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
DĚLICÍ KONSTRUKCE ‐‐ PŘÍČKY DĚLICÍ KONSTRUKCE Petr Hájek Ctislav Fiala
Fakulta stavební ČVUT© vPetrPraze Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Primární funkce dělicích konstrukcí ‐ příček Rozdělují vnitřní prostory budov na jednotlivé funkčně vymezené části. ● dělicí funkce dělicí funkce ● akustická funkce ● tepelně izolační funkce tepelně izolační funkce ● ztužující funkce ● protipožární funkce ● architektonická h k ká
PRIMÁRNÍ FUNKCE DĚLICÍCH KONSTRUKCÍ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Akustická funkce ‐ význam plošné hmotnosti z hlediska vzduchové neprůzvučnosti konstrukce Stavební index vzduchové neprůzvučnosti (ČSN 73 0532): Chráněná místnost
Hlučná (vysílací) místnost ( y )
obytná místnost bytu
ostatní místnosti téhož bytu
R´w 42 dB
obytné místnosti druhých bytů / domů
53 dB / 57 dB
schodiště, chodby
52 dB
hlučné provozy
57 ‐ 72 dB
● Protipožární funkce Minimální požadovaná požární odolnost stěn v minutách: Stupeň požár. bezpečnosti požárního úseku
I
II
III
IV
požární stěna v podzemním podlaží
30
45
60
90 120 180 180
požární stěna v nadzemním podlaží
15
30
45
60
90
120 180
požární stěna v posledním nadzemním podlaží
15
15
30
30
45
60
AKUSTICKÁ A PROTIPOŽÁRNÍ FUNKCE
V
VI
VII
90
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
Hodnoty součinitele prostupu tepla UN pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou Θ = 20°C
Stěnová konstrukce stěna vnější tě ější stěna vnitřní
lehká
Požad Požad.
Doporuč Doporuč.
Dop PD Dop. PD
W/(m2K)
W/(m2K)
W/(m2K)
0,20 0,25
, 0,18 až 0,12
0 30 0,30
těžká z vytápěného k nevytápěnému prostoru
0,60
0,40
0,3 až 0,2
z vytápěného k temperovanému prostoru
0,75
0,50
0,38 až 0,25
mezi sousedními budovami
1,05
0,70
0,50
mezi prostory s ΔΘ ≤ 10°C
1,30
0,90
mezi prostory s ΔΘ ≤ 5°C
2,70
1,80
● Součinitel prostupu tepla U = 1 / ( Ri + R + Re) Ri = 1 / 8 1/8 R = ∑ ( di / λi )
[Wm‐2K‐1] … součinitel prostupu tepla [m2KW‐1] … ] odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce [m2KW‐1] … tepelný odpor konstrukce
Re = 1 / 23 λi
[m2KW‐1] … odpor při přestupu tepla na vnější straně konstrukce [W ‐11K‐11] … [Wm ] součinitel tepelné vodivosti i‐té vrstvy či it l t l é di ti i té t
SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Rozdělení podle způsobu zatěžování nosných konstrukcí ý hk t k í ● podepřené po celé délce (a) ● zavěšené po celé délce (b) ● částečně samonosné (c) ● visuté ‐ visuté vzepřené do svislých NK (d) vzepřené do svislých NK (d) ● samonosné podepřené do svislých NK pod příčkou (e) pod příčkou (e) ● samonosné zavěšené na svislé NK nahoře (f) ● visuté – zavěšené jako konzola (g, h)
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Technologické a materiálové rozdělení ● zděné konstrukce
‐ z keramických (cihelných) materiálů ‐ z betonových materiálů ů ‐ z tvárnic na bázi lehkého betonu ‐ z vápenopískových tvárnic ‐ z nepálené hlíny ál é hlí ‐ ze skleněných tvárnic ‐ příp. z kamene, aj.
