Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Projekt půdní vestavby malometrážního bytu Diplomová práce Brno 2010 Bc. Stanislav Pospíšil

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

Projekt půdní vestavby malometrážního bytu

Diplomová práce

Brno 2010

Bc. Stanislav Pospíšil -1-

Čestné prohlášení Čestně prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Projekt půdní vestavby malometrážního bytu zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendlovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne…………………………………….podpis studenta

-2-

Poděkování Tímto bych chtěl poděkovat svým rodičům za jejich podporu mého studia na Mendelově univerzitě v Brně. Paní doc. Dr. Ing. Zdeňce Havířové za cenné informace, rady a připomínky při vypracování diplomové práce. Své přítelkyni Ing. Michaele Velíškové chci poděkovat za pomoc při psaní mé diplomové práce.

-3-

Jméno: Bc. Stanislav Pospíšil Název diplomové práce: Projekt půdní vestavby malometrážního bytu

Abstrakt: Cílem diplomové práce je vytvořit projektovou dokumentaci půdní vestavby do stávajícího krovu malometrážního bytu. První část práce je zaměřena na popis stávajícího stavu bytu a součastně zpracovává návrh dispozičního řešení půdní vestavby. Druhá část popisuje vybrané materiály použité při realizaci půdní vestavby. Zároveň je v ní zpracován návrh dřevěného vřetenového schodiště doplněný o výkresovou dokumentaci. Tato část též obsahuje výpočet tepelné izolace a návrh skladby jednotlivých stavebních konstrukcí. V závěru práce jsem provedl cenovou kalkulaci použitých stavebních materiálů. Klíčová slova: Půdní vestavba, malometrážní byt, tepelná izolace, dispoziční řešení.

Name: Bc. Stanislav Pospíšil Title of the diploma work: Design of loft built-in in small yardage flat

Abstract: The target of this diploma thesis is to create a design documentation of a loft built-in into the existing roof truss of a small yardage flat. The first part of the thesis is focused on a description of existing flat conditions and it deals with the project of a disposition arrangement of the loft built-in. The second part describes materials applied during the loft built-in implementation. It includes a calculation of thermal insulation and a plan of composition of individual building structures. Further there is a design of wooden newel staircase elaborated here which design is completed by a drawing documentation. At the end of the thesis there is a price calculation of civil materials elaborated. Key words: Loft built-in, small yardage flat, thermal insulation, disposition arrangement. -4-

Obsah  1 

Úvod.................................................................................................... 1-- 7 - 

2 

Cíl práce .............................................................................................. 2-- 8 - 

3 

Metodika ............................................................................................. 3-- 9 - 

4 

Součastný stav řešené problematiky ................................................. 4-- 10 -  4.1 

Popis bytu ...................................................................................... 4-- 10 - 

5 

Dispoziční řešení malometrážního bytu ........................................... 5-- 13 - 

6 

Podmínky pro realizaci půdní vestavby ............................................ 6-- 15 -  6.1 

Zhodnocení stávajících prostorů ................................................... 6-- 15 - 

6.2 

Ohlášení stavby stavebnímu úřadu................................................ 6-- 16 - 

6.3 

Statické posouzení budování vestavby.......................................... 6-- 16 - 

7 

Prostorové řešení půdní vestavby ..................................................... 7-- 17 -  7.1 

Rozměrová a stavební dispozice půdního prostoru ....................... 7-- 17 - 

7.2 

Požadavky na obytné místnosti ..................................................... 7-- 17 - 

7.3 

Požadavky na dispoziční řešení prostoru půdní vestavby ............. 7-- 18 - 

7.4 

Dispoziční řešení půdního prostoru .............................................. 7-- 19 - 

8 

Materiály použité pro stavbu podkroví ............................................. 8-- 20 -  8.1 

Tepelná izolace.............................................................................. 8-- 21 - 

8.2 

Obklady stěn a stropu .................................................................... 8-- 22 - 

8.3 

Systém suché podlahy ................................................................... 8-- 23 - 

8.4 

Difúzní fólie a parozábrana ........................................................... 8-- 25 - 

8.5 

Výplně stavebních otvorů ............................................................. 8-- 26 - 

8.6 

Sádrokartonářské profily ............................................................... 8-- 29 - 

8.7 

Spojovací prvky ............................................................................ 8-- 29 - 

9 

Schodiště ........................................................................................... 9-- 30 -  9.1 

Výpočet schodiště ......................................................................... 9-- 30 - 

9.2 

Volba konstrukčního řešení schodiště ........................................... 9-- 32 - 

-5-

9.2.1  Pravoúhlé schodiště ................................................................. 9-- 32 -  9.2.2  Vřetenové schodiště ................................................................ 9-- 33 -  9.3  10 

Konstrukční provedení schodiště .................................................. 9-- 33 -  Návrh tepelné izolace...................................................................... 10-- 35 - 

10.1 

Výpočet prostupu tepla střešním pláštěm sedlové střechy ...... 10-- 36 - 

10.2 

Výpočet prostupu tepla stropní konstrukce půdní vestavby .... 10-- 39 - 

10.3 

Výpočet prostupu tepla obvodovou stěnou stavby .................. 10-- 41 - 

11 

Skladba konstrukcí půdní vestavby ................................................ 11-- 43 - 

11.1 

Dělící příčky ............................................................................ 11-- 43 - 

11.2 

Šikmá střecha........................................................................... 11-- 43 - 

11.3 

Vodorovné konstrukce............................................................. 11-- 44 - 

12 

Návrh otopné soustavy.................................................................... 12-- 45 - 

12.1 

Výpočet celkových tepelných ztrát místnosti .......................... 12-- 45 - 

12.1.1  Tepelná ztráta prostupem .................................................... 12-- 45 -  12.1.2  Tepelná ztráta infiltrací ....................................................... 12-- 46 -  12.1.3  Tepelná ztráta větráním ....................................................... 12-- 47 -  12.2 

Návrh otopného tělesa ............................................................. 12-- 48 - 

12.2.1  Výpočet redukčního faktoru teplotního spádu .................... 12-- 48 -  12.2.2  Dimenzování otopných těles pro jednotlivé místnosti ........ 12-- 49 -  13 

Kalkulace spotřeby materiálů ......................................................... 13-- 50 - 

14 

Diskuze ........................................................................................... 14-- 52 - 

15 

Závěr ............................................................................................... 15-- 54 - 

16 

Literatura ......................................................................................... 16-- 57 - 

17 

Seznam tabulek ............................................................................... 17-- 59 - 

18 

Seznam příloh ................................................................................. 18-- 60 - 

-6-

1

Úvod

V mnoha rodinných domech, chalupách, ale i rekreačních domcích se nacházejí nevyužité půdní prostory, které se stávají ideálním místem pro hromadění starých věcí. Zároveň se v rodinném domě tísní početná dvougenerační rodina. Stavba nového domu pro mladé novomanžele je finančně a časově náročná. Nelze opomenout i nutnost vhodného pozemku. Může nastat také opačná situace. Mladá rodina uvažuje s výstavbou dvougeneračního domu. Ale co když děti opustí rodné hnízdo? Velký dům zůstane prázdný. V těchto případech se snadno zrodí myšlenka stavby podkrovních místností. Za vhodných okolností je realizace půdní vestavby snadné ekonomické řešení rozšíření bytu o další obytné místnosti. Tato alternativa je zpravidla levnější než přístavba objektu v přízemí. Není potřeba provádět zemní práce, nemusí se dělat vodotěsné izolace, omítky a vnější obklady. Celkové náklady na 1 m3 jsou mnohem nižší. Realizace vestavby podkroví nemusí být vždy snadnou a jednoduchou záležitostí. Mnohdy vyžaduje značné zásahy do konstrukce krovu, které při špatném provedení mohou mít fatální následky. Uvedený případ se týká hlavně starých rodinných domů. Další problémy vznikají z neodborně provedené tepelné izolace stavby nebo z nevhodně použitých materiálů. Proto je vhodné se při realizaci projektu půdní vestavby poradit s odborníkem. Ten dokáže adekvátním způsobem posoudit stávající situaci, navrhnout vhodné řešení projektu včetně všech důležitých detailů, které laik snadno přehlédne. Stejně tak dokáže poradit s výběrem vhodných stavebních materiálů. Za těchto okolností si pak může být uživatel podkrovních místností jistý, že od svých vynaložených investic získá plnohodnotné bydlení.

-7-

2

Cíl práce

Cílem mé diplomové práce bude vypracování projektové dokumentace pro realizaci půdní vestavby malometrážního bytu do stávajícího půdního prostoru. V práci bude navrženo dispoziční řešení nově vzniklých místností a proveden výběr vhodných materiálů a stavebně-truhlářských výrobků pro jejich realizaci. Na začátku práce se udělá výpočet skladby střešního pláště a stropu půdní vestavby z hlediska požadavků na tepelnou ochranu budov podle normy ČSN 73 0540 1-4: Tepelná ochrana budov – Část 1-4. Současně bude proveden výpočet otopné soustavy s ohledem na rozšíření obytných prostor o půdní vestavbu. Na všechny použité materiály a prvky bude sestavena cenová kalkulace. Práce bude doplněna výkresovou dokumentací stávajícího domu a půdní vestavby. Součástí diplomové práce bude také návrh dřevěného schodiště do půdního prostoru včetně potřebných výpočtů a výkresové dokumentace. Statický výpočet stropní krovové konstrukce v práci řešen nebude, protože při realizaci malometrážního domu bylo plánováno s budoucí výstavbou půdní vestavby.

-8-

3

Metodika

V diplomové práci bude popsán malometrážní dům a stávající stav půdního prostoru. V první části vypracuji seznam použitých materiálů a skladeb stavebních konstrukcí. Součastně s ním popíši dispoziční řešení místností v přízemí domu a provedu nutné změny některých místností z důvodu stavebních úprav. Stávající stav znázorním ve výkresové dokumentaci. V druhé části práce provedu návrh dispozičního řešení obytných místností půdní vestavby do stávajícího krovu střechy s ohledem na normu ČSN 73 4301: Obytné budovy. Dále vyberu vhodný materiál pro realizaci. V následujícím kroku navrhnu skladby střešní konstrukce a stropu podkroví takovým způsobem, aby vyhověly potřebám normy ČSN 73 0540-3: Tepelná ochrana budov - Část 3. Požadavky. Dispoziční řešení místností, skladby stěn a konstrukční detaily znázorním ve výkresové dokumentaci. Ve výkresové dokumentaci také vyřeším přístup do půdního prostoru dřevěným schodištěm, který doplním o výkresovou dokumentaci. Ve třetí části provedu návrh otopné soustavy podkrovních místností. Přitom vycházím z výpočtu celkových tepelných ztrát obytných prostor. V poslední části práce udělám cenovou kalkulaci materiálu a stavebně truhlářských prvků použitých pro realizaci stavby. Ceny materiálů získám z cenových nabídek firem. K popisu vlastností materiálu využiji technickou dokumentaci výrobních firem. Ve své práci budu vycházet z manuálů firem Rockwool, Rigips a Cechu sádrokartonářů České republiky.

-9-

4

Součastný stav řešené problematiky

Objekt malometrážního bytu, ve kterém se provádí půdní vestavba, je součástí bytových jednotek postavených v malé obci na Žďárské vrchovině. Projekt bytů byl realizován za účelem podpory rozvoje obce a slouží jako rozjezdové byty pro mladé rodiny. Svému účelu bylo přizpůsobeno vnitřní řešení bytů, které mají obytnou plochu do 60 m2. Realizátor stavby již počítal s možností rozšíření obytné plochy o půdní vestavbu. Záměru bylo podřízeno konstrukční řešení domu a volba materiálu pro stavbu. I když se jedná o přízemní byt, je půdní prostor plně připraven pro realizaci půdní vestavby. Urbanistická a architektská koncepce vychází především z přírodních a technických podmínek. V celkové koncepci jsou zohledněny představy vedení obce a podmínky pro výstavbu v CHKO Žďárské vrchy. Jednou ze základních podmínek bylo vhodné architektonického provedení do stávající zástavby obce, kdy se architekt snažil navodit dojem původního statku. Stavba je navržena do tvaru L a spolu se sousední stavbou stejného charakteru vytváří dojem dvora se zachovaným dominantním javorem. 4.1

Popis bytu

Jedná se o stavbu přízemního rodinného domu, který má tři bytové jednotky. Celý dům je napojený na stávající rozvody inženýrských sítí. Základy jsou vyrobeny z podkladního betonu B 13,5. Tvoří je základový pas, který je spojen s podkladovým betonem. Pod základovým pasem je proveden zhutněný podsyp ze štěrkové frakce. Na podkladovém betonu je umístněna separační geotextílie a na ní v jedné vrstvě položena hydroizolační fólie Penetrol 750. Následuje zatěžovací vrstva z betonové mazaniny tloušťky 50 mm. Na ní je provedena skladba podlahy. Obvodové zdivo je postaveno z cihelných bloků Porotherm 44 Si s použitím tepelné izolační malty Porotherm TM. První vrstva zdiva na základové konstrukci je zděna z cihel Porotherm 36,5 P+D dodatečnou tepelnou izolací a kontaktním fasádním systémem, který přechází na konstrukce základového pasu. Zdivo u štítů na úrovni kleštin je zděno z cihel Porotherm 25 P+D. Vnitřní nosné zdivo je z cihel Porotherm 25 P+D a 17,5 P+D. Příčky jsou z cihel Porotherm 11,5 P+D a 6,5 P+D. Stropní konstrukce nad jednotlivými podlažími je navržena jako železobetonová monolitní deska, z betonu B30 a s výztuží ocel třídy 10505. Konstrukčně se jedná o - 10 -

prosté nebo spojité desky uložené po celém obvodu. Tímto způsobem provedená konstrukce zajistí dostatečnou stropní nosnost. Součástí železobetonové stropní desky jsou ztužovací věnce v úrovni stropu prvního nadzemního patra. Aby mohly plnit svoji funkci, mají výztuž 4xR12 a třmínky E6 po 200 mm. Ztužovací věnce jsou umístněny po obvodových i vnitřních nosných zdech. Venkovní fasáda je opatřena tepelně izolační omítkou Porotherm TO s cementovým nástřikem a uzavřena další vrstvou Porotherm Universal. Střecha rodinných domků má sedlovou konstrukci a vnitřními štítovými zdmi jednotlivých bytových jednotek se člení do menších celků. Členění rozděluje celý půdní prostor do samostatných částí. V současné době jsou prostory převážně využívány ke skladování sezónních věcí. Hambalková konstrukce střechy je tvořena deseti páry krovů, vzájemně spojených hambálky. Krokve o rozměrech 160x100 mm a délce 6650 mm jsou situovány na svoji výšku s osovou roztečí 900 mm. Hambálek, vyroben ze dvou hranolků o rozměrech 60x180 mm, je oboustranně přichycen ke krokvím pomocí ocelového šroubu ve výšce 2700 mm nad stávající podlahou. Krokve jsou umístněny na dvou pozednicích o rozměrech 160x160 mm. Celá střešní konstrukce je položena na zděné stěně vysoké 520 mm, do které je uchycena ocelovými šrouby. Z vnější části krokve je položena parozábrana. Na krokvích jsou rovnoběžně s jejich podélnou osou umístněny kontra latě. Do kontra latí jsou uchyceny střešní latě pro položení krytiny. Krytina objektu je zhotovena z betonových tašek Bramac - Moravská taška Plus v barvě červenohnědé uložených na dřevěných střešních latích o rozměrech 40x60 mm. Je provedena jako systém střešního pláště s využitím všech doplňkových prvků zaručující bezpečnost a životnost střešního pláště. Střecha

je

zhotovena

jako

jednoplášťová.

