy hodnotu 46A, tu však musíme ještě vynásobit součinitelem 0,8, protože vedeme dva kabely vedle sebe, I Z je tedy 36,8A. Proud I 2 pro jističe lze pod označením I t najít v normě ČSN EN 60898-1 článku 8.6.2.3 tedy I t =I 2 = 1,45 ∙ I n . IB ≤ In ≤ IZ
23,7(22,6) ≤ 25 ≤ 36,8 I2 ≤ 1,45 ∙ IZ
1,45 ∙ 25 ≤ 145 ∙ 36,8
Obě podmínky jsou tedy splněny a my můžeme použít jističe 3/25A/B.
4.2 Zásuvkové rozvody V objektu budou rekonstruovány podlahy a v nové skladbě je počítáno s rozvodem instalací, proto je možné vést elektrické instalace podlahou všude, kromě schodiště. Zásuvkové rozvody budou provedeny kabely CYKY 3J2,5 dle přiložené dokumentace.
4.3 Světelné rozvody Svítidla jsou spínána (popřípadě stmívána) jednotkami SA2-014M, LBC2-02M a DA2-22M
dle
výkresů
rozvodnic.
Stropní
svítidla
ve
stejné
skupině
jsou
prosmyčkována a spojena s rozvodnicí kabelem CYKY 3J1,5, nástěnná svítidla jsou vedena samostatně kabely CYKY 3J1,5 (nouzová svítidla 5J1,5). Stmívatelná zářivková svítidla jedné skupiny jsou prosmyčována a spojena s rozvodnicí kabely CYKY 3J1,5 a JYTY 2x1 (stmívání je ovládáno signálem 0-10V). Kabelové trasy vedou podlahou, ve zdivu a pod podhledem dle přiložené dokumentace.
24
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
5 Rozvody INELS Sběrnice systému bude provedena stíněnými kabely JYSTY 2x2x1. V jednotlivých patrech bude sběrnice rozvedena do topologie kruhu, systém INELS umožňuje libovolnou topologii sběrnice s tou podmínkou, že kruh nesmí být uzavřen, proto v rozvodnici bude připojen jen jeden konec vedení a druhý bude pouze ukončen ve svorkách RS. Systém INELS dovoluje připojit na jednu dvouvodičovou sběrnici CIB maximálně 32 jednotek, pokud tedy provedeme rozvod v topologii kruhu kabelem 2x2x1, můžeme v případě potřeby nebo rozšíření instalace rozdělit kruh až na čtyři větve sběrnice (s liniovou topologií), tím pádem můžeme na jednom patře instalovat až 128 jednotek (maximum celého systému je 192 připojených jednotek). Při zachování navrhovaného počtu a rozmístění systémových prvků, bude postačovat pro 1PP jedna větev sběrnice (CIB1), stejně tak pro 1NP (CIB2), jen pro 2NP budou potřeba dvě větve sběrnice (CIB3+CIB4), protože je na patře připojeno víc jak 32 jednotek. Stínění sběrnice bude uzemněno pouze na jednom konci kabelu, aby stíněním neprotékaly vyrovnávací proudy.
5.1 Ovládání osvětlení K ovládání osvětlení budou sloužit dvou a čtyř tlačítkové ovladače WSB2 a dotykové panely EST-2 (Obr. 2). U stmívatelných svítidel bude na ovladači umožněno jak zapnutí a vypnutí svítidla, tak i regulace v rozsahu 10-100% (stmívání pod 10% rozsahu je již neekonomické, protože prudce klesá měrný výkon světelného zdroje). Využito bude možnosti použití krátkých a dlouhých stisků (pro spínání dlouhé a pro regulaci krátké stisky tlačítka). U vstupu do každého patra bude umístěn ovladač centrálního ovládání (B0-02, B1-02, B2-02), dlouhým stiskem dolní poloviny ovladače bude možno centrálně zhasnout světla a stáhnout rolety v celém patře, dlouhým stiskem horní
poloviny
bude
možné
vytáhnout
všechny
předokenní
rolety
na
patře.
V jednotlivých kancelářích pak budou použity zabezpečovací PIR snímače ke snímání přítomnosti respektive nepřítomnosti osob, pokud snímač po dobu 10 minut nezaznamená pohyb, automaticky se v místnosti na 3 minuty ztlumí osvětlení na 10% a pokud ani v této době nezaznamená snímač pohyb, zhasne světlo úplně. Pokud v těchto 25
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš třech minutách snímač pohyb zaznamená, zesílí světlo zpět na původní úroveň. Na chodbách a schodištích se světlo zhasne 3 minuty po posledním zaznamenaném pohybu.
Obr. 2.
a) Dotykový panel EST-2 b) Tlačítkový ovladač WSB2-20/G (zdroj: www.inels.cz)
5.2 Ovládání předokenních rolet U každého okna bude umístěn dvoutlačítkový ovladač WSB2-20/G, po krátkém stisku horní nebo dolní poloviny ovladače se začne stahovat nebo vytahovat příslušná roleta, dlouhými stisky se potom budou ovládat všechny rolety v dané místnosti. Centrální ovládání rolet je popsáno v kapitole 5.1. Pod ovladači WSB2 budou ve hlubokých instalačních krabicích umístěny aktory JA2-02B, které budou spínat motor rolety v požadovaném směru. Zapojení těchto aktorů je na Obr. 3.
26
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 3.
Zapojení aktoru JA2-02B pro ovládání předokenních rolet
5.3 Regulace vytápění O vytápění objektu se bude starat plynový kondenzační kotel. V 1PP budou instalována desková otopná tělesa, v ostatních patrech bude teplovodní podlahové vytápění. Pomocí systému INELS bude zřízena zónová regulace vytápění. Systém dokáže měřit teplotu v každé místnosti (pomocí nástěnných ovladačů WSB2 a dotykových panelů EST-2) a pak podle naprogramovaných časových schémat regulovat teplotu v každé místnosti zvlášť. Lze nastavit, aby v době nepřítomnosti zaměstnanců byla v prostorech kanceláří udržována jen útlumová teplota, a před jejich předpokládaným příchodem se kanceláře vytopí na teplotu komfortní. Také je možné udržovat nižší teploty v méně obývaných místnostech, jako jsou například chodby. Na Obr. 4 je vidět, jak může vypadat konkrétní schéma vytápění (chlazení) v softwaru IDM (INELS designer & manager) pro místnost 101.
27
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 4.
Schéma vytápění a chlazení v softwaru Inels Designer & Manager (Nastavení režimů - Zelená pole představují oblast regulace v rozsahu nastavených teplot. V oblasti vymezené modrou barvou „chladíme“, v oblasti vymezenou červenou barvou „topíme“.)
Podle navrženého schématu bude systém ve všední dny v době nepřítomnosti (mimo pracovní dobu) udržovat teplotu v místnosti podle režimu ÚTLUM, tj. vyšší než 15°C. O víkendu bude aktivní režim MINIMUM, tj. teplota vyšší než 8°C. V pracovní době bude systém udržovat teplotu podle režimu KOMFORT tj. minimálně 21°C. Uživatelé budou moci korigovat teplotu ve zvoleném topném okruhu v rozsahu ±5°C dotykovým panelem EST-2, popřípadě přenastavit schéma vytápění v programu IDM. Je možné také systém nakonfigurovat tak, aby v době útlumu hlídal pomocí pohybových 28
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš detektorů PIR přítomnost osob v místnosti a pokud přítomnost zachytí, nastaví v této místnosti režim komfort, do doby než osoba místnost opustí. To je vhodné, pokud zaměstnanci zůstávají nějaký čas v kanceláři i po pracovní době. Je také zbytečné, aby byla vytápěna místnost, ve které se větrá, proto systém automaticky nastaví režim útlum v místnostech, kde jsou otevřená okna (na oknech budou instalovány magnetické kontakty, viz kapitola 6.1). Fyzicky bude vytápění regulováno pomocí proporcionálně řízených termopohonů, které budou v 1PP regulovat klasická desková otopná tělesa a v 1NP a 2NP teplovodní podlahové vytápění. Termopohony budou umístěny na přívodu každého deskového otopného tělesa (Obr. 5) a kabelem spojeny s ovladačem termopohonů umístěným v instalační krabici za tělesem. Takto zapojené termopohony budou napájeny přímo ze sběrnice CIB přes aktor HC2-01B/DC napětím 24V, ze které budou také řízeny signálem 0-10V (Obr. 6).
Obr. 5.
Propojení termopohonu s aktorem
Okruhy podlahového vytápění budou regulovány z rozvodnic RT1 a RT2, které budou umístěny nad rozdělovači podlahového vytápění, kde budou také umístěny termopohony. Řízení termopohonů budou zajišťovat převodníky digital-analog DAC204M (viz výkresová dokumentace). Zdroj teplé užitkové vody, tedy kondenzační plynový kotel, bude systém v době potřeby spínat aktorem SA2-02M (Out0-01), jehož spínané relé bude napojeno na svorky termostatu kotle. 29
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 6.
Schéma propojení aktoru HC2-01B s termopohonem
30
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
6 Elektrický zabezpečovací systém a elektrická požární signalizace 6.1 Elektrický zabezpečovací systém EZS Pokud je systém EZS začleněn do systému INELS, nejedná se o plnohodnotný zabezpečovací systém, splňující podmínky českých a evropských norem, protože ústředna systému (rozvodnice s centrální jednotkou INELS a jednotkami vstupů a výstupů) nevyhovuje souboru norem ČSN EN 50131. Proto nelze předpokládat, že by pojišťovna uznala toto zabezpečení za systém EZS a přiznala slevu na pojistném. Naproti tomu můžeme využívat zabezpečovací čidla, jako například PIR snímače a magnetické kontakty na dveřích a oknech, i pro jiné účely než jen k signalizaci vloupání. Vhodné je například využití zabezpečovacích PIR snímačů k zjišťování přítomnosti (nepřítomnosti) osob v místnosti, a pokud se v místnosti nějakou dobu osoba nevyskytuje, může systém například zhasnout osvětlení. Pokud je v objektu zónová regulace vytápění, využijeme magnetické kontakty k ověření zavření oken v místnosti, je totiž zbytečné vytápět místnost, ve které jsou otevřená okna. Další výhodou
začlenění
systému
zabezpečení
do
systémové
instalace,
je
možnost
nakonfigurovat pokročilé funkce při různých stavech systému, například při poplachu může systém otevřít všechny předokenní rolety a začít blikat všemi světly, čímž zviditelní napadený objekt na velikou vzdálenost. V našem případě bude EZS zapojen způsobem vyhrazeného drátového propojení (schematicky na Obr. 8, podrobně ve výkresové dokumentaci v příloze [27]). Transpondéry pro připojení snímačů budou v našem případě jednotky digitálních vstupů IM2-40B a IM2-80B. Tyto jednotky umožňují napájení snímačů napětím 12V a jejich připojení pomocí dvojitě vyvážených vstupů. Pokud bude k jednotkám připojeno víc snímačů, než jak je uvedeno ve výkresové dokumentaci, je nutné brát v úvahu omezené proudové zatížení napájecího obvodu jednotek. Transpondéry budou umístěny v hlubokých instalačních krabicích pod příslušnými PIR snímači. Krabice budou instalovány tak, aby měly otvory pro přístrojové šrouby ve svislé rovině, tak bude
31
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš možné víčko krabice připevnit šrouby snímače (Obr. 7), čímž bude znemožněn přístup do instalační krabice bez demontáže snímače PIR.
Obr. 7.
Umístění jednotky vstupů v instalační krabici pod snímačem PIR
Obr. 8.
Vyhrazené drátové propojení
32
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš „ Průzkum provedený Crime and Criminal Justice Unit of the Home Office ve Velké Británii (Budd, 1999) zjistil, že 30% residenčních vloupání bylo spácháno o víkendu a v noci (23%) nebo večer (32%), zatímco denní vloupání proběhlo spíše odpoledne než ráno. U 48% případů byl vstup pachatelů do objektu ze zadní části a ve 44% byl vstup do objektu z přední části. Nejčastější způsob vstupu byl dveřmi (70%), kdy většina pachatelů vylomila zámek (37%). Také ve 22% případů si pachatel otevřel dveře či okno. “ 1
Z tohoto průzkumu vyplývá, že nejčastěji pachatel do objektu pronikne dveřmi nebo oknem, proto je nutné, všechny tyto potenciální přístupové cesty dostatečně zabezpečit.
