KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB – komplexní přehled Petr Hájek, Ctislav Fiala Praha 2011

Evropský p ý sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

KPKP

OBVODOVÉ PLÁŠTĚ BUDOV Petr Hájek Ctislav Fiala

Fakulta stavební ČVUT© vPetrPraze Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

OBVODOVÉ STĚNY ● jednovrstvé obvodové zdivo ý ● zdivo z vrstvených tvárnic ● vrstvené obvodové konstrukce ‐ kontaktní plášť k k í lášť ‐ skládaný (sendvičový) plášť bez vzduchové mezery ‐ skládaný plášť s provětrávanou vzduchovou mezerou ● lehké obvodové pláště y y ‐ kostrové systémy ‐ lehké obvodové panely ‐ skleněné stěny © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Rizika jednovrstvého zdiva

© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Rizika jednovrstvého zdiva


● Rizika jednovrstvého zdiva – povrchová kondenzace obytná místnost obytná místnost

k koupelna l © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

VRSTVENÉ KONSTRUKCE STĚN

t tepelná izolace l ái l betonové tvárnice betonové tvárnice

tepelná izolace tepelná izolace


● Povrchová kondenzace – obvodová suterénní stěna

● Kvalitní řešení detailů


Stěna zateplená z exteriéru ● Průběh teplot v konstrukcích obvodového pláště

Stěna bez zateplení

Stěna zateplená z interiéru Stěna zateplená z interiéru

VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN


● Kontaktní zateplovací systémy ‐ nové konstrukce ‐ rekonstrukce



● Kontaktní zateplovací systémy ‐ nové konstrukce nové konstrukce ‐ rekonstrukce

U1 U2

U rekonstrukcí min. 30 mm, lépe alespoň 50 mm © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

9.3.2004

23.3.2004 © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

5 5 2004 5.5.2004 © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze






● Vrstvená obvodová konstrukce – novodobé roubené stěny

Skládaný (sendvičový) plášť bez vzduchové mezery


VRSTVENÁ PROVĚTRÁVANÁ KONSTRUKCE

1 2 3 4


nosná konstrukce tepelná izolace větraná vzduchová mezera větraná vzduchová mezera ochranná a pohledová přizdívka nebo opláštění


● Skládané – vrstvené obvodové konstrukce













● Lehký obvodový plášť – kostrové systémy

LEHKÉ OBVODOVÉ PLÁŠTĚ


● Lehké obvodové panely







● integrace solárních systémů v obvodových pláštích


● integrace solárních systémů integrace solárních systémů – balkónová zábradlí balkónová zábradlí


VÝPLNĚ OTVORŮ ‐ OKNA VÝPLNĚ OTVORŮ


● VÝPLNĚ OTVORŮ ● otvory v obvodových stěnách budov – t b d ý h tě á h b d okna a balkónové dveře k b lkó éd ř ‐ pro osvětlování (větrání) vnitřních prostor denním světlem ‐ pro vizuální kontakt s vnějším prostředím ● otvory ve vnějších a vnitřních stěnách budov – dveře a vrata ‐ pro komunikace ● otvory ve střešních konstrukcích – světlíky a střešní okna p ( ) p ‐ pro horní osvětlení (větrání) vnitřních prostor denním světlem

VÝPLNĚ OTVORŮ


● VÝPLNĚ OTVORŮ ‐ OKNA ● hlavní funkce oken: hlavní funkce oken: ‐ vizuální spojení s okolím ‐ osvětlení místností denním světlem ‐ přirozené větrání přirozené větrání ‐ komunikační spojení (požární úniková cesta, balkónové dveře) ● odvozené funkce oken: ‐ tepelná ochrana ‐ zvuková ochrana ‐ ochrana proti pronikání srážkové vody ochrana proti pronikání srážkové vody

VÝPLNĚ OTVORŮ ‐ OKNA


● POLOHA OKNA ● vztah hloubky místnosti a výšky nadpraží vztah hloubky místnosti a výšky nadpraží

HL = max. 2*V

V



● POLOHA OKNA ● rozložení světla v 5,5 m hlubokém prostoru rozložení světla v 5 5 m hlubokém prostoru při různých výškových polohách okna 200

A nízká poloha okna B střední poloha okna C vysoká poloha okna

A

OSV VĚTLENÍÍ [lx]