Původní

projekt

stavby

malometrážního domu počítal s realizací půdní vestavby, proto je stávající konstrukce střechy řešena pro možnost zhotovení dvouplášťové odvětrané střechy. Pro přívod vzduchu jsou v římse střechy umístěny větrací mřížky, které slouží jako ochrana proti pronikání nečistot, drobných hlodavců a ptactva do vnitř. Pro zajištění bezpečnosti v zimním období jsou v ploše střechy dle technologických podkladů výrobce rozmístněny protisněhové tašky. Vstupy do budovy, kde nebezpečí pádu sněhu je největší, mají ochranu z trubkových sněholamů. Ukončení střechy je řešeno krajovými taškami.

- 11 -

Okenní otvory mají osazení pětikomorovými plastovými okny z PVC profilu zasklené izolačním dvojsklem s nerezovým rámečkem Ug=1,1 W/m2K. Provedení oken dodržuje požadavek normy ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky na součinitel prostupu tepla celého okna Uw=1,7W/m2K. Zasklení balkonových dveří je z důvodu bezpečnosti užívání dle zákona č. 22/1997 Sb. provedeno bezpečnostním sklem. Okna i balkonové dveře mají z vnější strany barevnou úpravu fólie v odstínu tmavý dub. Stejné materiálové provedení mají i hlavní vstupní dveře do celého bytového objektu, které se řídí normou ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov – část 2: Požadavky na součinitel prostupu tepla celých dveří Uw=1,7W/m2K. Prvek je navíc opatřen bezpečnostním sklem a bezpečnostním kováním. Při návrhu teplené izolace objektu se vycházelo z normy ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov – část 2.: Požadavky. Na izolaci podlah místností v přízemí je použit polystyrén EPS 100S tloušťky 70 mm. Teplená izolace se skládá ze dvou vrstev. První vrstva, tloušťky 50 mm, je křížem překryta druhou vrstvou o tloušťce 20 mm. Křížení spár obou vrstev zaručuje maximální tepelnou izolaci a zabraňuje úniku tepla v místě napojení izolačního materiálu. Na obvodové zdi je nalepený a talířovými hmoždinkami kotvený tepelný izolant z extrudovaného polystyrénu o tloušťce 50 mm. Pro zajištění dostatečné tuhosti a ochrany proti povětrnostním podmínkám, je tepelný izolant překryt tenkou vrstvou omítky. Mezi okenní překlady je vložena tepelná izolace z pěnového polystyrénu tloušťky 75 mm. Ostění a parapety mají v místě vybrání cihel Porotherm Si vlepeny pruhy tepelné izolace z extrudovaného polystyrénu tloušťky 30 mm. Železobetonová deska stropu má ochranu z věncovky Porotherm a tepelnou izolaci z pěnového polystyrénu tloušťky 150 mm. Ostatní železobetonové věnce po obvodovém zdivu jsou chráněny věncovkou a tepelnou izolací tloušťky 75 mm.

- 12 -

5

Dispoziční řešení malometrážního bytu

Dispoziční řešení vyjadřuje rozvrhnutí místností podle rozměrů prostoru, potřeb obyvatel a požadavků norem. Návrh podkroví je umístěn do půdního prostoru malometrážního bytu s rozlohou do 60 m2, který je součástí komplexu tří bytových jednotek rozmístěných do tvaru písmene Y. Všechny byty jsou vzájemně propojeny společnou chodbou, jejíž součástí jsou hlavní vstupní dveře. Chodba má ještě jeden - zadní vchod, který vede do společných prostor určených k odpočinku obyvatel (Výkres č. 1). Bytové jednotky obsahují stejné místnosti, které jsou rozmístněny podle základního schématu a mají podobné rozměry podlahových ploch. Vzhledem k různé orientaci jednotlivých bytů k světovým stranám se jejich vnitřní uspořádání vzájemně liší. Hlavní koncept však mají společný. Místností je celkem pět: kuchyň s jídelnou, dětský pokoj, ložnice, toaleta a koupelna. Ložnice, toaleta a koupelna jsou spojeny s chodbou; kuchyň s jídelnou a dětský pokoj jsou propojeny dveřmi. Předsíň se skříněmi není součástí obytné plochy bytu, neboť se nachází před vstupními dveřmi. Kuchyň s jídelnou je kromě oken prosvětlena balkónovými dveřmi vedoucími na terasu zahrady. Jednotlivé místnosti přízemí a jejich rozměry jsou uvedeny v Tabulce č. 1:

Číslo Název místnosti místnosti

Rozměry místnosti [m] délka

šířka

výška

Plocha [m2]

Okna šířka

výška

počet

m2

A1.01

předsíň

2050

1800

2600

3,69

0

A1.02

chodba

3800

3750

2600

4,46

0

A1.03

ložnice

3800

3750

2600

12,87

1200

1500

1

1,8

A1.04

obývací kuchyň

4625

4200

2600

18,9

1200

1500

1

1,8

1800

2350

1

4,23

4500

3675

2600

16,54

1200

1500

1

1,8

A1.06

dětský pokoj WC

1500

925

2600

1,39

600

600

1

0,36

A1.07

koupelna

2500

2175

2600

5,44

1200

600

1

0,72

A1.05

Tabulka č. 1: Stávající dispoziční řešení přízemí bytu

- 13 -

Realizace půdní vestavby zásadním způsobem změní funkce několika místností. Největší změna nastane u místnosti A1.05, která se z dětského pokoje změní na obývací pokoj. V místnosti bud umístněno schodiště do půdního prostoru. Z neprůchozí místnosti se stane průchozí a norma ČSN 7304301: Obytné místnosti nedovoluje podobné místnosti užívat ke spánku. Dětský pokoj se přestěhuje do půdní vestavby. Další změna bude u místnosti A1.03, kde po přemístění ložnice zde vznikne pracovna s možností přespání návštěv (Výkres č. 2). Nové dispoziční řešení bytu je uvedeno v Tabulce č. 2.

Číslo Název místnosti místnosti

Rozměry místnosti [m] délka

šířka

výška

Plocha [m2]

Okna šířka

výška

počet

m2

A1.01

předsíň

2050

1800

2600

3,69

0

A1.02

chodba

3800

3750

2600

4,46

0

A1.03

pracovna

3800

3750

2600

12,87

1200

1500

1

1,8

A1.04

obývací kuchyň

4625

4200

2600

18,9

1200

1500

1

1,8

1800

2350

1

4,23

4500

3675

2600

16,54

1200

1500

1

1,8

A1.06

obývací pokoj WC

1500

925

2600

1,39

600

600

1

0,36

A1.07

koupelna

2500

2175

2600

5,44

1200

600

1

0,72

A1.05

Tabulka č. 2: Nové depoziční řešení přízemí bytu

- 14 -

6

Podmínky pro realizaci půdní vestavby

Potřebuje-li investor rozšířit svůj dům o obytné místnosti, je stavba podkroví téměř ideálním řešením. Odpadají náklady na pozemek, inženýrské sítě a výdaje za materiál jsou řádově nižší. Přitom se získá mnoho čtverečních metrů obytné plochy. Stavba podkroví však s sebou nese mnohá úskalí. Problémy se mohou objevit u výstavby starších domů, kdy s půdní vestavbou není počítáno. Ale ani u nových domů investor nemá často vyhráno. Na začátku každého projektu půdní vestavby se musí učinit několik kroků, které zaručí, že obytné prostory budou svoji funkci plnit správným způsobem. 6.1

Zhodnocení stávajících prostorů

Před samotným začátkem realizace projektu jsem musel posoudit, zda je byt vhodný pro stavbu podkroví. Mezi základní kritéria, která bylo nutné zvážit, patří: umístnění objektu, jeho orientace vůči světovým stranám a celkové oslunění objektu. Dále jsem věnoval pozornost posouzení technických vlastností domu. U ní jsem studoval instalaci, konstrukční provedení krovu střechy a snadnou přepravu stavebního materiálu do prostor nově vzniklého podkroví. Nezapomněl jsem na zhodnocení kapacity přípojek vody, kanalizace, plynu a elektrické energie. Dále jsem se zaměřil na rozměry půdního prostoru a provedení krovu střechy. Mezi základní rozměry patří světlá výška místnosti. Výška se měří jako vzdálenost mezi vazným trámem a kleštinou. Přípustné minimum je 2300 mm, optimální výška je 2600 mm. Je-li míra nízká, musí se kleštiny posunout nahoru. V opačném případě, je-li vzdálenost od podlahy po kleštiny příliš velká, je vhodné provést snížení stropu pomocí podhledu. V prostoru půdy je výška od podlahy po spodní hranu hambálků 2 700 mm. Rozměr dostatečně vyhovuje pro stavbu podkroví. Dispoziční řešení místností, jejich orientace ke světovým stranám, je do značné míry omezeno rozmístěním plných vazeb a polohou přístupového schodiště. Pásky, vzpěry, sloupky, kleštiny a vazné trámy také omezují svobodnou vůli při řešení projektu půdní vestavby. Toto omezení se však dá často vyřešit vhodnou konstrukční úpravou stávající stropní konstrukce (HÁJEK, V., Vestavba podkroví. 1996). Stávající hambalková konstrukce střechy dovoluje provést realizaci stavby bez úprav a zároveň neomezuje volbu dispozičního rozmístnění místností.

- 15 -

6.2

Ohlášení stavby stavebnímu úřadu

Povinnost ohlášení stavby na stavebním úřadě se vztahuje pouze na vestavby a stavební úpravy změn vnitřního uspořádání stavby, které nemění její vzhled, nezasahují do nosných konstrukcí a nemění způsob užívání stavby. Není-li splněna podmínka pro ohlášení stavby, podává investor na stavební úřad žádost o stavební povolení. U půdní vestavby platí zásada zachování výšky hřebene střechy, jejího spádu a výšky římsy k okolním domům. V opačném případě se už nejedná o vestavbu, ale o nástavbu a stavba podléhá stavebnímu řízení (DRÁBEK. P., Vestavba podkroví III. 2002). Realizace půdní vestavby splňuje podmínky pro ohlášení stavby na stavebním úřadě. Pro ohlášení stavby je nutno připravit dokumenty, které obsahují název objektu, na kterém úpravy budou provedeny, jejich druh, rozsah a účel. Součástí jsou i výkresy s technickým popisem. Zároveň je potřeba si od majitele domu vyžádat vlastnické nebo jiné právo k používání objektu. V případě, že je nutné žádat o stavební povolení, připraví se dokumenty obsahující projektovou dokumentaci, která se vyhotoví projektantem s autorizací. Zároveň se opatří stanovisko ústavu památkové péče, posudek hygienika, stanovisko odboru energetiky a dopravy, stanovisko dodavatele elektrické energie k požadovanému příkonu a souhlas s odběrem plynu. V případě vytápění plynovým topením odborná firma vypracuje posudek kouřové cesty, své stanovisko vyjádří i záchranný hasičský zbor a vodárny. 6.3

Statické posouzení budování vestavby

Veškeré stavební úpravy související s půdní vestavbou musí být provedeny tak, aby zatížení působící na objekt v průběhu jeho úprav a po dobu užívání neměla za následek snížení statické stability a spolehlivosti pod mez únosnosti konstrukce objektu. U objektu stavby, objektů k němu připojených a u instalovaného zařízení nesmí dojít následkem deformace nosné konstrukce k většímu stupni nepřípustného přetvoření a poškození. Rekonstrukce domu musí proběhnout takovým způsobem, aby byla v případě jeho požáru zachována nosnost a stabilita nosných konstrukcí (BARTÁK, K., Vestavba podkroví II. 1999). Vzhledem k okolnostem, že se jedná o stavbu starou jen několik málo let, nebylo nutné, abych prováděl statické posouzení domu.

- 16 -

7

Prostorové řešení půdní vestavby

Velikost, tvar a počet místností v podkroví jsou ovlivněny mnoha faktory. Mezi nejdůležitější patří velikost a tvar půdorysné plochy. Ty jsou dány konstrukčním systémem střechy, umístněním vstupu do půdního prostoru, počtem a rozmístněním stávajících světlíků, počtem a rozmístěním komínů a odvětráním půdního prostoru apod. Sklon střechy také hraje svoji nezastupitelnou roli. Nejvhodnější jsou sedlové střechy hambálkové konstrukce se sklonem 45o, které umožňují využít celou půdní plochu. U valbové střechy lze využít jen střední část půdních prostor (HÁJEK, V., Vestavba podkroví. 1996). Dalším důležitým parametrem při navrhování místností je jejich funkce a počet obyvatel. 7.1

Rozměrová a stavební dispozice půdního prostoru

Půdní prostor má délku 8000 mm a šířku 8500 mm. Výška od podlahy po spodní hranu hambálku je 2700 mm. Ve venkovní štítové stěně se nachází dvě plastová okna o rozměrech 900x1200 mm, která se využijí k osvětlení dětských pokojů. Po levé straně, ve vzdálenosti 3500 mm směrem od štítové stěny, je ve stropu vytvořený otvor pro schodiště o rozměrech 3675x1000 mm. Schodiště zatím není v bytě zhotoveno. Jeho realizace bude součástí výstavby půdní vestavby. Druhá štítová stěna, která je společná se sousední bytovou jednotkou, má průchozí otvor do sousedního prostoru. Z důvodu absence schodiště je nyní otvor důležitý pro vstup na půdu. Po montáži již nebude schodiště potřeba a otvor se zazdí. 7.2

Požadavky na obytné místnosti

Požadavky na obytné místnosti uvádí norma ČSN 73 4301: Obytné místnosti. Nejmenší plocha obytných místností je 8 m2. Musí být dostatečně osvětlena denním světlem, dostatečně vytápěna s regulací tepla a vybavena přímým větráním. Rozměry každé místnosti závisí na dvou faktorech: na využití místnosti a na počtu uživatelů místnosti. Obývací pokoj může být členěn na různé části s funkční diferencí. Jeho šířka nesmí být menší než 3 300 mm. Dalším příkladem je ložnice. Místnost určená pro spaní plní pouze jednu funkci. Normou je také dána nejmenší šířka jednolůžkových ložnic na 1 950 mm a šířka dvojlůžkových ložnic na 2 400 mm.