Obr. 9.
Vyvážení detektorů JS-20 a JS-25
Vstup do objektu bude střežen magnetickým kontaktem na vstupních dveřích a PIR detektory pohybu JS-20 LARGO na schodišti. Dveře do kanceláře a do bytu budou chráněny magnetickým kontaktem. Také všechna okna v objektu budou zabezpečena POLIŠENSKÁ, V. A., Trestný čin krádeže vloupáním: teorie a výzkum v zahraničí. Kriminalistika [online]. 2010(1), 13 [cit. 2012-01-01]. Dostupné z: http://www.mvcr.cz/clanek/trestnycin-kradeze-vloupanim-teorie-a-vyzkum-v-zahranici.aspx 1
33
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš magnetickými kontakty a detektory rozbití skla, které jsou společně s detektory pohybu součástí detektorů JS-25 COMBO. Klávesnice ovládání systému budou umístěny u vstupních dveří do objektu a u vstupních dveří do bytu a propojeny se sběrnicí CIB systému INELS. Detektory JS-20 LARGO a detektory JS-25 COMBO, budou připojeny k jednotkám vstupů s dvojitým vyvážením (Obr. 9). Zabezpečení bude rozděleno do tří zón. První zóna bude pokrývat místnosti kanceláří a skladu, oprávnění ovládat tuto zónu budou mít pouze zaměstnanci kanceláře. Druhá zóna bude pokrývat celý prostor bytu včetně schodiště až ke vstupním dveřím do bytu, oprávnění pro tuto zónu budou mít obyvatelé bytu. Třetí zóna (vstupní schodiště) bude společná a budou k ní mít oprávnění jak zaměstnanci kanceláře, tak obyvatelé bytu. Pokud některý uživatel vstoupí do objektu v době, kdy budou zajištěny všechny tři zóny, dvě rozsvícené diody na klávesnici (jedna dioda představuje zajištění zóny 1 a druhá zóny 2) a zvukový signál ho u vstupních dveří upozorní na zajištění a tím vyzve k zadání kódu (nebo přiložení RFID karty). Po zadání kódu (přiložení RFID karty) se odjistí zóna 3 a podle příslušného oprávnění buď zóna 1, nebo zóna 2. Pokud uživatel vstoupí do objektu v době, kdy je zajištěna buď zóna 1 (zóna připadající bytu bude odjištěna), nebo zóna 2 (zóna připadající kanceláři bude odjištěna), příslušná dioda na klávesnici ho upozorní, která ze zón je zajištěna a uživatel se podle svého oprávnění rozhodne, zda zadá kód či nikoliv. Při zajišťování se bude systém chovat následovně. Pokud je systém zcela odjištěn, při zadání kódu se zajistí jen zóna dle příslušného oprávnění. Pokud bude v systému zajištěna například zóna 2 příslušející bytu a uživatel s oprávněním pro zónu 1 zajistí systém, zajistí se jak zóna 1, tak zóna 3, čímž se plně zajistí celý systém. Uživatelé bytu pak budou mít možnost zajistit pouze zónu 3, například než půjdou spát, čímž na noc zůstane zajištěna jak zóna 1, tak zóna 3. Při zajištění se automaticky v dané zóně vypnou všechna světla a stáhnou všechny rolety. Při poplachu systém pošle předvolenou textovou zprávu na zvolená telefonní čísla (popřípadě zavolá na pult centrální ochrany), otevře předokenní rolety a začne blikat všemi světly, popřípadě mohou být uvnitř rozvaděčů instalovány interiérové sirény.
34
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
6.2 Elektrická požární signalizace EPS Dle vyjádření požárně bezpečnostního technika nevyžaduje objekt instalaci EPS, ale ve smyslu §15 vyhlášky č. 23/2008 Sb., musí být rodinný dům vybaven zařízením autonomní detekce požáru a signalizace dle ČSN EN 14604. Tímto zařízením je v našem případě hlásič SD-280 s externím výstupem, který podle dokumentace výrobce Jablotron splňuje požadavky normy ČSN EN 14604. Jelikož má byt podlahovou plochu menší než 150m 2 bude postačovat pouze jeden hlásič umístěný v části vedoucí ven z bytu, v našem případě na stropě chodby 202. Pro zvýšení bezpečnosti nainstalujeme stejný požární hlásič také v prostorách kanceláří a to konkrétně v recepci 104 a na chodbě 001. Hlásiče budou připojeny kabely SYKFY 2x2x0,5 na vstupní jednotky systému INELS, takže systém může v případě požáru například telefonicky informovat uživatele a rozsvítit světla na všech únikových cestách.
35
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
7 Návrh osvětlení Platné vyhlášky a zákony nám neurčují minimální hodnoty osvětlenosti pro umělé osvětlení obytných místností, a proto se návrh osvětlení v bytě bude řídit pouze požadavky investora a architektonickým návrhem. Budou zde umístěna převážně žárovková svítidla, z nichž budou některá stmívatelná (konkrétně nástěnná svítidla v obývacím pokoji S2-01.1 a svítidla v ložnici S2-05.1, S2-05.2, S2-05.3). Při návrhu osvětlení pro pracovní prostory se musíme řídit nařízením vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, požadavky z hlediska osvětlení pracoviště a další hygienické požadavky. Všechny tyto podmínky splníme, pokud se při návrhu budeme řídit požadavky norem ČSN EN 12464 a ČSN EN 15193. Svítidla v jednotlivých kancelářích budou osazena elektronickými předřadníky umožňujícími stmívání pomocí signálu 0-10V (skupiny svítidel S0-04, S0-05, S1-01, S1-02, S1-04, S1-05), aby si pracovníci mohli upravovat hodnotu osvětlenosti podle svých potřeb. Na chodbách budou svítidla (S0-01, S0-08) s kompaktními zářivkami a na schodišti (S0-09, S1-08) budou svítidla vybavená náhradními napájecími zdroji (budou použita i jako nouzová svítidla) ve stejném designu. Při návrhu bude kladen důraz na vysoký komfort a zrakovou pohodu, nízkou energetickou náročnost, nízký počet svítidel a co nejmenší počet druhů světelných zdrojů, kvůli jejich jednodušší obměně. Pro návrh budou vybrána svítidla českých výrobců Trevos a Osmont Jihlava. V návrhu se počítá s činitelem údržby 0,71, který odpovídá roční výměně světelných zdrojů, roční údržbě svítidel a dvouletému cyklu údržby místnosti pro běžné okolní podmínky. Tyto předpoklady je pro správnou funkci osvětlovací soustavy nutné dodržovat. Dále bude popsán podrobný návrh osvětlení pro jednu světelnou zónu, výsledky pro další zóny a místnosti budou ve zkrácené zprávě v příloze [29]. Kompletní zpráva obsahující i výpočty oslnění bude kvůli rozsahu (142 stran) přiložena pouze v elektronické podobě. Výpočty budou provedeny pomocí výpočtového a simulačního softwaru DIALux 4.9. Místnosti 104 a 105 jsou vzájemně propojené, proto je vhodné je při výpočtech osvětlení považovat za jednu místnost. Tyto místnosti budou zvoleny pro ukázku, protože jsou hodně členité a návrh osvětlení je v nich složitější. 36
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Pro osvětlování kancelářských prostor jsou nejvhodnější zářivková svítidla, protože v současné době mají nejlepší poměr mezi měrným výkonem, podáním barev, životností a cenou. Jelikož tyto kanceláře slouží i jako reprezentativní místo společnosti, je nutné se zaměřit také na vzhled osvětlovacích soustav. Když vezmeme v potaz tyto aspekty, budou nejvhodnější podhledová dvoutrubicová zářivková svítidla, například svítidla Trevos PSV PISA. Norma ČSN EN 12464-1 nám pro kancelářské prostory ukládá minimální hodnotu udržované osvětlenosti E m =500 lx, maximální hodnotu indexu oslnění UGR=19, minimální index podání barev R a =80, minimální osvětlenost místa úkolu E=500 lx s rovnoměrností 0,7, minimální osvětlenost okolí místa úkolu E=300 lx s rovnoměrností 0,5. Uživatelská úroveň je 0,85m nad podlahou. Další podmínkou, kterou nám ukládá norma ČSN EN 15193, je dodržení maximálního příkonu osvětlení P n =25 W/m 2 (hodnota pro kancelář v nejvyšší kvalitativní třídě). Na Obr. 10 je navrhované rozmístění svítidel se znázorněnými hladinami osvětlenosti. Je použito 7 svítidel PSV PISA 2x36W a 2 svítidla PSV PISA 2x18W. Pro toto rozmístění je E m = 539 lx při rovnoměrnosti E min /E m =0,520, což splňuje podmínku minimální osvětlenosti. Podmínku minimálního indexu podání barev R a =80 splníme vhodným výběrem zářivkových trubic. Podmínka dodržení maximálního příkonu je také splněna, protože P n =20W/m 2 .
Obr. 10. Rozmístění svítidel s hladinami osvětlenosti ve výšce uživatelské úrovně
37
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Na Obr. 11 jsou znázorněna místa úkolu a jejich okolí. Pro pracoviště sekretářky je v místě úkolu udržovaná osvětlenost E m = 638 lx s rovnoměrností E min /E m =0,953 a v jeho okolí E m = 579 lx s rovnoměrností E min /E m =0,871. Pro pracoviště v zasedací místnosti je v místě úkolu udržovaná osvětlenost E m = 731 lx s rovnoměrností E min /E m =0,805 a v jeho okolí E m = 652 lx s rovnoměrností E min /E m =0,729. 2 Všechny tyto hodnoty splňují podmínky z normy ČSN EN 12464-1. Kvůli zvýšení hladiny osvětlenosti a omezení oslnění v zasedací místnosti, zde budou klasické bílé mřížky svítidel nahrazeny leštěnými parabolickými mřížkami.
Obr. 11. Místa úkolu a jejich okolí (1- pracoviště sekretářky, 2- pracoviště v zasedací místnosti)
Uvažované směry pohledu sedících zaměstnanců a maximální index oslnění UGR v uvažovaných směrech pro uvažované výpočtové plochy (pracovní stůl sekretářky a celá zasedací místnost) jsou na Obr. 12. Všechny tyto hodnoty splňují zadané podmínky. Na Obr. 13 je potom grafický model celé navrhované světelné soustavy.
Pozn.: Společnost se zabývá servisem a prodejem přístrojů pro léčbu trvalých spánkových poruch a zasedací místnost bude mimo jiné sloužit k vysvětlování funkcí přístrojů zákazníkům, kterými bývají i starší lidé, proto je v této místnosti volena vyšší hladina osvětlenosti. 2
38
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 12. Směry výpočtu indexu oslnění UGR s maximálními hodnotami
Obr. 13. Grafický model osvětlovací soustavy
39
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
8 Slaboproudé rozvody U všech slaboproudých vedení je vhodné při instalaci dodržet dostatečnou vzdálenost od silnoproudých vedení, to ale bude u tohoto elektricky složitého objektu velmi náročné a nevyhneme se zde souběhu a křížení těchto dvou vedení. Z tohoto důvodu budou v objektu navrhnuta stíněná slaboproudá vedení, která budou chráněna přepěťovými ochranami (viz kapitola 9.3.2). Všechna slaboproudá vedení budou mechanicky chráněna pomocí ohebných elektroinstalačních trubek.
8.1 Počítačová síť Na požadavek investora bude zachována stávající telekomunikační přípojka společnosti Telefonica O2, která bude zavedena do rozvodnice RACK1. Dále bude připraveno vedení stíněným kabelem UTP cat.6 pro případnou wi-fi anténu umístěnou na střeše, kvůli možnosti změny poskytovatele připojení k internetu. Vnitřní datová síť bude provedena hvězdicově od rozvodnic RACK k datovým zásuvkám. Ke každé ze zásuvek povedou dva stíněné kabely UTP cat.6. Stínění těchto datových kabelů bude uzemněno na jednom konci v příslušné rozvodnici RACK. Rozvodnice R1 a RACK1, RACK1 a RACK2, RACK2 a R2 budou propojeny vždy dvěma stíněnými kabely UTP cat.6, čímž bude zabezpečeno propojení systému INELS s datovou sítí a datové propojení obou rozvodnic RACK.
