Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav základního zpracování dřeva

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

Konstrukční systémy staveb ze dřeva Bakalářská práce

2009/2010

Vojtěch Tauš

Čestné prohlášení

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Konstrukční systémy staveb ze dřeva zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně, dne: …………………………….. podpis studenta

3

Poděkování

Rád bych touto cestou poděkoval Doc. Dr. Ing. Zdeňce Havířové za podporu a trpělivost při konzultacích a za vedení při zpracování bakalářské práce.

4

Abstrakt Tato práce popisuje rozdělení jednotlivých konstrukčních systémů dřevěných staveb, které se realizují v ČR. V práci jsou vzájemně porovnány skladby stěn jednotlivých systémů se stejným, nebo alespoň přibližně shodným součinitelem prostupu tepla U. Pro každý konstrukční systém je vypočtena spotřeba materiálu na 1m2 stěny obvodového pláště a uvedena tloušťka obvodové stěny. Práce je doplněna o základní výkresy projektu typového domu, pomocí nichž je stanovena užitná plocha v návaznosti na tloušťky stěn a celková plocha obvodového pláště budovy v m2. Ta slouží pro výpočet spotřeby materiálu na konstrukci obvodového pláště pro jednotlivé systémy.

Klíčová slova:

dřevostavba, rámová konstrukce, masivní konstrukce, součinitel

prostupu tepla, obvodová stěna, skladba stěny

Abstrakt This work describes the distribution of various structural systems of wooden buildings, which are implemented in the country. The work compares individual structures of wall systems with the same, or at least approximately the same heat transfer coefficient U. For each system component is calculated the consumption of material 1m2 of wall skin and specified curtain wall thickness. Work is supplemented by a basic drawings project typed of a house, which is determined by floor area in relation with wall thickness and total area of the building skin m2. This is used for calculation of the material consumption for the construction of the building skin for individual systems.

Key words:

wooden building, frame construction, heavy construction, heat

transfer coefficient, perimeter wall, wall composition

5

Obsah Obsah ................................................................................................................................ 6 1 Úvod............................................................................................................................... 7 2 Cíl práce......................................................................................................................... 8 3 Metodika ........................................................................................................................ 9 4 Literární přehled .......................................................................................................... 10 4.1 Výhody a nevýhody dřeva jako stavebního materiálu.......................................... 10 4.1 Historie dřevostaveb ............................................................................................. 11 4.3 Proč stavět právě dřevěné stavby.......................................................................... 12 4.4 Současná dřevostavba ........................................................................................... 12 4.5 Rozdělení dřevostaveb.......................................................................................... 13 4.6 Rámová konstrukce............................................................................................... 14 4.6.1 Rámová konstrukce prováděná na staveništi - neprefabrikovaná.................. 15 4.6.2 Rámová konstrukce panelová – částečně prefabrikovaná ............................. 17 4.6.3 Rámová konstrukce panelová –prefabrikovaná............................................. 19 4.7 Masivní konstrukce............................................................................................... 20 5. Porovnávané parametry .............................................................................................. 23 5.1. Součinitel prostupu tepla ..................................................................................... 23 5.2. Tloušťka stěny ..................................................................................................... 23 6. Firmy zastupující jednotlivé systémy a jejich skladby obvodových stěn ................... 24 6.1 Rámová konstrukce............................................................................................... 24 6.1.1 Rámová konstrukce prováděná na staveništi ................................................. 24 6.1.2 Rámová konstrukce - částečně prefabrikovaná ............................................. 27 6.1.3 Rámová konstrukce - prefabrikovaná (panelová) ......................................... 29 6.2 Masivní konstrukce............................................................................................... 33 7 Kalkulace ceny stěny podle použitého materiálu ........................................................ 37 8 Porovnání výsledků...................................................................................................... 41 8.1 Zhodnocení výsledků ............................................................................................ 43 9 Typová dřevostavba..................................................................................................... 44 10 Porovnání užitných ploch ......................................................................................... 47 10.1 Zhodnocení užitných ploch................................................................................. 48 11 Kalkulace spotřeby materiálu pro typový dům.......................................................... 48 12 Diskuse....................................................................................................................... 52 13 Závěr .......................................................................................................................... 54 14 Seznam použité literatury .......................................................................................... 55 15 Seznam internetových zdrojů..................................................................................... 55 16 Seznam obrázků......................................................................................................... 56 17 Seznam tabulek .......................................................................................................... 57

6

1 Úvod V současnosti představuje často užívaný pojem "dřevostavba" rozsáhlou oblast, ve které můžeme najít stavby různého druhu pro různé účely. Dřevostavby jsou stále častěji

využívány

i

pro

stavby,

kde

zatím

dominovaly

jiné

technologie.

(http://drevoframing.wgz.cz/) Ve srovnání s okolními vyspělými státy se dřevostavby u nás v ČR staví jen zřídka. Přitom naše zalesněnost činí cca 34% území. Ve srovnání např. s USA, která je jeden z největších stavitelů dřevěných staveb, jejich zalesněnost činí cca 31 %. To že se u nás stále tak dřevostavby nestaví je nejspíš i způsobeno zakořeněnou představou, že dům k bydlení by měl být z cihel nebo kamene a měl by vydržet stovky let. Další příčinou malého podílu dřevostaveb na trhu je dle mého názoru i malá a nedokonalá informovatelnost potencionálních zákazníků o dřevěný dům. I přesto procentuální zastoupení dřevěných staveb nebo staveb na bázi dřeva u nás stále roste. Není to způsobeno tzv. výkřikem módy, ale tím, že dřevo patří mezi znovuobnovující se materiály a s tím se v dnešní době musí počítat, protože stavební materiály nerostného původu stále dochází a tím se v budoucnu bude i výrazně měnit jejich cena. Dalším důvodem proč se dřevostavby začaly více stavět než dříve je, že se zvýšila i cena energií a to až několikanásobně než dříve. Proto je velký důraz kladen na energetickou nenáročnost budov. V tomto ohledu jsou dřevostavby dobrým řešením, protože se dá u dřevostaveb dosáhnout nejen nízkoenergetických staveb, ale i pasivních a nulových staveb při zachování relativně malé tloušťky stěny. S tím souvisí í užitná plocha objektu.

7

2 Cíl práce Cílem bakalářské práce je vzájemně porovnat různé typy konstrukčních systémů staveb na bázi dřeva, realizovaných firmami, které působí na našem trhu. Pro porovnání budou vybrány konstrukce, u kterých mají stěny obvodového pláště stejný, nebo alespoň přibližně stejný součinitel prostupu tepla (U = 0,2W/m2 *K). Současně bude zohledněna celková tloušťka stěn jednotlivých uvedených systémů. Tato práce by měla sloužit jako katalogový přehled různých systémů, které se používají při realizaci dřevostaveb na našem trhu v současné době. Bude zde uvedeno, u kterých systémů by byla za srovnatelných podmínek (U = 0,2W/m2 *K) největší užitná plocha. Dále bude uveden přehled materiálů, použitých ve skladbě stěn a přehled skladeb stěn u jednotlivých konstrukčních systémů, které budou doplněny o fotografie. Tato práce by mohla být použita jako vodítko pro zájemce o dřevostavby, kteří mají jednak vymezenou plochu určenou pro stavbu, a dále pak určité finanční možnosti. V práci budou rovněž uvedeny výhody a nevýhody dřeva při jeho použití v konstrukcích a výhody a nevýhody jednotlivých konstrukčních systémů.

8

3 Metodika Vzájemné porovnání jednotlivých konstrukčních systémů staveb na bázi dřeva bude provedeno na zvolených konstrukčních systémech, které se v současné době nejčastěji realizují. Budou to rámové dřevostavby prováděné přímo na staveništi, panelové rámové dřevostavby a masivní stavby ze dřeva. Ke každému systému bude vybrána příslušná firma, která se realizací daného systému dřevostaveb zabývá. U jednotlivých konstrukčních systémů budu porovnávat konstrukci stěny obvodového pláště se stejným, nebo přibližně shodným součinitelem prostupu tepla U v závislosti na tloušťce stěny. Dále popíši skladby stěn pro jednotlivé systémy a použité materiály ve skladbě. Ty budou sloužit jako podklad pro kalkulaci ceny za 1m2 obvodové stěny. Pro další porovnání konstrukčních systémů si zvolím jednotný půdorys 1. NP rodinného domu s vhodným dispozičním řešením. Pro každý systém pak zjistím užitnou plochu v budově v návaznosti na skladbu obvodové stěny. Založení objektu předpokládám u všech konstrukčních systémů jednotné, stejně jako konstrukci střechy a výplně otvorů. Výsledek práce může sloužit jako katalogový přehled nejběžněji užívaných konstrukčních systémů dřevostaveb různých firem, působících na evropském trhu.