- 17 -

V bytě se třemi a více místnostmi musí být pro spaní určen samostatný pokoj. Ve vícepokojových bytech by měla mít jedna místnost takové rozměry, aby se do ní vešlo manželské dvojlůžko a dětská postýlka. V žádné místnosti by neměli spát víc než dvě osoby. Místnost určená pro spaní nesmí sloužit jako průchod do dalšího pokoje nebo části bytu krom případu, kdy průchod slouží uživatelům ložnice. Světlá výška podkrovních místností musí být nejméně 2 300 mm. V místnostech se zkoseným stropem musí dosahovat nejméně nad jednou polovinou podlahové plochy, která je vymezena rovinou kolmou k rovině podlahy a protíná rovinu zkoseného stropu ve výšce 1 300 mm nad podlahou. Je-li podkrovní místnost určena pro spaní jedné osoby, musí být její objem nejméně 20 m3; pro spaní dvou osob se objem prostoru zvětšuje na 30 m3. V každém bytě musí být minimálně jedna koupelna a jedna toaleta. U více podlažních bytů je toaleta umístěna na každém podlaží. Jedna toaleta se nachází v samostatné místnosti. Druhá toaleta, většinou umístěna v patře, může být v prostoru určeném pro osobní hygienu. Všechny místnosti je důležité dostatečně proslunit denním světlem. Byt se považuje za dostatečně prosluněný tehdy, je-li součet podlahových ploch prosluněných místností roven nejméně jedné třetině součtu všech jeho obývacích místností. 7.3

Požadavky na dispoziční řešení prostoru půdní vestavby

Při návrhu na rozmístnění jednotlivých místností je účelné brát zřetel na jejich funkci a orientaci na světové strany. Obývací prostory a dětské pokoje by měly být orientovány na jižní stranu; kuchyně, ložnice a pracovny na sever. Odchylka od správné světové strany by neměla přesáhnout více než 30o. Klidové zóny, ložnice, pokoje a pracovny je vhodné umísťovat na stranu domu nepřiléhající od ulice. Různé tvary, konstrukční provedení střechy a její zešikmení dávají prostor zajímavým designovým řešením podkrovního bytu. Zároveň jsou ale zdrojem mnoha omezení, které při řešení běžného obytného prostoru nenastanou. Často je nutné vyrobit nábytek na míru, což může například u kuchyní činit značné problémy. Je také třeba respektovat sklon střechy, polohu střešních oken a vikýřů. Jako úložný prostor se většinou používají vestavěné skříně umístněné do šikmých ploch střechy. Aby se maximálním způsobem ušetřil prostor v malých místnostech, mají často vestavěné skříně posuvné dveře.

- 18 -

Problémy mohou nastat také u umístnění lůžkového nábytku. Příliš nízká šikmina střechy bývá příčnou omezení při lehání, ale hlavně při vstávání z postele. Rozespalý člověk se v nízkém prostoru snadno zraní. 7.4

Dispoziční řešení půdního prostoru

Realizací půdní vestavby dojde k rozšíření obytné plochy malometrážního bytu z původních 59,6 m2 na 123,5 m2, což je více než dvojnásobné navýšení. Z malometrážního bytu se stane byt s průměrnou velikostí pro tři a více člennou rodinu. Nové místnosti půdní vestavby umístním do nevyužívaného půdního prostoru, kde vznikne chodba, ložnice, dva dětské pokoje, pracovna a hygienická místnost s toaletou a koupelnou. Místnosti jsou navrhovány s ohledem na normu ČSN 73 4301: Obytné místnosti. Kvůli jednoduššímu napojení vody a odpadního potrubí je koupelna s WC umístěna nad stávající koupelnou v přízemí. Rozvržení ostatních místností vychází z dispoziční možnosti půdy, která je omezena polohou a rozměry otvoru pro montáž schodiště. Byt je vytápěn plynovým kotlem Protherm Tiger. Proto zde není komín, ale pouze zařízení na odvod spalin o průměru 120 mm, které prochází půdním prostorem. Potrubí bude ukryto ve společné stěně ložnice a koupelny (Výkres č. 3). V Tabulce č. 3 je přehled nově vzniklých místností: Rozměry místnosti

Okna

Číslo místnosti

Název místnosti

délka

šířka

výška

Plocha (m2)

B2.01

Chodba

4865

4130

2515

12,49

B2.02

Ložnice

4130

3060

2515

12,64

780

1400

2

2,18

B2.03

Pokoj 1

4200

2525

2515

10,6

780

1400

1

1,09

900

1200

1

1,08

780

1400

1

1,09

900

1200

1

1,08

B2.04

Pokoj 2

3725

2525

2515

9,4

šířka

výška

počet

m2

0

B2.05

Pracovna

3925

3390

2515

13,3

780

1400

2

2,18

B2.06

Koupelna+WC

3335

1630

2515

5,45

500

600

1

0,3

Tabulka č. 3: Místnosti půdní vestavby

- 19 -

8

Materiály použité pro stavbu podkroví

Volba vhodného stavebního materiálu závisí především na mechanických a fyzikálních vlastnostech stavby, které ovlivňují bezpečnost, stabilitu a hlavně pohodu bydlení. Základní požadavky, které stavba musí splňovat, uvádí zákon č. 22/1997 Sb. a Nařízení vlády 268 z roku 2009. Základními požadavky jsou: ¾ Mechanická odolnost a stabilita. ¾ Požární bezpečnost. ¾ Hygiena, ochrana zdraví a životního prostředí. ¾ Bezpečnosti při užívání. ¾ Ochrana proti hluku. ¾ Úspora energie a tepelná ochrana. Na volbu materiálu má vliv také cena. Neměla by však hrát hlavní roli. Finance ušetřené na volbě materiálu se mohou negativně projevit na spotřebě energie, vytápění nebo v podobě nekvalitně provedené stavby. Investor by proto měl pečlivě zvážit, jaké materiály pro stavbu zvolí. Pro realizaci půdní vestavby jsem zvolil následující materiály: ¾ Tepelná izolace. ¾ Obklady stěn a stropu. ¾ Materiály systému suché podlahy. ¾ Difúzní folie a parozábrana. ¾ Výplně stavebních otvorů. ¾ Sádrokartonářské profily. ¾ Spojovací prvky.

- 20 -

8.1

Tepelná izolace

Úkolem tepelné izolace je zabránit v chladných měsících roku úniku tepla z vnitřního prostředí domu do exteriéru. V letních obdobích naopak brání přílišnému prohřívání interiéru vnějším teplem. Nejpoužívanější materiály jsou polystyrén, minerální vata a expandovaný perlit. Materiály se dodávají v různých velikostech a tvarech. Výběr konkrétní izolace závisí na účelu jejího použití. Na dobré volbě tepelné izolace závisí tepelná ochrana budovy a tím úzce související náklady na vytápění místnosti. Pro stavbu půdní vestavby byl zvolen tepelně izolační materiál vyrobený z minerální plsti Airrock LD od firmy Rockwool. Jedná se o měkký pás z kamenné vlny minerální plsti spojené pryskyřicí a nařezaný na desky. Deska Airrock LD je určena: ¾ pro stavební tepelné a protipožární izolace vnějších konstrukcí provětrávaných fasád, ¾ jako výplň do kazetových prvků, ¾ jako výplň mezi vodorovné rošty, ¾ do provětrávaných šikmých střech a do vnitřních konstrukcí. Není určena pro kotvení hmoždinkami, trny a spínacími kotvami. Základní vlastnosti desky Airrock LD: ¾ nehořlavost – ochrana proti šíření plamene a požáru, ¾ zvuková pohltivost, ¾ vodoodpudivost a odolnosti proti vlhkosti (deska je v celém průřezu hydrofobizovaná), ¾ paropropustnost, ¾ rozměrová stálost (přehled výrobků Rockwool). Minerální tepelná izolace od firmy Rockwoll byla vybrána kvůli nízkému součiniteli tepelné vodivosti, dobré zvukové izolaci, snadné montáže a možnosti jednoduché izolace tvarově složitých a obtížně přístupných míst v konstrukci střechy. Dalším důvodem volby minerální vaty Rockwool je možnost volby izolačního materiálu pro systém suché podlahy od stejné firmy.

- 21 -

Přehled technických parametrů izolačního materiálu Airrock LD je uvedený v Tabulce č. 4. Vlastnosti

Označení

Hodnota

Jednotka

Třída reakce na oheň

-

A1

-

Součinitel tepelné vodivosti

λ

0,037

W·m-1·K-1

Krátkodobá nasákavost

Wp

≤1

kg·m-3

Dlouhodobá nasákavost

Wip

≤3

kg·m-3

Měrná tepelná kapacita

cp

840

J·kg-1·K-1

šxd

600x100

mm

Rozměry

Tabulka č. 4: Technické parametry tepelně izolačního materiálu

8.2

Obklady stěn a stropu

Je mnoho různých materiálů, které lze použít na obklad stěn a stropu. Často se používá přírodní materiál v podobě dřevěných palubek. Masivní dřevo působí na člověka příjemným dojmem a navozuje sounáležitost s přírodou. Další možnost volby nabízí sádrokartonové či sádrovláknité desky, které vynikají mnoha pozitivními vlastnostmi, jako je například suchá montáž, úspora času nebo příjemná práce s deskami. Při správné montáži sádrokartonové desky poskytnou rovnou plochu, kterou lze upravit barevným nátěrem, popřípadě na ni lepit tapety. Navíc mají schopnost regulovat vlhkost a tím vytvářejí v místnosti zdravé a příjemné klima. Jsou vhodné pro obklad stěn - jak z důvodů estetických, tak pro snižování úniku tepla z místnosti a pro stavbu dělících nenosných příček v místnosti. Vzhledem k absenci prostorového ztužení krovu, byly pro obklad stěn a stropu zvoleny sádrovláknité desky Fermacell. Vlastnosti, které jsou rozhodující pro volbu sádrovláknité desky Fermacell: Díky svému složení je deska protipožární a je vhodná do vlhkého prostředí. Sádrovláknité desky neobsahují žádné zdraví škodlivé látky, neobtěžují zápachem a zároveň jsou prodyšné. Mezi další pozitivní vlastnosti desek Fermacell patří dobrá zvuková izolace, stabilita a odolnost proti mechanickému zatížení, snadná montáž pomocí šroubu nebo sponek, jednoduché spárování spojů a vhodné použití desek do místností se zvýšenou vlhkostí. Desky lze díky své statické stabilitě použít při navrhování konstrukcí na bázi dřeva podle norem ČSN 73 1702: Navrhování, výpočet a - 22 -

posuzování dřevěných stavebních konstrukcí - Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby a ČSN EN-1995-1-1: Navrhování dřevěných konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla - Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. (Systém suché výstavby Fermacell). Technické vlastnosti sádrovláknité desky Fermacell uvádí Tabulka č. 5. Vlastnosti

Označení

Hodnota

Jednotka

-

A2

-

λD

0,032

W·m-1·K-1

Tvrdost

-

30

kN·mm2

Měrná tepelná kapacita

cp

1,1

J·kg-1·K-1

š x d x tl.

1250x2000x12,5

Mm

-

196

Kč·m-2

Třída reakce na oheň Součinitel tepelné vodivosti

Rozměry Cena

Tabulka č. 5: Technické parametry sádrovláknité desky Fermacell

8.3

Systém suché podlahy

Systém suché podlahy je vytvořen z materiálů, které při své montáži nezatěžují stavbu vlhkostí. Je vhodný jako povrchová vrstva na stropní konstrukci tvořenou litým betonem, betonovými panely nebo systémem dřevěných krovů. Důležitou podmínkou je, aby strop tvořil staticky samostatnou konstrukci. Systém neplní nosnou funkci, ale zajišťuje pouze tepelnou izolaci a kročejovou neprůzvučnost. „Kročejová neprůzvučnost je neprůzvučnost stavební konstrukce proti kročejovému hluku (zvuk přenášející se vibrací konstrukce“ (Prof. Polášek, Ing. Špaček – Stavebně truhlářská výroba – základy konstrukce a technologie, 2007). Systém suché podlahy tvoří „plovoucí podlahu“. To znamená, že podlaha není pevně spojená s nosnou konstrukcí stropu. Skládá se z tuhé roznášecí vrstvy vyrobené ze sádrovláknité desky nebo OSB desky. OSB desky jsou od podkladní konstrukce odděleny izolační mezivrstvou suchého podsypu, polystyrénu nebo minerální vaty. Pro realizaci projektu byla zvolena vlastní skladba suché podlahy tvořená ze spodní strany vrstvou kročejové izolace Steprock HD od výrobce Rockwool, která je určena pro lehkou podlahu. Následující vrstvu tvoří desky OBS Superfinish spojené na pero a drážku, položené ve dvou vzájemně kolmých vrstvách a vzájemně spojené prošroubováním vruty. Roznášecí deska je dilatačně oddělena od okolní stěny páskem - 23 -

z minerální vaty. Mezi vrstvami OSB desek je vložena separační PE fólie, která brání případnému vrzání. Vrchní nášlapná vrstva je v obývacích místnostech zhotovena z laminátové plovoucí podlahy. OSB deska Superfinish má vysokou pevnost v tlaku na plochu a tím nedojde k poškození povrchu podlahy při zatížení nábytkem. Minerální vata byla vybrána, protože díky svým vlastnostem patří mezi vynikající zvukově izolační materiály. Při volbě značky byla z důvodu výběru tepelně izolačního materiálu pro střešní konstrukci zohledněna firma Rockwool. Tabulka č. 6 obsahuje technické parametry materiálů použitých na plovoucí podlahu. OSB deska Vlastnosti

Označení

Hodnota

Jednotka

Třída reakce na oheň

-

D

-

Součinitel tepelné vodivosti

λ

0,13

W·m-1·K-1

Měrná tepelná kapacita

cp

1,7

J·kg-1·K-1

š x d x tl.

625x2500x15

mm

-

137

Kč·m-2

Rozměry Cena

Steprock HD Třída reakce na oheň

-

A1

-

Součinitel tepelné vodivosti

λ

0,039

W·m-1·K-1

Měrná tepelná kapacita

cp

840

J·kg-1·K-1

š x d x tl.

600x1000x30

mm

-

222,-

Kč·m-2

Rozměry Cena

Tabulka č. 6: Technické parametry materiálů plovoucí podlahy

- 24 -

8.4

Difúzní fólie a parozábrana

Difúzní fólie Difúzní fólie se dává na vnější stranu pláště budovy na tepelnou izolaci. Její funkcí je chránit tepelnou izolaci před vlhkostí a nečistotami z vnějšího prostředí. Svými vlastnostmi pozitivně přispívá k prodloužení životnosti krovu, zabezpečení úniku tepla z místností a udržování zdravého klimatu v místnostech. Difúzní fólie je součástí střešního pláště, který dodal realizátor stavby. Je umístěna na krovech a přichycena kontra latěmi. Jedná se o čtyřvrstvou polypropylenovou netkanou textilii Bramac UNI-S s paropropustnou vrstvou a výztužnou sítí z PE vláken. Tabulka č. 7 uvádí vlastnosti difúzní folie Bramac UNI-S. Vlastnosti

Označení

Hodnota

Jednotka

Třída reakce na oheň

-

E

-

Součinitel tepelné vodivosti

λ

0,39

W·m-1·K-1

Ekvivalentní difúzní tloušťka

Sd

0,03±0,01

m

Plošná hmotnost

m

150

g·m2

š x d x tl.