8.2 Rozvody pro audio systém V obývacím pokoji 201 budou připraveny rozvody pro audio systém. Od vývodek V2-01 a V2-02 povede hvězdicově kabel SCY 2x2,5 ke každé Audio zásuvce (A201,A2-02,A2-03 a A2-04.
8.3 Televizní rozvody Od antény umístěné na střeše povede koaxiální kabel CB113UV do rozvodnice RACK 2, kde bude umístěn televizní zesilovač se dvěma výstupy. Od zesilovače
40
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš z rozvodnice RACK 2 povede hvězdicově koaxiální kabel CB100F ke každé televizní zásuvce (TV2-01 a TV2-02). V ložnici v místě multimediálního centra, bude televizor zavěšen na stěně, proto zde bude do zdi zabudován plastový kanál pro přívodní kabely od DVD přehrávače (Obr. 14).
Obr. 14. Zapuštění plastového kanálu pro přívodní kabely od DVD přehrávače
41
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
9 Hromosvod a ochrany proti přepětí 9.1 Řízení rizika Abychom mohli určit součásti rizika podle ČSN EN 62305-2, která budově hrozí vlivem blesku a atmosférických přepětí, potřebujeme znát hodnoty veličin, týkajících se stavby, jejího využití, již vybudovaných ochranných opatření, požárních vlastností, jejího okolí, polohy, připojených inženýrských sítí, okolního povrchu, okolních budov a dalších. Celá procedura odhadu rizik může být velice zdlouhavá, protože se musí počítat pro každou zónu ochrany před bleskem zvlášť. Jeden parametr může navíc v té samé zóně nabývat několika hodnot a my musíme najít hodnotu odpovídající nejvyššímu možnému riziku. Analýzu lze provádět pomocí výpočetních aplikací, bohužel se u nich musíme smířit s tím, že nemáme přehled o postupu výpočtu a že není možné ověření výsledku, protože nemáme k dispozici mezivýsledky výpočtů. Jelikož na základě ocenění rizika stanovujeme, jaká budou ochranná opatření a do jaké ze čtyř hladin ochrany před bleskem bude objekt začleněn, bereme na sebe jistou část zodpovědnosti. Domníváme se proto, že dokud nebude k dispozici nějaký všeobecně uznávaný a certifikovaný výpočtový software se zárukou správnosti výpočtů, je vhodnější provést veškeré výpočty ručně, pouze za pomoci tabulkového procesoru, postupem uvedeným v ČSN EN 62305. Je však nutné si uvědomit, že ruční výpočty trvají hodiny až dny, proto se tímto postupem značně prodražuje cena projektové dokumentace.
9.1.1 Základní vzorce a pojmy podle ČSN EN 62305-2 9.1.1.1 Příčiny poškození S1:
údery do stavby
S2:
údery v blízkosti stavby
S3:
údery do inženýrských sítí
S4:
údery v blízkosti inženýrských sítí
42
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
9.1.1.2 Typy škod D1:
úraz živých bytostí
D2:
hmotná škoda
D3:
porucha elektrických a elektronických systémů
9.1.1.3 Typy ztrát R1:
R2:
R3:
R4:
riziko ztrát na lidských životech R1 = R A + R B + R C1) + R M1) + R U + R V + R W1) + R Z1)
(7)
R2 = RB + RC + RM + RV + RW + RZ
(8)
R3 = RB + RV
(9)
R 4 = R A 2) + R B + R C + R M + R U 2) + R V + R W + R Z
(10)
riziko ztrát na veřejných službách
riziko ztrát na kulturním dědictví
riziko ztrát ekonomických hodnot
1)
Pouze pro stavby s rizikem výbuchu a nemocnice
2)
Pouze pro nemovitosti, kde mohou být ztráty na zvířatech
9.1.1.4 Rizika způsobená údery do stavby - S1 9.1.1.4.1 Součást vztahující se k úrazu živých bytostí - D1 R A = ND ∙ PA ∙ LA
ND
Roční počet nebezpečných událostí pro stavbu
PA
Pravděpodobnost úrazu živých bytostí po úderu do stavby
LA
Ztráta způsobená úrazem živých bytostí
(11)
Roční počet nebezpečných událostí pro stavbu N D ND = Ng ∙ Ad ∙ Cd ∙ 10−6
43
(12)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Ng
Hustota úderů blesků do země (1/km 2 /rok)
Ad
Sběrná oblast osamocené stavby (m 2 )
Cd
Činitel polohy stavby
Hustota úderů blesků do země N g Ng ≈ 0,1 ∙ Td
Td
(13)
Počet bouřkových dnů za rok
9.1.1.4.2 Sběrná plocha A d Ad = L ∙ W + 6 ∙ H ∙ (L + W) + 9 ∙ π ∙ H 2
L
Délka stavby (m)
W
Šířka stavby (m)
H
Výška stavby (m)
(14)
Ztráta způsobená úrazem živých bytostí L A LA = ra ∙ Lt
(15)
ra
Činitel snižující riziko ztráty lidského života v závislosti na typu půdy
Lt
Ztráta způsobená úrazem dotykovým nebo krokovým napětím
9.1.1.4.3 Součást vztahující se k hmotné škodě - D2 R B = ND ∙ PB ∙ LB
(16)
ND
Roční počet nebezpečných událostí pro stavbu
PB
Pravděpodobnost úrazu v důsledku hmotné škody způsobené úderem do objektu
LB
Ztráta způsobená hmotnou škodou
44
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Ztráta způsobená hmotnou škodou L B , L V LB = LV = rp ∙ hz ∙ rf ∙ Lf
rp
(17)
Činitel snižující riziko ztráty způsobené hmotnou škodou v závislosti na opatření provedených ke zmenšení následků požáru
hz
Činitel zvyšující ztrátu způsobenou hmotnou škodou, když vzniká zvláštní riziko
rf
Činitel snižující ztrátu způsobenou hmotnou škodou v závislosti na riziku požáru stavby
Lf
Ztráta způsobená fyzickou škodou
9.1.1.4.4 Součást vztahující se k poruše vnitřních systémů - D3 R C = ND ∙ PC ∙ LC
ND
Roční počet nebezpečných událostí pro stavbu
PC
Pravděpodobnost úrazu v důsledku poruchy vnitřních systémů
(18)
způsobených úderem do stavby LC
Ztráta způsobená poruchou vnitřních systémů
Ztráta způsobená poruchou vnitřních systémů L C , L M , L W , L Z LC = LM = LW = LZ = Lo
Lo
(19)
Ztráta způsobená poruchou vnitřních systémů
9.1.1.5 Rizika způsobená údery v blízkosti stavby - S2
9.1.1.5.1 Součást vztahující se k poruše vnitřních systémů – D3 R M = NM ∙ PM ∙ LM
NM
(20)
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery v blízkosti stavby 45
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš PM
Pravděpodobnost, že úder v blízkosti stavby způsobí poruchu vnitřních systémů
LM
Ztráta způsobená poruchou vnitřních systémů
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery v blízkosti stavby N M NM = Ng ∙ (Am − Ad ∙ Cd ) ∙ 10−6
(21)
Ng
Hustota úderů blesků do země (1/km 2 /rok)
Am
Sběrná oblast úderů se zásahy v blízkosti stavby (m 2 ) (do vzdálenosti 250m od stavby)
Ad
Sběrná oblast osamocené stavby (m 2 )
Cd
Činitel polohy stavby
9.1.1.6 Rizika způsobená údery do vedení v blízkosti stavby - S3 9.1.1.6.1 Součást vztahující se k úrazu živých bytostí - D1, R U = (NL + NDa ) ∙ PU ∙ LU
NL
(22)
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery do vedení v blízkosti stavby
N Da
Roční počet nebezpečných událostí pro sousední stavbu
PU
Pravděpodobnost, že úder do vedení v blízkosti stavby způsobí úraz živým bytostem
LU
Ztráta způsobená úrazem živých bytostí
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery do vedení v blízkosti stavby N L NL = Ng ∙ AI ∙ Ct ∙ Cd ∙ 10−6
Ng
Hustota úderů blesků do země (1/km 2 /rok)
AI
Sběrná oblast úderů zasahující vedení v blízkosti stavby 46
(23)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Ct
Korekční činitel na přítomnost transformátoru
Cd
Činitel polohy stavby
Sběrná oblast úderů zasahující vedení v blízkosti stavby A I Pro kabelové vedení: AI = (Lc − 3(Ha + Hb ))√ρ
Lc
Délka sekce sítě od stavby k prvnímu uzlu (m)
Ha
Výška stavby připojené na konci „a“ vedení sítě (m)
Hb
Výška stavby připojené na konci „b“ vedení sítě (m)
ρ
Rezistivita půdyΩm) (
(24)
Pro venkovní vedení: AI = (Lc − 3(Ha + Hb ))6Hc
Lc
Délka sekce sítě od stavby k prvnímu uzlu (m)
Ha
Výška stavby připojené na konci „a“ vedení sítě (m)
Hb
Výška stavby připojené na konci „b“ vedení sítě (m)
Hc
Výška vodičů sítě nad zemí (m)
(25)
Ztráta způsobená úrazem živých bytostí L U LU = ru ∙ Lt
(26)
ru
Činitel snižující riziko ztráty lidského života v závislosti na typu podlahy
Lt
Ztráta způsobená úrazem dotykovým nebo krokovým napětím
9.1.1.6.2 Součást vztahující se k hmotné škodě - D2 R U = (NL + NDa ) ∙ PV ∙ LV
NL
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery do vedení v blízkosti stavby 47
(27)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš N Da
Roční počet nebezpečných událostí pro sousední stavbu
PV
Pravděpodobnost, že úder do vedení v blízkosti stavby způsobí hmotnou škodu
LV
Ztráta způsobená hmotnou škodou
9.1.1.6.3 Součást vztahující se k poruše vnitřních systémů – D3 R U = (NL + NDa ) ∙ PW ∙ LW
NL
(28)
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery do vedení v blízkosti stavby
N Da
Roční počet nebezpečných událostí pro sousední stavbu
PW
Pravděpodobnost, že úder do vedení v blízkosti stavby způsobí poruchu vnitřních systémů
LW
Ztráta způsobená poruchou vnitřních systémů
9.1.1.7 Rizika způsobená údery v blízkosti vedení připojeného ke stavbě – S4 9.1.1.7.1 Součást vztahující se k poruše vnitřních systémů – D3 R Z = (Nl − NL ) ∙ PZ ∙ LZ
NL
(29)
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery do vedení v blízkosti stavby
Nl
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery v blízkosti vedení
PZ
Pravděpodobnost, že úder v blízkosti vedení způsobí poruchu vnitřních systémů
LZ
Ztráta způsobená poruchou vnitřních systémů
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery v blízkosti vedení N l Nl = Ng ∙ Ai ∙ Ct ∙ Ce ∙ 10−6
48
(30)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Ng
Hustota úderů blesků do země (1/km 2 /rok)
Ai
Sběrná oblast úderů zasahující vedení v blízkosti sítě
Ct
Korekční činitel na přítomnost transformátoru
Ce
Činitel prostředí