9

4 Literární přehled

4.1 Výhody a nevýhody dřeva jako stavebního materiálu Výhody: •

Dřevo je obnovitelným zdrojem, který roste téměř všude, a je na rozdíl od ostatních materiálů nevyčerpatelný (více jak 50 % světové produkce je ovšem použito na palivo).

•

Je vysoce estetickým materiálem s velkou přirozenou variabilitou barev a textur. Působí příjemně jak na dotek tak i na pohled, čehož nejsou schopny konkurenční materiály.

•

Ve srovnání se svojí hmotností (hustotou) vykazuje vysokou pevnost a pružnost.

•

Má dobré tepelně a elektroizolační schopnosti a malou teplotní roztažnost.

•

Má výborné akustické vlastnosti používané ve výrobě hudebních nástrojů.

•

Z chemického hlediska nekoroduje a je odolné proti středně koncentrovaným kyselinám.

•

Je snadno opracovatelné s malou spotřebou energie.

•

Má schopnost držet spojovací prostředky a je snadno lepeno.

•

Je hlavním zdrojem celulózy, která je základem řady dalších výrobků, a ligninu, který neumíme výrazněji zužitkovat.

•

Je ekologicky odbouratelné a recyklovatelné, je zdrojem energie při přímém spalování nebo výrobě hořlavých plynů.

Nevýhody •

Dřevo je hygroskopický materiál, který má schopnost měnit svoji vlhkost podle vlhkosti okolního prostředí. Schopnost suchého dřeva poutat stavebními látkami buněčné stěny, celulózou a hemicelulózami, kapaliny a plyny vyplývá z ontogeneze elementů dřeva.

10

•

Nepříjemným důsledkem změny obsahu (kapalin) ve dřevě jsou rozměrové změny (sesychání, bobtnání) a také změny pevnosti a pružnosti při mechanickém namáhání. .

•

Tak jako se liší anatomická stavba dřeva ve 3 základních směrech – podélném, radiálním a tangenciálním – liší se v těchto směrech i vlastnosti dřeva. Vlastnosti dřeva jsou tedy závislé na rovinné symetrii – mají anizotropní charakter. Nejvíce se anizotropní charakter projevuje při rozměrových změnách spojených s příjmem a výdejem vody, pohybem vlhkostních a tepelných polí ve dřevě, a zejména při mechanickém namáhání. Anizotropie dřeva vyplívá z orientace základních chemických stavebních sloučenin, respektive orientace vazebných sil.

•

Dřevo je hořlavým materiálem a podléhá degradaci vlivem působení biotických činitelů.

Dřevo je biologický rostlý materiál a je nehomogenní. Nehomogenita vzniká již na submikroskopické a mikroskopické úrovni (struktura zdřevnatělé buněčné stěny, dřeňové paprsky a stavba pletiv) a je zdůrazněna na úrovni makroskopické (jádro, běl, jarní a letní dřevo). Důsledkem je značná proměnlivost vlastností dřeva, které jsou navíc ovlivněny i faktory prostředí během tvorby dřeva. (Horáček, 2001) Tyto vlastnosti jsou velmi důležité pro správné využití dřeva jako stavebního materiálu. Díky poznání dřeva lze jeho negativní vlastnosti částečně nebo i úplně odstranit. Ochrana proti biotickým i biotickým škůdcům lze dosáhnout chemickou ochranou. I když je dřevo anizotropní materiál, tedy v různých směrech má různé vlastnosti, můžeme tyto negativní vlastnosti dřeva nahradit použitím materiálů na bázi dřeva jako jsou velkoplošné materiály.

4.1 Historie dřevostaveb Dřevo jako materiál na stavbu se používá už stovky let. Už od počátku člověk používá dřevo na drobné chýše a přístřešky. Od počátku dřevo patří společně

11

s kamenem a hlínou mezi nejpoužívanější stavební materiály. I když kámen už není tak běžným stavebním materiálem a hlína se modifikovala na pálené či nepálené cihly nebo tvárnice, tak si dřevo zachovává své jedinečné vlastnosti. Když srovnáme jak se stavěly domy ze dřeva v antických dobách a ve středověku, tak se zase tak moc od dnešních konstrukcí nemění. Stále se používají dva základní systémy. Jsou to konstrukce masivní (plošná) a konstrukce trámová. Masivní konstrukce je z trámů, opracovaných kmenů, nebo deskového a fošnového řeziva, které jsou sestaveny a spojeny k sobě v horizontálním směru. Nejznámějším představitelem těchto konstrukcí jsou sruby a roubené stavby. Konstrukce trámové jsou složeny z vertikálních prvků s nosnou funkcí, které mají určité rozestupy od sebe a jsou spojeny horizontálními prvky. Toto spojení dává této konstrukci vzájemnou stabilitu. Nejvýznamnějším představitelem této konstrukce jsou hrázděné stavby. Dále mezi ně patří skeletové a rámové konstrukce. Ten největší rozdíl mezi novodobými a historickými dřevěnými stavbami je v použití materiálu na vyplnění stěn. V tomto ohledu šel vývoj dřevostaveb a o hodně dopředu. Těmito materiály se dá dosáhnout úspory nákladů na energii. (Vaverka, 2008)

4.3 Proč stavět právě dřevěné stavby To že začal člověk stavět obydlí ze dřeva nebylo způsobeno tím, že myslel na ekologii, náročnost na energii nebo vliv na životní prostředí. Stavěl ze dřeva z prostého důvodu a tím byla dostupnost a víceméně lehký transport materiálu. S tím se staví i dnes, ale do této operace vstupuje více faktorů. Mezi tyto faktory patří už zmiňovaná náročnost na energie a s tím i zvyšující se cena zděných staveb. A nejenom že tyto materiály jsou vyčerpatelné, tedy nejsou znovuobnovující se, ale jejich cena stále roste. Navíc tyto stavební materiály ohrožují životní prostředí. (Kottjé, 2008)

4.4 Současná dřevostavba Dřevostavba představuje systém, ve kterém lze najít mnoho odlišných odvětví. Tyto stavby mohou sloužit různým účelům. Často je pojem dřevostavba označována jako dřevěná konstrukce, ale tyto pojmy nemají stejný význam.

12

Dřevěná konstrukce je jen část dřevostavby, která sice má velmi velký vliv na dřevostavbu, ale je jen její částí. Proto i sebelepší navržení dřevěné konstrukce může mít v konečném systému destruktivní následky na dřevostavbu jako takovou. Jsou však i konstrukce, které jsou tvořeny pouze dřevěnou konstrukcí, jako například zahradní altány, přístřešky pro auta nebo lehké sklady pro dřevo na topení. Dřevěné konstrukce jsou také používány na stavbu hal nebo mostních konstrukcí. Hlavně tam kde se dají využít vlastnosti dřeva. Na haly se například hojně využívá lepené lamelové dřevo, které se dá ohýbat, dosahuje velkých rozpětí (protože jako u nábytku lze jednotlivé lamely délkově nastavovat pomocí ozubu do požadovaných délek) a výhodou je i nízká hmotnost spojená s hustotou dřeva. Z toho vyplívá, že dřevostavba je složená z dřevěné konstrukce a dalších materiálů, které tuto konstrukci zpevňují a dodávají ji i akustické, tepelně izolační vlastnosti. A tuto dřevostavbu chrání před vnějšími vlivy, které by ji mohly poškodit nebo znehodnotit. (Růžička, 2008)

4.5 Rozdělení dřevostaveb S historickým vývojem se dřevostavby rozdělily do několika systémů, které se liší použitím materiálů. Tím je myšleno, že stále je hlavním konstrukčním materiálem dřevo, ale v různých modifikacích nebo tvarech. S tímto rozdělením má každý systém své výhody a nevýhody. Ty by měl zákazník znát nebo by měl být s nimi obeznámen. Dalším kritériem pro výběr stavebního systému je i cena. Ta se může až razantně lišit. A v neposlední řadě by měla stát i energetická náročnost na provoz dřevostavby.