● monolitické konstrukce
‐ betonové ‐ železobetonové ‐ vápenosádrové (rabicka) vápenosádrové (rabicka) ‐ keramidová příčka
● prefabrikované konstrukce prefabrikované konstrukce (montované příčky)
‐ betonové (např. z lehkého betonu) betonové (např. z lehkého betonu) ‐ železobetonové ‐ dřevěné (lehké panely, roubené stěny) ‐ kostrové s opláštěním konstrukčními deskami p ‐ celoskleněné ‐ přemístitelné příčky
● technologicky a materiálově kombinované konstrukce © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukční řešení dělicích konstrukcí – typy příček ● jednoduché stěny (příčky)
● dvojité stěny (příčky) zvukově pohltivý materiál
● instalační stěny (příčky)
instalační prostor
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukční řešení dělicích konstrukcí – napojení na nosné stěny ● tuhé připojení t hé připojení 1 spára ≥ 15 mm zcela vyplněná maltou vyplněná maltou
2 stěnové spony 1 spára ≥ 15 mm zcela p vyplněná maltou
Rw´ = R Rw ‐ k [dB] k [dB] Korekce vzduchové neprůzvučnosti: k = 2 – k = 2 4 dB 4 dB
1 stropní konstrukce 2 polyuretanová pěna 3 trvale pružný tmel trvale pružný tmel © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukční řešení dělicích konstrukcí – napojení na nosné stěny ● pružné (měkké) připojení pr žné (měkké) připojení
1 2 3 4 5
žb stěna žb tě kotevní kolejnička plochá nerezová kotva minerální izolace minerální izolace trvale pružný tmel Rw´ = Rw ‐ k [dB] Korekce vzduchové neprůzvučnosti: k = 2 dB
1 stropní konstrukce 2 zdící malta 3 separační fólie č í fól © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky z keramických materiálů Rw [dB]
8 P+D
39
11,5 AKU
47
ČSN 73 0532: Rw´ = 42 / 47 / 53 / 57 dB Rw´ = Rw ‐ k [dB] běžně k = 2 – 4 dB
14,0 P+D
44
17,5 P+D
45
19 AKU
52
25 AKU 25 AKU
55
Rw [dB] vč. omítek 15 mm
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky z betonových materiálů Tvárnice pro příčky BS Klatovy
TP 7 ‐ B
44 dB
TP 12 ‐ B
48 dB
Rw [dB]
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky z tvárnic na bázi lehkých betonů – pórobetonové tvárnice ● Způsoby zdění tvárnic ‐ tenkovrstvé tmely ‐ souvislé maltové lože
Tvárnice pro příčky YTONG P2‐500
Rw [dB]
tl. 75 mm
34
tl. 100 mm tl. 100 mm
37
tl. 125 mm
39
tl. 150 mm tl. 150 mm
41
P4‐500 tl. 200 mm tl. 200 mm
43
tl. 250 mm
47
P6 650 P6‐650 tl. 200 mm
44
tl. 250 mm tl. 250 mm
47 © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky z tvárnic na bázi lehkých betonů – pórobetonové tvárnice ● Způsoby zdění tvárnic ‐ tenkovrstvé tmely ‐ souvislé maltové lože
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky z tvárnic na bázi lehkých betonů – tvárnice s lehčeným kamenivem Tvárnice pro příčky Liapor Tvárnice pro příčky Liapor
Rw [dB]
PS 70
M 115
M 175
‐
45 / 48 AKU
48 / 55 AKU
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky z vápenopískových tvárnic Tvárnice pro příčky Ytong Silka
S20‐2000 Rw [dB]
45
S20‐2000 5DF 48
tl. 150 mm tl. 115 mm Rw [dB] vč. omítek 5 mm
S20‐2000 7DF
S20‐2000 8DF
S12‐1800 10DF
52
54
55
tl. 240 mm
tl. 300 mm
tl. 200 mm
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky z nepálené hlíny
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky dřevěné konstrukce – roubené stěny tl. 100 mm Rw [dB]
32
tl. 150 mm 35
Rw [[dB]] zjištěno výpočtem pro měkké dřevo j ýp p kolmo na vlákna
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Příčky kostrové konstrukce s opláštěním konstrukčními deskami s opláštěním konstrukčními deskami ● ze sádrokartonu ● z dřevovláknitých desek ● z desek z recyklovaných nápojových kartonů z desek z recyklovaných nápojových kartonů
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Poruchy dělicích konstrukcí dělicích konstrukcí
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PODLAHY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PODLAHY Skladba podlahy Kontaktní X Nekontaktní – obsahují vzduchovou mezeru j ● vrstva nášlapná (vč. spojovacích hmot) ● vrstva roznášecí ● vrstva izolační (ochranná fce – tepelná, akustická, proti vodě, záření, plynům atd.)