Sběrná oblast úderů zasahující vedení v blízkosti sítě A i Pro kabelové vedení: Ai = 25Lc √ρ
Lc
Délka sekce sítě od stavby k prvnímu uzlu (m)
ρ
Rezistivita půdyΩm) (
(31)
Pro venkovní vedení: Ai = 1000Lc
Lc
(32)
Délka sekce sítě od stavby k prvnímu uzlu (m)
9.1.2 Stanovení součástí rizika pro stavbu Uvažovaný objekt je starší rodinný dům, přibližně čtvercového půdorysu (10,5m x 10,6m a výškou 12,4m) se zahradou, který má jedno podzemní a dvě nadzemní podlaží. Stávající rodinný dům byl dispozičně rozdělen na dvě samostatné bytové jednotky umístěné v 1.NP a 2.NP. Suterén byl využíván jako technické zázemí. Nové dispoziční řešení je navrženo tak, že v suterénu a 1.NP budou kancelářské prostory, v suterénu bude jedna místnost vyčleněna jako technická a jedna jako sklad pro potřeby kanceláří. V 2.NP bude samostatná bytová jednotka. V prostoru kanceláří se bude pohybovat 5 osob a v prostoru bytu 3 osoby. Stavba leží na předměstí Prahy v rovinatém terénu a je obklopena pouze několika ovocnými stromy, které jsou nižší, než samotná budova. Na hranici stavby ani uvnitř stavby není provedeno žádné stínění. Stávající hromosvod díky svému stáří a stavu již přestal plnit svůj účel a je pro další rekonstrukci nepoužitelný. Do budovy vstupuje vedení plynu, vody, odpadu, silnoproudé elektřiny a telekomunikační vedení. Přívod 49
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš plynu, vody a odvod odpadu jsou provedeny v plastu. Telekomunikační a silnoproudé vedení je provedeno metalickými kabely uloženými v zemi. Z výše uvedeného je jasné, že u objektu nelze předpokládat riziko ztrát na veřejných službách ani riziko ztrát na kulturním dědictví, proto se dále budeme zabývat výpočtem rizika ztrát na lidských životech a výpočtem rizika ztrát ekonomických hodnot. Počet bouřkových dnů T d vyčteme z izokeraunické mapy (Obr. 15) a dosadíme do rovnice (13) pro zjištění hustoty úderů blesků N g. Ng ≈ 0,1 ∙ Td ≈ 0,1 ∙ 29 ≈ 2.9 km−2 rok −1
Obr. 15.Izokeraunická mapa ČR (zdroj: www.mve.energetika.cz)
Pokud není známa délka vedení od budovy k prvnímu energetickému uzlu, umožňuje norma použít hodnotu L C = 1000. Pokud není známa rezistivita okolní půdy, může se použít hodnota ρ = 500Ωm. Výdržná hodnota u vnitřních silnoproudých systémů je minimálně 2,5 kV a u slaboproudých systémů minimálně 1,5 kV. Z tohoto vychází hodnoty pro činitele K S4 , které vypočteme podle rovnice:
50
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš K S4 =
Pro silnoproudé systémy:
Pro slaboproudé systémy:
K S4 =
1,5 UW
(33)
1,5 1,5 = = 0,6 UW 2,5
K S4 =
1,5 1,5 = =1 UW 1,5
V Tabulce 4 jsou shrnuté údaje o budově, nutné k dalším výpočtům, z předchozích odstavců ve formě činitelů vyčtených z uvedených tabulek a rovnic z ČSN EN 62305-2. V Tabulce 5 jsou potom údaje o vnitřních systémech a přívodních vedeních. Tabulka 4. Data a charakteristiky stavby
Parametr
Komentář
Rozměry
LPS
(m) Objekt obklopen nižšími stromy1) Žádná
Stínění na hranici stavby
Označení
Hodnota
Odkaz na ČSN EN 62305-2
(Lb;Wb;Hb)
10,5;10,6;12,4
Cd
0,5
Tabulka A.2
PB
1
Tabulka B.2
Žádné
KS1
1
Rovnice B.3
Stínění uvnitř stavby
Žádné
KS2
1
Rovnice B.3
Přítomnost lidí ve stavbě
vně i uvnitř stavby
nt
8
Ng
2,9
Činitel polohy
Hustota úderů blesku
2
1/km /rok
Rovnice A.1
pozn.: 1)
Rovinné území, osamocená stavba obklopena nižšími stromy
Vezmeme-li v úvahu, že -
typ povrchu je stejný v bytě a kanceláři, ale různý ve skladovacích prostorech a na zahradě, v bytě a kanceláři jsou rizika požáru nízká a ve skladovacích prostorech obvyklá, nejsou instalována žádná prostorová stínění, jak silnoproudé tak telekomunikační systémy jsou uvnitř budovy jak v kancelářích, tak v bytě, tak ve skladovacích prostorech,
51
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš -
ztráty L jsou pro riziko R1 rozděleny podle počtu přítomných lidí a pro riziko R4 podle ekonomické hodnoty, můžeme definovat následující zóny:
-
Z1 Z2 Z3
byt a kancelář (1NP+2NP); skladovací prostory (1PP); okolí budovy a zahrada
Tabulka 5. Data a charakteristiky vedení a připojených vnitřních systémů
Odkaz na ČSN EN 62305-2
Parametr
Komentář
Označení
Hodnota
Rezistivita půdy
500
Délka
ρ (Ωm) Silnoproudá vedení a systémy LC (m)
Výška vedení
Podzemní
HC
-
Transformátor
CT
1
Tabulka A.4
Činitel polohy vedení
Žádný Vedení obklopeno nižšími stromy1)
Cd
0,5
Tabulka A.2
Činitel prostředí vedení
Předměstské
Ce
0,5
Tabulka A.5
Stínění vedení
Žádné
PLD
1
Tabulka B.6
Žádné
KS3
1
Tabulka B.5
Opatření při trasování Výdržná hodnota vnitřních systémů Koordinovaná SPD ochrana Délka Výška vedení
UW=2,5kV
KS4
PSPD Žádná Telekomunikační vedení a systémy LC (m)
1000
0,6 1
Rovnice B.4 Tabulka B.3
1000
HC
-
Činitel polohy vedení
Podzemní Vedení obklopeno nižšími stromy1)
Cd
0,5
Tabulka A.2
Činitel prostředí vedení
Předměstské
Ce
0,5
Tabulka A.5
Stínění vedení
Žádné
PLD
1
Tabulka B.6
Žádné
KS3
1
Tabulka B.5
Opatření při trasování Výdržná hodnota vnitřních systémů Koordinovaná SPD ochrana
UW=1,5kV
KS4 PSPD
Žádná
pozn.: 1)
Rovinné území, osamocená stavba obklopena nižšími stromy
52
1 1
Rovnice B.4 Tabulka B.3
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Pro výpočty rizik budeme potřebovat hodnoty sběrných ploch A (Tabulka 6). Pro výpočty použijeme hodnoty z Tabulek 4 a 5. Sběrnou plochu A d vypočteme podle rovnice (14): Ad = L ∙ W + 6 ∙ H ∙ (L + W) + 9 ∙ π ∙ H 2 = 10,5 ∙ 10,6 + 6 ∙ 12,4 ∙ (10,5 + 10,6) + 9 ∙ π ∙ 12,42 = 6,0285 ∙ 103 m2
Sběrnou oblast úderů zasahujících vedení v blízkosti stavby A I pro silnoproudé vedení vypočteme podle rovnice (24): AI(P) = �Lc − 3(Ha + Hb )��ρ = �1000 − 3 ∙ (12,4 + 0)� ∙ √500 = 2,1529 ∙ 104 m2
Sběrnou oblast úderů zasahujících vedení v blízkosti stavby A I pro slaboproudé vedení vypočteme podle rovnice (24): AI(T) = �Lc − 3(Ha + Hb )��ρ = �1000 − 3 ∙ (12,4 + 0)� ∙ √500 = 2,1529 ∙ 104 m2
Sběrnou oblast úderů zasahujících vedení v blízkosti sítě A i pro silnoproudé vedení vypočteme podle rovnice (31): Ai(P) = 25Lc �ρ = 25 ∙ 1000 ∙ √500 = 5,59 ∙ 105 m2
Sběrnou oblast úderů zasahujících vedení v blízkosti sítě A i pro slaboproudé vedení vypočteme podle rovnice (31): Ai(T) = 25Lc �ρ = 25 ∙ 1000 ∙ √500 = 5,59 ∙ 105 m2
Sběrnou oblast úderů se zásahy v blízkosti stavby (m 2 ) (do vzdálenosti 250m od stavby) vypočteme podle upravené rovnice (14): Am = L ∙ W + 2 ∙ 250 ∙ (L + W) + π ∙ 2502 = 10,5 ∙ 10,6 + 2 ∙ 250 ∙ (10,5 + 10,6) + π ∙ 2502 = 2,0701 ∙ 105 m2 Tabulka 6. Sběrné plochy
Ad
6,0285E+03 m2
AI(P)
2,1529E+04 m2
Ai(P)
5,5902E+05 m2
AI(T)
2,1529E+04 m2
Ai(T)
5,5902E+05 m2
Am
2,0701E+05 m2
53
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Dále budeme potřebovat vypočítat očekávané počty nebezpečných událostí za rok Tabulka 7. Pro výpočty použijeme hodnoty z Tabulek 4, 5 a 6 Roční počet nebezpečných událostí pro stavbu N D vypočteme podle rovnice (12): ND = Ng ∙ Ad ∙ Cd ∙ 10−6 = 2,9 ∙ 6,0285 ∙ 103 ∙ 0,5 ∙ 10−6 = 8,7413 ∙ 10−3 rok −1
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery do vedení v blízkosti stavby N L pro silnoproudé vedení vypočteme podle rovnice (23): NL(P) = Ng ∙ AI(P) ∙ Ct ∙ Cd ∙ 10−6 = 2,9 ∙ 2,1529 ∙ 104 ∙ 1 ∙ 0,5 ∙ 10−6 = 3,1217 ∙ 10−2 rok −1
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery do vedení v blízkosti stavby N L pro slaboproudé vedení vypočteme podle rovnice (23): NL(T) = Ng ∙ AI(T) ∙ Ct ∙ Cd ∙ 10−6 = 2,9 ∙ 2,1529 ∙ 104 ∙ 1 ∙ 0,5 ∙ 10−6 = 3,1217 ∙ 10−2 rok −1
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery v blízkosti vedení N l pro silnoproudé vedení vypočteme podle rovnice (30): Nl(P) = Ng ∙ Ai(P) ∙ Ct ∙ Ce ∙ 10−6 = 2,9 ∙ 5,5902 ∙ 105 ∙ 1 ∙ 0,5 ∙ 10−6 = 8,1057 ∙ 10−1 rok −1
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery v blízkosti vedení N l pro slaboproudé vedení vypočteme podle rovnice (30): Nl(T) = Ng ∙ Ai(T) ∙ Ct ∙ Ce ∙ 10−6 = 2,9 ∙ 5,5902 ∙ 105 ∙ 1 ∙ 0,5 ∙ 10−6 = 8,1057 ∙ 10−1 rok −1
Roční počet nebezpečných událostí způsobených údery v blízkosti stavby N M vypočteme podle rovnice (21): NM = Ng ∙ (Am − Ad ∙ Cd ) ∙ 10−6 = 2.9 ∙ (2,0701 ∙ 105 − 6,0285 ∙ 103∙0,5∙10−6=5,9157∙ 10−1 rok−1
Tabulka 7. Očekávaný počet nebezpečných událostí za rok
ND
8,7413E-03 rok-1
NL(P)
3,1217E-02 rok-1
Ni(P)
8,1057E-01 rok-1
NL(T)
3,1217E-02 rok-1
Ni(T)
8,1057E-01 rok-1
NM
5,9157E-01 rok-1
54
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
9.1.2.1 Výpočet rizika ztrát na lidských životech R1 Podle rovnice (7) budeme pro náš případ uvažovat složky rizika: R1 = R A + R B + R U + R V
Uvnitř stavby se podle normy ČSN EN 62305-2 součásti rizika způsobené dotykovými a krokovými napětími R A neuvažují, proto je budeme počítat pouze pro zónu Z3. Pro riziko R1 budeme dělit ztráty L pro každou zónu podle počtu ohrožených lidí. Norma umožňuje dělit riziko ještě podle času, který lidé v uvažované zóně stráví, ale to je vzhledem ke způsobu užívání objektu těžko proveditelné. Lx =
np ∙𝐿 nt 𝑥𝑡𝑎𝑏
Lx
uvažovaná ztráta
np
lidé bezprostředně ohrožení v dané zóně
nt
celkový počet lidí v budově
L xtab
tabulková hodnota ztráty (Tabulka C.1 z ČSN EN 62305-2)
(34)