Dřevostavby můžeme rozdělit na : •

Rámová konstrukce –

prováděná na stavbě panelová

•

Skeletová konstrukce

13

•

Hrázděná konstrukce –

Ballon - Frame Platform - Frame

•

Masivní konstrukce

•

Srubová konstrukce

V současné době se realizují hlavně tyto systémy: •

Rámová konstrukce

•

Skeletová konstrukce

•

Srubová konstrukce

•

Stavby z masivního dřeva

4.6 Rámová konstrukce Tato konstrukce patří mezi stavby z tyčových prvků. Dá se rozdělit podle stupně prefabrikace na. Buď je rámová konstrukce úplně prefabrikovaná, částečně prefabrikovaná nebo není prefabrikovaná vůbec. Stěna úplně prefabrikovaná je včetně okenních i dveřních výplní, tepelných izolací a dalších částí stěny je vyrobena a sestavena v kryté hale a dále je sestavena na staveništi. U částečné prefabrikace je v kryté hale sestavena stěna s jednostranným opláštěním většinou z vnější strany objektu a tyto stěny jsou pak sestaveny na staveništi, kde se dodatečně opláští i z vnitřní strany. Jiným druhem částečné prefabrikace je, že je stěna opláštěna z obou stran a po sestavení na staveništi se dodatečně zatepluje a omítá. Pak ještě existuje rámová konstrukce, která není vůbec prefabrikovaná. U tohoto systému se stěny přímo sestavují na staveništi. Každý ze systému je sestaven z nosné části z tyčových prvků, které jsou opláštěny dřevem nebo materiálem na bázi dřeva. Tento plášť má v konstrukci velmi důležitou funkci, protože pomáhá přenášet síly, které působí na konstrukci. 14

Nejpoužívanějšími materiály, které se používají na plášť jsou OSB desky nebo dřevovláknité desky a dřevotřískové desky. Každý ze systémů má své výhody i nevýhody. O těchto výhodách a nevýhodách se zmíním u každého ze systémů.

4.6.1 Rámová konstrukce prováděná na staveništi - neprefabrikovaná

U rámové dřevostavby realizované přímo na staveništi se dovezou jednotlivé přířezy. Ty se spojují natupo nebo pomocí hřebíků. Konstrukce dřevěného rámu se sestavuje ve vodorovné poloze (na podlaze), potom se celá zvedá do svislé polohy, kde se musí provizorně zavětrovat. Důležité je provést kontrolu svislosti a rovinnosti jednotlivých prvků. Všechny stěny jednoho podlaží se v úrovni horního rámu převáží druhým vodorovným rámem, který vlastně plní funkci obvodového věnce. Dočasné zavětrování diagonálními vzpěrami a podporami je možné odstranit a po provedení výztužného opláštění. (Vaverka, 2008) Modul, který se nejčastěji používá pro vzdálenost os sloupků je 600 nebo 625 mm. Sloupky tedy tvoří nosnou část stavby a ztužující část tvoří aglomerované velkoplošné materiály na bázi dřeva. Jako jsou například OSB desky nebo sádrovláknité desky. Technologický postup: -

konstrukční řezivo sušené hoblované, případně lepené KVH nebo lepené dřevěné I nosníky

-

plošné ztužení velkkoformátovými deskami OSB, DHF nebo sádrovláknitými deskami

-

kompletace nosné kostry stěn s následným vztyčením a osazením většinou bez mechanizace za využití jejich současného vzájemného vázání a prostorového ztužení včetně vzájemné montáže stropních a střešních konstrukcí

-

dokončení vnějšího obalu domu

-

uzavření stavby proti povětrnosti (osazení výplní otvorů, krytiny a klempířských prvků, fasády)

-

teprve poté vyplnění stěn tepelnou izolací, celoplošné zadělání parotěsnou fólií z vnitřní

strany

(u

difúzně

uzavřené

konstrukce)

či

z velkoformátových desek OSB (u difúzně otevřených konstrukcí)

15

parozábranou

-

následuje montáž vnitřních pohledových velkoformátových desek (sádrokarton, sádrovlákno) na různou formu přídavných roštů, přičemž instalace jsou souběžně rozváděny v prostoru mezi vnitřní deskou a nosnou konstrukcí

-

kompletace podlah, obkladů, vnitřní truhlářské prvky, kompletace zařizovacích předmětů(http://casopisstavebnictvi.cz/materialy-pro-drevostavby_A2048_I28)

Obr.1(ukázka rámové konstrukce prováděné na staveništi - neprefabikované) (http://www.tesarstvi-kbl.cz/img_drevostavby/Nihosovice/P1010026.JPG)

Výhody : •

Konstrukce nenáročná na velké průřezy přířezů

•

Zdravotní nezávadnost

•

Velká variace tvarů objektu

•

Podobnost zděným domům

•

Dobré tepelně izolační vlastnosti vztažené na jejich tloušťku stěny

•

Možnost ruční manipulace

•

Dostupnost i na hůře dostupná místa

Nevýhody : •

Náročnost na kvalitu a přesnost

•

Dělníci musí být manuálně vzruční

•

Řezivo na stavbě musí být chráněno proti vnějším vlivům

16

4.6.2 Rámová konstrukce panelová – částečně prefabrikovaná U realizace panelové rámové konstrukce, která je částečně prefabrikovaná je v hale sestaven panel už s otvory pro dveře nebo okenní otvory a je opláštěn jen z jedné strany. Tyto panely se přivezou na staniště a spojí se dohromady pomocí spojovacích elementů. Sestavené stěny se opláští z vnitřní strany a takto zhotovená konstrukce se už může zastřešit a dodělávat další úpravy v objektu. Tyto konstrukce se hojně využívají v západní Evropě a v Americe. U tohoto typu dřevostavby se používají stejné průřezy sloupků jako u rámových dřevostaveb prováděných na staveništi i ve stejných modulech. Tento způsob výroby rámové konstrukce je výhodný z hlediska přesnosti spojení a složení stěn. Je to způsobeno i technikou, která se buď na stavbu vůbec nedá dopravit, nebo by její dopravení bylo příliš nákladné. Jedná se např. o NC nebo CNC stroje. Takto zhotovené panely se přímo dovezou na staveniště kde se složí dohromady. Montáž je proto velmi rychlá. Rámové konstrukce v konečné úpravě vypadají jako zděný objekt .

Obr.2 (ukázka rámové konstrukce panelové - částečně prefabrikované) (http://bydleni.idnes.cz/co-byste-meli-vedet-o-drevostavbach-duh/stavba.asp?c=A090211_125545_rodinne_domy_rez) Dalším typem částečně prefabrikované panelové rámové konstrukce je konstrukce, která se vyrábí ve výrobním závodě podobně jako panelová rámová konstrukce. Nosnou částí jsou stále prvky tyčového průřezu. Velmi využívaný průřez je 60x140mm

17

nebo 60x180mm. Nosná část je tvořena svislými stojkami, které mají zvolený modul 600mm nebo 625mm. Tento modul má velký význam, protože se v tomto modulu vyrábí další materiály, které se v dřevostavbách objevují. Jsou to například velkoplošné dílce jako např. OSB desky nebo dřevotřískové desky. Tím, že se dodržuje zvolený modul, tak odpadá práce při krácení velkoplošných materiálů a tím i efektivita práce. Tyto stojky jsou pak spojeny s horními a spodními vodorovnými trámky většinou tzv. „na tupo“ a pomocí upevňovacích elementů jako např. hřebíků. Mezi svislé trámky se pak vkládá tepelná izolace. Vše je prováděno v krytých odvětrávaných halách, kde se dosahuje vysoké efektivity práce a rychlosti montáže stěn. Částečně prefabrikované stěny mají opláštění z obou stran a takto zhotovené stěny se přivezou na staveniště, kde se spojí dohromady a až na staveništi se dodělává tepelní izolace z vnější strany a omítka. (Vaverka, 2008)

Výhody : •

Rychlá montáž

•

Konstrukce nenáročná na velké průřezy přířezů

•

Všechny dílce jsou vyráběny v klimatizovaných halách

•

Velká produktivita práce

•

Zdravotní nezávadnost

•

Podobnost zděným domům

•

Dobré tepelně izolační vlastnosti vztažené na jejich tloušťku stěny

Nevýhody: •

Náročnost na kvalitu a přesnost

•

Dělníci musí být manuálně vzruční

•

Nutná výrobní hala

•

Zdvihací prostředky

•

Malá variabilita tvarů objektu

18

4.6.3 Rámová konstrukce panelová –prefabrikovaná

Tato konstrukce je velmi podobná předešlé částečně prefabrikované konstrukci, ale navíc tato stěna má venkovní tepelnou izolaci. Takže předem vyrobená stěna složená z nosné části obalená velkoplošným materiálem a vyplněná tepelnou izolací včetně výplní otvorů oken a dveří se doveze na staveniště kde se složí. Protože se ve výrobní hale počítá s velkou přesností, musí být základ na dřevostavbu velmi přesně zhotoven, protože pozdější úpravy přímo na staveništi s sebou přinášejí zbytečné problémy v sestavení konstrukce. Výhody a nevýhody jsou stejné jako při částečně prefabrikované rámové konstrukce.