1500x50000x0,003

mm

Propustnost vodních par

-

1350

g·m-2·24hod

Tepelná odolnost

-

-40 do +85

Rozměry

o

C

Tabulka č. 7: Technické parametry difúzní folie Bramac UNI-S

Parozábrana Parozábrana je fólie, která se umísťuje z vnitřní strany pláště budovy mezi tepelnou izolaci a obklad stěny. Její význam spočívá v zabránění pronikání vzdušné vlhkosti z vnitřního prostoru do tepelné izolace stavby. Zamezuje tak kondenzaci vody v izolačním materiálu, která snižuje jeho izolační vlastnosti a je příčinou plísní, jenž má negativní vliv na zdraví obyvatel a jsou primárním krokem ke vzniku hniloby u dřevěných konstrukčních prvků. Vzdušná vlhkost v místnosti vzniká přítomností obyvatel a rozdílnou teplotou mezi interiérem a exteriérem v zimních měsících. Dochází k toku vodních molekul směrem ven a následně ke kondenzaci vodních par v izolaci stěny. - 25 -

Svými vlastnostmi nejlépe vyhovuje parozábrana Jutafol N Al 170 Speciál, což je vícevrstvá parotěsná zábrana, zpevněná mřížkou perlinkové vazby s reflexním aluminizovaným povrchem. Vykazuje extrémně vysokou parotěsnou schopnost a kombinací s difúzní fólií z vnější strany zamezuje tvorbě spontánní kondenzace uvnitř tepelné izolace. Aluminizovaná vrstva směřující do vnitřního prostoru objektu odráží zpět teplo a minimalizuje tepelné ztráty (Juta, parozábrana Jutafol N). Vlastnosti parozábrany Jutafol Al 170 jsou vypsány v Tabulce č. 8. Vlastnosti

Označení

Hodnota

Jednotka

Třída reakce na oheň

-

C2

-

Součinitel tepelné vodivosti

λ

0,39

W·m-1·K-1

Ekvivalentní difúzní tloušťka

Sd

0,03

m

Plošná hmotnost

m

170

g·m2

š x d x tl.

1500x50000x0,0003

mm

-

26,27

Kč·m-2

Rozměry Cena

Tabulka č. 8: Technické parametry parozábrana Jutafol AL 170

8.5

Výplně stavebních otvorů

Hlavním úkolem výplní stavebních otvorů je ochrana vnitřního prostření domu proti nepříznivým vnějším podmínkám a zajištění požadovaných parametrů vnitřního prostředí, které zajišťují pohodu bydlení. Okna Má-li obytná místnost plnit svoji funkci, musí být zajištěno její správné osvětlení denním světlem. Ke splnění tohoto požadavku u půdních vestaveb slouží střešní okna nebo střešní vikýře. Navrhnout vhodná okna, která by propouštěla maximum denního světla a zároveň by měla minimální teplené ztráty v zimním období, není jednoduché. Při rozhodování o druhu oken a jejich rozmisťování nemůžeme brát v úvahu pouze jejich počet a velikost. Důležité je umístění oken v konstrukci střechy a výška parapetu. Měla by se snadno otvírat, čistit a spolehlivě těsnit. Součastně by měla svým vzhledem a provedením odpovídat celkové architektuře domu s přihlédnutím k poloze stávajících oken ve fasádě. - 26 -

Půdní prostory mohou být osvětleny třemi variantami oken. U místností, nacházejících se u štítové zdi, je dobré použít okna umístěná ve zdi. V místnostech, které takovou možnost nemají, lze použít střešní okna nebo střešní vikýře. Osvětlení pomocí vikýřů Vikýře značným způsobem ovlivňují architektonický vzhled budovy. Proto je nelze umístnit na libovolné místo a vyrobit v libovolném tvaru. Musí se přizpůsobit každému domu na míru. Obecně platí pravidlo o jednoduchosti a nevýraznosti vikýře, který neruší vzhled budovy. Základ vikýře tvoří trámová konstrukce pokrytá střešní krytinou. Vikýř se následně umisťuje do konstrukce střechy. Montáž je náročná a provede se při ní zásah do krovu, který celou práci zkomplikuje. Přes montážní komplikace poskytuje vikýř obyvatelům podkroví kvalitnější výhled. Zároveň u něho odpadají problémy se zatíkáním vody do střešního pláště, které bývají spojené s nekvalitně provedenou montáží střešního okna. Střešní oka Střešní okna patří mezi základní stavební prvky každého podkroví domu postaveného v druhé polovině 20. století. Vyznačují se maximální splývavostí s rovinou střešní krytiny a nenarušují obrys domu. Nejrozšířenější konstrukcí střešních oken bývá kyvné otvírání. Zvolené řešení umožňuje snadnou obsluhu jednou rukou při vynaložení minimální námahy. Kyvná okna lze použít pro sklon střechy od 15 – 90o. Tímto konstrukčním řešením otvírání okna dosáhneme nejlepší provětraní místnosti. Otevřenou horní částí okna uniká teplý vzduch do exteriéru a spodní částí okna je nasáván studený vzduch. Existují i jiné typy konstrukce. U posuvného typu se nemůžeme udeřit hlavou o otevřené křídlo a zároveň nám nebrání ve výhledu ven. Střešní okna mají i svoje nevýhody. Mezi základní patří snížená možnost výhledu na okolní prostředí. Šikmé umístění oken znemožňuje pozorování těsného okolí domu a často zbývá pouze pohled do vzdáleného okolí a na oblohu. Tento problém se u vikýřů nevyskytuje. Další nepříjemnosti spojené s užíváním střešních oken se mohou vyskytnout, napadne-li v zimním období větší vrstva sněhu. Otvírání střešních oken je pak značně obtížné (BARTÁK, K., Vestavba podkroví II. 1999).

- 27 -

Konstrukční řešení krovu nedovoluje využít k osvětlení místností vikýřů. Proto jsem při realizaci projektu navrhl kyvná střešní okna značky Velux GGL v dřevěném provedení. Střešní okna jsou dodávány s izolačním dvojsklem a s hliníkovým oplechováním. Dále je možné okna opatřit několika doplňky jako je ochrana proti slunci, zámek či ovládání (Kyvná střešní okna, Velux). Technické parametry střešního okna Velux GGL jsou uvedeny v Tabulce č. 9. Vlastnosti Součinitel prostupu tepla zasklením Součinitel prostupu tepla celého okna Vzduchová neprůzvučnost Rozměry Cena

Označení

Hodnota

Jednotka

Us

1,1

W·m-1·K-2

Uo

1,5

W·m-1·K-2

Rw

29

dB

šxd

780x1 400

mm

-

11 388,-

Kč/ks

Tabulka č. 9: Technické parametry střešního okna Velux GGL V koupelně bude nutné z hygienických důvodů provést montáž štítového okna. Okno zajistí nejen základní osvětlení místnosti, ale hlavně bude sloužit k výměně vzduchu. Stávající stavební otvory jsou opatřeny plastovými okny. Proto jsem vybral plastové okno od firmy Okna Macek s.r.o. užívající pětikomorový systém Veka. Materiál použitý na výrobu je vysoce houževnaté PVC. Okno je vybaveno dvojitým celoobvodovým přítlačným těsněním a celoobvodovým kování. Jeho

barevné

provedení je interiér bílá a exteriér fólie tmavý dub (Plastová okna, Okna Macek s.r.o.). Tabulka č. 10 obsahuje technické parametry plastového okna Veka Vlastnosti Součinitel prostupu tepla zasklením Součinitel prostupu tepla celého okna Rozměry Cena

Označení

Hodnota

Jednotka

Us

1,1

W·m-2·K-1

Uo

1,2

W·m-2·K-1

šxd

500x600

mm

-

2 316,-

Kč/ks

Tabulka č. 10: Technické parametry plastového okna Veka - 28 -

Vnitřní dveře Místnosti v podkroví budou vybaveny vnitřními dveřmi, na které budou kladeny pouze estetické požadavky, které nejlépe splňuje výrobce vnitřních dveří - firma Sapeli. Od ní jsem vybral vnitřní dveře v provedení Nora. Výrobek je opatřen povrchovou úpravou z CPL laminátu v dezénu přírodního materiálu (Vnitřní dveře, Nora, Sapeli). Tabulka č. 11 obsahuje technické parametry dveří Nora od firmy Sapeli. Vlastnosti Součinitel prostupu tepla Rozměr

Označení

Hodnota

Jednotka

U

2

W·m-2·K-1

šxd

700/800x1970

mm

-

3 490,-

Kč/ks

Cena

Tabulka č. 11: Technické parametry vnitřních dveří Nora, Sapeli

8.6

Sádrokartonářské profily

Sádrokartonářské profily slouží k vytvoření nosné kostry vnitřních stěn půdní vestavby a ke snížení podhledu střechy a stropu. Po vyplnění tepelnou izolací Rockwool bude kostra pokryta sádrovláknitými deskami Farmacell. Pro vytvoření správného konstrukčního řešení stěn a snížených podhledů se použijí sádrokartonářské profily typu CD, CW a UD. 8.7

Spojovací prvky

Spojovací prvky mají za úkol spojit a fixovat jednotlivé dílce základního materiálu použitého na realizaci projektu půdní vestavby. Jedná se o šrouby, vruty, lepicí pásky, lepidla, tmelící a kotvící prostředky.

- 29 -

9

Schodiště

Původně byly jednotlivé byty projektovány jako přízemní s obytnou plochou do 60 m2. Za těchto podmínek vychází vnitřní uspořádání a vybavení bytu, který nemá zakomponované schodiště. Jediný vstup na půdu se nachází na chodbě a je řešen pomocí skládacího žebříkového schodiště. Realizátor stavby domu již počítal s možností rozšíření bytu o půdní vestavbu. Proto je v monolitické betonové desce stropu vytvořen otvor pro schodiště. Otvor se nachází v místnosti A1.05, kde je nyní dětský pokoj. Je situován kolmo k podélné stěně bytu s rozměry 3675 x 1000 mm a probíhá přes celou šířku místnosti. V součastné době je otvor z přízemní části zakryt sádrokartonovou deskou a ze strany půdního prostoru je na něm položena tepelná izolace, která brání úniku tepla z vytápěné místnosti do neizolovaného prostoru půdy. V průběhu realizace projektu půdní vestavby se sádrokartonová deska odstraní a do vzniklého prostoru se umístí schodiště.

9.1

Výpočet schodiště

Má-li být schodiště pohodlné a bezpečné, je důležité při jeho navrhování dodržet předepsané rozměry a konstrukční zásady. Základními rozměrovými požadavky jsou výška a šířka schodišťového stupně, výška zábradlí a celková šířka schodiště. Požadavky vycházejí ze základních ergonometrických parametrů člověka - z průměrné délky lidského kroku a z průměrné výšky lidské postavy. Při výpočtu rozměru schodišťového stupně se bere v úvahu fakt, že pokud má být pro člověka chůze po schodišti pohodlná, musí při zdolání každého stupně překonat průměrnou vzdálenost svého kroku stanovenou na 630 mm. Z této podmínky vznikl vzorec pro výpočet rozměru schodišťového stupně: 2h

b

h – výška stupně [mm] b – délka stupně [mm] 630 – délka průměrného kroku [mm]

630

Při vlastním výpočtu schodiště jsem vycházel z početního vyjádření poměru stoupání podle pravidla délky kroku. Základním údajem výpočtu rozměrů a počtu schodišťových stupňů je výška podlaží, která v tomto případě činní 2830 mm. Výšku místnosti jsem vydělil normovou výškou stupně schodiště (1). Výsledek, počet stupňů schodiště, jsem upravil na celá čísla a poté provedl výpočet přesné výšky schodišťového - 30 -

stupně (2). Výsledek výpočtu – výšku stupně jsem doplnil do základního vzorce a vypočítal šířku schodišťového stupně (3). 1

h

p

2830

175

H

16,17

Zvolí se 16 stupňů schodiště. 2

H

16

2830

h 16

h 3

176,87

mm

2h

b

b

630

2 · 177

b

630

2 · 177

b

630

H – výška podlaží p – počet stupňů schodiště h – výška schodišťového stupně hn – normová výška schodišťového stupně b – šířka schodišťového stupně

mm

Výška schodišťového stupně schodiště je 177 mm a šířka nášlapné plochy schodišťového stupně 276 mm. Na konec jsem provedl kontrolní výpočet podle pravidla pohodlnosti: b

h

276

120 177

99

Má-li být schodiště pro chůzi pohodlné, musí se poměr mezi výškou a šířkou schodišťového stupně změnit ve prospěch šířky stupně. To však není možné, protože celková dálka schodiště je limitována rozměry otvoru ve stropu. Kontrolní výpočet podle pravidla bezpečnosti: b 276

h

460 177

453

Výsledek kontrolního výpočtu se jen mírně liší do požadované hodnoty. Proto lze konstatovat, že schodiště je pro chůzi bezpečné.

- 31 -

9.2

Volba konstrukčního řešení schodiště

Při volbě konstrukčního řešení schodiště si lze vybrat z několika různých řešení. Schodiště může být sedlové, schodnicové či závěsné. Při nedostatku půdorysného prostoru, kde nejde zvolit přímé schodiště, lze navrhnout tvar schodišťového ramene jako pravoúhlý, točitý nebo vřetenový. Volba konkrétního řešení záleží na prostorové dispozici místnosti a vkusu zákazníka. Norma ČSN 73 4103: Schodiště a šikmé rampy stanovuje nejmenší průchodnou šířku schodišťového ramene hlavního schodiště u rodinných domů na 900 mm. Šířka stávajícího otvoru ve stropní konstrukci je 1000 mm. Rozměr splňuje požadavek na nejmenší šířku schodiště. Délka otvoru, 3675 mm, je shodná se šířkou místnosti A1.05, je však nedostačující pro zhotovení schodiště s přímým ramenem. To je důvod, proč jsem musel zvolit jiný konstrukční typ schodiště. Na výběr jsou dvě varianty: 1. Pravoúhlé schodiště. 2. Vřetenové schodiště.

9.2.1

Pravoúhlé schodiště

Výhodou prvního typu schodiště je jeho jednoduchá konstrukce. Je tvořeno dvěma kolmými schodišťovými rameny, vzájemně spojenými podestou. Nevýhodou je větší náročnost na rozměry půdorysného prostoru. Možnost použití první varianty lze ověřit výpočtovou metodou. Od délky otvoru jsem odečetl šířku schodišťového ramene (1). Výsledný rozměr jsem podělil šířkou nášlapné plochy stupně schodiště. Výsledek je počet stupňů v rameni (2). Schodiště má celkem 15 stupňů. Ve spodním rameni schodiště se bude nacházet 5 stupňů. Do světlé výšky místnosti se odečte násobek výšky stupně schodiště s počtem stupňů v rameni (3). Výsledek je podchodná výška na pátém stupni schodiště (3). 1

3675

900

2775 mm

2

2775

277

10,02 mm

3

2600

5 · 177

1715mm

- 32 -

Světlá výška u pátého stupně je 1775 mm. Podle normy ČSN 73 4130: Schodiště a šikmé ramy musí být nejmenší podchodná výška schodiště 2100 mm. Proto nelze první konstrukční variantu použít.