Pro zónu Z1, kde se budou pohybovat všechny osoby, budeme tedy uvažovat ztráty: np 8 ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−4 = 10−4 nt 8 np 8 Lf = ∙ 𝐿𝑓𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−2 = 10−4 nt 8 Lt =
Pro zónu Z2, kde se bude pohybovat 5 osob, budeme uvažovat ztráty: np 5 ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−4 = 6,25 ∙ 10−5 nt 8 np 5 Lf = ∙𝐿 = ∙ 5 ∙ 10−2 = 3,125 ∙ 10−3 nt 𝑓𝑡𝑎𝑏 8 Lt =
Pro zónu Z3, kde se budou pohybovat 3 osoby, budeme uvažovat ztráty: Lt =
np 3 ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−2 = 3,75 ∙ 10−3 nt 8 Lf − neuvažujeme
55
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš 9.1.2.1.1 Výpočet rizika ztrát na lidských životech R1 pro zónu Z1 Charakteristiky zóny Z1 (byt a kancelář) jsou v Tabulce 8. Tabulka 8. Charakteristiky zóny Z1
Označení
Odkaz na ČSN EN 62305-2
Parametr
Komentář
Typ povrchu podlah
Dřevěné podlahy a linoleum
ru
1,0E-05 Tabulka C.2
Riziko požáru
Nízké
rf
1,0E-03 Tabulka C.4
Zvláštní nebezpečí
Žádné
hz
1
Tabulka C.5
Protipožární ochrana
Žádná
rp
1
Tabulka C.3
Prostorové stínění
Žádné
KS2
1
Článek B.4
Vnitřní silnoproudé systémy
Ano
Vnitřní slaboproudé systémy
Ano
Ztráty následkem dotykových a krokových napětí
Ano
Lt
1,0E-04 Tabulka C.1
Ztráty následkem hmotných škod
Ano
Lf
1,0E-02 Tabulka C.1
Lidé bezprostředně ohrožení v dané zóně
Ano
np
Hodnota
8
Součást rizika vztahující se k hmotné škodě způsobené údery do stavby R B vypočteme podle rovnic (16) a (17): R B = ND ∙ PB ∙ LB = ND ∙ PB ∙ rp ∙ hz ∙ rf ∙ Lf = 8,7413 ∙ 10−3 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 10−3 ∙ 10−2 = 8,7413 ∙ 10−8
Součást rizika vztahující se k úrazu živých bytostí způsobená údery do vedení v blízkosti stavby R U vypočteme podle rovnic (22) a (26): Pro silnoproudé vedení: 𝑅𝑈(𝑃) = �𝑁𝐿(𝑃) + 𝑁𝐷𝑎 � ∙ 𝑃𝑈 ∙ 𝐿𝑈 = (𝑁𝐿(𝑃) + 𝑁𝐷𝑎 ) ∙ 𝑃𝑈 ∙ ru ∙ Lt = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 10−5 ∙ 10−4 = 3,1217 ∙ 10−11
Pro slaboproudé vedení:
𝑅𝑈(𝑇) = �𝑁𝐿(𝑇) + 𝑁𝐷𝑎 � ∙ 𝑃𝑈 ∙ 𝐿𝑈 = (𝑁𝐿(𝑇) + 𝑁𝐷𝑎 ) ∙ 𝑃𝑈 ∙ ru ∙ Lt = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 10−5 ∙ 10−4 = 3,1217 ∙ 10−11
56
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš N Da má v našem případě hodnotu 0 protože na konci „a“ vedení není žádná budova. Hodnota pravděpodobnosti P U je, podle ČSN EN 62305-2 článku B.5, rovna nižší z hodnot P SPD a P LD , v našem případě se tedy P U =1. Součást rizika vztahující se k hmotné škodě způsobená údery do vedení v blízkosti stavby R V vypočteme podle rovnic (27) a (17): Pro silnoproudé vedení: R V(P) = �NL(P) + NDa � ∙ PV ∙ LV = �NL(P) + NDa � ∙ PV ∙ rp ∙ hz ∙ rf ∙ Lf = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 10−3 ∙ 10−2 = 3,1217 ∙ 10−7
Pro slaboproudé vedení:
R V(T) = �NL(T) + NDa � ∙ PV ∙ LV = �NL(T) + NDa � ∙ PV ∙ rp ∙ hz ∙ rf ∙ Lf = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 10−3 ∙ 10−2 = 3,1217 ∙ 10−7
Hodnota pravděpodobnosti P V je, podle ČSN EN 62305-2 článku B. 6, rovna nižší z hodnot P SPD a P LD , v našem případě se tedy P V =1. Součást rizika ztrát na lidských životech R1pro zónu Z1 je tedy: R1 = R B + R U(P) + R U(T) + R V(P) + R V(T) = 8,7413 ∙ 10−8 + 3,1217 ∙ 10−11 + 3,1217 ∙ 10−11 + 3,1217 ∙ 10−7 + 3,1217 ∙ 10−7 = 7,1 ∙ 10−7
9.1.2.1.2 Výpočet rizika ztrát na lidských životech R1 pro zónu Z2 Stejným způsobem vypočítáme rizika pro zónu Z2, jen použijeme hodnoty z Tabulky 9. Výsledné hodnoty složky rizika R1 jsou v Tabulce 11.
57
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Tabulka 9. Charakteristiky zóny Z2
Odkaz na ČSN EN 62305-2
Parametr
Komentář
Označení
Typ povrchu podlah
Keramická dlažba
ru
1,0E-03
Tabulka C.2
Riziko požáru
obvyklé
rf
1,0E-02
Tabulka C.4
Zvláštní nebezpečí
Žádné
hz
1
Tabulka C.5
Protipožární ochrana
Žádná
rp
1
Tabulka C.3
Prostorové stínění
Žádné
KS2
1
Rovnice B.3
Vnitřní silnoproudé systémy
Ano
Vnitřní slaboproudé systémy
Ano
Ztráty následkem dotykových a krokových napětí
Ano
Lt
6,3E-05
Tabulka C.1
Ztráty následkem hmotných škod
Ano
Lf
3,1E-02
Tabulka C.1
Lidé bezprostředně ohrožení v dané zóně
Ano
np
5
Hodnota
9.1.2.1.3 Výpočet rizika ztrát na lidských životech R1 pro zónu Z3 V zóně Z3 bude mít riziko R1 pouze složku vztahující se k úrazu živých bytostí R A , kterou vypočteme pomocí rovnic (11), (15) a hodnot z Tabulky 10: R A = ND ∙ PA ∙ LA = ND ∙ PA ∙ ra ∙ Lt = 8,7413 ∙ 10−3 ∙ 1 ∙ 10−2 ∙ 0,00375 = 3,27. 10−7
Tabulka 10. Charakteristiky zóny Z3
Komentář
Typ povrchu
Zatravněná plocha
ra
1,0E-02
Tabulka C.2
Žádné
PA
1
Tabulka B.1
Ano
Lt
3,75E-03
Tabulka C.1
Ano
np
3
Ochrana před úrazem elektrickým proudem Ztráty následkem dotykových a krokových napětí Lidé bezprostředně ohrožení v dané zóně
Označení
58
Hodnota
Odkaz na ČSN EN 62305-2
Parametr
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš 9.1.2.1.4 Shrnutí a analýza součástí rizika ztrát na lidských životech R1 Součtem všech součástí rizika R1 ve všech zónách získáme celkovou součást rizika ztrát na lidských životech R1 viz Tabulka 11. Tabulka 11. Příslušné součásti rizika R1
R1
Z3
Z2
Z1
Venkovní prostor
Skladovací prostory
Byt a kancelář
RA
3,27E-07
STAVBA 3,3E-07
RB
2,7317E-06
8,7413E-08
2,8E-06
RU(silnoproudé vedení)
1,9511E-09
3,1217E-11
2,0E-09
RV(silnoproudé vedení)
9,7553E-06
3,1217E-07
1,0E-05
RU(slaboproudé vedení)
1,9511E-09
3,1217E-11
2,0E-09
RV(slaboproudé vedení)
9,7553E-06
3,1217E-07
1,0E-05
2,2E-05
7,1E-07
2,3E-05
CELKEM
3,3E-07
ČSN EN 62305-2 stanoví typickou hodnotu přípustného rizika R T pro ztráty na lidských životech R 1 na hodnotu R T(R1) = 10 -5 a musí platit: R T(R1) ≥ R1
Protože R 1 =2,3∙10 -5 je větší než přípustná hodnota R T =10 -5 , vyžaduje stavba ochranu před bleskem. Když si prohlédneme Tabulku 11, zjistíme, že v tomto případě nejvíc ovlivňují riziko R1 složky R V a R B , proto by měla být zvažována ochranná opatření, která ovlivní právě tyto dvě složky. Vhodné opatření by mělo být instalování LPS třídy III, které sníží hodnotu P B z 1 na 0,1 a hodnoty P V a P U (díky změně P PSD z 1 na 0,03) z 1 na 0,03 (Součástí LPS třídy III jsou i přepěťové ochrany SPD na vstupu vedení). Když znovu přepočítáme všechny složky rizika R1 s novými hodnotami P B , P V a P U dostaneme hodnoty uvedené v Tabulce 12.
59
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Tabulka 12. Příslušné součásti rizika R1 po instalaci ochranných opatření
R1
Z1
Z2
Venkovní prostor
Skladovací prostory Byt a kancelář
RA
Z3
3,3E-09
STAVBA 3,3E-09
RB
2,7317E-07
8,7413E-09
2,8E-07
RU(silnoproudé vedení)
5,8532E-11
9,3651E-13
5,9E-11
RV(silnoproudé vedení)
2,9266E-07
9,3651E-09
3,0E-07
RU(slaboproudé vedení)
5,8532E-11
9,3651E-13
5,9E-11
RV(slaboproudé vedení)
2,9266E-07
9,3651E-09
3,0E-07
8,6E-07
2,7E-08
8,9E-07
CELKEM
3,3E-09
Nyní je již hodnota R1=8,9∙10 -7 menší než R T(R1) a tudíž je navrhované ochranné opatření z hlediska rizika ztrát na lidských životech dostatečné.
9.1.2.2 Výpočet rizika ztrát ekonomických hodnot R4 Podle rovnice (10) budeme pro náš případ uvažovat složky rizika: R4 = RB + RC + RM + RV + RW + RZ
Pro riziko R4 budeme dělit ztráty L pro každou zónu podle možné ekonomické ztráty. Celkovou hodnotu stavby (včetně jejího obsahu a příslušných aktivit) budeme uvažovat 8,5 mil. Kč. Venkovní prostory nebudeme uvažovat. Lx =
c ∙𝐿 ct 𝑥𝑡𝑎𝑏
Lx
uvažovaná ztráta
c
střední hodnota možné ztráty v uvažované zóně v penězích
ct
celková hodnota stavby v penězích
L xtab
tabulková hodnota ztráty (Tabulka C.7 z ČSN EN 62305-2)
(35)
Pro zónu Z1, je střední hodnota možné ztráty 6 mil. Kč, budeme tedy uvažovat ztráty: Lt =
c 6 ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−4 = 7,05 ∙ 10−5 ct 8,5
60
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš c 6 ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 0,2 = 141,17 ∙ 10−3 ct 8,5 c 6 Lo = ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−2 = 7,05 ∙ 10−3 ct 8,5
Lf =
Pro zónu Z2, je střední hodnota možné ztráty 2,5 mil. Kč, budeme tedy uvažovat ztráty: c 2,5 ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−4 = 2,94 ∙ 10−5 ct 8,5 c 2,5 Lf = ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 0,2 = 58,82 ∙ 10−3 ct 8,5 c 2,5 Lo = ∙ 𝐿𝑡𝑡𝑎𝑏 = ∙ 10−2 = 2,94 ∙ 10−3 ct 8,5 Lt =
9.1.2.2.1 Výpočet rizika ekonomických ztrát R4 pro zónu Z1 Charakteristiky zóny Z1 pro výpočet rizika ekonomických ztrát R4 jsou stejné jako pro výpočet rizika ztrát na lidských životech R1, pouze se liší hodnoty ztráty L. Součást rizika vztahující se k hmotné škodě způsobené údery do stavby R B vypočteme podle rovnic (16) a (17): R B = ND ∙ PB ∙ LB = ND ∙ PB ∙ rp ∙ hz ∙ rf ∙ Lf = 8,7413 ∙ 10−3 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 10−3 ∙ 141,17 ∙ 10−3 = 1,234 ∙ 10−6
Součást rizika vztahující se k poruše vnitřních systémů způsobené údery do stavby R C vypočteme podle rovnic (18) a (19): Pro silnoproudé vedení: R C(P) = ND ∙ PC ∙ LC = ND ∙ PC(P) ∙ Lo = 8,7413 ∙ 10−3 ∙ 1 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 6,162 ∙ 10−5
Pro slaboproudé vedení:
R C(T) = ND ∙ PC ∙ LC = ND ∙ PC(T) ∙ Lo = 8,7413 ∙ 10−3 ∙ 1 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 6,162 ∙ 10−5
Hodnota pravděpodobnosti P C je, podle ČSN EN 62305-2 článku B.3, rovna hodnotě P SPD , v našem případě se tedy P C =1.