Technologický postup:

-

sušené hoblované konstrukční řezivo, případně lepené KVH nebo lepené dřevěné I nosníky

-

plošné ztužení velkoformátovými deskami OSB nebo sádrovláknitými deskami

-

příprava částí konstrukce na budoucí spínání panelů na stavbě

-

uložení tepelných izolací do stěn a veškerých instalačních rozvodů

-

parotěsná fólie (v dizúzně uzavřených konstrukcí ) a opláštění druhé strany panelu deskovými materiály na bázi dřeva nebo sádrovlákna podle typu konstrukce a požadavků a požadavků na funkci konstrukce

-

převoz velkorozměrových plošných prvků a následné sestavení předchystaných dílců pomocí těžké techniky na připravené základové desce

-

řemeslné dokončení domu na staveništi podle míry prefabrikace

(http://casopisstavebnictvi.cz/materialy-pro-drevostavby_A2048_I28)

19

Obr.3 (ukázka rámové konstrukce panelové – prefabrikované) (http://casopisstavebnictvi.cz/vyber-drevostavby-podle-technologie-jeji-vyroby-amontaze_A2065_I28)

4.7 Masivní konstrukce Pod pojmem masivní konstrukce si můžeme představit nejen sruby, roubenky, ale i dřevostavby u nichž jsou stěny tvořeny z masivních bloků. Sruby a roubenky se stavěli již v dávných dobách a zachovali se dodnes. Tyto systémy mají stěnu tvořenou prvky libovolných průřezů. Nejčastějšími průřezy jsou kruh, čtverec, obdélník nebo i elipsa. Tyto prvky se sestavují v horizontální poloze a spoj je většinou na „pero a drážku”. Tyto spoje mohou být zdvojené nebo ztrojené a do spojů se přidává tmel pro utěsnění. Rostlé dřevo ve stavbě pracuje, proto se začalo užívat lepeného lamelového dřeva kvůli jeho lepším fyzikálním vlastnostem jako je např. bobtnání a sesychání. Sruby a roubenky se mohou vyrábět ručně, přímo na staveništi nebo se stěny vyrobí ve výrobním závodě. U ruční výroby jsou zpravidla prvky stěny kruhového tvaru a větších průřezů než u staveb vyrobených ve výrobním závodě. Sruby a roubenky mohou v interiéru a exteriéru zachovávat svoji přirozenou estetickou hodnotu, nebo se „tváří” jako novodobé dřevostavby z masivního dřeva zvenku s omítkou. U těchto staveb je však velmi těžké docílit tepelně-izolačního standartu pro běžné bydlení, proto jsou tyto

20

stavby většinou vedeny jako rekreační objekty pro celoroční užívání a ne jako rodinné domy. Moderním systémem masivních staveb jsou stavby jejichž stěny jsou tvořeny masivními bloky. Materiálem je buď rostlé masivního dřevo, nebo matriály na bázi dřeva. Toto dřevo se pak spojuje do bloků lepením, skládáním nebo vrstvením. (Kolb, 2008) Lepené masivní bloky jsou slepeny z vrstev lichého počtu. Většinou jsou to třívrstvé, pětivrstvé nebo sedmivrstvé. Sedmivrstvé masivní bloky se využívají především na stropní konstrukce. Tyto vrstvy jsou složeny z lamel prkenného průřezu, položených vedle sebe. Tyto prkna vždy nemají požadovanou délku, tudíž se nastavují na délku pomocí ozubu. Takto se vytváří všechny vrstvy bloku. Každá z vrstev je oproti té předchozí otočena o 90º a mezi sebou jsou vrstvy spojené pomocí lepidla. Na plochu bloku z interiérové strany mohou být kladeny nároky na estetickou hodnotu, proto se interiérová strana dělá jako pohledová bez viditelných vad a nebo s minimem vad a viditelných ozubů. Pokud nejsou na tuto pohledovou stranu kladeny nároky na estetickou hodnotu, obkládá se tato stěna sádrokartonem. Z vnější strany se pak dává tepelná izolace v tloušťce takové, aby byly zajištěny tepelně-izolační nároky na stavbu. Skládané masivní bloky jsou složeny z prken nebo lamel kladených k sobě širší stranou spojených pomocí kolíků nebo hřebíků. Šířka prken nebo lamel je celková šířka bloku. Jako u lepených masivních bloků je u skládaných masivních bloků někdy kladen nárok na estetickou hodnotu interiérové pohledové strany. Také se tepelná izolace klade z vnější exteriérové strany. Bloky z masivního dřeva se mohou používat také jako stropní konstrukce nejen dřevěných masivních konstrukcí, ale i např. u konstrukcí rámových. Alternativou k lepenému vrstvenému dřevu je vytváření masivních bloků lepením dvouvrstvé desky s nalepenými nosnými žebry pro konstrukce stropu nebo stěnových dílců s dutinami ve středové vrstvě. Stěnový dílec vylehčený otvory je opět v konstrukci doplněn vrstvou tepelné izolace na vnější straně obvodového pláště, ve stropních dílcích jsou mezery mezi nalepenými žebry vyplněny izolací, případně mohou být využity pro vedení instalačních rozvodů. (Vaverka, 2008) Ještě jedním způsobem skládaných masivních dřevěných bloků je, že jsou jednotlivé vrstvy diagonálně, vodorovně a svisle kladeny k sobě a vzájemně spojeny pomocí hřebíků kromě středové vrstvy. Pro lepší tepelně-izolační vlastnosti bloků se do jednotlivých prken ve všech vrstvách frézují drážky, které pak slouží jako vzduchové mezery. 21

Obr.4 (ukázka masivní konstrukce) (http://bydleni.idnes.cz/druhy-drevostaveb-v-cem-se-lisi-pet-typu-konstrukci-fyk/stavba.asp?c=A090225_123632_stavba_web)

Výhody : •

Využití vlastností dřeva

•

Stavbu lze realizovat přímo na staveništi

•

Příjemné prostředí díky dřevěným stěnám

•

Stavba je velmi pevná

•

Možnost více podlaží

•

Lze dosáhnout hodnot pasivních domů

Nevýhody : •

Velká spotřeba dřeva

•

Delší čas výstavby než např. u rámové konstrukce

•

Musí se počítat s nadmírou na sesychání

•

Vyšší cena, kvůli spotřebě dřeva

•

Vysoké náklady za dopravu na delší vzdálenosti

•

Potřeba těžkých strojů přímo na stavbě

22

5. Porovnávané parametry Porovnávané parametry budou součinitel prostupu tepla a tloušťka stěny.

5.1. Součinitel prostupu tepla Prostup tepla, např. obvodovou konstrukcí, je součtem vedení tepla materiálem a přestupů tepla na obou stranách stěny. Prostup tepla je vyjádřen součinitelem prostupu tepla (U), který určuje množství tepla (výkon), které za hodinu projde stěnou 1 m2 při rozdílu teplot vzduchu, na obou stranách, 1 °C. Např. pro běžné tepelně technické posouzení venkovní stěny, při výpočtu tepelné ztráty, se uvažují konstantní výpočtové hodnoty součinitelů přestupu tepla, které však závisí od proudění vzduchu podél konstrukce. (http://www.tzb-info.cz/)

5.2. Tloušťka stěny Stěna musí v dřevěné stavbě splňovat nejen nosnou funkci, ale i tepelně-izolační funkci, akustickou funkci, požárně-bezpečnostní funkci a mnoho dalších funkcí, s kterými se mění i skladba stěny. Proto se při návrhu skladby musí počítat s jednotlivými funkcemi a zohledňovat je ve stěně. V této skladbě se pak projevují různé materiály o různých tloušťkách a ty pak mají vliv na konečnou tloušťku celé stěny. Tato tloušťka stěny pak ovlivňuje užitnou plochu celého objektu.

23

6. Firmy zastupující jednotlivé systémy a jejich skladby obvodových stěn Vybral jsem firmy, které realizují jednotlivé systémy a působí na našem trhu. V práci budou popsány skladby obvodových stěn, které tyto firmy používají do svých dřevostaveb. Tyto by měly mít stejný nebo alespoň přibližně stejné součinitel prostupu tepla (U).

6.1 Rámová konstrukce 6.1.1 Rámová konstrukce prováděná na staveništi

Avanta Systeme, spol. s r.o. Skladba obvodové stěny:

Obr.5 (skladba stěny Avanta systeme s.r.o.)

24

Avanta systeme s.r.o. Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

omítka

4

izolace - polystyren

100

OSB deska

15

tepelná izolace z minerální vaty

140

nosná konstrukce

140

parotěsná folie

0


50

kovový rošt na sádrokartonové desky

50

sádrokartonová deska

12,5

Celkem tloušťka

322

Součinitel prostupu tepla U=0,20 W/m2K

Tab.1 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Avanta systéme s.r.o.)