9.2.2

Vřetenové schodiště

Druhá zvolená varianta má na rozdíl od předešlé varianty mnohem složitější konstrukční řešení, je náročná na přípravu výroby a samotnou výrobu, ale není tak náročná na půdorysný prostor. Na rozdíl od první varianty má pouze jedno rameno. V místě ohybu ramene mají schodišťové stupně trojúhelníkový tvar s plynule měnícími se rozměry. Ostatní stupně schodiště mají obdélníkový tvar a shodné rozměry. Schodnice lze navrhnou přímé, vyrobené z dvou kusů nebo mohou mít tvar vřetene. Výpočet rozměrů vřetenového schodiště je složitý, a zabral by mnoho prostoru. Proto rozbor ve své práci neuvádím. Výsledkem je dřevěné schodiště, které splňuje požadavky normy ČSN 73 4130: Schodiště a šikmé rampy. 9.3

Konstrukční provedení schodiště

Ke komunikaci mezi přízemím a půdním prostorem bude sloužit dřevěné vřetenové schodiště schodnicové konstrukce vyrobené z modřínového dřeva. Délka nástupního ramene je 1720 mm a délka výstupního ramene 3675 mm. Uchycení jednotlivých stupňů do schodnic je řešeno jejich vsazením do drážek vyfrézovaných ve vnitřních plochách schodnic. Drážka má hloubku jedné poloviny tloušťky schodnice. Tvar každé schodnice, složený z přímky a části obloukové výseče, jsem navrhnul individuálně podle konkrétních rozměrových a estetických požadavků. Svojí plochou musí zakrýt čela schodů a zároveň poskytnout dostatečný prostor pro bezpečné uchycení schodových stupňů a podschodnic. Vzájemné spojení schodnic, popřípadě jejich uchycení k sloupku zábradlí, jsem vyřešil pomocí kolíkového spoje. Pevnost spoje je zvýšena vruty. Schodnice se musí kvůli zajištění mechanické stability a bezpečnosti obyvatel na jednom místě u nástupního ramene a na dvou místech u výstupního ramene vzájemně spojit ocelovým prutem. Ten tvoří bezpečnostní pojistku proti vzájemnému oddálení schodnic. Madlo zábradlí má stejný tvar jako schodnice. Do sloupku zábradlí je chyceno kolíkovým spojem a stejně jako v předešlém případě je spoj pojištěný vrutem. Výplně zábradlí, vyrobené z dřevěných svislých prutů, jsou osazené na dlab do schodnice a madla zábradlí. Výška zábradlí, měřena kolmo od přední hrany stupně k horní hraně - 33 -

madla, činí 960 mm. Výplně zábradlí a madlo jsou vyrobeny ze stejného materiálu jako schodiště. Schodiště jsem ukotvil kotevními prostředky v přízemí do podlahy, v patře do hrany stropu a podlahy a přes levou schodnici do stěny. Mechanickou stabilitu schodiště také zajistí sloupek umístněný v ohybu schodového ramene. Sloupek je součástí zábradlí a probíhá od podlahy po horní část zábradlí. Z bezpečnostních důvodů jsem musel umístit zábradlí podél levé strany stropního otvoru, ve kterém je situováno schodiště. Zábradlí má podobný tvar a je vyrobeno ze stejného materiálu jako zábradlí schodišťové. Sloupky je ukotveno do podlahy půdního prostoru.

- 34 -

10

Návrh tepelné izolace

Hlavním úkolem tepelné izolace je ochrana vnitřního prostření obytné místnosti proti nízkým teplotám v chladném období a vysokým teplotám v teplém období roku. Aby svoji úlohu plnila co nejlépe, musí mít určitou minimální tloušťku. Příliš silná tepelná izolace není zcela výhodná, protože zvyšuje stavební náklady. Správná dimenze tepelně-izolačního materiálu se stanoví početní metodou. Metodický postup výpočtu návrhu izolace popisuje norma ČSN 730 0540-4: Tepelná ochrana budov – Část 4: Výpočtové metody. Výpočtem se stanoví součinitel prostupu tepla U nebo tepelný odpor konstrukce R. Zhodnotí se ustálený tepelný tok přes konstrukci nebo přes jednotlivé prvky konstrukce. Ve výpočtu je zohledněn vliv tepelných mostů, nacházejících se uvnitř konstrukce. Výpočtové postupy se liší pro různé typy konstrukcí podle jejich skladby. Jiná metoda výpočtu součinitele tepla se použije u stejnorodé konstrukce, jiná u konstrukce s tepelným mostem nebo u výplně stavebního otvoru (Výpočet součinitele prostupu tepla viz kapitoly 10.1 a 10.2). Pro návrh stavební konstrukce a dimenze tepelné ochrany budovy je důležité znát místní klimatické podmínky v lokalitě stavby (VEVERKA, J. a kol., Tepelná ochrana budov, 1997.). Klimatické podmínky Stavba se nachází na Českomoravské vrchovině, která patří mezi chladné oblasti České republiky s průměrnou roční teplotou 5,7 oC a nadmořskou výškou 685 m. Výpočet návrhové teploty Návrhová teplota venkovního vzduchu v zimním období se stanoví výpočtovou metodou podle normy ČSN 73 0450-3: Tepelná ochrana budov – Část 3: Návrhové hodnoty a veličin a na základě nadmořské výšky lokality ze vztahu: Q

Q

,

∆Q

kde Qe,100 je základní návrhová teplota venkovního vzduchu v příslušné teplotní oblasti určené nadmořskou výškou 100 m.n.m. ve oC,

- 35 -

ΔQe je výškový teplotní gradient v K pro danou teplotní oblast, který se pro místo budovy s nadmořskou výškou h stanoví ze vztahu: ∆Q ∆h/100

∆Q

kde ΔQe0 je základní teplotní gradient pro danou teplotní oblast, ∆h

h

100 je rozdíl nadmořské výšky místa budovy h v m.n.m. a základní

nadmořské výšky ve 100 m.n.m. Výsledek je zaokrouhlen vždy směrem k chladnější oblasti. Výpočet návrhové teploty Qe Do vzorce se dosadí hodnoty z normy ČSN 73 0450-3: Tepelná ochrana budov – Část 3: Návrhové hodnoty. Qe = - 16 oC ΔQe0 = - 0,2K H = 572 m Δh Δh

, ·

ΔQ

572 – 100 m n. m.

∆Q

Q

,

16

Q

0,944 C

Návrhová teplota venkovního vzduchu v zimním období je – 17 oC, vnitřní návrhová teplota je 20 oC.

10.1 Výpočet prostupu tepla střešním pláštěm sedlové střechy Jedná se o složenou konstrukci s tepelným mostem v místě krokve střechy. K výpočtu jsem použil metodu charakteristického výseku – z horní a dolní meze. Tabulka č. 12 a č. 13 obsahuje rozměry a součinitele tepelné vodivosti skladby šikmé střechy v místě bez tepelného mostu a v místě s tepelným mostem. Materiál

d [m]

λu [W·m-1·K-1]

1.

sádrovláknité deska

0,0125

0,32

2.

parozábrana

0,0003

0,39

3.

tepelná izolace před krokvemi

0,06

0,037

4.

tepelná izolace mezi krokvemi

0,16

0,037

Vrstva

Tabulka č. 12: Skladba střešního pláště mimo tepelný most - 36 -

Materiál

d [m]

λu [W·m-1·K-1]

1.

sádrovláknité deska

0,0125

0,32

2.

parozábrana

0,0003

0,39

3.

tepelná izolace před krokvemi

0,06

0,037

4.

dřevěná krokev

0,16

0,18

Vrstva

Tabulka č. 13: Skladba střešního pláště v místě tepelného mostu Vstupní hodnoty výpočtu Výška krokve…………………………….…........0,16 m Šířka krokve…………………............................0,10 m Šířka izolace………………………………….......0,60 m Šířka charakteristického výseku……………..…..0,90 m Výška pláště…………………………………..….0,2328 m Odpor při přestupu tepla z interiéru - Rsi…………. 0,13 K · m · W Odpor při přestupu tepla z exteriéru - Rse …..……..0,04 K · m · W Ra - pro skladbu mimo tepelný most d λ

R

0,0125 0,32

0,06 0,037

0,0003 0,39

0,16 0,037

,

K·m ·W

Rb – pro skladbu v místě tepelného mostu: d λ

R

0,0125 0,32

0,06 0,037

0,0003 0,39

0,16 0,18

,

K·m ·W

Odpory při prostupu teplem v každém výseku: RT

R

R

R

0,13

5,986

0,04

,

K·m ·W

RT

R

R

R

0,13

2,550

0,04

,

K·m ·W

Plochy konstrukce mimo a v místě tepelného mostu: A

0,8 · 0,2328

,

m

A

0,1 · 0,2328

,

m

A

0,9 · 0,2328

,

m

- 37 -

Poměrné plochy každého výseku: f

A A

0,186 0,209

,

f

A A

0,023 0,209

,

Horní mez odporu při prostupu tepla: 1 R´T

f RT

f RT

R´T

1 0,185

0,890 6,156 ,

0,110 2,720

1 K·m ·W

,

K·m ·W

Výpočet tepleného odporu u nestejnorodé vrstvy: R

d λ

0,16 0,037

,

K·m ·W

R

d λ

0,16 0,180

,

K·m ·W

1 R

f R

f R

0,889 4,324

R

1 0,329

,

R

d λ

0,0125 0,32

0,110 0,889

1 K·m ·W

,

K·m ·W

0,06 0,037

0,0003 0,39

3,040

,

K·m ·W

Dolní mez odporu při prostupu tepla: R´´T

R

R

R

0,13

4,701

0,04

,

Odpor při prostupu tepla: RT

R´T

R´´T

5,435

2

4,871 2

,

K·m ·W

Součinitel prostupu tepla: U

1 RT

1 5,153

,

W·m

·K

- 38 -

K·m ·W

Norma ČSN 73 0450-2: Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky stanovuje pro střechy se sklonem do 45o součinitel prostupu tepla UN = 0,24 W·m-2·K-1 a doporučuje součinitel prostupu tepla UD = 0,16 W·m-2·K-1. Vypočítaná hodnota součinitele prostupu tepla požadovanou hodnotu splňuje.

10.2 Výpočet prostupu tepla stropní konstrukce půdní vestavby Jedná se o složenou konstrukci s tepelným mostem v místě hambálku. Prostup tepla jsem vypočítal metodou charakteristického výseku – z horní a dolní meze. Tabulka č. 14 a č. 15 obsahuje rozměry a součinitele tepelné vodivosti skladby šikmé střechy v místě bez tepelného mostu a v místě s tepelným mostem. Vrstva

Materiál

d [m]

λu [W·m-1·K-1]

1.

sádrovláknité deska

0,0125

0,32

2.

parozábrana

0,0003

0,39

3.

tepelná izolace pod hambálkem

0,05

0,037

4.

tepelná izolace mezi hambálkem

0,14

0,037

Tabulka č. 14: Skladba střešního pláště mimo tepelný most Vrstva

Materiál

d [m]

λu [W·m-1·K-1]

1.

sádrovláknité deska

0,0125

0,32

2.

parozábrana

0,0003

0,39

3.

tepelná izolace pod hambálkem

0,05

0,037

4.

dřevěný hambálek

0,18

0,18

Tabulka č. 15: Skladba střešního pláště v místě tepelného mostu Vstupní hodnoty výpočtu Výška hambálku……………………............…..0,18 m Šířka hambálku……………………....................0,10 m Šířka izolace……………………………….…......0,78 m Šířka charakteristického výseku.………….……..0,12 m Výška pláště…………………………………..…..0,2428 m Odpor při přestupu tepla z interiéru - Rsi…………. 0,13 K · m · W Odpor při přestupu tepla z exteriéru - Rse …..……..0,04 K · m · W - 39 -

Ra - pro skladbu mimo tepelný most: d λ

R

0,0125 0,32

0,05 0,037

0,0003 0,39

0,18 0,037

,

0,18 0,18

,

K·m ·W

Rb – pro skladbu v místě tepelného mostu: d λ

R

0,0125 0,32

0,05 0,037

0,0003 0,39

Odpory při prostupu teplem v každém výseku: RT

R

R

R

0,13

6,256

0,04

,

K·m ·W

RT

R

R

R

0,13

2,391

0,04

,

K·m ·W

Plochy konstrukce v mimo a v místě tepelného mostu: A

0,78 · 0,2428

,

m

A

0,12 · 0,2428

,

m

A

0,9 · 0,2428

,

m

Poměrné plochy každého výseku: f

0,189 0,219

,

f

0,029 0,219

,

Horní mez odporu při prostupu tepla: 1 R´T

f RT

f RT

R´T

1 0,189

0,863 6,246 ,

0,133 2,561

1 K·m ·W

,

K·m ·W

Výpočet tepleného odporu u nestejnorodé vrstvy: R

d λ

0,18 0,037

R

d λ

0,18 0,180

,

K·m ·W K·m ·W

- 40 -

K·m ·W

1 R

f R

R

1 0,310

,

R

d λ

0,0125 0,32

f R

0,863 4,865

0,133 1

1 K·m ·W

,

K·m ·W 0,05 0,037

0,0003 0,39

3,226

,

K·m ·W

Dolní mez odporu při prostupu tepla: R´´T

R

R

R

0,13

4,980

0,04

,

K·m ·W

Odpor při prostupu tepla: RT

R´T

R´´T

5,291

4,786 2

2

,

K·m ·W

Součinitel prostupu tepla: U

1 RT

1 5,039

,

W·m

·K

U konstrukcí pod pultovou střechou norma ČSN 73 0450-2: Tepelná ochrana budov – část 2: Požadavky stanovuje součinitel prostupu tepla UN = 0,30 W·m-2·K-1 a doporučuje součinitel prostupu tepla UD = 0,20 W·m-2·K-1. Vypočítaná hodnota součinitele prostupu tepla požadovanou hodnotu splňuje.

10.3 Výpočet prostupu tepla obvodovou stěnou stavby Obvodová stěna má stejnorodou konstrukci. Pro výpočet prostupu tepla jsem použil tento vzorec:

U

1 R

R

R

1 RT

d λ

- 41 -

V Tabulce č. 16 jsou uvedeny rozměry a součinitele tepelné vodivosti obvodové stěny domu. Materiál

d [m]

λu [W·m-1·K-1]

1.

izolační omítka

0,003

0,11

2.

tepelná izolace

0,05

0,04

3.

zdivo

0,44

0,11

4.

tenkovrstvá omítka

0,003

0,9

Vrstva

Tabulka č. 16: Skladba obvodové stěny stavby

Vstupní hodnoty výpočtu Odpor při přestupu tepla z interiéru - Rsi…………. 0,13 K · m · W Odpor při přestupu tepla z exteriéru - Rse …..……..0,04 K · m · W

R

0,003 0,11

0,05 0,04

0,44 0,11

0,13

1 5,283

0,04

0,003 0,9 ,

,

K·m ·W

W·m

·K

Norma ČSN 73 0450-2: Tepelná ochrana budov – část 2: Požadavky stanovuje součinitel prostupu tepla pro těžké vnější stěny domu UN = 0,38 W·m-2·K-1 a doporučuje součinitel prostupu tepla UD = 0,26 W·m-2·K-1. Vypočítaná hodnota součinitele prostupu tepla požadovanou hodnotu splňuje. Výsledné údaje slouží jako podklad pro návrh skladby stavebních konstrukcí, hlavně však pro volbu tloušťky tepelné izolace.