61
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Součást rizika vztahující se k poruše vnitřních systémů způsobené údery v blízkosti stavby R M vypočteme podle rovnic (20) a (19): Pro silnoproudé vedení: R M(P) = NM ∙ PM ∙ LM = NM ∙ PM(P) ∙ Lo = 5,91 ∙ 10−1 ∙ 1 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 4,166 ∙ 10−3
Pro slaboproudé vedení:
R M(T) = NM ∙ PM ∙ LM = NM ∙ PM(T) ∙ Lo = 5,91 ∙ 10−1 ∙ 1 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 4,166 ∙ 10−3
Hodnota pravděpodobnosti P M je, podle ČSN EN 62305-2 článku B.4, rovna nižší z hodnot P SPD a P MS , v našem případě se tedy P M =1. Součást rizika vztahující se k hmotné škodě způsobené údery do vedení v blízkosti stavby R V vypočteme podle rovnic (27) a (17): Pro silnoproudé vedení: R V(P) = �NL(P) + NDa � ∙ PV ∙ LV = �NL(P) + NDa � ∙ PV ∙ rp ∙ hz ∙ rf ∙ Lf = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 10−3 ∙ 141,17 ∙ 10−3 = 4,406 ∙ 10−6
Pro slaboproudé vedení:
R V(T) = �NL(T) + NDa � ∙ PV ∙ LV = �NL(T) + NDa � ∙ PV ∙ rp ∙ hz ∙ rf ∙ Lf = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 10−3 ∙ 141,17 ∙ 10−3 = 4,406 ∙ 10−6
Hodnota pravděpodobnosti P V je, podle ČSN EN 62305-2 článku B.6, rovna nižší z hodnot P SPD a P LD , v našem případě se tedy P V =1. N Da má v našem případě hodnotu 0, protože na konci „a“ vedení není žádná budova. Součást rizika vztahující se k poruše vnitřních systémů způsobené údery do vedení v blízkosti stavby R W vypočteme podle rovnic (28) a (19): Pro silnoproudé vedení: R W(P) = �NL(P) + NDa � ∙ PW ∙ LW = �NL(P) + NDa � ∙ PW ∙ Lo = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 2,206 ∙ 10−4
Pro slaboproudé vedení:
R W(T) = �NL(T) + NDa � ∙ PW ∙ LW = �NL(T) + NDa � ∙ PW ∙ Lo = (3,1217 ∙ 10−2 + 0) ∙ 1 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 2,206 ∙ 10−4
62
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Hodnota pravděpodobnosti P W je, podle ČSN EN 62305-2 článku B.7, rovna nižší z hodnot P SPD a P LD , v našem případě se tedy P W =1. Součást rizika vztahující se k poruše vnitřních systémů způsobené údery v blízkosti vedení připojeného ke stavbě R Z vypočteme podle rovnic (29) a (19): Pro silnoproudé vedení: R Z(P) = �Nl(P) − NL(P) � ∙ PZ ∙ LZ = �Nl(P) + NL(P) � ∙ PZ ∙ Lo = (8,105 ∙ 10−1 + 3,1217 ∙ 10−2 ) ∙ 0,4 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 2,197 ∙ 10−3
Pro slaboproudé vedení:
R Z(T) = �Nl(T) − NL(T) � ∙ PZ ∙ LZ = �Nl(T) + NL(T) � ∙ PZ ∙ Lo = (8,105 ∙ 10−1 + 3,1217 ∙ 10−2 ) ∙ 1 ∙ 7,05 ∙ 10−3 = 5,493 ∙ 10−3
Hodnota pravděpodobnosti P Z je, podle ČSN EN 62305-2 článku B.8, rovna nižší z hodnot P SPD a P LI , v našem případě se tedy P Z =1 pro slaboproudé systémy a P Z =0,4 pro silnoproudé systémy.
9.1.2.2.2 Výpočet rizika ekonomických ztrát R4 pro zónu Z2 Stejným způsobem vypočítáme rizika pro zónu Z2, jen použijeme hodnoty z Tabulky 9. Výsledné hodnoty složky rizika R4 jsou v Tabulce 13. 9.1.2.2.3 Shrnutí a analýza součástí rizika ekonomických ztrát R4 Součtem všech součástí rizika R4 ve všech zónách získáme celkovou součást rizika ekonomických ztrát R4 pro stavbu bez instalovaných ochranných opatření, viz Tabulka 13 a pro stavbu s instalovanými ochrannými opatřeními, viz Tabulka 14.
63
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Tabulka 13. Příslušné součásti rizika R4
R4
Z2
Z1
Skladovací prostory
Byt a kancelář
STAVBA
RB
5,1416E-06
1,2341E-06
6,3757E-06
RC(silnoproudé vedení)
2,5699E-05
6,1626E-05
8,7325E-05
RC(slaboproudé vedení)
2,5699E-05
6,1626E-05
8,7325E-05
RV(silnoproudé vedení)
1,8362E-05
4,4071E-06
2,2769E-05
RV(slaboproudé vedení)
1,8362E-05
4,4071E-06
2,2769E-05
RM(silnoproudé vedení)
1,7392E-03
4,1706E-03
5,9098E-03
RM(slaboproudé vedení)
1,7392E-03
4,1706E-03
5,9098E-03
RW(silnoproudé vedení)
9,1778E-05
2,2008E-04
3,1186E-04
RW(slaboproudé vedení)
9,1778E-05
2,2008E-04
3,1186E-04
RZ(silnoproudé vedení)
9,1652E-04
2,1978E-03
3,1143E-03
RZ(slaboproudé vedení)
2,2913E-03
5,4945E-03
7,7858E-03
6,96E-03
1,66E-02
2,36E-02
CELKEM
Náklady na celkové ztráty C L vypočteme podle následující rovnice a dosadíme hodnoty z Tabulky 13: CL = (R A + R U ) ∙ CA + (R B + R V ) ∙ (CA + CB + CS + CC ) + (R C + R M + RW+RZ∙CS=0+6,375∙ 10−6+2,27∙ 10−5+2,27∙ 10−5∙0+4500000 +1500000+2500000+2∙8,732∙ 10−5+2∙ 5,9∙ 10−3+2∙ 3,1∙ 10−4+3 ,1∙ 10−3+7,78∙ 10−3=35718 Kč
CA
cena zvířat (neuvažujeme)
CS
cena systémů ve stavbě (uvažujeme 1,5 mil Kč)
CB
cena budovy (uvažujeme 4,5 mil Kč )
CC
cena obsahu (uvažujeme 2,5 mil Kč)
64
(36)
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Tabulka 14. Příslušné součásti rizika R4 po instalaci ochranných opatření
R4
Z2
Z3
Skladovací prostory
Byt a kancelář
STAVBA
RB
1,7483E-06
1,74826E-07
1,9231E-06
RC(silnoproudé vedení)
2,6224E-06
2,62239E-06
5,2448E-06
RC(slaboproudé vedení)
2,6224E-06
2,62239E-06
5,2448E-06
RV(silnoproudé vedení)
1,8730E-06
1,87301E-07
2,0603E-06
RV(slaboproudé vedení)
1,8730E-06
1,87301E-07
2,0603E-06
RM(silnoproudé vedení)
1,7747E-04
0,000177472
3,5494E-04
RM(slaboproudé vedení)
1,7747E-04
0,000177472
3,5494E-04
RW(silnoproudé vedení)
9,3651E-06
9,36506E-06
1,8730E-05
RW(slaboproudé vedení)
9,3651E-06
9,36506E-06
1,8730E-05
RZ(silnoproudé vedení)
2,3381E-04
0,000233807
4,6761E-04
RZ(slaboproudé vedení)
2,3381E-04
0,000233807
4,6761E-04
CELKEM
8,5203E-04
8,4708E-04
1,6991E-03
Celkovou cenu C RL zbytkových ztrát navzdory ochranným opatřením vypočteme pomocí stejné rovnice (36), ale dosadíme hodnoty z tabulky 14. CRL = (R A + R U ) ∙ CA + (R B + R V ) ∙ (CA + CB + CS + CC ) + (R C + R M + RW+RZ∙CS=0+1,9∙ 10−6+2∙ 2,06∙ 10−6∙0+4500000+1500000+2 500000+2∙5,2∙ 10−6+2∙ 3,5∙ 10−4+2∙ 1,8∙ 10−5+2∙ 4,6∙ 10−4=259 0 Kč
Roční cenu C PM ochranných opatření vypočteme podle rovnice: CPM = CP ∙ (i + a + m) = 146193 ∙ (0 + 0,034 + 0,05) = 12280 Kč
CP
(37)
cena ochranných opatření (cena materiálu Kč 101193,- včetně DPH 20% + cena za montáž Kč 45000 včetně DPH 20% )
i
úroková sazba (uvažujeme 0% za předpokladu, že investor financuje rekonstrukci z vlastních zdrojů)
a
odpisová sazba (uvažujeme pátou odpisovou skupinu při roční sazbě 3,4%)
m
roční sazba na údržbu (uvažujeme 5% z ceny celkových nákladů na ochranná opatření)
65
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Roční úspora S peněz po instalaci ochranných opatření je: S = CL − (CPM + CRL ) = 35718 − (12280 + 2590) = 20848 Kč
(38)
9.2 Návrh hromosvodu Ve výpočtu rizik byl pro budovu navržen systém ochrany před bleskem LPS (lightning protection system) třídy III, což odpovídá hladině ochrany před bleskem LPL III (lightning protection level). LPS se skládá z vnějšího a vnitřního systému ochrany před bleskem. Vnější LPS se skládá z jímací soustavy, soustavy svodů a uzemňovací soustavy. Vnitřní LPS se skládá z ekvipotenciálního pospojování (vyrovnání potenciálů při působení blesku) EB (lightning equipotential bonding) a/nebo elektrického uzemnění hromosvodu. LPS třídy III je charakterizován (některá vybraná data z ČSN EN 62305-3): -
vrcholovým proudem prvního kladného výboje I = 100kA
-
poloměrem valící se koule r = 45m
-
ochranným úhlem α Obr. 16
-
typickou vzdáleností mezi svody 15m
-
Minimální střední poloměr r e plochy, kterou uzavírá obvodový zemnič, menší než 5m.
-
dostatečnou vzdáleností proti nebezpečnému jiskření s s = ki ∙
kc ∙l km
ki
koeficient závislý na třídě LPS (ČSN EN 62305-3 tabulka 10)
kc
koeficient závislý na bleskovém proudu tekoucím svody
(39)
(ČSN EN 62305-3 tabulka 11) km
koeficient závislý na materiálu elektrické izolace (ČSN EN 62305-3 tabulka 12)
l
délka v metrech, podél jímací soustavy nebo svodu k nejbližšímu bodu ekvipotenciálního pospojování
66
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 16. Závislost ochranného úhlu na výšce jímací soustavy a třídě LPS (zdroj: ČSN EN 62305-3)
9.2.1 Návrh soustavy svodů Podle ČSN EN 62305-3 je typická hodnota vzdálenosti svodů pro LPS třídy III 15m. Vzhledem k půdorysu budovy 10,5m x 10,6m, by podle normy vyhovovaly 3 svody, ale norma uvádí, že by svody měly být rozprostřeny rovnoměrně po obvodu budovy, což by bylo neproveditelné, kvůli umístění oken. Navrhneme tedy 4 svody v každém rohu budovy. Dále je nutné spojit nejvyšší a nejnižší části okapových svodů, čímž se vyhneme tzv. slepým svodům. U svodů je důležité dodržet minimální vzdálenost od vnitřních kabelů, abychom zabránili nebezpečnému jiskření. Tuto vzdálenost vypočteme podle rovnice (39). V našem případě dosadíme za koeficient k i hodnotu 0,04, která odpovídá třídě LPS III, za koeficient k m hodnotu 0,5, protože izolantem je cihla. Hodnotu koeficientu k c můžeme vypočítat podle vztahu: kc =
3 10,6 1 1 3 c + 0,1 + 0,2 ∙ � = + 0,1 + 0,2 ∙ � = 0,45 2∙n h 2∙4 7
n
počet svodů
c
vzdálenost svodů
h
vzdálenost mezi obvodovými vodiči (jako vrchní obvodový vodič lze v našem případě považovat okap) 67
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Délku l podél jímací soustavy, od bodu, kde je zjišťována dostatečná vzdálenost (v našem případě nejvyšší bod, kde dochází k pomyslnému křížení svodu s vnitřní kabeláží) k nejbližšímu bodu ekvipotenciálního pospojování, uvažujeme 8m. s = ki ∙
kc 0,45 ∙ l = 0,04 ∙ ∙ 8 ≅ 0,29 m km 0,5
Minimální vzdálenost svodu od vnitřní kabeláže musí tedy být 29cm, jelikož je šířka obvodového zdiva 45cm, nepředstavuje pro nás tato vzdálenost žádné omezení. Svody budou připojeny k uzemňovací soustavě pomocí nerezových drátů o průměru 10mm, které jsou odolnější proti korozi.