Popis konstrukce:

Nosné stěny tvoří dřevěné rámové konstrukce, které jsou prostorově ztuženy vnějším pláštěm z dovozových dřevoštěpkových desek OSB. Tyto tvoří pevnou a současně rovnou podkladní plochu pro osazení vnějšího zateplovacího systému. Vnitřní opláštění se standardně provádí pomocí sádrokartonových konstrukcí. V místě s většími nároky na hmotnost dodatečně zavěšovaných předmětů, které se předem nedají přesně navrhnout a umístit, použity jsou desky Fermacell. Mezi vnitřním a vnějším opláštěním je bohatě dimenzovaná tepelná izolace, několikanásobně překračující možnosti zateplení objektu ve zděné nebo podobné technologii při celkové tloušťce stěny cca 250mm. Tato tloušťka také umožňuje maximální využití a zhodnocení plochy. (www.avanta.cz) Tato konstrukce má součinitel prostupu tepla U=0,2 W/m2K

25

Bezvastav, s r.o. Skladba obvodové stěny:

Obr.6 (skladba stěny Bezvastav, s.r.o.) Bezvastav, s.r.o. Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

akrylátová omítka s perlinkou a lepidlem

10

fasádní polystyren

80

sádrovláknitá deska + lepidlo pro EPS

12,5

skelet z KVH hranolů

140

tepelná izolace z minerální vlny

140

parozábrana

0

technická mezera

65

rošt pro sádrokartonovou desku

65


12,5

Celkem

320


Tab.2 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Bezvastav s.r.o.)

26

Popis konstrukce:

Nosná konstrukce je tvořena pomocí KVH hranolů profilu 140x50mm. Je to tzv. fošnový systém. Jako vnější plášť jsou použity sádrovláknité desky, na které je nalepen fasádní polystyren, který je opatřen akrylátovou omítkou s perlinkou. Mezi KVH hranoly je tepelná izolace pro zlepšení tepelně-izolačních vlastností. Vnitřní prostor je vybaven parozábranou, roštem společně s technickým prostorem pro vedení instalací. Stěna je z vnitřní strany opláštěna protipožární sádrokartonovou deskou. Celkový součinitel prostupu tepla U=0,19 W/m2K. (http://www.bezvastav.cz/?id=technicky_popis_rd)

6.1.2 Rámová konstrukce - částečně prefabrikovaná

Bajulus, s r.o. Skladba obvodové stěny:

Obr.7 (skladba stěny Bajulus, s.r.o.)

27

Bajulus, s.r.o. Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

termofasáda s minerální omítkou

54,5

konstrukční deska

13

izolace z minerální vaty

140

nosná konstrukce

140

parotěsná reflexní fólie

0

instalační předstěna + dřevěný rošt 30x60mm

30

konstrukční deska

13


12,5

Celkem tloušťka

263


Tab.3 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Bajulus, s.r.o.)

Popis konstrukce:

Nosnou částí konstrukce stěny je řezivo KVH. KVH je stavební řezané dřevo z jehličnanů. Je to produkt se sledovanou kvalitou a jasně definovanými vlastnostmi. Vlhkost dřeva KVH je 15%. KVH je hoblované, se strženými hranami a je vyráběno metodou nekonečného vlysu. KVH zabudované do konstrukce je rozměrově stálé, bez dodatečných deformací a bez potřeby impregnace. Z vnější strany je termofasáda s minerální omítkou, které jsou přichyceny na konstrukční desce. Mezi KVH hranoly je tepelná izolace z minerální vaty o stejné tloušťce jako nosná konstrukce.Z vnitřní strany nosné konstrukce je parotěsná reflexní fólie. Další vrstvou je instalační předstěna, která vytváří prostor ve kterém lze bezproblémově vést elektroinstalace. V technických místnostech a koupelnách je tloušťka předstěn rozšířena pro vedení zdravoinstalací. Tím je parotěsná fólie chráněna před poškozeními, která vznikají při provádění rozvodů u konstrukcí bez instalačních předstěn a jejich oprava je problematická a mnohdy nedostatečná. Poškození parotěsné vrstvy má za následek vnikání vodní páry do konstrukce, kde v zimních měsících kondenzuje a způsobuje ztrátu tepelných vlastností konstrukce a její degradaci. Reflexní parotěsná fólie v kombinaci se vzduchovou mezerou mezi fólií

28

a konstrukcí předstěny působí jako dodatečná izolace nahrazující až 5 cm minerální vaty. (www.bajulus.cz/technologie.html)

6.1.3 Rámová konstrukce - prefabrikovaná (panelová)

Haas Fertigbau, spol. s r.o. Skladba obvodové stěny:

Obr.8 (skladba stěny Haas Fertigbau,spol s.r.o.) Haas-fertigbau spol. s.r.o. Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

minerální omítka

4

tvrzená pěnová hmota - těžko vznětlivá

40

dřevotřísková deska V100

13

izolační deska z minerální vlny

140

nosná konstrukce

140


13

parozábrana

0


12,5

Celkem tloušťka

223


Tab.4 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Haas Fertigbau,spol. s.r.o.) 29

Popis konstrukce:

Nosná konstrukce je tvořena nosnými masivními trámky profilu 140x60 mm. Mezi těmito trámky, které jsou od sebe vzdáleny 625mm se vkládá tepelná izolace z minerální vlny o stejné tloušťce, jako jsou nosné trámky. Z vnější strany stěny je tvrzená těžko vznětlivá pěnová hmota a minerální omítka. Tato izolační vrstva je spojena s dřevotřískovou deskou. Na vnitřní straně směrem od nosných trámků je také dřevotřísková deska s parozábranou. Poslední vrstvou je sádrokartonová deska. Takto smontovaný panel včetně výplní otvorů se odveze na staveniště, kde se smontovává dohromady. Součinitel prostupu tepla této stěny je U=0,20 W/m2K.

RD Rýmařov, s.r.o. Skladba obvodové stěny:

Obr.9 (skladba stěny RD Rýmařov, s.r.o.

30

RD Rýmařov s.r.o. Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

termofasáda

107

sádrovláknitá deska

15

dřevěný rám

120

tepelná izolace

120

parozábrana

0

dřevěný rám 40x60mm

40

tepelná izolace

40


15

Celkem tloušťka

297


Tab.5 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny RD Rýmařov, s.r.o.)

Popis konstrukce:

Nosnou konstrukcí stěny jsou trámky profilu 120x60mm, které jsou od sebe vzdáleny v modulu 625mm. Mezi těmito trámky je tepelná izolace z minerální vlny o tloušťce 120mm. Z nvější strany stěny je sádrovláknitá deska s termofasádou o tloušťce 107mm. Z vnitřní strany stěny je parozábrana s tepelnou izolací a sádrovláknitá deska s instalační předstěnou a minerální vlnou jako tepelnou izolací. Součinitel prostupu tepla této stěny je U=0,16 W/m2K.

31

Atrium s.r.o.

Obr.10 (skladba stěny Atrium, s.r.o.)

Atrium s.r.o. Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

omítka

4

izolace - polystyren

40


12,5

tepelná izolace

140

dřevěný rám

140


15

PE folie

0

instalační mezera + rošt na SKD

60


15

Celkem tloušťka

287


Tab.6 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Atrium, s.r.o.)

32

Popis konstrukce:

Nosná konstrukce je z dřevěných trámů o rozměru 140x60mm vyplněná tepelnou izolací o stejné tloušťce z minerální vlny. Jako opláštění z vnitřní strany je použita sádrovláknitá deska tloušťky 15mm a na ní je PE fólie. Celou konstrukci uzavírá sádrokartonová deska Fermacell o tloušťce 15mm. Mezi dřevotřískovou deskou a sádrokartonovou deskou je instalační mezera o tloušťce 40mm. Z vnější strany je strukturní omítka s polystyrénem o tloušťce 40mm. Mezi polystyrenem a nosnou konstrukcí je sádrovláknitá deska Fermacell o tloušťce 12,5mm. Celá tato konstrukce má součinitel prostupu tepla U = 0,21 W/m2K.

6.2 Masivní konstrukce Masivní konstrukce jsou takové, u kterých je masivní část stěnových, stropních, případně i střešních dílců tvořena vrstvou dřeva, která je zřetelně oddělena od vrstvy izolační a tvoří nosnou část dílců v konstrukci. (Vaverka, 2008)

KLH

Obr.11 (skladba stěny KLH)¨ 33

KLH Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

dřevěný obklad

18

vzd. odvětrávaná mezera + dř.rošt 30x30mm

30

pojistná difuzní fólie

0

vertikální laťování 80x80mm

80

tepelná izolace

80

horizontální laťování 80x80mm

80

tepelná izolace

80

parozábrana

0

panel KLH 3vrstvy-94mm

94


12,5

Celkem tloušťka

315


Tab.7 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny KLH)

Popis konstrukce:

KLH panel je velkoformátový konstrukční materiál vyrobený slepením smrkového řeziva ve 3, 5 nebo 7 vrstvách. Sousední vrstvy jsou uloženy vždy kolmo k sobě. Hoblované a vysušené smrkové desky v tloušťkách 19–40 mm jsou lepeny PUR lepidlem ve velkoformátovém lisu. Po slepení se panely opracovávají na CNC strojích. Při maximálním formátu 2,95 x 16,5 m a tloušťkách od 60 do 320 (500) mm, získává užití KLH panelů při stavbě obytných domů, výrobních hal nebo kupříkladu mostů úplně novou perspektivu. Z vnitřní strany mohou být panely pohledové, nebo se aplikují různé druhy obložení. Nosná konstrukce z KLH panelů je díky své vzduchotěsnosti a nenáročnosti na rizikové detaily kvalitním základem pro nízkoenergetické a pasivní budovy. (http://www.drevostavby-klh.cz/index.php) Stěna o tloušťce 315mm se skladbou 94 mm KLH + 160 mm izolace má součini2

tel prostupu tepla U = 0,20 W/(m K).