- 42 -

11

Skladba konstrukcí půdní vestavby

Má-li stavba splňovat všechny požadavky podle zákona č. 22/1997 Sb., musí být na ni použity vhodné stavební materiály, které budou mít optimální konstrukční skladbu. Při realizaci půdní vestavby budou zhotoveny svislé, šikmé a vodorovné konstrukce stěn, střechy a stropu. 11.1 Dělící příčky Dělící příčky dělí prostor na jednotlivé místnosti a vzájemně je zvukově izolují. Nosnou konstrukci příčky jsem navrhl z pozinkovaných ocelových sádrokartonářských profilů CW 50, které konstrukci kotví do podlahy a hambálků. Mezi ukotvenými profily CW 50 se vytvoří mříž z profilů UW 50 pro uchycení opláštění stěny. Profily UW 50 jsou osově rozmístněny podle šířky opláštění stěny. To je provedeno sádrovláknitou deskou Farmacell. Vnitřní prostor konstrukce vyplňuje 50 mm silná tepelná izolace Airrock LD. Výjimku tvoří stěna mezi ložnicí a koupelnou, kterou jsem z důvodu zakrytí potrubí odvádějící zplodiny od plynového kotle rozšířil na tloušťku 175 mm (Výkres č. 8). Obvodové zdivo je postaveno z cihel Porotherm 44 Si s použitím tepelné izolační malty Porotherm TM. Z vnější strany je tepelná izolace z polystyrénu silná 50 mm. Skladba obvodového zdiva vyhovuje požadavkům normy ČSN 73 0540 – 2: Tepelná ochrana budov – Část 2.: Požadavky, proto nebude provedena žádná změna. 11.2 Šikmá střecha Šikmá konstrukce střechy je část střechy mezi obvodovým zdivem a stropem půdní vestavby. Skládá se ze střešní krytiny Bramac položené na střešních latích, které jsou současně uchycené na kontra latě a krokve střechy. Mezi kontra latě a krokve je vložena difúzní fólie Bramac VH-S. Krokve mají výšku 160 mm, šířku 100 mm a osovou vzdálenost vzájemného uložení 900 mm. Jako nejvhodnější variantu jsem zvolil jednoduše provzdušněnou střechu. "Jednoduše provzdušněné střechy (dříve teplé střechy) mají provzdušňovací prostor mezi krytinu a podstřešní vrstvou. Samotná podstřešní vrstva není větraná ze spolní strany“ (KOLB, J. - Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště, 2008). Do prostoru mezi krokve jsem navrhl tepelnou izolaci Airrock silnou 160 mm. Aby konstrukce splňovala tepelně izolační požadavky podle normy ČSN 73 0540-2: - 43 -

Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky doplnil jsem ji o tepelnou izolaci silnou 60 mm a položenou z vnitřní strany střešního pláště. Konstrukce je opláštěná sádrovláknitou deskou Farmacell, připevněnou vruty do sítě ze sádrokartonářských profilů CD, uchycených pomocí krokevních závěsů do krokví. Pod opláštěním se nachází parozábrana Jutafol N Al 170 Speciál (Výkres č. 5). 11.3 Vodorovné konstrukce Pod pojmem „vodorovná konstrukce“ se rozumí strop, opláštěný sádrovláknitou deskou Farmacell, která je uchycená do křížového dvouúrovňového roštu ze sádrokartonářských CD profilů. Rošt je krokvovými závěsy uchycen do hambálku. Řešení tvoří staticky tuhou konstrukci, která není pevně spojena se základním nosným prvkem, hambálkem. Krokevní závěsy dovolují konstrukci omezený pohyb. Ten umožní spolehlivě eliminovat poškození opláštění stropu, vzniklé v důsledku tvarových a objemových změn dřevěných prvků střechy při přijímání a odevzdávání vlhkosti z okolí. Prostor mezi roštem a hambálky vyplňuje tepelná izolace Airrock silná 50 mm. Druhá vrstva tepelné izolace, silná 180 mm, je umístněna mezi hambálky. Celá konstrukce je doplněna parozábranou Jutafol N Al 170 Speciál, umístněnou nad sádrovláknitou deskou (Výkres č. 6). Podlahu jsem vybral na bázi lehké plovoucí podlahy. Je položena na železobetonové monolitické desce z betonu B30 s ocelovou výztuží třídy 1030. Deska má dostatečnou pevnost a tuhost, proto nehrozí nebezpečí deformace stropu po provedení stavby. V opačném případě by bylo nutné po předešlé konzultaci s odborníkem na statiku budov provést vyztužení stropu. Horní vrstvu podlahy v podkroví tvoří nášlapná vrstva z laminátové plovoucí podlahy, pod ní je umístěna roznášející vrstva, skládající se ze dvou OSB desek Superfinisch, položených kolmo na sebe. Desky musí být položeny tak, aby se jejich spáry vzájemně překrývaly. Pod vrstvou OSB desek je uložena akustická izolační vrstva Steprock, která zajišťuje kročejovou izolaci podlahy. Roznášející vrstva z OSB desek je dilatačně oddělena od obvodových stěn, což zabrání poškození stěny vlivem bobtnání dřevěného materiálu. Pro zachování rovnoměrné tuhosti po obvodu a středu je nutné okraje OSB desek podložit ztužujícím páskem z OSB materiálu o minimální šířce 100 mm (Výkres č. 7 a č. 9).

- 44 -

12

Návrh otopné soustavy

Otopná soustava dodává do místností potřebné teplo v chladných obdobích roku a tím vytváří příznivé klima, které je pro kvalitu bydlení důležité. Velikost a množství otopných těles, která výše uvedenou úlohu plní, závisí nejen na celkových tepelných ztrátách v místnosti, ale i na jejím charakteru a využití. Jiné tepelné požadavky budou kladeny na chodbu a jiné na koupelnu, kde se člověk při vykonávání svých hygienických potřeb pohybuje neoblečen. Volba správné velikosti otopné soustavy má také vliv na energetické a finanční náklady vynaložené na bydlení. Při volbě malé dimenze otopné soustavy není v místnostech teplota, která je normou ČSN 73 0540: Tepelná ochrana budov požadována. Naopak, předimenzuje-li se otopná soustava, zvyšují se náklady na ohřev vody kolující v otopné soustavě. 12.1 Výpočet celkových tepelných ztrát místnosti Celková tepelná ztráta místnosti vychází ze základní tepelné ztráty místnosti, která je součtem tepelné ztráty prostupem, tepelné ztráty infiltrací a tepelné ztráty větráním. Výpočet stanoví norma ČSN 06 0210: Výpočet tepelných ztrát budov při ústředním vytápěním. Q

Q

Q

Q – celková tepelná ztráta místnosti Qp – tepelná ztráta prostupem Qi – tepelná ztráta infiltrací Qv – tepelná ztráta větráním

Q

12.1.1 Tepelná ztráta prostupem Tepelná ztráta prostupem Qp [W] se počítá pro každou plochu místnosti zvlášť. Při výpočtu jsem vycházel ze vzorce základní tepelné ztráty stěny Qo, upraveného o přirážky p1, p2 a p3. Základní tepelná ztráta Qo [W] Q

∑ U · S · ∆t

U

U·k

∆t

t

t

S – plocha stěny [m3] U*– upravený součinitel prostupu tepla [W·m-2·K-1] Δt – rozdíl vnitřní a vnější teploty [oC] U – součinitel prostupu tepla [W·m-2·K-1] k – přirážka na tepelné mosty ti – teplota interiéru [oC] te – teplota exteriéru [oC] - 45 -

Tepelná ztráta prostupem Qp [W] Q

Q · 1

p

p

p

p1 – přirážka na vyrovnání chladných stěn p2 – přirážka na zátop, u pravidelně vytápěných domů se nepočítá p3 – přirážka na světovou stranu p

0,15 · k

k

Q ∑ S ·∆

kc – průměrný součinitel prostupu tepla Sc – součet všech ploch místnosti [m3] Δtmax – největší rozdíl teplot [oC]

Hodnoty přirážky na světovou stranu p3 uvádí Tabulka č. 17. Světová strana

hodnota

Západ, JZ, JV 0%

0

Východ, SV, SZ +5%

0,05

Jih -5%

-0,05

Sever +10%

0,1

Tabulka č. 17: Hodnoty přirážky na světovou stranu p3

12.1.2 Tepelná ztráta infiltrací Tepelná ztráta infiltrací Qi [W] udává tepelnou ztrátu funkční spárou uzavřené nebo uzamčené výplně otvoru při daném rozdílu teplot na vnitřní a vnější straně. Q

1300 ∑ i · l · B · M · ∆t

ilv = 1,4·10-4 m3·s-1·Pa-0,67 B=8 M = 0,5

ilv – součinitel spárové průvzdušnosti [m3·s-1·Pa-0,67] B – charakteristické číslo budovy dle ČSN 06 0210 M – charakteristické číslo místnosti dle ČSN 06 0210 l- délka spáry [m] Δt – rozdíl vnitřní a vnější teploty [oC]

- 46 -

12.1.3 Tepelná ztráta větráním Tepelná ztráta větráním Qv [W] charakterizuje tepelné ztráty vzniklé při výměně opotřebovaného vzduchu za čerstvý. Větrání je důležité pro udržení zdravého mikroklimatu v místnosti. Množství vyměněného vzduchu je dáno intenzitou výměny vzduchu v místnosti n za jednu hodinu. Norma ČSN 73 0540 - 2: Tepelná ochrana budov – část 2: Požadavky udává při běžné lidské činnosti intenzitu výměny vzduchu v místnosti za jednu hodinu n = 0,5 h-1 objemu místnosti, u WC a koupelny n = 4-6 h-1 objemu místnosti. Zároveň uvádí minimální množství objemu vyměněného vzduchu na jednu osobu při běžné činnosti na 15 m3·h-1. Z toho důvodu je intenzita výměny vzduchu v každém obytném prostoru závislá na konkrétních požadavcích pro každou místnost a musí se individuálně vypočítat. Pro výpočet je důležité znát předpokládaný počet obyvatel, kteří budou místnost užívat a z objemu místnosti. Q

V · · 1300 · ∆t

V·

V·n 3600

1300

ρ·c

V – vnitřní objem místnosti [m3] V · – objem průtoku vzduchu [m3] n – intenzita výměny vzduchu v místnosti [h-1] – hustota vzduchu [kg·m-3] c – měrná tepelná kapacita vzduchu

Kapitola obsahuje pouze metodický postup výpočtu celkových tepelných ztrát v místnosti, tepelných ztát infiltrací a tepelných ztrát větráním. Vstupní parametry a vypočítané hodnoty jsou uvedené v Příloze č. 1: Tepelné ztráty místností půdní vestavby. Celkové tepelné ztráty místnosti půdní vestavby obsahuje Tabulka č. 18. Místnost

Celková tepelná ztráta Qc [W]

B2.01

93,18

B2.02

977,43

B2.03

776,73

B2.04

761,28

B2.05

837,9

B2.06

1132,8

Tabulka č. 18: Celkové tepelné ztráty místnosti půdní vestavby

- 47 -

12.2 Návrh otopného tělesa Výkon otopného tělesa QOT [W] slouží k volbě dimenze otopného tělesa do jednotlivých místností. Získá se na základě celkové tepelné ztráty místnosti (viz Tabulka č. 18). Celková tepelná ztráta se musí upravit o faktory, jejichž velikost se odvíjí od druhu otopného tělesa, jeho umístnění v místnosti, způsobu instalace a tepelného spádu otopné soustavy.

Q

Q φ ·φ ·φ ·φ

T

Qc – celková tepelná ztráta místnosti [W] φΔt – redukční faktor teplotního spádu φx – faktor připojení tělesa φo – faktor umístění tělesa φn – faktor vlivu zakrytí tělesa

W

Bytová jednotka je vytápěna plynovým kotlem Prothemr Tiger 12 KOZ s rozsahem výkonu 3,5 – 11,5 kW. Teplotní rozsah ohřívané vody je 45 – 80 oC a nastavitelný teplotní rozsah teplé vody je 38 – 60 oC. Z údajů se zvolí teplotní spád otopné soustavy 75/55/20 oC pro místnosti B2.01 až B2.05. V místnosti B2.06, vytápěné na teplotu 24 oC, se zvolí teplotní spád otopné soustavy 75/55/24 oC. Požadovanou teplotu v místnostech půdní vestavby budou zajišťovat otopná tělesa Radik Klasik od firmy Korado. Tělesa pracují při teplotním spádu 75/65/20 oC. Proto bude nutné provést výpočet faktoru teplotního spádu.

12.2.1 Výpočet redukčního faktoru teplotního spádu

Faktor tepelného spádu φΔt upravuje dimenzi otopného tělesa. Vypočítá se:

∆t ∆t

φ∆

∆t

t

Δtln - – střední logaritmický teplotní spád 75/55 oC Δtln,n – střední logaritmický teplotní spád 75/65 oC n – teplotní exponent = 1,3

,

t l ·

t t t

Výpočty redukčních faktorů

t t t

φΔt pro

tw1 – teplota na vstupu OT [oC] tw2 – teplota na výstupu OT [oC] td – teplota v místnosti [oC]

jednotlivé teplotní spády obsahuje Příloha č.2:

Výpočty redukčních faktorů pro teplotní spády. - 48 -

Výsledky výpočtu redukčních faktorů teplotních spádů: Redukční faktor teplotního spádu chodby, td = 15 oC

φΔt = 0,89 Redukční faktor teplotního spádu obytných místností, td = 20 oC

φΔt = 0,85 Redukční faktor teplotního spádu koupelny, td = 24 oC

φΔt = 1,2

12.2.2 Dimenzování otopných těles pro jednotlivé místnosti Vytápění chodby bude zajištěno otopným tělesem Radik Klasik, typ 10 s výkonem 187 W o délce = 500 mm a výšce = 300 mm. Ložnice bude vytápěna dvěma shodnými tělesy Radik Klasik, typ 11 s výkonem 686 W, o délce = 800 mm a výšce = 500 mm. Pokoje č. 1 a č. 2 budou vytápěny stejnými otopnými tělesy. První těleso, Radik Klasik, typ 10 s výkonem 411 W, o délce = 800 mm a výšce = 500 mm, bude umístěno pod střešním oknem. Druhé těleso, Radik Klasik, typ 10 s výkonem 544 W o délce 900 mm a výšce 600 mm, bude umístěno pod štítovým oknem. Pracovna bude vytápěna dvěma tělesy Radik Klasik, typ 11 s výkonem 566 W o délce = 800 mm a výšce = 400 mm. Požadovanou teplotu v koupelně zajístí trubkové otopné těleso Koralux Rondo, typ KR 1830.750 od firmy Korado o výkonu 1370 W, výšce 1830 mm a šířce 750 mm. Tabulky zadaných hodnot a výpočty otopných těles obsahuje Příloha č.3: Výpočet otopných těles.

- 49 -

13

Kalkulace spotřeby materiálů

Součástí projektové dokumentace je také cenový rozpočet nákladů na materiál. V mém případě rozpočet zahrnuje pouze ceny použitého materiálu. Ceny za provedení montážních prací nejsou uvedeny, protože projekt bude realizován v průběhu několika přístích let. Ze stejného důvodu jsou ceny pouze orientační a vycházejí z momentální situace na trhu se stavebním materiálem. Výsledná cena bude záležet na časovém období realizace projektu. V Tabulace č. 19 je uvedeno množství spotřebovaného materiálu a jeho cena za množstevní jednotku s DPH.