9.2.2 Návrh uzemňovací soustavy Jelikož ve stávajícím objektu není zhotoven základový zemnič, je jednou z možností jak provést uspořádání uzemnění typu B, tím, že ve vzdálenosti 1m od budovy zakopeme ve hloubce minimálně 0,5m obvodový zemnič. Podmínka pro délku zemniče (střední poloměr r e plochy, kterou uzavírá obvodový zemnič, nesmí být menší než 5m) je pro budovu s rozměry půdorysu 10,5m x 10,6m splněna. Uzemňovací soustava bude spojena se svody ve všech čtyřech rozích budovy a s ekvipotenciální přípojnicí EB.
9.2.3 Návrh jímací soustavy Pro návrh jímací soustavy je použita metoda valící se koule podle ČSN EN 62305. Ve výpočtu rizik pro objekt byl navržen systém ochrany před bleskem LPS III. Nejprve přes model stavby převalíme všemi směry bleskovou kouli (Obr. 17, 18, 19) o poloměru 45m, čímž zjistíme kritická místa možného úderu (Obr. 20).
68
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 17. Metoda valící se koule
Obr. 18. Metoda valící se koule – zjišťování kritických míst možného úderu
69
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 19. Metoda valící se koule – zjišťování kritických míst možného úderu
Obr. 20. Kritická místa možného úderu (označeno červeně)
70
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš Nejkritičtějšími místy na budově, kde by mohl udeřit blesk, jsou anténa a komín. Řešením pro komín bude jednoduchý převýšený jímač kotvený přímo ke komínu (předpokladem je keramická komínová vložka a ne vložka kovová). U anténního stožáru bude situace složitější, protože pokud stožár pospojujeme s jímací soustavou, budeme muset připojení stožáru k vnitřnímu vyrovnání potenciálů provést pomocí měděného vodiče o minimálním průřezu 14mm 2 (tedy vodičem CY 16mm 2 ). A to z toho důvodu, že pokud by blesk udeřil do jímače připojeného k anténnímu stožáru, došlo by k dělení bleskového proudu a velká část by byla svedena právě vodičem vnitřního pospojování, tudíž bychom podle ČSN EN 62305-3 museli použít vodič dimenzovaný na úroveň bleskového proudu (tedy vodič s minimálním průřezem 14mm 2 , budeme-li uvažovat vodič z mědi). Další nevýhodou by byla nutnost dimenzovat přepěťové ochrany pro vedení vstupující v tomto místě do objektu na hladinu bleskového proudu, což je například pro svodič přepětí určený pro koaxiální kabel velmi nákladné. V neposlední řadě je nutné zmínit zavlečení bleskového proudu do objektu a jeho následné šíření ostatními instalacemi po celé stavbě. Jednou z možností by byl i centrální jímač na vrcholu jehlanové střechy. Toto řešení se zdá na první pohled jako nejjednodušší (a takto byl řešen i původní hromosvod) a vyřešilo by problémy se stožárem i s komínem, ale jímač by musel být vztyčen alespoň 3 metry do výšky, takže by musel být kotven hluboko ve stavbě, čímž bychom se opět vystavili nebezpečí zavlečení bleskového proudu do stavby a museli bychom řešit vnitřní pospojování. Možným řešením je instalace oddáleného jímače, čímž se vyhneme přímému úderu blesku do anténního stožáru. To znamená, že můžeme uvažovat pouze proud, který vznikne indukcí a ne přímým úderem blesku do stožáru. Pro vnitřní pospojování a potenciálové vyrovnání, anténního stožáru na úrovni střechy, můžeme tedy (dle ČSN EN 62305-3) použít měděný vodič s minimálním průřezem 5mm 2 (tedy vodič CY 6mm 2 ). Též svodiče přepětí můžeme navrhnout na nižší hladinu proudu (viz kapitola 9.3). Pro správnou funkci oddálené části jímací soustavy musí být pomocný jímač a všechny vodivé části spojené s jímací soustavou dostatečně vzdáleny od stožáru a všech částí antén přimontovaných ke stožáru. Tuto dostatečnou vzdálenost lze vypočítat podle rovnice (39). V našem případě dosadíme za koeficient k i hodnotu 0,04, která odpovídá
71
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš třídě LPS III, za koeficient k m hodnotu 1, protože izolantem je vzduch. Hodnotu koeficientu k c můžeme vypočítat podle vztahu: kc =
3 10,6 1 1 3 c + 0,1 + 0,2 ∙ � = + 0,1 + 0,2 ∙ � = 0,45 2∙n h 2∙4 7
n
počet svodů
c
vzdálenost svodů
h
vzdálenost mezi obvodovými vodiči (jako vrchní obvodový vodič lze v našem případě považovat okap)
Délka l podél jímací soustavy, od bodu, kde je zjišťována dostatečná vzdálenost (vrchol stožáru) k nejbližšímu bodu ekvipotenciálního pospojování, je 18m. s = ki ∙
kc 0,45 ∙ l = 0,04 ∙ ∙ 16 ≅ 0,35 m km 1
Ke správné funkci oddáleného jímače bude tedy stačit vzdálenost 35cm od stožáru. Výložník sloužící k nevodivému spojení anténního stožáru a jímače se vyrábí v délce 445mm, ten můžeme při realizaci hromosvodu zkrátit, nebo ponechat v původní délce. Takto navrženou jímací soustavu opět překontrolujeme metodou valící se bleskové koule Obr. 21. Jelikož se blesková koule při převalení se přes objekt všemi směry dotýká pouze jímací soustavy, vyhovuje návrh normě ČSN EN 62305.
72
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Obr. 21. Metoda valící se koule – kontrola návrhu jímací soustavy
9.3 Vnitřní ochrana před bleskem a přepětím Vnitřní ochrana před bleskem bude provedena vyrovnáním potenciálů při působení blesku a to pospojováním všech kovových neživých částí v objektu a propojením živých částí přes svodiče přepětí s uzemňovací soustavou. Jak je patrné z ocenění rizik, budou v budově osazeny přepěťové ochrany a to jak pro silnoproudá vedení, tak pro vedení datová. Navrhovaná ochrana splňuje podmínky ČSN EN 62305-4 a ČSN 33 2000-5-534 pro koordinované svodiče přepětí.
73
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
9.3.1 Svodiče přepětí pro zařízení připojená k silnoproudé síti Podle výpočtu rizik jsou pro objekt vyžadována SPD (přepěťová ochranná zařízení) chránící před přepětími způsobenými přímými údery blesku do budovy, pro tento případ norma ČSN 33 2000-5-534 vyžaduje SPD v souladu s impulsní výdržnou kategorií II napětí. To znamená pro instalaci 230/400V, že nesmí ochranná hladina překročit 2,5 kV. Tuto podmínku splní kombinovaný energeticky koordinovaný svodič DEHN DV M TNS 255 (kombinuje svodič typu 1 a typu 2), který omezuje vlnu přepětí i vlnu bleskového proudu pod úroveň 1,5 kV. Svodič má propustnost pro vlny bleskového proudu 100 kA, takže nemusíme určovat, jaká část bleskového proudu může projít do objektu přes silnoproudá vedení, protože ČSN EN 62305 uvažuje maximální bleskový proud pro LPS III 100kA.Tento typ svodiče bude instalován pro obě přívodní vedení ve skříni RP umístěné na vstupu vedení do objektu. Pod touto skříní bude umístěna krabice s hlavní uzemňovací přípojnicí HUP, ke které budou svodiče připojeny měděným vodičem o průřezu minimálně 16 mm 2 . ČSN 33 2000-5-534 stanovuje maximální délku vodiče pro propojení svodiče s HUP na 1m, v našem případě by neměl propojovací vodič přesáhnout doporučenou délku 0,5m. V objektu budou nad rámec požadavků z výpočtu rizik instalovány také svodiče typu 3 pro ochranu citlivějších zařízení. Umístění jednotlivých svodičů je zakresleno v přiložené výkresové dokumentaci. Svodičem typu 3 budou také chráněny jednotky zařízení INELS v rozvodnicích R1, R2, RT1 a RT2 a dále zařízení pro slaboproudé rozvody v rozvodnicích RACK1 a RACK2. V rozvodnicích R1,R2,RT1 a RT2 budou instalovány svodiče DEHN DR M 2P 255, pro jednotlivé chráněné zásuvky pak svodiče DEHN STC 230. Výrobce DEHN zaručuje energetickou koordinaci kombinovaného svodiče DEHN DV M TNS 255 se svodiči typu 3 pouze pokud je délka vedení mezi těmito svodiči delší než 5m, tato podmínka je pro všechny svodiče splněna.
74
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
9.3.2 Svodiče přepětí pro zařízení propojená se slaboproudými rozvody Pro splnění požadavků určených pří výpočtu rizik pro LPS III, týkajících se SPD na vedeních vstupujících do objektu, je nutné tyto chránit svodiči typu 1 s dostatečnou proudovou propustností. Týká se to konkrétně přívodního telekomunikačního vedení a přívodů k televizní anténě a wi-fi přijímači. Přívodní telekomunikační vedení bude chráněno svodičem DEHN BVT TC1, umístěným v rozvodnici RACK1. Televizní anténa a přijímač wi-fi jsou sice chráněny oddáleným hromosvodem, tudíž jim nehrozí přímý úder blesku, ale riziko indukovaných přepětí při průchodu bleskového proudu přetrvává. Svodiče přepětí bude vhodné v tomto případě umístit do skříně přímo pod střechu objektu, co nejblíže prostupu vedení, a uzemnit na pospojování anténního stožáru. Pro anténní svod bude vyhovovat svodič DEHN GATE DGA GFF TV a pro svod od přijímače wi-fi svodič DEHN DRL 10 B 180 FSD. Dále budou instalovány svodiče přepětí DEHN BVT ALD 36 pro ochranu sběrnice CIB v rozvodnicích R1,R2,RT1 a RT2. Doporučuji také instalaci svodičů přepětí pro datové kabely vnitřní počítačové sítě (např. DEHN NET-Protector pro RACK a DEHNpatch pro koncová zařízení).
75
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
10 Závěr V této diplomové práci byla realizována technická dokumentace k elektroinstalaci v rekonstruovaném domě s bytovou jednotkou a kancelářemi za pomoci systému INELS. Hlavní důraz byl kladen na výkresovou dokumentaci, která by měla sloužit jako vodítko pro zpracování výkresové dokumentace sběrnicových systémů. Při jejím zpracováním jsme se soustředili především na to, aby byla srozumitelná a přehledná, což bývá problém mnohých prací zabývajících se výkresovou dokumentací sběrnicových systémů. V textové části byla pak vysvětlena teoretická východiska a postupy práce. Součástí projektu byl také návrh osvětlení pro kancelářské prostory včetně kontroly oslnění s důrazem na zrakovou pohodu zaměstnanců, protože hodnoty osvětlenosti a indexu oslnění v kancelářských prostorách jsou legislativně závazné. Návrh byl vypracován za pomoci softwaru DIALux 4.9. Závěrečná zpráva včetně popisu použitých svítidel je však natolik rozsáhlá, že v textu této práce mohl být uveden pouze výtah z ní. Celá tato zpráva je přiložena pouze v elektronické podobě. Vzhledem k ceně systému a vnitřních instalací byl velmi podrobně zpracován také návrh ochrany proti blesku a přepětí. Navržená řešení jsou právě z důvodu ekonomických rizik nadstandardní oproti běžným instalacím. V průběhu zpracování tohoto návrhu jsme zjistili, že uvedením souboru norem ČSN EN 62305 v platnost se výrazně zkomplikoval návrh hromosvodů a to zejména povinností zpracování analýzy rizik. Z důvodu dodržení předepsaného rozsahu diplomové práce, musely být mnohé kapitoly zestručněny, protože jejich témata jsou natolik rozsáhlá, že by bylo možno je zpracovat jako samostatné diplomové práce.