150

B

A

B

C

100

50

C

0 5

4

3

2

VZDÁLENOST OD OKNA [m] Á VÝPLNĚ OTVORŮ ‐ OKNA

1

0 zdroj Hájek V., KP30 © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● OKNA – význam a funkce oken ● vizuální spojení s okolím vizuální spojení s okolím ● zajištění přirozeného osvětlení v místnostech ● uzavření (ochrana) vnitřního prostoru ● ochrana proti účinkům vnějšího klimatu (sluneční záření, vítr, déšť, ochrana proti účinkům nějšího klimat (sl neční áření ítr déšť teplota) a proti působení vlivů okolního prostředí (prach, hluk, zápach, zplodiny aj.) ● bezpečnostní funkce ‐ ochrana proti vloupání, ochrana uživatelů ů proti vypadnutí ● mechanické požadavky a odolnost v průběhu životnosti

● Výroba oken ● jednotlivá samostatná okna j d li á á k ● okenní pásy ● okenní stěny ● francouzská okna ● balkónové dveře



● Základní dělení oken ● podle způsobu zabudování do ostění podle způsobu zabudování do ostění ● do rovného ostění

● do zalomeného ostění ● podle základního konstrukčního uspořádání ● jed jednoduché okno – oduc é o o zasklení jednoduchou tabulí, as e jed oduc ou tabu , izolačním dvojsklem nebo trojsklem ● zdvojené okno – zasklení jednoduchou tabulí, zasklení vně izolačním dvojsklem a uvnitř jednoduchou tabulí dvojsklem a uvnitř jednoduchou tabulí ● dvojité okno – zasklení jednoduchou tabulí, zasklení vně izolačním dvojsklem a uvnitř jednoduchou tabulí (event. dvojsklem) zdroj Hájek V., KP30 ● špaletové okno – špaletové okno zasklení jednoduchou zasklení jednoduchou tabulí, zasklení vně izolačním dvojsklem a uvnitř jednoduchou tabulí (event. d j kl ) dvojsklem) VÝPLNĚ OTVORŮ – základní dělení oken


● Základní dělení oken ● podle způsobu otevírání podle způsobu otevírání ● ● ● ● ● ● ● ●

A pevná křídla nebo pevné zasklení přímo do rámu B otevírání kolem stranově svislé osyy C sklopná okna kolem vodorovné spodní osy D otvíravé a sklopné E výklopná okna kolem vodorovné horní osy ýkl á k k l d éh í F kyvné kolem vodorovné střední osy G otočné kolem střední svislé osy H výsuvné vertikálním směrem

A A B B

C

VÝPLNĚ OTVORŮ – základní dělení oken

D

E

F

G

H


● Základní dělení oken

I J

● podle způsobu otevírání podle způsobu otevírání ● I balkónové dveře a okna výsuvná a stranově posuvná ý p ● J balkónové dveře a okna sklopná a paralelně posuvná ● podle druhu zasklení ● jednoduché zasklení (pouze u netemperovaných objektů) ● izolační dvojskla ‐ s protisluneční ochranou (absorpční, reflexní, kombinace)) ‐ se zvýšenou odolností proti prostupu tepla ‐ bezpečnostní (proti požáru, vloupání, průstřelu) ● izolační trojskla izolační trojskla ‐ dtto dtto ● dvojité prosklení ‐ (mezera mezi skly min. 20 mm) zdroj Hájek V., KP30



● Základní dělení oken ● podle druhu použitého materiálu podle druhu použitého materiálu ● dřevěná (dnes převážně z lepených vícevrstvých lamel dřeva borového, smrkového, vzácněji dubového nebo tropického) ● plastová ● hliníková ● ocelová ● kombinovaná okna (dřevo‐hliníková aj.)



● Konstrukční řešení – vymezení pojmů a požadavky ● schematické zobrazení okna s ostěním schematické zobrazení okna s ostěním ostění

rám okna

rám křídla rám křídla prosklení

skladebná osa

Požadavky na vlastnosti spar: l i ● připojovací spára ‐ „„0“ zatékání a infiltrace ‐ umožnění dilatace ‐ možnost realizace kotvení

připojovací spára funkční spára zasklívací spára

VÝPLNĚ OTVORŮ – vymezení pojmů a požadavky

● funkční spára ‐ „0“ zatékání ‐ limitovaná infiltrace ‐ umožnění otevírání ● zasklívací spára ‐ „0 „0“ zatékání a infiltrace zatékání a infiltrace ‐ dilatace skleněné výplně © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Připojovací spára ● možnosti řešení detailu připojovací spáry

vnější uzávěr spáry

‐ „0“ zatékání a infiltrace

‐ umožnění dilatace ‐ možnost realizace kotvení ● principy řešení kotvení v připojovací spáře ● tradiční pevné (nepoužívá se) ● páskové kotvy y ● kluzné trny ● osazovací rámy ve tvaru „U“ nebo „L“ VÝPLNĚ OTVORŮ – připojovací spára

vnitřní uzávěr spáry


● Funkční spára ● oblasti těsnění ve funkční spáře okna oblasti těsnění ve funkční spáře okna EXTERIÉR ● dešťová zábrana ť