34

Novatop

Obr.12 (skladba stěny Novatop) Novatop Popis vrstvy

Tloušťka (mm)

dřevěný obklad vodorovný

18

vzduchová odvětrávaná mezera

30

dřevěná lať 30x50 mm

30

pojistná difúzní fólie

0

dřevovláknitá deska

40


80

masivní dřevěná stěna NOVATOP STATIC

124


50

dřevěný hranol

50


10

Celkem tloušťka

352


Tab.8 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Novatop)

35

Popis konstrukce:

Desky NOVATOP STATIC jsou zpracovány z lamel z masivního dřeva. Vlhkost při expedici je okolo 10%. Nejčastěji jsou desky dodávány jako prefabrikáty hotové k montáži bez další potřeby opracování na stavbě. Díky tomu, že jsou desky ve velkých formátech, mají desky velkou hmotnost. I díky tomu je doporučeno desky finálně opracovávat už ve výrobě. Jelikož jsou desky vyrobené z masivního dřeva, tak desky mají fyzikální vlastnosti jako rostlé dřevo a musí se počítat s bobtnáním a sesycháním. Proto je nutné panely skladovat v příznivých podmínkách. Pokud by byly panely vystaveny extrémním podmínkám, hrozila by tvorba trhlin a deformacím spojených se sesycháním a bobtnáním dřeva. (http://www.novatop-system.cz) Z vnější strany stěny je dřevěný obklad a vzduchová odvětrávaná mezera. Další vrstvou je pojistná difúzní fólie. Dalšími a to tepelně izolačními vrstvami v této stěně jsou dřevovláknité desky o celkové tloušťce 120mm. Nosnou částí tohoto systému je masivní dřevěná stěna NOVATOP STATIC o tloušťce 124mm.

36

7 Kalkulace ceny stěny podle použitého materiálu Při kalkulaci ceny jsem využil programu RTS Stavitel+, který pracuje na principu srovnávání průměrných cen materiálů. Tento program se především používá pro kalkulaci cen a vytváření rozpočtů nejen pro zděné stavby, ale i dřevostavby. Ceny materiálů, které nebyly v tomto programu uvedeny jsem zjišťoval telefonicky, případně na internetu. Všechny ceny materiálů jsou bez DPH.

Avanta Systeme, spol. s r.o. 2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)

Zateplovací systém

486,92

OSB deska

176,23


247,94

nosná konstrukce

114,42

parotěsná folie

42,22


88,69


203,30

sádrokartonová deska Cena celkem

1359,72

Tab.9 (cena vrstev ve skladbě stěny Avanta systéme, spol. s.r.o.)

Bezvastav, s r.o. 2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)

zateplovací systém

486,92


154,27


261,76


247,94

parozábrana

42,22

technická mezera

0


203,30


1396,41

Tab.10 (cena vrstev ve skladbě stěny Bezvastav, s.r.o.)

37

Bajulus, s r.o. 2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)


415,83

konstrukční deska

93,33


247,94

nosná konstrukce

114,42


42,22

instalační předstěna + dřevěný rošt 30x60mm

32,19

konstrukční deska

93,33


126,06

Cena celkem

1165,32

Tab.11 (cena vrstev ve skladbě stěny Bajulus, s.r.o.)

Haas Fertigbau, spol. s r.o.

2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)

zateplovaní systém

326,2


93,33


247,94

nosná konstrukce

114,42


93,33

parozábrana

42,22


126,06

Cena celkem

1043,5

Tab.12 (cena vrstev ve skladbě stěny Haas Fertgbau,spol. s.r.o.)

38

RD Rýmařov, s.r.o. 2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)


467,48


154,27

dřevěný rám

152,77

tepelná izolace

208,6

parozábrana

42,22

dřevěný rám

32,19

tepelná izolace

203,89


154,27

Cena celkem

1415,69

Tab.13 (cena vrstev ve skladbě stěny RD Rýmařov, s.r.o.)

Atrium, s.r.o. 2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)


415,83


116,06

tepelná izolace

247,94

dřevěný rám

178,13


136,06

PE folie

42,22


335,45


1471,69

Tab.14 (cena vrstev ve skladbě stěny Atrium, s.r.o.)

39

KLH 2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)

dřevěný obklad

272,31


0


39,03


155,78

tepelná izolace

178,51


134,27

tepelná izolace

178,51

parozábrana

42,22


1600


126,06

Cena celkem

2726,69

Tab.15 (cena vrstev ve skladbě stěny KLH)

Novatop 2

Popis vrstvy

Cena za 1m (Kč)


272,31


0

dřevěná lať

32,19


28,87


100


201


1724


123

dřevěný hranol

28,32


157,4

Cena celkem

2667,09

Tab.16 (cena vrstev ve skladbě stěny Novatop)

40

8 Porovnání výsledků Porovnal jsem ceny jednotlivých materiálů použitých ve skladbách na 1m2 . Z těchto cen jsem pak vykalkuloval konečnou cenu obvodové stěny na 1m2 stěny. V první tabulce jsou seřazeny skladby stěn jednotlivých systémů od nejlevnějšího po nejdražší. V druhé tabulce jsou seřazeny skladby stěn jednotlivých systémů podle součinitele prostupu tepla U. Výsledkem je seřazení od nejmenšího součinitele prostupu tepla U po největší. V poslední třetí tabulce jsou seřazeny jednotlivé systémy podle jejich tlouštěk obvodových stěn od nejtenší po nejtlustší.

Pořadí

Výrobce

2

Cena za 1m (Kč)

1.

Haas Fertigbau,spol. s.r.o.

1043,5

2.

Bajulus, s.r.o.

1165,32

3.

Avanta systeme,spol. s.r.o.

1359,72

4.

Bezvastav s.r.o.

1396,41

5.

RD Rýmařov s.r.o.

1415,69

6.

Atrium s.r.o.

1471,69

1.

Novatop

2667,09

2.

KLH

2726,69

Tab.17(hodnocení výsledků ceny bez DPH za 1m2 tloušťky stěny)

Pořadí

Výrobce

2

U=( W/m K)

1.

RD Rýmařov s.r.o.

0,16

2.

Bajulus, s.r.o.

0,18

3.

Bezvastav s.r.o.

0,19

4.-6.


0,2

4.-6.


0,2

4.-6.

Atrium s.r.o.

0,21

1.

Novatop

0,2

2.

KLH

0,21

Tab.18 (hodnocení výsledků součinitele prostupu tepla U )

41

Pořadí

Výrobce

Tloušťka ob.stěny (mm)

1.


223

2.

Bajulus, s.r.o.

263

3.

Atrium s.r.o.

287

4.

RD Rýmařov s.r.o.

297

5.

Bezvastav s.r.o.

320

6.

Avanta systéme,spol. s.r.o.

322

1.

KLH

315

2.

Novatop

352

Tab.19 (hodnocení výsledků tloušťky stěny)

Pořadí

Výrobce

Cena za 2

1m (Kč)

2

U=( W/m K)

Tloušťka ob.stěny (mm)

1.


1043,5

0,2

223

2.

Bajulus, s.r.o.

1165,32

0,18

263

3.

RD Rýmařov s.r.o.

1415,69

0,16

297

4.

Bezvastav s.r.o.

1396,41

0,19

320

5.

Avanta systéme,spol. s.r.o.

1359,72

0,2

322

6.

Atrium s.r.o.

1471,69

0,21

287

1.

KLH

2726,69

0,2

315

2.