Materiál Sádrovláknité deska

Měrná jednotka m2

Cena za jednotku 196,-

m2

Množství

Cena

131,2

25 480,-

300,-

31,2

9 360,-

m2

234,-

55,2

12 917,-

m2

134,-

48

6 432,-

m2

84,-

85,2

7 157,-

Teplená izolace Airrock LD tl. 180 mm Teplená izolace Airrock LD tloušťka 160 mm Teplená izolace Airrock LD, tloušťka 60 mm Teplená izolace Airrock LD, tloušťka 50 mm Kročejová izolace Steprock HD, tloušťka 30 mm Dilatační pásek Steprock

m2

222,-

66

14 652,-

bm

14,30,-

74

1 058,-

OSB deska

m2

137,-

129,7

17 769,-

Parozábrana

m2

26,30,-

82

2 157,-

Střešní okno Velux GGL

ks

11 388,-

6

68 328,-

Plastové okno OknaMacek s.r.o.

ks

2 316,-

1

2 316,-

Parapetní deska, eloxovaný AL, šíře 150 mm Sádrokartonový profil CD, délka 4 m Sádrokartonový profil CW 50, délka 2,6 m Sádrokartonový profil CW 75, délka 2,6 m Sádrokartonový profil UW 50, délka 4 m Sádrokartonový profil UW 75, délka 3 m Sádrokartonový profil UD, délka 3 m Krokvový závěs

bm

487,-

1

244,-

ks

75,54,-

67

5 061,-

ks

68,92,-

53

3 653,-

ks

77,-

24

1 848,-

ks

84,26,-

6

506,-

ks

75,-

3

225,-

ks

40,60,-

57

2 314,-

ks

3,61,-

220

794,-

- 50 -

Tabulka č. 19: Pokračování Měrná jednotka ks

Cena za jednotku 746,-

ks

Množství

Cena

1

746,-

1 144,-

2

2 288,-

ks

1 348,-

2

2 696,-

ks

1 774,-

2

3 548,-

ks

1 918,-

2

3 836,-

ks

5 125,-

1

5 125,-

ks

248,-

20

2 480,-

bm

86,60,-

63

5 473,-

kg

29,50,-

19

561,-

Obklad koupelny

m2

399,-

19,5

7 781,-

Dlažba do koupelny Raco GAT3B196

m2

399,-

5,56

2 218,-

Materiál Otopné těleso Radik Klasik, typ 10, 500 x 300 mm Otopné těleso Radik Klasik, typ 10, 800 x 500 mm Otopné těleso Radik Klasik, typ 10, 900 x 600 mm Otopné těleso Radik Klasik, typ 11, 800 x 400 mm Otopné těleso Radik Klasik, typ 11, 800 x 500 mm Otopné těleso Koralux Rondo, typ KR 1830.600 Termostatická hlavice Heimeier, typ K 6000 Měděná trubka rozvodu vody v otopné soustavě, 15 x 1 mm Malba vnitřní stěny, Primalex Plus

2

Plovoucí podlaha Classen - Buk Královský Vnitřní dveře Sapeli, světlost 80

m

287,-

56,3

16 158,-

ks

3 490,-

4

13 960,-

Vnitřní dveře Sapeli, světlost 70

ks

3 490,-

1

3 490,-

Sprchový kut Ronal Tango DTT 900

ks

8 470,-

1

8 470,-

Jika WC komby Lyra- svislý

ks

2 570,-

1

2 570,-

Jika umyvadlo Mio – 65 cm

ks

1 300,-

1

1 300-

Celkové náklady

264 971,-

Tabulka č. 19: Kalkulace spotřeby materiálu na stavbu půdní vestavby

- 51 -

14

Diskuze

Úkolem diplomové práce je zpracovat projektovou dokumentaci pro realizaci půdní vestavby malometrážního domu s obytnou plochou do 60 m2. Díky stavbě podkroví

vzniknou

nové

místnosti,

které

zkvalitní

bydlení

mladé

rodiny

v malometrážním bytě. První část práce obsahuje souhrnný popis stávajícího objektu. Zaměřil jsem se hlavně na posouzení vhodného půdního prostoru a krovu střechy pro realizaci půdní vestavby. Na základě získaných informací mohlo být zpracováno dispoziční řešení podkrovních místností. Byly navrženy čtyři obytné místnosti: ložnice rodičů, dva dětské pokoje, pracovna a koupelna s WC. Rozměry a umístění místností byly zvoleny s ohledem na jejich funkce a přání investora využít půdní prostor. Všechny místnosti jsou vzájemně přístupné z centrální chodby. Nové dispoziční řešení je navrhnuto s přihlédnutím k požadavkům normy ČSN 73 4301: Obytné místnosti. Malometrážní dům je postaven jako jednopatrový. Chybí v něm schodiště do půdního prostoru. Proto jsem jako součást mé práce vypracoval návrh dřevěného schodiště, který je doložen výpočtem a výkresovou dokumentací. Vzhledem k omezeným prostorovým možnostem musela být zvolena vřetenová konstrukce schodiště, která je náročná na výrobu. Při práci jsem nevycházel pouze z dispoziční možnosti bytu. Problém jsem musel zpracovat tak, aby vyhověl požadavkům normy ČSN 73 4130: Schodiště a šikmé rampy. V druhé části diplomové práce je výčet materiálů použitých pro realizaci půdní vestavby. Hlavní důraz při výběru materiálů byl kladen na jejich fyzikální a mechanické vlastnosti, které značným způsobem ovlivňují kvalitu celé stavby. Volbou nevhodných materiálů mohou vzniknout uživateli stavby značné škody nejen hmotného charakteru. Může se jednat o finanční ztráty plynoucí z ekonomické náročnosti provozu stavby. Seznam neobsahuje pouze materiály použité na stavbu, ale také stavebně-truhlářské výrobky. Mezi ně patří střešní okna určená na prosvětlení obytných místností, plastové okno do koupelny a interiérové dveře. Dále byl proveden výpočet teplené ztráty střešního pláště a stropu půdní vestavby. Obě skladby obsahují tepelné mosty v podobě dřevěné konstrukce krovu střechy. Proto byla pro výpočet použita metoda charakteristického výseku – z horní a dolní meze podle normy ČSN 73 0540 – 4: Tepelná ochrana budov – Část 4: Výpočtové - 52 -

metody. Výsledné hodnoty musí splňovat požadavky normy ČSN 73 0540 – 2: Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky. Výsledky výpočtů tepelných ztrát posloužily jako podklady pro návrh velikosti skladby střešního pláště a stropu podkroví. Ostatní skladby konstrukcí půdní vestavby byly navrhnuty s ohledem na účel konstrukce ve stavbě. K nim patří vnitřní příčky a lehká plovoucí podlaha. Součástí práce je také návrh otopné soustavy. Správná teplota v místnostech je důležitá pro celkovou pohodu bydlení. Základem pro návrh jsou celkové tepelné ztráty jednotlivých místností. Skládají se ze součtu tepelných ztrát prostupem stěn, tepelných ztrát infiltrací a větráním jednotlivých místností. Výsledná hodnota slouží k výběru vhodné dimenze otopného tělesa. V závěru práce byl na základě získaných informací sestaven rozpočet nákladů materiálů použitých při stavbě podkroví. Pro jeho řádné sestavení byly potřeba údaje o jeho množství, rozměrech a ceně. Celková částka byla spočítána na 264 971,- Kč včetně DPH. V rozpočtu nejsou zahrnuty stavební a montážní práce, neboť plánovaná realizace projektu půdní vestavby je v horizontu několika let. Ze stejného důvodu se bude muset v době stavby podkroví provést aktualizace ceny materiálů a znova provést výpočet.

- 53 -

15

Závěr

Cílem mé diplomové práce bylo vypracovat návrh a projektovou dokumentaci půdní vestavby za účelem rozšíření obytné plochy malometrážního bytu. Realizace půdní vestavby je složitý proces a skládá se z mnoha dílčích kroků, které jsou vzájemně propojeny. Jednotlivé kroky jsem řešil ve čtyřech částech mé diplomové práce. V první části jsem provedl zdokumentování stávajícího stavu objektu. Získaná data mi posloužila jako výchozí podklad pro vytvoření dispozičního návrhu místností podkroví s ohledem na rozměrové možnosti půdního prostrou a individuální potřeby investora. Návrh jsem musel provést s ohledem na normu ČSN 73 4301: Obytné místnosti. V druhé části práce jsem vybral materiály a stavební prvky, které považuji za vhodné pro realizaci projektu. Jedním ze základních kritérií volby byly jejich technické vlastnosti. Ze zvolených materiálů jsem na základě výpočtu součinitele prostupu tepla navrhl optimální skladby svislých konstrukcí, střechy, stropu a podlahy. Výsledek musel odpovídat požadavkům normy ČSN 73 0540: Tepelná ochrana budov. V závěru druhé části jsem provedl návrh konstrukčního řešení vřetenového schodiště do půdního prostoru. Návrh vychází z výpočtů rozměrů schodiště a je doplněný o výkresovou dokumentaci. Mají-li místnosti poskytovat kvalitní bydlení, je nutné v nich vytvořit také správné teplotní klima. Takové podmínky zajistí otopná soustava, kterou jsem řešil ve třetí části mé diplomové práce. Optimální velikost otopných těles jsem navrhl na základě výpočtu teplených ztrát jednotlivých podkrovních místností. Před začátkem realizace přestavby půdy na obytnou zónu zajímá investora finanční částka, kterou bude muset vynaložit na stavbu. Pro tyto účely jsem ve čtvrté části mé práce provedl cenovou kalkulaci použitých materiálů. Výsledky diplomové práce jsem zpracoval do projektové dokumentace. Dokumentace obsahuje výkresy půdorysu domu, dispozičního řešení přízemních a podkrovních místností, příčný řez budovou, skladby konstrukcí a konstrukční detaily stavby. Ve své práci jsem se snažil co nejhlouběji proniknout do realizace projektu půdní vestavby, jehož rozsáhlé zpracování mě donutilo se podívat na otázku půdní vestavby z komplexního pohledu. Plně si uvědomuji, že jsem teprve na počátku sbírání - 54 -

praktických znalostí a poznatků týkající se této problematiky. V souvislosti s tím připouštím možné nepřesnosti a nedokonalosti mé práce, které budu v průběhu profesního života dále vylepšovat a korigovat mé dosavadní poznatky.

Resume: The target of my diploma thesis was to create a design and a design documentation of a loft built-in in order to enlarge a residential area of a small yardage flat. An implementation of a loft built-in is a complicated procedure and it consists of many substeps which are mutually interconnected. I solved individual steps in four parts of my diploma thesis. In the first part I executed a documentation of existing conditions of the building. The gained data served as initial source materials for a creation of dispositional arrangement of the rooms of the loft with the view to the dimensional possibilities of the loft area and with the view to the individual needs of an investor. I had to make an arrangement with the view to the standard ČSN 73 4301: Residential rooms. In the second part of the thesis I chose the materials and structural members which I consider to be suitable for a design implementation. Their technical attributes represented one of the basic choice criteria. I proposed optimum compositions of vertical structures, roof, ceiling and floor out of the selected materials based on a calculation of overall coefficient of the heat transfer. The result had to correspond with the requirements of the standard ČSN 73 0540: Thermal protection of buildings. I implemented a project of structural arrangement of newel staircase into the loft area at the end of second part. The project is based on calculations of the staircase dimension and it is completed by a drawing documentation. If the rooms are expected to provide a dwelling of high quality it is also necessary to create a good thermal climate inside them. Such conditions will be secured by the heating system which I have solved in the third part of my diploma thesis. I proposed an optimum size of heating bodies based on a calculation of thermal losses of individual attic rooms.

- 55 -

Before beginning of implementation of the conversion of loft into the residential zone the investor is interested in a financial amount which will have to be expended on the construction. I made a price calculation of applied materials in the fourth part of my thesis for those purposes. I compiled the results of the diploma thesis into the design documentation. The documentation includes drawings of the ground plan of the building, of dispositional arrangement of ground floor rooms and attic rooms, cross-section of the building, compositions of structures and structural details of the construction. I tried to penetrate the implementation of the design of the loft built-in as deep as possible in my thesis. The extensive elaboration of this design forced me to have a look at the item of loft built-in from a complex point of view. I am fully aware of the fact that I am only at the beginning of gathering practical knowledge and information related to this problem. Hereby I admit possible inaccuracies and imperfections of my thesis which I will further improve and correct within the course of my professional life.

- 56 -

16

Literatura

POLÁŠEK J., ŠPAČEK T., Stavebně truhlářka výroba – základy konstrukce a technologie. 1. vyd. Brno: Mendelu Brno, 2007. 148 s. ISBN 978-80-7375-050-3 HÁJEK, V. Vestavba podkroví. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1996. 104 s. ISBN 807169-054-6 MĚŠŤAN, R. Obytná podkroví a půdní vestavby. 2. vyd. Praha: Sobotáles, 1995. 468 s. ISBN 80-85920-14-X. BARTÁK, K. Vestavba podkroví II. 1. vyd. Praha: Grada, 1999. 113 s. ISBN 80-7169567-X. DRÁBEK. P. Vestavba podkroví III. 1. vyd. Praha: Grada Publishig, 2002. 152 s. ISBN 80-247-9024-6 FISCHER-ULING, H. Zdravé bydlení. 1. vyd. Praha: Ikar, 1999. 152 s. ISBN 80-7202443-4 Ing. KEJKRT. P. Učební texty obor Montér suchých staveb – 2. Díl, 1. vyd. Praha: T.R.S, 2002, ISBN: 80-238-8967-2 VEVERKA, J. - CHYBÍK, J. - MEIXNER, M.,: Tepelná ochrana budov, 1997. VUT v Brně, ISBN 80-214-0857-X KOLB, J. Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2008. 320 s. ISBN 978-80-247-2275-7. VAVERKA, J. - HAVÍŘOVÁ, Z. - JINDRÁK, M. a kol. Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha: Grada, 2008. 376 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-2205-4. VAVERKA, J. Stavební tepelná technika a energetika budov. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2006. 648 s. ISBN 80-214-2910-0. SKLENÁŘ, P. Půdní vestavba bytového domu. Diplomová práce. Mendelu Brno, 2006. FORMÁČEK, M. Půdní vestavba stávajícího rodinného domu. Diplomová práce. Brno: Mendelu Brno, 2009. 46 s. Normy Norma ČSN 73 4301: Obytné budovy Norma ČSN 73 0540-1 - 4: Tepelná ochrana budov Norma ČSN 73 4130: Schodiště a šikmé rampy Norma ČSN 06 0210: Výpočet tepelných ztrát budov při ústředním vytápění

- 57 -

Elektronické odkazy http://pruvodce.rockwool.cz/produkty/stavebni-izolace/airrock-ld.aspx http://pruvodce.rockwool.cz/produkty/stavebni-izolace/steprock-hd.aspx http://www.fermacell.cz/html/czk/cz/fermacell_stavebne_fyzikalni_vlastnosti.php http://www.difuzni-folie.cz/bramac/stresni_folie.html http://e-shop.juta.cz/katalog/psf/2010_kl_jtf-n-170al_cz.pdf http://www.velux.cz/veluxcommon/resources/cache/site/www.VELUX.cz/NonImage/PDF/PDF_2007/produktovy-list-GGL-GGU-2008-04.pdf http://www.oknamacek.cz/plastova-okna/