● funkční spára ‐ „0“ zatékání ‐ limitovaná infiltrace ‐ umožnění otevírání

● větrová zábrana INTERIÉR ● jednostupňové těsnění funkční spáry – dešťová a větrová zábrana v jedné úrovni, řešena těsněním v jedné úrovni, řešena těsněním ● dvoustupňové těsnění funkční spáry – dešťová zábrana je předřazena zábraně větrové VÝPLNĚ OTVORŮ – funkční spára


● Funkční spára ● oblasti těsnění oblasti těsnění ve funkční spáře okna dešťová zábrana 1) dekompresní dutina

větrová zábrana

(sběrná odvodňovací drážka) 2) odvodňovací odtokové otvory 3, 4) přerušovací drážka 5) drážka pro celoobvodové 5) drážka pro celoobvodové kování zdroj Hájek V., KP30

VÝPLNĚ OTVORŮ – funkční spára


● Zasklívací spára

● zasklívací spára ‐ „0“ zatékání a infiltrace ‐ dilatace skleněné výplně dil t kl ě é ý l ě

● alternativy uložení izolačních skel ● uložení izolačního skla do úplného tmelového lože ● uložení izolačního skla do podložných pásků p ý p ● svěrné ‐ tlakové uložení izolačního skla do těsnících profilů ‐ přítlačné napětí vytvořeno šrouby nebo klínovými těsnícími

zdroj Hájek V., KP30 j j ,

VÝPLNĚ OTVORŮ – zasklívací spára


● Cílové vlastnosti oken

1/3

● cílové vlastnosti okna jako celku

vlastnost|kritérium l t t|k ité i souč. postupu tepla Uw [[W/(m /( 2.K)] )]

h d t hodnota co nejnižší

1,5 ‐ 1,2 ‐ 0,8 až 0,6

dů d důvody ‐ snížení potřeby tepla na vytápění ‐ snížení rizika kondenzace na vnitřním povrchu okna ‐ zajištění tepelného komfortu vnitřního prostředí (vyloučení pocitu „chladného sálání“)

poměr plochy rámu poměr plochy rámu k ploše zasklení

co nejmenší

‐ velká plocha rámu v velká plocha rámu v ploše okna zvyšuje tepelné ploše okna zvyšuje tepelné ztráty (rám izoluje hůře než zasklení) ‐ při velké ploše rámu je obtížné splnit požadavky na nejnižší vnitřní teplotu (hrozí povrchová nejnižší vnitřní teplotu (hrozí povrchová kondenzace) ‐ velká plocha rámu zhoršuje prostup světla oknem ((zhoršení úrovně denní osvětlenosti v interiéru))

souč. spárové průvzdušnosti

co nejnižší

‐ snížení potřeby tepla na vytápění ‐ zajištění tepelného komfortu vnitřního prostředí ( l č í (vyloučení pocitu „chladného sálání“) it hl d éh álá í“)

zajištění možnosti regulace výměny vzduchu v místnosti

nelze definovat

‐ zajištění dostatečného větrání ‐ regulace vlhkosti vnitřního vzduchu – omezení rizika kondenzace na vnitřním povrchu okna a navazujících konstrukcí © Petr Hájek, Ctislav Fiala

VÝPLNĚ OTVORŮ – cílové vlastnosti oken

Fakulta stavební ČVUT v Praze


2/3

● cílové vlastnosti okna jako celku

vlastnost|kritérium l t t|k ité i

h d t hodnota

dů d důvody

činitel světelných ztrát co nejnižší zohledňující ztráty při prostupu světla zasklením a ztráty vlivem neprůsvitných částí okna

‐ zajištění dostatečné úrovně denní osvětlenosti

vážená vzduchová neprůzvučnost

‐ zajištění akustického komfortu vnitřních prostor

co nejvyšší

● cílové vlastnosti zasklení vlastnost|kritérium souč. postupu tepla Ug [W/(m2.K)]

hodnota co nejnižší 1,5 ‐ 1,1 ‐ 0,5

lineární činitel prostupu tepla ψg [W/(m.K)] tepla ψ

co nejnižší

VÝPLNĚ OTVORŮ – cílové vlastnosti oken

důvody ‐ zajištění dostatečně vysoké vnitřní povrchové teploty (vyloučení povrchové kondenzace, vyloučení pocitu „chladného sálání) ‐ zlepšení tepelně izolačních vlastností okna ‐ zlepšení tepelně technických vlastností zasklení – j ý p p y místě zejm. zvýšení vnitřní povrchové teploty v napojení zasklení a okenního křídla © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze


3/3

● cílové vlastnosti zasklení

vlastnost|kritérium l t t|k ité i

h d t hodnota

dů d důvody

světelná propustnost zasklení

co nejvyšší

‐ zajištění dostatečné úrovně denní osvětlenosti

vážená vzduchová neprůzvučnost zasklení

co nejvyšší

‐ zajištění akustického komfortu vnitřních prostor

● cílové vlastnosti rámu vlastnost|kritérium souč. postupu tepla /( 2.K)] )] Uf [[W/(m

hodnota co nejnižší

1,8 ‐ 1,3 ‐ 0,9 až 0,7 součinitel spárové součinitel spárové co nejnižší průvzdušnosti iLV (těsnost spáry mezi okenním rámem a křídlem) rámem a křídlem) VÝPLNĚ OTVORŮ – cílové vlastnosti oken

důvody ‐ zajištění dostatečně vysoké vnitřní povrchové p y( y p ) teploty (vyloučení povrchové kondenzace) ‐ zlepšení tepelně izolačních vlastností okna ‐ vyloučení neregulovatelné infiltrace vzduchu vyloučení neregulovatelné infiltrace vzduchu ‐ snížení tepelných ztrát (snížení potřeby tepla na ohřev infiltrujícího vzduchu) ‐ vyloučení průvanu vyloučení průvanu ‐ zajištění tepelného komfortu zajištění tepelného komfortu vnitřního prostředí © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Poloha okna ve stavebním otvoru

zdroj Remeš, M., Hejný, L., VUT Brno

● porovnání variant řešení

VÝPLNĚ OTVORŮ – poloha okna ve stavebním otvoru


● Okna ‐ příklady řešení ● plastová okna

Uw = 1,2 W/m2K‐1, Rw=32 dB (4‐16‐4, Ug = 1,1 W/m2K‐1)

Uw = 0,8 W/m2K‐1, Rw=34 dB (4‐16‐4‐16‐4, Ug = 0,6 W/m2K‐1)

Uw = 1,0 W/m2K‐1, Rw=34 dB (4‐10‐4‐10‐4, Ug = 0,8 W/m2K‐1)

VÝPLNĚ OTVORŮ – plastová okna


● Okna ‐ příklady řešení ● dřevěná okna

Uw = 1,2 W/m2K‐1, Rw=32 dB (4‐18‐4, Ug = 1,1 W/m2K‐1)

VÝPLNĚ OTVORŮ – dřevěná okna

Uw = 0,78 W/m2K‐1, Rw=34 dB (4‐16‐4‐18‐4, Ug = 0,6 W/m2K‐1)


● Okna ‐ příklady řešení ● hliníková okna

Uw = 1,5 W/m2K‐1, Rw=32 dB (4‐16‐4, Ug = 1,1 W/m2K‐1) Uw = 1,2 W/m2K‐1, Rw=32 dB (4‐12‐4‐12‐4, Ug = 0,7 W/m2K‐1)

VÝPLNĚ OTVORŮ – hliníková okna


● Okna ‐ příklady řešení ● okna pro pasivní domy (Pasivní domy 2006)

VÝPLNĚ OTVORŮ – okna pro pasivní domy


● Okna ‐ příklady řešení ● okna pro pasivní domy (2011)

Pasivní domy 2006

Uw = 0,74 W/m2K‐1, Rw=34 dB Uf = 0,88 – 0,90 W/m2K‐1, 4‐16‐4‐16‐4, Ug = 0,6 W/m2K‐1 Uw = 0,71 W/m2K‐1, Rw=34 dB Uf = 0,88 – 0,90 W/m2K‐1, 4‐16‐4‐16‐4, Ug = 0,5 W/m2K‐1

VÝPLNĚ OTVORŮ – okna pro pasivní domy


● Okna ‐ příklady řešení ● osazení okenních rámů v ostění

VÝPLNĚ OTVORŮ – příklady řešení


● Okna ‐ příklady řešení ● detaily



● Okna ‐ příklady řešení ● detaily – dřevěná eurookna

nepřípustná kondenzace mezi skly



● Okna ‐ příklady řešení ● nepřípustné řešení připojovací spáry

12,3°°C 12,3

realizace objektu r. 2000 vnější teplota cca ‐10°C (leden 2010)

10,7°°C 10,7 9,3°°C 9,3

1,7°°C !!! 1,7


4,8°°C 4,8


● Okna ‐ příklady řešení ● osazení okna v pasivním domě



KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

Recommend Documents