76
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
11 Seznam příloh 11.1 Výkresy [1]
Půdorys 1PP – Zásuvky (1PP-1) – 1xA3
[2]
Půdorys 1PP – Svítidla (1PP-2) – 1xA3
[3]
Půdorys 1PP – Napájení rolet (1PP-3) – 1xA3
[4]
Půdorys 1PP – Datové sítě (1PP-4) – 1xA3
[5]
Půdorys 1PP – INELS (1PP-5) – 1xA3
[6]
Půdorys 1PP – EZS (1PP-6) – 1xA3
[7]
Půdorys 1NP – Zásuvky (1NP -1) – 1xA3
[8]
Půdorys 1NP – Svítidla (1NP -2) – 1xA3
[9]
Půdorys 1NP – Napájení rolet (1NP -3) – 1xA3
[10]
Půdorys 1NP – Datové sítě (1NP -4) – 1xA3
[11]
Půdorys 1NP – INELS (1NP -5) – 1xA3
[12]
Půdorys 1NP – EZS (1NP -6) – 1xA3
[13]
Půdorys 2NP – Zásuvky (2NP -1) – 1xA3
[14]
Půdorys 2NP – Svítidla (2NP -2) – 1xA3
[15]
Půdorys 2NP – Napájení rolet (2NP -3) – 1xA3
[16]
Půdorys 2NP – Datové sítě (2NP -4) – 1xA3
[17]
Půdorys 2NP – INELS (2NP -5) – 1xA3
[18]
Půdorys 2NP – EZS (2NP -6) – 1xA3
[19]
Důležité pohledy (P-1) – 1xA3
[20]
Hromosvod (HR-1) – 1xA3
[21]
Rozvaděč R1 (R1) – 5xA3
[22]
Rozvaděč R2 (R2) – 3xA3
[23]
Rozvaděč RP (RP-1) – 1xA3
[24]
Rozvaděč RT1 (RT-1) – 1xA3
[25]
Rozvaděč RT2 (RT-1) – 1xA3
[26]
Standardní zapojení (ZAP-1) – 1xA3
[27]
EZS (ZAP-2) – 1xA3
77
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
11.2 Ostatní přílohy [28]
Rozpočet – 3xA4
[29]
Stručný návrh osvětlení – 20xA4
11.3 Přílohy pouze v elektronické podobě [30]
Kompletní návrh osvětlení – 142xA4
[31]
Technická zpráva – 15xA4
78
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš
Použité zdroje LITERATURA [1] DANIELS, Klaus. Technika budov: Příručka pro architekty a projektanty. Bratislava: Jaga group, 2003. [2] DVOŘÁČEK, Karel. Instalace v bytové a občanské výstavbě. Praha: IN-EL, 2004. [3] GARLÍK, Bohumír. Elektrotechnika . Praha: ČVUT, 2010. [4] HABEL, Jiří. Světelná technika a osvětlování . Praha: FCC PUBLIC, 1995. [5] KŘÍŽ, Michal. Dimenzování a jištění elektrických zařízení – tabulky a příklady. Praha: IN-EL, 2001. [6] MACHÁČEK, Václav. Elektrické přípojky z vedení distribuční soustavy a připojování konečných zákazníků. Praha: IN-EL, 2005. [7] PLCH, Jiří. Světelná technika v praxi. Praha: IN-EL, 1999. [8] VALEŠ, Miroslav. Inteligentní dům. Praha: ERA group, 2006. [9] BURANT, Jiří. Blesk a přepětí: systémová řešení ochran. FCC Public, 2006
ČLÁNKY [10]
Česká republika. Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. In: č. 111/2007 Sbírky
zákonů na straně 5086. 2007. Dostupné z: http://aplikace.mvcr.cz/archiv2008/sbirka/2007/sb111-07.pdf [11]
GARLÍK, Bohumír. Elektrické instalace v koupelnách a kuchyních,
bytových i nebytových prostorách. TZB Info [online]. 2010[cit. 2012-01-01]. Dostupné z: http://elektro.tzb-info.cz/domovni-elektroinstalace/6713-elektrickeinstalace-v-koupelnach-a-kuchynich-bytovych-i-nebytovych-prostorach [12]
GARLÍK, Bohumír. Uzemnění rozvodů a pospojování u technických
zařízení v budovách. TZB Info [online]. 2010[cit. 2012-01-01]. Dostupné z: http://elektro.tzb-info.cz/bezpecnost-a-revize/6540-uzemneni-rozvodu-apospojovani-u-technickych-zarizeni-v-budovach
79
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš [13]
POLIŠENSKÁ, V. A. Trestný čin krádeže vloupáním: teorie a výzkum v
zahraničí. Kriminalistika [online]. 2010 Dostupné z: http://www.mvcr.cz/clanek/trestny-cin-kradeze-vloupanim-teorie-a-vyzkum-vzahranici.aspx [14]
PROCHÁZKA, Radek. Požadavky na elektrický silnoproudý rozvod. TZB
Info [online]. 2007 Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/3980-pozadavky-naelektricky-silnoproudy-rozvod [15]
Technologie LonWorks. Elektrika.cz: Elektrotechnika každý den [online].
1999. Dostupné z: http://elektrika.cz/data/clanky/lon991211
NORMY Všechny uvedené normy dostupné z: http://csnonline.unmz.cz/
[16]
ČSN 33 2000-1 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 1:
Základní hlediska, stanovení základních charakteristik, definice. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2009 [17]
ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-41:
Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti - Ochrana před úrazem elektrickým proudem. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2007 [18]
ČSN 33 2000-5-51 ed. 3 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-51:
Výběr a stavba elektrických zařízení - Všeobecné předpisy. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2010 [19]
ČSN 33 2000-5-52 Elektrotechnické předpisy - Elektrická zařízení - Část
5: Výběr a stavba elektrických zařízení - Kapitola 52: Výběr soustav a stavba vedení. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 1998 [20]
ČSN 33 2000-5-54 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-54:
Výběr a stavba elektrických zařízení - Uzemnění, ochranné vodiče a vodiče
80
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš ochranného pospojování. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2007 [21]
ČSN 33 2000-5-523 ed. 2 Elektrické instalace budov - Část 5: Výběr a
stavba elektrických zařízení - Oddíl 523: Dovolené proudy v elektrických rozvodech. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2003 [22]
ČSN 33 2130 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Vnitřní elektrické
rozvody. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2009 [23]
ČSN 36 0011-3 Měření osvětlení vnitřních prostorů - Část 3: Měření
umělého osvětlení. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2006 [24]
ČSN EN 60947-2 ed. 3 Spínací a řídicí přístroje nízkého napětí - Část 2:
Jističe. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2007 [25]
ČSN 33 2000-4-43 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-43:
Bezpečnost - Ochrana před nadproudy. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2010 [26]
ČSN 33 2000-5-534 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-53:
Výběr a stavba elektrických zařízení - Odpojování, spínání a řízení - Oddíl 534: Přepěťová ochranná zařízení. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2009 [27]
ČSN 34 1610 Elektrotechnické předpisy ČSN. Elektrický silnoproudý
rozvod v průmyslových provozovnách. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 1963 [28]
ČSN CLC/TS 50131-3 Poplachové systémy - Elektrické zabezpečovací
systémy - Část 3: Ústředny. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2005 [29]
ČSN EN 15193 Energetická náročnost budov - Energetické požadavky na
osvětlení. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2008
81
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš [30]
ČSN EN 50131-1 ed. 2 Poplachové systémy - Poplachové zabezpečovací a
tísňové systémy - Část 1: Systémové požadavky. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2007 [31]
ČSN EN 12464-1 Světlo a osvětlení - Osvětlení pracovních prostorů -
Část 1: Vnitřní pracovní prostory. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2004 [32]
ČSN EN 15193 Energetická náročnost budov - Energetické požadavky na
osvětlení. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2008 [33]
ČSN EN 60898-1 Elektrická příslušenství - Jističe pro nadproudové jištění
domovních a podobných instalací - Část 1: Jističe pro střídavý provoz (AC). ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2003 [34]
ČSN EN 61643-11 Ochrany před přepětím nízkého napětí - Část 11:
Přepěťová ochranná zařízení zapojená v sítích nízkého napětí - Požadavky a zkoušky. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2003 [35]
ČSN EN 62305-1 Ochrana před bleskem - Část 1: Obecné principy.
ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2011 [36]
ČSN EN 62305-2 Ochrana před bleskem - Část 2: Řízení rizika. ÚŘAD
PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2006 [37]
ČSN EN 62305-3 Ochrana před bleskem - Část 3: Hmotné škody na
stavbách a nebezpečí života. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2006 [38]
ČSN EN 62305-4 Ochrana před bleskem - Část 4: Elektrické a
elektronické systémy ve stavbách. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2006 [39]
ČSN EN 14604 Autonomní hlásiče kouře. ÚŘAD PRO TECHNICKOU
NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2006 [40]
ČSN EN 50090-2-2 Elektronické systémy pro byty a budovy (HBES) - Část
2-2: Přehled systému - Všeobecné technické požadavky. ÚŘAD PRO 82
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 1999 [41]
ČSN EN 13321-1 Otevřená datová komunikace v automatizaci, řízení a
správě budov - Bytový a domovní elektronický systém - Část 1: Požadavky na výrobky a system. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2006 [42]
ČSN EN 13321-2 Otevřená datová komunikace v automatizaci, řízení a
správě budov - Elektronické systémy pro byty a budovy - Část 2: Komunikace KNXnet/IP. ÚŘAD PRO TECHNICKOU NORMALIZACI, METROLOGII A STÁTNÍ ZKUŠEBNICTVÍ. 2007
WEB [43]
ABB. ABB - technologie pro energetiku a automatizaci [online]. Dostupné
z: http://www.abb.cz/ [44]
DEHN. DEHN [online]. Dostupné z: http://www.dehn.cz/
[45]
EATON. Eaton Česká Republika [online]. Dostupné z:
http://www.eaton.cz/Czech/index.htm [46]
ECHELON CORPORATION. Echelon [online]. Dostupné z:
http://echelon.com/ [47]
ELFETEX SPOL. S.R.O. ELFETEX [online].. Dostupné z:
http://www.elfetex.cz/ [48]
ELKO EP, S.R.O. ELKO EP [online]. Dostupné z: http://www.elkoep.cz/
[49]
ELKO EP. INELS: Systém inteligentní elektroinstalace [online]. Dostupné
z: http://www.inels.cz/ [50]
KníŠka [online]. Dostupné z: http://www.kniska.eu/
[51]
KNX Association: [Official website] [online]. Dostupné z:
http://www.knx.org/ [52]
KOPOS KOLÍN A.S. Kopos Kolín a.s.: Elektroinstalační úložný materiál
a kabelový nosný systém [online]. Dostupné z: http://www.kopos.cz/cs/index.php [53]
LOGUS90 [online]. Dostupné z: http://www.logus90.cz/
[54]
LOXONE ELECTRONICS. Loxone [online]. Dostupné z:
http://www.loxone.com/pages/cz/ 83
Prováděcí projektová dokumentace systémové instalace v aplikaci INELS 2012 Bc. Pavel Beneš [55]
OSMONT, S.R.O. Osmont, spol. s.r.o. [online]. Dostupné z:
http://www.osmont.cz/ [56]
SCHNEIDER ELECTRIC. Systém KNX [online]. Dostupné z:
http://www.schneider-electric.cz/sites/czech-republic/cz/produktysluzby/instalacni-systemy-a-rizeni/produkty-nabidka/rangepresentation.page?c_filepath=/templatedata/Offer_Presentation/3_Range_Datash eet/data/cz/local/installation_systems_control/system_knx.xml [57]
TREVOS, A.S. Česká svítidla - TREVOS, a.s. [online]. Dostupné z:
http://www.trevos.cz/
Použitý software [1] Dialux 4.9 [2] Autocad 2012 [3] Microsoft office 2007 [4] Google SketchUp [5] Inels Designer & Manager
84