- 58 -

17

Seznam tabulek

Tabulka č. 1: Stávající dispoziční řešení přízemí bytu ........................................... 5-- 13 Tabulka č. 2: Nové depoziční řešení přízemí bytu ................................................. 5-- 14 Tabulka č. 3: Místnosti půdní vestavby .................................................................. 7-- 19 Tabulka č. 4: Technické parametry tepelně izolačního materiálu .......................... 8-- 22 Tabulka č. 5: Technické parametry sádrovláknité desky Fermacell ....................... 8-- 23 Tabulka č. 6: Technické parametry materiálů plovoucí podlahy............................ 8-- 24 Tabulka č. 7: Technické parametry difúzní folie Bramac UNI-S ........................... 8-- 25 Tabulka č. 8: Technické parametry parozábrana Jutafol AL 170 ........................... 8-- 26 Tabulka č. 9: Technické parametry střešního okna Velux GGL ............................ 8-- 28 Tabulka č. 10: Technické parametry plastového okna Veka .................................. 8-- 28 Tabulka č. 11: Technické parametry vnitřních dveří Nora, Sapeli ......................... 8-- 29 Tabulka č. 12: Skladba střešního pláště mimo tepelný most ................................ 10-- 36 Tabulka č. 13: Skladba střešního pláště v místě tepelného mostu ........................ 10-- 37 Tabulka č. 14: Skladba střešního pláště mimo tepelný most ................................ 10-- 39 Tabulka č. 15: Skladba střešního pláště v místě tepelného mostu ........................ 10-- 39 Tabulka č. 16: Skladba obvodové stěny stavby .................................................... 10-- 42 Tabulka č. 17: Hodnoty přirážky na světovou stranu p3 ....................................... 12-- 46 Tabulka č. 18: Celkové tepelné ztráty místností půdní vestavby ......................... 12-- 47 Tabulka č. 19: Kalkulace spotřeby materiálu na stavbu půdní vestavby .............. 13-- 51 -

- 59 -

18

Seznam příloh

Příloha č. 1: Tepelné ztráty místností půdní vestavby. Příloha č. 2: Výpočty redukčních faktorů pro teplotní spády Příloha č. 3: Výpočet otopných těles

- 60 -

3,2

10,38

1,6

3,52

1,4

5,61

1,6

6,23

1,31

5,45

8,19

12,64

63,7

DveĜe

StČna 2

DveĜe

StČna 3

DveĜe

StČna 4

DveĜe

StČna 5

StČna 6

StČna 7

Strop

Podlaha

Celkem

12,64

8,19

5,42

1,31

6,23

-

4,01

-

2,12

-

8,79

-

7,05

S1

20

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

ti

kcn=0,3 = -0,161 V=27,3 m3 h-1 p1= -0,024  ȉ =0,0023 m3 Tabulka þ. 2: Celkové tepeln

10,25

StČna 1

So

B2.01 Chodba

0

24

32

32

-5

-5

-5

-9

-9

-5

-5

-5

-5

ǻt

n=0,3 h-1 ǻt=37 oC

20

-9

-17

-17

20

20

20

24

24

20

20

20

20

te

Tabulka þ. 1: Celkové tepelné ztráty chodby

0,69

0,198

0,189

0,183

0,59

2

0,59

2

0,243

2

0,59

2

0,59

U

0,76

0,219

0,205

0,201

0,649

2,3

0,649

2,3

0,267

2,3

0,649

2,3

0,649

U*

0

42,81

35,45

8,44

-21,18

-18,4

-13,01

-28,98

-5,10

-18,4

-28,51

-36,8

-22,28

Qo

-106,5

0

42,81

35,45

8,44

-21,18

-31,41

-34,08

-46,91

-59,67

Qoc

-106,7

0

41,62

34,46

8,21

-20,59

-33,67

-33,13

-45,61

-58,0

Qp

182,1

-

-

-

-

-

36,69

35,38

36,69

73,38

Qi

17,75

Qv

93,18

Qc

PĜíloha þ. 1: Tepelné ztráty místností pĤdní vestavby

1,6

7,7

5,69

2,85

11,77

2,24

3,55

12,64

52,58

DveĜe

StČna 2

StČna 3

StČna 4

StČna 5

Okno

Strop

Podlaha

Celkem

kc= 0,141 n=1 h-1 p1= 0,021

10,38

StČna 1

So

B2.02 Ložnice

20

20

20

20

20

20

20

20

20

ti

V=29,13 m3  ȉ =0,0081 m3

12,64

8,19

-

9,53

2,85

5,69

7,7

-

8,79

S1

0

29

37

37

37

-4

0

5

5

ǻt

n=0,1 h-1 ǻt=37 oC

20

-9

-17

-17

-17

24

20

15

15

te

Tabulka þ. 2: Celkové tepelné ztráty ložnice

0,69

0,198

1,5

0,189

0,183

0,243

0,59

2

0,59

U

0,76

0,219

1,725

0,205

0,201

0,267

0,649

2,3

0,649

U*

0

22,43

142,97

40,95

21,22

-6,08

0

18,40

28,51

Qo

299,60

0

22,43

215,1

21,22

-6,08

0

46,91

Qoc

330,80

0

24,05

230,94

32,29

-6,02

-

50,25

Qp

257,42

-

-

237,04

-

-

-

-

20,38

-

Qi

389,21

Qv

977,43

Qc

1,6

5,69

6,35

8,56

10,8

1,74

7,2

1,12

5,1

10,6

42,07

DveĜe

StČna 1.2

StČna 2

StČna 3

Okno

StČna 4

StČna 5

Okno

Strop

Podlaha

Celkem

kc= 0,189 n=0,7 h-1 p1= 0,028

2,52

StČna 1.1

So

B2.03 Pokoj 1

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

ti

V=21,62 m3  ȉ =0,0042 m3

10,6

5,1

-

6,08

1,74

-

7,48

6,35

5,69

-

0,92

S1

0

29

37

37

37

37

37

0

0

5

5

ǻt

n=0,7 h-1 ǻt=37 oC

20

-9

-17

-17

-17

-17

-17

20

20

15

15

te

Tabulka þ. 3: Celkové tepelné ztráty pokoje 1

0,69

0,198

1,2

0,189

0,183

1,2

0,183

0,59

0,59

2

0,59

U

0,76

0,219

1,49

0,205

0,201

1,49

0,201

0,65

0,65

2,3

0,65

U*

0

33,22

71,5

46,0

12,98

59,74

55,73

0

0

18,4

2,97

Qo

299,41

0

32,22

117,5

12,98

115,5

0

0

21,37

Qoc

322,49

0

34,78

126,7

13,34

124,5

-

-

23,04

Qp

252,03

-

-

118,5

-

-

113,1

-

-

-

20,38

-

Qi

202,21

Qv

776,73

Qc

1,6

6,35

5,7

1,08

1,74

7,19

1,12

4,04

9,4

42,2

DveĜe

StČna 2

StČna 3

Okno

StČna 4

StČna 5

Okno

Strop

Podlaha

Celkem

n=0,8 h-1 kc= 0,176 p1= 0,026

7,78

StČna 1

So

B2.04 Pokoj 2

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

ti

V=18,61 m3  ȉ =0,0041 m3

12,64

4,04

-

6,08

1,74

1,08

4,61

6,35

-

6,18

S1

0

29

37

37

37

37

37

0

5

5

ǻt

n=0,8 h-1 ǻt=37 oC

20

-9

-17

-17

-17

-17

-17

20

15

15

te

0,59

2

0,59

U

0,69

0,198

1,5

0,189

0,183

1,2

0,183

Tabulka þ. 4: Celkové tepelné ztráty pokoje 2

0,76

0,219

1,725

0,207

0,201

1,49

0,201

0,649

2,3

0,649

U*

0

25,52

71,5

46

12,98

59,74

34,38

0

18,4

20,05

Qo

288,55

0

25,52

117,48

12,98

94,12

0

38,45

Qoc

310,33

0

27,45

126,45

13,32

101,31

-

41,39

Qp

252,03

-

-

118,52

-

-

113,13

-

-

20,38

-

Qv

198,92

Qi

761,28

Qc

1,6

4,1

6,53

5,6

0,9

2,71

11,19

2,24

4,71

13,3

53,74

DveĜe

StČna 1.2

StČna 2

StČna 3.1

StČna 3.2

StČna 4

StČna 5

Okno

Strop

Podlaha

Celkem

kc= 0,171 n=0,6 h-1 p1= 0,026

5,6

StČna 1.1

So

B2.05 Pracovna

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

ti

V=25,6 m3  ȉ =0,0042 m3

13,3

4,71

-

8,95

2,71

0,9

5,6

6,53

4,1

-

4,0

S1

0

29

37

37

37

37

29

5

-4

5

5

ǻt

n=0,3 h-1 ǻt=37 oC

20

-9

-17

-17

-17

-17

-9

15

24

15

15

te

Tabulka þ. 5: Celkové tepelné ztráty pracovny

0,69

0,198

1,5

0,186

0,186

0,183

0,218

0,59

0,59

2

0,59

U

0,76

0,219

1,725

0,205

0,205

0,201

0,242

0,649

0,649

2,3

0,649

U*

0

29,75

142,9

67,75

20,17

6,79

39,3

21,18

-10,64

18,4

13,0

Qo

348,65

0

29,75

210,69

20,17

6,79

39,30

21,18

-10,64

31,41

Qoc

375,25

0

32,0

226,66

21,7

7,31

42,28

22,78

-11,45

33,79

Qp

257,42

-

-

237,04

-

-

-

-

-

-

20,38

-

Qi

205,23

Qv

837,90

Qc

1,4

4,45

4,1

6,05

1,9

0,3

2,77

1,79

4,1

5,45

23,61

DveĜe

StČna 1.2

StČna 2

StČna 3.1

StČna 3.2

Okno

StČna 4

StČna 5

Strop

Podlaha

Celkem

kc= 0,22 n=5 h-1 p1= 0,03

3,52

StČna 1.1

So

B2.06 Koupelna ti

24

24

24

24

24

24

24

24

24

24

24

V=12,4 m3  ȉ =0,01 m3

5,45

4,1

1,79

2,77

-

1,6

6,05

4,1

4,45

-

2,12

S1

0

33

41

14

41

41

33

4

4

9

9

ǻt

n=5 h-1 ǻt=37 oC

20

-9

-17

10

-17

-17

-9

20

20

15

15

te

Tabulka þ. 6: Celkové tepelné ztráty koupelny

0,69

0,198

0,186

0,243

1,2

0,183

0,218

0,59

0,243

2

0,243

U

0,76

0,219

0,205

0,267

1,49

0,201

0,242

0,649

0,267

2,3

0,267

U*

0

29,29

15,04

10,37

18,39

13,21

47,92

10,64

4,76

28,98

5,1

Qo

183,7

0

29,29

15,05

10,37

31,59

47,92

10,64

4,76

34,08

Qoc

203,35

0

31,72

16,29

15,89

34,21

51,89

11,53

5,16

37,2

Qp

101,05

-

-

-

-

65,67

-

-

-

-

35,38

-

Qi

828,4

Qv

1132,8

Qc

Příloha č. 2: Výpočty redukčních faktorů pro teplotní spády Redukční faktor teplotního spádu chodby, td = 15 oC Teplotní spád 75/65/15 ∆t

75

15 75 l 65

,

65 15 15

15

Δtln,n = 54,48 oC Teplotní spád 75/55/15 75

∆t

15 75 l 55

Δtln = 49,33 oC 49,33 φ∆ 54,48

55 15 15

15

,

φΔt = 0,89 Redukční faktor teplotního spádu obytných místností, td = 20 oC Teplotní spád 75/65/20 ∆t

75

20 75 l 65

,

65 20 20

20

Δtln,n = 49,83 oC Teplotní spád 75/55/20 ∆t

75

20 75 l 55

Δtln = 44,24 oC φ∆

44,24 49,83

φΔt = 0,85

,

55 20 20

20

Redukční faktor teplotního spádu koupelny, td = 24 oC Teplotní spád 75/65/24 ∆t

75

24 75 l 65

,

65 24 24

24

Δtln,n = 45,82 oC

Teplotní spád 75/55/24 ∆t

75

24 75 l 55

Δtln = 40,17 oC φ∆

45,82 40,17

φΔt = 1,2

,

55 24 24

24

Příloha č. 3: Výpočet otopných těles Místnost B2.01 – chodba Qc

93,18 W

φΔt

0,89

φx

1

φo

0,8

φn

1 Tabulka č. 1: Vstupní hodnoty výpočtu otopné soustavy do místnosti B2.01

Q

T

Q

T

93,18 0,89 · 1 · O, 8 · 1 , W Podle výsledku se v katalogu deskových otopných těles Radik firmy Korado

vyhledá nejvhodnější otopné těleso. Výsledku výpočtu nejvíce vyhovuje Radik Klasik, typ 10 s výkonem 187 W o délce = 500 mm a výšce = 300 mm. Místnost B2.02 - ložnice Qc

977,43 W

φΔt

0,85

φx

1

φo

1

φn

1 Tabulka č. 2: Vstupní hodnoty výpočtu otopné soustavy do místnosti B2.02

Q

T

Q

T

977,43 0,85 · 1 · 1 · 1 , W Místnost B2.02 má více oken. Výsledný výkon otopné soustavy se vydělí

počtem oken a z katalogu Korado se vyberou nejhodnější otopné tělesa. Místnost bude vytápěna dvěma tělesy Radik Klasik, typ 11 s výkonem 686 W, o délce = 800 mm a výšce = 500 mm.

Místnost B2.03 – pokoj 1 Qc

776,73 W

φΔt

0,85

φx

1

φo

1

φn

1 Tabulka č. 3: Vstupní hodnoty výpočtu otopné soustavy do místnosti B2.03

Q

T

776,73 0,85 · 1 · 1 · 1

Q

T

, W Místnost bude vytápěna jedním tělesem Radik Klasik, typ 10 s výkonem 411 W,

o délce = 800 mm a výšce = 500 mm umístněným pod střešním oknem a tělesem Radik Klasik, typ 10 s výkonem 544 W o délce 900 mm a výšce 600 mm umístněným pod štítovým oknem.

Místnost B2.04 – pokoj 2 Qc

761,28 W

φΔt

0,85

φx

1

φo

1

φn

1 Tabulka č. 4: Vstupní hodnoty výpočtu otopné soustavy do místnosti B2.04

Q

T

761,28 0,85 · 1 · 1 · 1

Q

T

, W Místnost bude vytápěna jedním tělesem Radik Klasik, typ 10 s výkonem 411 W,

o délce = 800 mm a výšce = 500 mm umístněným pod střešním oknem a tělesem Radik Klasik, typ 10 s výkonem 544 W o délce 900 mm a výšce 600 mm umístněným pod štítovým oknem.

Místnost B2.05 - pracovna Qc

837,9 W

φΔt

0,85

φx

0,9

φo

1

φn

1 Tabulka č. 5: Vstupní hodnoty výpočtu otopné soustavy do místnosti B2.05

Q

T

Q

T

837,90 0,85 · 0,9 · 1 · 1 ,

W

Místnost bude vytápěna dvěma tělesy Radik Klasik, typ 11 s výkonem 566 W o délce = 800 mm a výšce = 400 mm.

Místnost B2.06 - koupelna Qc

1132,8 W

φΔt

1,2

φx

1

φo

0,8

φn

1 Tabulka č. 6: Vstupní hodnoty výpočtu otopné soustavy do místnosti B2.06

Q

T

1132,8 1,2 · 1 · 0,8 · 1

Q

T

W Koupelna bude vytápěna trubkovým otopným tělesem Koralux Rondo, typ KR

1830.750 od firmy Korado o výkonu 1370 W, výšce 1830 mm a šířce 750 mm.