Novatop

2667,09

0,2

352

Tab.20 (hodnocení výsledků ceny za 1m2 tloušťky stěny vztažené na tloušťku stěny a součinitele prostupu tepla U)

42

8.1 Zhodnocení výsledků Po tabulkovém seřazení je zřejmé, že nejlepší místo zaujímá firma Haas Fertigbau,spol. s.r.o. u která má nejmenší cenu za 1m2 obvodové stěny vztažené na tloušťku stěny a součinitel prostupu tepla U. Při zhodnocení výsledků byla cena masivních dřevěných konstrukcí o dost větší něž u konstrukcí rámových. Z masivních konstrukcí vyšla vyšší cena za 1m2 obvodové stěny u systému KLH, kde při stejném součiniteli prostupu tepla U=0,20 W/m2K jako má obvodová stěna systému Novatop byla cena systému KLH o téměř 60 Kč vyšší a tloušťka byla o 37 mm menší. Při zjišťování cen materiálů, které jsou obsaženy v jednotlivých skladbách jsem používal rozpočtový programu RTS Stavitel+, ve kterém jsou aktualizovány ceny materiálů na rok 2010. Velký rozdíl cen rámových konstrukcí oproti konstrukcím masivním je způsoben cenou za nosnou konstrukci této stěny. Nosný systém rámových konstrukcí se pohybuje od 100Kč do 200Kč za 1m2 stěny. Oproti tomu se masivních konstrukcí pohybují ceny panelu okolo 1500Kč za 1m2. Proto nelze srovnávat oba systému dohromady, ale každý zvlášť.

43

9 Typová dřevostavba Jako typovou dřevostavbu jsem narýsoval objekt, na který se mohou použít všechny uvedené konstrukční systémy, které v práci posuzuji. Rodinný dům je ve stylu tzv. „bungalov“.

Obr.13 (půdorys typové dřevostavby)

44

Obr.14 (pohled od jihozápadu)

Obr.15 (pohled od jihovýchodu)

45

Obr.16 (pohled od severovýchodu)

Obr.17 (pohled od severozápadu)

46

Název místnosti

Číslo

Plocha (m2)

Podlaha

Poznámka

1

Zádveří

4,57

ker.dlažba

sokl v =100

2

Sklad

4,97

ker.dlažba

sokl v =100

3

Koupelna+WC

4,98

ker.dlažba

Obklad v=2600

4

Dětský pokoj

11,05

lam.parkety

5

Ložnice

10,26

lam.parkety

6

Kuchyně

8,99

ker.dlažba

7

Obývací pokoj

25,70

lam.parkety

8

Chodba

3,42

lam.parkety

Obklad v=600

Tab.21 (legenda místností v typové dřevostavbě)

Typová dřevostavba je jednopodlažní stavba. Rozměry objektu jsou 10,485m x 8,29m a celková zastavěná plocha je 86,92m2. Podle skladeb stěn jednotlivých firem vypočítám užitnou plochu objektu. V potaz budou brány pouze obvodové stěny objektu.

10 Porovnání užitných ploch

Pořadí

Výrobce

Cena za 1m (Kč)

2

Tloušťka obv.stěny (mm)

Zastavěná

Užitná

plocha

plocha

1.


1043,50

223

86,92

73,37

2.

Bajulus, s.r.o.

1165,32

263

86,92

71,99

3.

Atrium s.r.o.

1471,69

287

86,92

71,17

4.

RD Rýmařov s.r.o.

1385,88

297

86,92

70,84

5.

Bezvastav s.r.o.

1396,41

320

86,92

70,06

7.


1359,72

322

86,92

69,99

1.

KLH

2726,69

315

86,92

70,23

2.

Novatop

2667,09

352

86,92

68,99

Tab.22 (hodnocení užitných ploch u jednotlivých firem)

47

10.1 Zhodnocení užitných ploch Z rámových konstrukcí vyšla největší užitná plocha 73,37m2 u firmy Haas Fertigbau,spol. s.r.o. Nejmenší užitnou plochu měl systém firmy Avanta systeme,spol. s.r.o. U masivních konstrukcí mi vyšlo, že větší užitnou plochu měl systém KLH oproti systému Novatop a rozdíl činil 1,24m2.

11 Kalkulace spotřeby materiálu pro typový dům Pro kalkulaci spotřeby materiálu na typový dům jsem spočítal spotřebu materiálů pro jednotlivé vrstvy u jednotlivých systémů. Kromě trámů, které budou udávány v m3 a profilů na sádrokartonové desky, které jsou udávány v bm, budou všechny ostatní materiály v m2. Ve spotřebě materiálů budou počítány jednotlivé stěny bez okenních a dveřních otvorů a za předpokladu stejné tloušťky vnitřních nosných stěn a dělících příček. Konstrukční výška stěn je 2600mm.

Avanta Systeme, spol. s r.o.

2

Popis vrstvy

Spotřeba mat. (m )


74,604

OSB deska

74,604


74,604

nosná konstrukce

2,241 m

parotěsná folie

74,604


74,604


3

266,8 bm


74,604

Tab.23 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Avanta systéme s.r.o.)

48

Bezvastav, s r.o. 2

Popis vrstvy

Spotřeba mat. (m )


74,604


74,604


2,241 m


74,604

parozábrana

74,604


3

266,8 bm


74,604

Tab.24 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Bezvastav s.r.o.)

Bajulus, s r.o. 2

Popis vrstvy

Spotřeba mat. (m )


74,604

konstrukční deska

74,604


74,604

nosná konstrukce

2,241 m


74,604

dřevěný rošt 30x60mm

0,26 m

konstrukční deska

74,604


74,604

3

3

Tab.25 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny RD Bajulus, s.r.o.)

Haas Fertigbau, spol. s r.o. Popis vrstvy

2

Spotřeba mat. (m )


74,604


74,604


74,604

nosná konstrukce

2,241 m


74,604

parozábrana

74,604


74,604

3

Tab.26 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Haas Fertigbau,spol. s.r.o.)

49

RD Rýmařov, s.r.o. Popis vrstvy

2

Spotřeba mat. (m )


74,604


74,604

dřevěný rám

1,921 m

tepelná izolace

74,604

parozábrana

74,604

dřevěný rám 40x60mm

0,345 m

tepelná izolace

74,604


74,604

3

3

Tab.27 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny RD Rýmařov, s.r.o.)

Atrium, s.r.o. Popis vrstvy

2

Spotřeba mat. (m )


74,604


74,604

tepelná izolace

74,604

dřevěný rám

2,241 m


74,604

PE folie

74,604


3

266,8 bm


74,604

Tab.28 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Atrium, s.r.o.)

KLH 2

Popis vrstvy

Spotřeba mat. (m )

dřevěný obklad

74,604


74,604


0,57 m

tepelná izolace

74,604


3

0,895 m

tepelná izolace

74,604

parozábrana

74,604


74,604


74,604

3

Tab.29 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny KLH)

50

Novatop 2

Popis vrstvy

Spotřeba mat. (m )


1,343 m

dřevěná lať

0,21 m


74,604


74,604


74,604


74,604


74,604

dřevěný hranol

3

0,432 m


3

3

74,604

Tab.30 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Novatop)

51

12 Diskuse Pro vyhodnocení jednotlivých systémů budou porovnány zvlášť masivní konstrukce a zvlášť rámové konstrukce, protože každý ze systému má jiné výhody a nevýhody. Budou srovnávány systémy vyráběné jednotlivými firmami u každého z konstrukčních systémů, které byly v práci uvedeny. Pro porovnání závislosti tlouštěk jednotlivých stěn a jejich součinitelů prostupu tepla U u rámových dřevostaveb byly vybrány systémy s minimálním a maximálním součinitelem prostupu tepla U. Jedná se o firmy RD Rýmařov s.r.o., u které pro obvodovou stěnu systému je U=0,16 W/m2K a Atrium s.r.o., u které pro obvodovou stěnu systému U=0,21 W/m2K. Tloušťky stěn byly v prvním případě (RD Rýmařov s.r.o.) 297mm, ve druhém případě (Atrium s.r.o.) 287mm. Tloušťka stěny firmy RD Rýmařov s.r.o. byla pouze o 10mm větší než tloušťka stěny firmy Atrium s.r.o., avšak součinitel prostupu tepla U se lišil o 0,5W/m2K. Z dalších údajů v tabulce 19 je vidět, že součinitel prostupu tepla U není přímo závislý na tloušťce obvodové stěny. Při shodném součiniteli prostupu tepla U=0,2W/m2K je rozdíl mezi tloušťkami obvodových stěn skoro 100mm při porovnání systémů firem Avanta systéme,spol. s.r.o. a Haas Fetigbau,spol. s.r.o.. Rozdíl v tloušťkách stěn je dán rozdíly v jejich skladbách a tloušťce fasádního zateplovacího systému. Pouze v jednom případě u firmy Haas Fertigbau,spol. s.r.o. byla obvodová stěna bez instalační předstěny z interiérové strany. Ani tloušťka samotné tepelné izolace ve fasádním systému podle údajů v tabulkách 1-8 neovlivňuje přímo hodnotu součinitele prostupu tepla U. Jeho hodnota je tedy závislá především na materiálech, použitých ve skladbě a jejich tepelné vodivosti (λ) Materiály použité ve skladbě stěn ovlivňují celkovou cenu systému. Při porovnání ceny a součinitele prostupu tepla U však opět nebyla zjištěna přímá závislost lepších tepelně technických vlastností obvodového pláště a vyšší ceny za 1m2 stěny. Když jsem porovnal systémy RD Rýmařov s.r.o. a Bezvastav s.r.o., měly nejmenší rozdíl v ceně za 1m2 stěny, ale rozdíl mezi součinitelem prostupu tepla U činil 0,3 W/m2K. Tento rozdíl byl způsoben větší tloušťkou izolace ve fasádním systému u RD Rýmařov s.r.o.. Minimální rozdíl v ceně byl způsoben navýšením ceny za nosnou konstrukci u systému Bezvastav s.r.o., který používá KVH hranoly. Tyto jsou skoro o 100Kč/1m3 dražší než řezivo, které používá pro svojí nosnou konstrukci systém RD Rýmařov s.r.o. Z hlediska užitných vlastností konstrukce je použití KVH hranolů výhodnější, nemají však vliv na hodnotu součinitele U. 52