Ná rh jednotli ých rste Návrh jednotlivých vrstev Skladba, tloušťka, volba materiálů závisí na: ● účelu místnosti ● druh a intenzita provozu druh a intenzita provozu © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY Mechanická odolnost ●p pevnost v tlaku (min. nepodkročitelné ( p hodnoty 17 – y 80 MPa)) ● přídržnost (pevnost v tahu 0,5 – 2,2 MPa) ● odolnost proti nárazu (rázová energie při dopadu těles) d l á (á á ř d d ěl ) ● odolnost proti soustředěnému zatížení (pružné vrstvy ‐ trvalá deformace povrchu podlahy) ● tvrdost povrchu (odpor proti vnikání těles) p ( p p ) ● odolnost proti opotřebení (obrusu) ● pružnost (pružný průhyb při dynamickém namáhání) ž ( ž ý ůh b ři d i ké áhá í)
Základní funkce a požadavky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY Tepelně technické požadavky ●p požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla U [W/(m p p p [ /( 2.K)] )] ● teplota vnitřního povrchu ● kondenzace vodní páry k d d í á ● tepelná jímavost podlahy Akustické požadavky Akustické požadavky ● vzduchová neprůzvučnost – vážená stavební neprůzvučnost R´w ● kročejová neprůzvučnost – vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku L´n,w Základní funkce a požadavky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY Odolnost proti vodě ● přípustná nasákavost v % obj. hmotnosti p p j ● mokré provozy, podlahy čištěné proudem vody – hydroizolační vrstva O i ké l Optické vlastnosti i ● povrchová vrstva má značný vliv na rozložení jasu a světelného toku, i na velikost odražené složky osvětlení, limitovány rušivé jevy ‐ reflexe Bezpečnost provozu ● skluznost – součinitel tření Požární bezpečnost žá í b č ● CHÚC – omezen přípustný index šíření plamene po povrchu nášlapné vrstvy hodnotou 100 mm/min Základní funkce a požadavky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY Hygienická nezávadnost ● materiály neuvolňující škodlivé látky y j y ● materiály odolné vůči biologickým škůdcům Odolnost vůči chemikáliím průmyslové výrobny, laboratoře ● průmyslové výrobny, laboratoře Elektrické vlastnosti ● dostatečný měrný odpor podlahy omezuje možnost úrazu elektrickým proudem ý p ● příliš velký odpor umožňuje vznik a hromadění statické elektřiny – elektrostatický náboj vzniká třením pevných těles (pryžová obuv X PVC) elektrostatický náboj vzniká třením pevných těles (pryžová obuv X PVC) Základní funkce a požadavky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY Estetické požadavky ● geometrie, barevné řešení, velikost a uspořádání prvků nášl. vrstvy g , , p p y ● rovinnost podlahy (1,0 – 10,0 mm/2 m délky dle typu podlahy) ● stálobarevnost, odolnost vůči vysokým teplotám a teplotním ál b d l ůč ký l á l í změnám, odolnost vůči slunečnímu záření Požadavky na údržbu a čištění ● čistitelnost vč. styků se stěnami ● v provozech s častějším poškozením podlahy v provozech s častějším poškozením podlahy ‐ snadná vyměnitelnost nebo opravitelnost jednotlivých dílčích částí
Základní funkce a požadavky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁSADY KONSTRUKČNÍHO NÁVRHU Tuhé podlahy ● neobsahují měkkou podložku tlumící hluk j p ● při celkové tl. do 20 mm – nulová podlaha
1 2 3 4 5
keramická dlažba tmel betonová mazanina vyztužená kari sítěmi separační vrstva keramický obklad soklu
Zásady konstrukčního návrhu
1 2 3 4
PVC povlak textilní podložka samonivelační vyrovnávací stěrka PVC lišta © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁSADY KONSTRUKČNÍHO NÁVRHU Plovoucí podlahy ● Těžká plovoucí podlaha (≥75 kg/m p p ( g/ 2) 1 2 3 4 5 6
keramická dlažba tmel betonová mazanina vyztužená kari sítěmi betonová mazanina vyztužená kari sítěmi separační vrstva kročejová izolace z minerálních vláken keramický obklad soklu keramický obklad soklu
● Lehká plovoucí podlaha (≥15 kg/m2) 1 2 3 4 5
Zásady konstrukčního návrhu
dřevěné lamely pružná podložka konstrukční desky kročejová izolace z minerálních vláken soklová krycí lišta
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁSADY KONSTRUKČNÍHO NÁVRHU Dvojité podlahy ● nášlapná vrstva oddělena od podkladu vzduchovou vrstvou, která p p , nejčastěji slouží k vedení rozvodů TZB, k odvětrání vlhkosti nebo jiných škodlivin (např. radon). ● pružnost podlahy – sportovní stavby
Zásady konstrukčního návrhu