Z výše uvedených skutečností je zřejmé, že při návrhu konstrukce obvodového pláště dřevostaveb je nutné pečlivě zvážit vlastnosti použitých materiálů v návaznosti na jejich funkci v celé skladbě. Posuzovány by měly být vlastnosti celé konstrukce z hlediska prostupu tepla, statické funkce i ceny, ale vždy v návaznostech jednotlivých oborů. U masivních dřevostaveb byly opět porovnány tloušťky stěn a jejich závislost na součiniteli prostupu tepla U. Pro posouzení byly vybrány systémy dvou firem působících na našem trhu. Byly to systémy KLH a Novatop. Při stejném součiniteli prostupu tepla U=0,2W/m2K, mají systémy KLH i Novatop rozdílnou tloušťku obvodových stěn. Tloušťka stěny u systému Novatop byla větší o 37mm, přitom tloušťka nosného vrstveného panelu ze dřeva byla u systému KLH 94mm a u systému Novatop 124mm. Tloušťky tepelných izolací se lišily o 40mm, větší byla opět u systému Novatop. Oba systémy se však lišily v materiálu pro tepelnou izolaci. U systému KLH byla použita minerální vlna, u systému Novatop dřevovláknitá deska měkká. Opět lze tedy říci, že větší tloušťka tepelné izolace neznamená lepší tepelně technické vlastnosti, stejně jako větší tloušťka vrstvy masivního dřeva. Shodně jako u rámových dřevostaveb je nutné posuzovat skladbu stěn v návaznostech na vlastnosti matriálů a jejich použití v daném případě. Celková tloušťka stěny i cena za 1m2 se lišily minimálně, součinitel prostupu tepla U byl u obou systémů shodný.

53

13 Závěr Z diskuse vyplývá, že součinitel prostupu tepla U není přímo závislý na tloušťce obvodové stěny. Na součinitel prostupu tepla U mají vliv především materiály použité ve skladbách obvodových stěn, které mají různou hodnotu tepelné vodivosti λ. Při porovnání ceny a součinitele prostupu tepla U však opět nebyla zjištěna přímá závislost lepších tepelně technických vlastností obvodového pláště a vyšší ceny za 1m2 stěny. Dražší materiály ve skladbě stěny mají vliv především na lepší užitné vlastnosti stavby. Příkladem jsou KVH hranoly ve skladbě stěny Bezvastav s.r.o., které nemají vliv na hodnotu součinitele prostupu tepla U, avšak jsou tvarově stabilnější a jejich cena je o 100Kč/1m2 vyšší, než u hranolů z rostlého dřeva o stejném průřezu. Z toho je zřejmé, že každou konstrukci je nutné vždy posuzovat jako celek, v návaznosti na její funkci v dřevostavbě a z hlediska všech návazností.

Summary The discussion shows that the heat transfer coefficient U is not directly dependent on the thickness of the rim wall. Materials used in the compositions of the external walls, which have different values of thermal conductivity λ, affect the heat transfer coefficient U. During the comparison of prices and heat transfer coefficient U, however, there was not found a direct correlation between thermal properties of building envelope and the higher price per 1m2 of wall. More expensive materials in the composition of the walls have an impact mainly on the better usage properties of the building. Examples include KVH beams in the wall composition Bezvastav Ltd., which do not affect the value of the heat transfer coefficient U, however they are dimensionally stable and the price is 100Kč/1m2 higher than solid wood beams on the same section. It is clear that any structure must always be considered as a complex, in relation to its function in the wooden construction and in terms of continuities.

54

14 Seznam použité literatury 1. KOLB , J. Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí obvodového pláště. 1. vyd. Praha: Grada publishing a.s., 2008. 380 s. stavitel. ISBN 078-80-247-2205-4.

3. VAVERKA, J.- -HAVÍŘOVÁ, Z. - -JINDRÁK, M. Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha Grada publishing a.s., 2008. 380 s. stavitel. ISBN 978-80-247-2205-4 4. HORÁČEK, P. Fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva I. dotisk 1. vyd Brno: MZLU, 2001. 128s. ISBN 80-7157-347-7 5. KOTTJÉ, Johannes. Jak se staví dřevěný dům : Od projektu k nastěhování. 1. Praha 7 : Grada Publishing, a.s., 2008. 128 s. ISBN 978-80-247-2531-4.

6. RŮŽIČKA, M. Stavíme dům ze dřeva. vyd. Praha: Grada publishing a.s., 2008 . 116s. ISBN 80-247-1461-2

15 Seznam internetových zdrojů 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

55

16 Seznam obrázků Obr.1(ukázka rámové konstrukce prováděné na staveništi - neprefabikované) Obr.2 (ukázka rámové konstrukce panelové - částečně prefabrikované) Obr.3 (ukázka rámové konstrukce panelové – prefabrikované) Obr.4 (ukázka masivní konstrukce) Obr.5 (skladba stěny Avanta systeme s.r.o.) Obr.6 (skladba stěny Bezvastav, s.r.o.) Obr.7 (skladba stěny Bajulus, s.r.o.) Obr.8 (skladba stěny Haas Fertigbau,spol s.r.o.) Obr.9 (skladba stěny RD Rýmařov, s.r.o. Obr.10 (skladba stěny Atrium, s.r.o.) Obr.11 (skladba stěny KLH)¨ Obr.12 (skladba stěny Novatop) Obr.13 (půdorys typové dřevostavby) Obr.14 (pohled od jihozápadu) Obr.15 (pohled od jihovýchodu) Obr.16 (pohled od severovýchodu) Obr.17 (pohled od severozápadu)

56

17 Seznam tabulek Tab.1 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Avanta systéme s.r.o.) Tab.2 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Bezvastav s.r.o.) Tab.3 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Bajulus, s.r.o.) Tab.4 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Haas Fertigbau,spol. s.r.o.) Tab.5 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny RD Rýmařov, s.r.o.) Tab.6 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Atrium, s.r.o.) Tab.7 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny KLH) Tab.8 (tloušťky jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Novatop) Tab.9 (cena vrstev ve skladbě stěny Avanta systéme, spol. s.r.o.) Tab.10 (cena vrstev ve skladbě stěny Bezvastav, s.r.o.) Tab.11 (cena vrstev ve skladbě stěny Bajulus, s.r.o.) Tab.12 (cena vrstev ve skladbě stěny Haas Fertgbau,spol. s.r.o.) Tab.13 (cena vrstev ve skladbě stěny RD Rýmařov, s.r.o.) Tab.14 (cena vrstev ve skladbě stěny Atrium, s.r.o.) Tab.15 (cena vrstev ve skladbě stěny KLH) Tab.16 (cena vrstev ve skladbě stěny Novatop) Tab.17(hodnocení výsledků ceny bez DPH za 1m2 tloušťky stěny) Tab.18 (hodnocení výsledků součinitele prostupu tepla U ) Tab.19 (hodnocení výsledků tloušťky stěny) Tab.20 (hodnocení výsledků ceny za 1m2 tloušťky stěny vztažené na tloušťku stěny a součinitele prostupu tepla U) Tab.21 (legenda místností v typové dřevostavbě) Tab.22 (hodnocení užitných ploch u jednotlivých firem) Tab.23 (spotřeba materiálu u jednotl. vrstev ve skladbě stěny Avanta systéme s.r.o.) Tab.24 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Bezvastav s.r.o.) Tab.25 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny RD Bajulus, s.r.o.) Tab.26 (spotřeba materiálu u jednotl. vrstev ve skladbě stěny Haas Fertigbau,spol. s.r.o.) Tab.27 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny RD Rýmařov, s.r.o.) Tab.28 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Atrium, s.r.o.) Tab.29 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny KLH) Tab.30 (spotřeba materiálu u jednotlivých vrstev ve skladbě stěny Novatop)

57

Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav základního zpracování dřeva

Recommend Documents