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VRSTVY PODLAH Podkladní a vyrovnávací vrstvy ●p podklad – p podkladní beton, nosná část stropní konstrukce , p ● vyrovnávací vrstva – pro podlahy bez roznášecí vrstvy, kde by nerovnosti mohly negativně ovlivnit provedení a funkci nášlapné vrstvy nerovnosti mohly negativně ovlivnit provedení a funkci nášlapné vrstvy Izolační vrstvy Izolační vrstvy ● zvukové izolace ● tepelné izolace ● izolace proti vodě ‐ p hydroizolace y
Vrstvy podlah
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VRSTVY PODLAH Roznášecí vrstvy ● mokrý proces ýp ‐ min. tl. cementového potěru cca 40 mm, bet. mazanina cca 50 mm, ve větších tl. vylehčené, anhydritový potěr min. 30 mm ve větších tl. vylehčené, anhydritový potěr min. 30 mm ‐ cementový potěr, bet. mazanina – dilatace cca 3x3 m, vč. oddělení od navazujících dělících konstrukcí od navazujících dělících konstrukcí
Vrstvy podlah
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VRSTVY PODLAH Roznášecí vrstvy ● suchá technologie ‐ g proces p ‐ 2‐3 desky na bázi sádry nebo dřevní hmoty (dřevotřískové, dřevoštěpkové atd.) dřevoštěpkové atd.) ‐ vyloučení mokrého procesu (nebezpečí zabudování vlhkosti do podlahy) odstranění technologické přestávky podlahy), odstranění technologické přestávky
Vrstvy podlah
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VRSTVY PODLAH Nášlapné vrstvy ● lignocelulózové g nášlapné vrstvy (na bázi dřeva) p y( ) ‐ estetické účinky, nízká odnímatelnost tepla, úprava nátěry, pastami, oleji, citlivost na vlhkost! oleji, citlivost na vlhkost! ‐ prkenné podlahy ‐ parketové a vlysové podlahy – vlysy X plošné dílce ‐ lamelové podlahy p y ‐ deskové podlahy – aglomerované dřevo (dřevotřískové, cementoštěpkové desky, apod.) desky, apod.)
Vrstvy podlah
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VRSTVY PODLAH Nášlapné vrstvy ● dlažbyy ‐ jednotlivé prvky kladené do lože z malty, tmelu, pískového lože ‐ keramické dlažby ‐ k ké dl žb k kamenné dlažby ‐ é dl žb b betonové dlažby é dl žb ‐ dříve též dřevěné špalíkové, cihelné, teracové, …
Vrstvy podlah
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VRSTVY PODLAH Nášlapné vrstvy ● mazaninyy ‐ mokrý proces, celistvé bezesparé + dilatace, tl. jako roznášecí vrstvy ‐ betonové mazaniny a cementové potěry – b é é ě kl kletované, drátkobetony é dák b ‐ teracová mazanina (umělý kámen) ‐ stěrkové nášlapné vrstvy ‐ polyesterové, epoxidové pryskyřice, …
Vrstvy podlah
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VRSTVY PODLAH Nášlapné vrstvy ● podlahové povlaky p p y ‐ malé tloušťky ve formě pásů nebo plošných dílců ‐ textilní ‐ l í koberce k b ‐ plastové, pryžové a korkové
Vrstvy podlah
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PODHLEDY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁKLADNÍ FUNKCE A POŽADAVKY Funkce podhledů ● dělicí funkce ● akustická funkce – vzduchová neprůzvučnost, absorpční podhledy ● tepelně izolační funkce ě č íf ● protipožární funkce ● architektonická ‐ estetická funkce
Základní funkce a požadavky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ ROZDĚLENÍ PODHLEDŮ ● samonosné – s nosným roštem podhledu ● zavěšené – kostrové (celistvý plášť nebo lamelový) ( ýp ý) a panelové (kazetové)
1 2 3 4
Konstrukční rozdělení podhledů
kotvení závěs nosná kostra podhledu p plášť
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
MATERIÁLOVÉ ROZDĚLENÍ PODHLEDŮ ● sádrokartonové ● cementotřískové ● sádrovláknité ● kalciumsilikátové k l l ká é ● profilované plechy ● aj. …
Materiálové rozdělení podhledů
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
Celistvé podhledy ● zavěšené zavěšené
Celistvé podhledy
● samonosné
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
Kazetové podhledy ● pevné pevné
Kazetové podhledy
● demontovatelné
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
Lamelové podhledy Lamelové podhledy ● pevné, demontovatelné, sklápěcí – pevné demontovatelné sklápěcí posuvné
Lamelové podhledy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
Akustické podhledy
P ti žá í Protipožární podhledy – Protipožární podhledy dhl d – vícefunkční í f kč í podhled dhl d
Vícefunkční podhledy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze