MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta Ústav inženýrských staveb, tvorby a ochrany krajiny
Návrh dvougeneračního rodinného domu Diplomová práce
Samostatné přílohy bakalářské práce – výkresová dokumentace
2016
Bc. Lakomý Michal
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci „Návrh dvougeneračního rodinného domu“ vypracoval/a samostatně a veškeré použité prameny a informace jsou uvedeny v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s § 47b zákona. 111/1998 Sb. o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědom/a, že se na moji práci vztahuje zákon. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 Autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše.
V Brně, dne: 5.4.2016
……………………………… Bc. Michal Lakomý
Tímto bych chtěl poděkovat vedoucí diplomové práce paní Ing. Pavle Kotáskové, PhD. za odborné konzultace, vedení práce, za poskytnutí cenných rad a literatury. Rád bych poděkoval Ing. Jiřímu Horáčkovi za odborné rady a přínosné konzultace v softwaru SEMA, Ing. Ivaně Tapšákové za konzultaci v softwaru PAMIR. Také bych rád poděkoval firmě DMA Environmental systems, spol. s.r.o. za tisk výkresové dokumentace. V neposlední řadě bych rád poděkoval mé rodině, která mě po celou dobu studia velmi podporovala a snažila se vytvořit velmi dobré podmínky pro studium.
ABSTRAKT Autor:
Bc. Michal Lakomý
Název diplomové práce:
Návrh dvougeneračního domu
Předmětem diplomové práce je návrh dvougeneračního rodinného domu, kde jedna část domu bude dvoupodlažní a druhá jednopodlažní bezbariérová. Každý z těchto bytů bude mít samostatný vchod z důvodu zachování soukromí. Dům je navržen systémem rámové konstrukce, u které je vypracována dokumentace pro provádění dřevostavby. Výkresy
architektonického
řešení
jsou
doplněny
potřebnými
výkresy
podrobností a výrobními výkresy s technickým popisem. Zastřešení je provedeno ve dvou variantách a to střecha sedlová a pultová. Část práce se zabývá návrhem skladeb jednotlivých konstrukcí, jež splňují požadavky pro nízkoenergetické stavby. Pro skladby konstrukcí je provedeno tepelně technické posouzení. Práce dále obsahuje porovnání tepelně izolačních materiálů, které jsou použity v jednotlivých konstrukcích. Je zde vypracován soupis stavebních prací a dodávek s výkazem výměr. Klíčová slova: dřevostavba nízkoenergetická stavba rámová konstrukce zastřešení domu návrhy skladeb obvodových konstrukcí tepelně izolační materiály
ABSTRACT Author:
Bc. Michal Lakomý
Title:
Design of two generations family house
The subject of this thesis is to design a two-generation family house, where one part of the house will be two-storey and the second single-storey and barrier-free. Each of these flats will have a separate entrance for reason of privacy. This house is designed by system of frame structure, where is developed the structures for the implementation of wooden house. The architectural design drawings are supplemented by the necessary detail drawings and manufacturing drawings with technical descriptions. The roofing is made in two variants, a gabled and rack roof. One part of the thesis deals with draft pieces of particular designs that meet the requirements for low energy buildings. For the track-layer construction is done thermally technical assessment. The thesis also includes the comparison of therm insulation materials, that are used in the individual constructions. There is prepared an inventory of construction works and supplies with statement of measurements.
Keywords: wooden house low energy building frame structure roof construction composition of walls therm insulation materials
OBSAH ABSTRAKT ..................................................................................................................... 6 ABSTRACT...................................................................................................................... 7 1
ÚVOD........................................................................................................................ 9
2
CÍL PRÁCE ............................................................................................................. 11
3
METODIKA ............................................................................................................ 12 3.1
4
Vztahy pro tepelně technické zhodnocení obvodových plášťů ........................ 12
LITERÁRNÍ PŘEHLED ......................................................................................... 14 4.1
Konstrukční systém .......................................................................................... 14
4.1.1 4.2
Konstrukce střechy ........................................................................................... 18
4.2.1
Sedlové střechy ......................................................................................... 19
4.2.2
Pultové střechy .......................................................................................... 19
4.2.3
Ozeleněná střecha ..................................................................................... 19
4.3
Tepelné mosty .................................................................................................. 21
4.4
Obvodový plášť ................................................................................................ 21
4.4.1 4.5
Parozábrany .............................................................................................. 22
Konstrukce krovů ............................................................................................. 23
4.5.1
Konstrukce vaznicová ............................................................................... 23
4.5.2
Konstrukce příhradový vazník sedlový .................................................... 23
4.5.3
Konstrukce příhradový vazník pultový..................................................... 27
4.6
Trojúhelníkový vikýř ....................................................................................... 27
4.7
Bezbariérové užívání staveb ............................................................................ 29
4.7.1
Základní rozměry invalidního vozíku ....................................................... 29
4.7.2
Požadavky na konstrukci oken ................................................................. 29
4.7.3
Požadavky na vybavení koupelny............................................................. 30
4.7.4
Vstup do budovy, bytové dveře ................................................................ 32
4.7.5
Bezbariérové rampy .................................................................................. 33
4.8
Materiály použité ve skladbách ........................................................................ 34
4.9
Výkaz výměr .................................................................................................... 38
4.10
Nízkoenergetické požadavky ........................................................................... 40
4.10.1 4.11
Součinitel prostupu tepla U....................................................................... 40
Možnosti vytápění ............................................................................................ 41
4.11.1 5
Rámové stavby .......................................................................................... 14
Tepelná čerpadla ....................................................................................... 41
VLASTNÍ ŘEŠENÍ – NÁVRH DVOUGENERAČNÍHO DOMU ........................ 42 5.1
Architektonické řešení – střecha sedlová (1. Varianta) ................................... 42
5.2
Architektonické řešení – střecha pultová (2 varianta)...................................... 43
5.3
Dispoziční řešení dvougeneračního domu ....................................................... 44
5.3.2 5.4
Skladby jednotlivých stěn včetně tepelně technického posouzení ................... 48
5.5
Technický popis ............................................................................................... 58
5.5.1
Všeobecné informace o stavbě ................................................................. 58
5.5.2
Výkopy...................................................................................................... 58
5.5.3
Základová konstrukce ............................................................................... 58
5.5.4
Obvodové stěny ........................................................................................ 59
5.5.5
Příčky ........................................................................................................ 59
5.5.6
Podlahy ..................................................................................................... 60
5.5.7
Stropní konstrukce .................................................................................... 60
5.5.8
Konstrukce schodiště ................................................................................ 60
5.5.9
Střešní konstrukce ..................................................................................... 61
5.5.10
Vaznicový krov ......................................................................................... 61
5.5.11
Příhradový vazník pultový ........................................................................ 62
5.5.12
Příhradový vazník sedlový........................................................................ 63
5.5.13
Střešní krytina ........................................................................................... 63
5.5.14
Hydroizolace, parobrzdy a geotextilie ...................................................... 63
5.5.15
Tepelná, zvuková a kročejová izolace ...................................................... 64
5.5.16
Obklady ..................................................................................................... 64
5.5.17
Truhlářské, zámečnické a ostatní doplňkové výrobky.............................. 64
5.5.18
Klempířské výrobky ................................................................................. 64
5.5.19
Malby a nátěry .......................................................................................... 64
5.5.20
Větrání místností ....................................................................................... 65
5.5.21
Různé ........................................................................................................ 65
5.5.22
Vytápění domu .......................................................................................... 65
5.6 6
Druhé nadzemní podlaží ........................................................................... 46
Soupis stavebních prací .................................................................................... 66
VÝSLEDKY............................................................................................................ 68 6.1
Porovnání tepelné vodivosti a součinitele prostupu tepla ................................ 68
6.2
Rozpočet ........................................................................................................... 69
7
DISKUZE ................................................................................................................ 72
8
ZÁVĚR .................................................................................................................... 74
9
SUMMARY ............................................................................................................ 76
10 SEZNAM CITOVANÉ LITERATURY ................................................................. 77 11 ELEKTRONICKÉ ZDROJE ................................................................................... 79 12 SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................ 80 13 SEZNAM TABULEK ............................................................................................. 82
14 SEZNAM PŘÍLOH ................................................................................................. 83 14.1
Výkresová dokumentace .................................................................................. 83
1 ÚVOD Bydlení je jednou ze základních životních potřeb člověka, a proto se stává nutností věnovat mu velkou pozornost a řešit stavbu s nadhledem do budoucna. Oblasti bezbariérového přístupu do objektů je v dnešní době kladena jistá pozornost. Úraz v dnešní době může potkat každého z nás. Lidé také stárnou a tím se snižuje jejich pohyblivost, vozíčkáři nejsou v rodinách výjimkou. Zkusme si představit takovou situaci a lépe tak pochopíme nespočet omezení při každodenním provozu v bytě. Od roku 1972 se postupně začalo s výstavbou bezbariérových domů v řadě větších měst. Takovými domy se může pochlubit Brno, Liberec, Kladno, Pardubice a především Praha. (www.zijushandicapem.cz) Při návrhu musíme vzít tuhle představu v potaz a věnovat řešení domu velkou pozornost, abychom dosáhli prostorného, dobře přístupného a bezbariérového bytu, ve kterém se vozíčkář bude moci jednoduše pohybovat a cítit se v takovém bytě pohodlně a bezpečně. Člověk, který je odkázán na invalidní vozík potřebuje více prostoru pro svůj život, protože se častěji musí spolehnout sám na sebe v době, kdy ostatní členové jsou mimo domov, jelikož tráví více volného času v domě, než zdravotně způsobilý člen rodiny. Nesmíme však zapomenout, že se může zdravotní stav postiženého zhoršovat. Zde by měla být výhodou výstavba dvougeneračního rodinného domu, kdy může být někdo blízký v sousedním bytě. Vícegenerační domy se využívaly spíše v dřívějších letech, nicméně se k tomuto řešení vracíme i dnes z toho důvodu, že vícegenerační dům zachovává jisté soukromí současně s blízkostí rodinných příslušníků, což je výhodné u lidí s handicapem, kteří potřebují denní dohled. K sofistikovanému návrhu jakéhokoliv domu, ať už bezbariérového nebo vícegeneračního, je zapotřebí pečlivě nastudovat konstrukční možnosti staveb a vzít v úvahu všechny přípustné možnosti a z nich vybrat pro investora tu nejvýhodnější a zároveň finančně dostupnou. Dispozice dvougeneračního domu je těžkým úkolem z důvodu správného umístění místností vhledem ke světovým stranám a vzhledově zajímavého architektonického řešení.
9
Ne všichni invalidní lidé např. odkázáni na vozíček mají dostatek financí k investici do domu, aby si jej tak specificky upravili.
10
2 CÍL PRÁCE Cílem této diplomové práce je vypracování návrhu dvougeneračního rodinného domu, který se bude dispozičně rozdělovat na dvě části se samostatnými vchody. Menší jednopodlažní byt bude konstruován a dispozičně řešen jako bezbariérový. Větší dvoupodlažní byt bude řešen pro mladou rodinu. Budou vypracovány výkresy architektonicko-stavebního řešení, které budou doplněny potřebnými výkresy podrobností a výrobními výkresy. Dále práce bude obsahovat technický popis objektu. Zastřešení domu bude řešeno ve dvou variantách – a to sedlovou a pultovou střechou. Při návrhu skladeb jednotlivých konstrukcí, budou dodrženy požadavky pro nízkoenergetické stavby včetně provedení tepelně technického posouzení. Dále v práci budou porovnány tepelně izolační materiály, které je možno použít pro navržené skladby. Konečnou fází diplomové práce bude soupis stavebních prací a dodávek s rozpočtem na základě výkazu výměr.
11
3 METODIKA K vypracování návrhu domu bylo nutné se řídit několika na sebe navazujících úkolů:
úvaha nad architektonickém řešení domu,
prostudování příslušných norem pro návrh půdorysu bezbariérové části domu,
konzultace s odborníky v daném oboru, odborná praxe v softwaru Sema,
skica půdorysu,
řešení dispozice domu vhledem ke světovým stranám,
skica pohledů domu,
zvolení konstrukčního systému, který bude použit pro výstavbu domu,
návrh materiálů a skladby stěn,
tepelně technické posouzení – AREA, TEPLO, MESHGEN,
vytvoření výpočtového programu pro součinitel prostupu tepla v Excelu 2010,
výpočet součinitele prostupu tepla U – Excel 2010,
vytvoření knihoven, 3D objektů, textur jednotlivých použitých materiálů, okenních výměn, STV, doplňkových 3D objektů jako například Geberit, skleněné zábradlí (SEMA),
návrh konstrukce v softwaru Sema,
statické posouzení vaznicového krovu v softwaru Dlubal RFEM,
návrh vazníku se statickým posudkem v programu Pamir,
exportovaná data ze softwaru Pamir do Sema,
export dat ze Sema softwaru do softwaru AutoCAD, kde byla vytvořena výkresová dokumentace,
rozpočet na základě výkazu výměr.
3.1 Vztahy pro tepelně technické zhodnocení obvodových plášťů Výpočtový vzorec byl převzat z publikace (Vaverka a kol. 2006) Výpočet odporů jednotlivých materiálů v konstrukci je počítán ze vztahu:
𝑅=
𝑅𝑇 =
𝑅𝑗 𝜆𝑗
𝑅′ 𝑇 + 𝑅"𝑇 2 12
Kde 𝑅′ 𝑇 je horní mez odporu při přestupu tepla, stanovená z výseků konstrukce rovnoběžných s tepelným tokem podle vztahu: 1 𝑓𝑎 𝑓𝑏 = + +⋯ 𝑅′ 𝑇 𝑅𝑇𝑎 𝑅𝑇𝑏 𝑅𝑇𝑎 , 𝑅𝑇𝑏 …, jsou odpory přestupu tepla v konstrukci pro každý výsek, v (m2.K)/W, vypočtené ze vztahů pro jednorozměrné šíření tepla. 𝑓𝑎 =
𝐴𝑎 𝐴
, 𝑓𝑏 =
𝐴𝑏 𝐴
, … jsou poměrné plochy každého výseku, bezrozměrné, dolní
mez odporu při přestupu tepla, stanovená z vrstev kolmých na tepelný tok podle vztahu pro jednorozměrné šíření tepla, kde se pro každou nestejnorodou vrstvu určí tepelný odpor podle vztahu: 1 𝑓𝑎 𝑓𝑏 = + +⋯ 𝑅𝑗 𝑅𝑎𝑗 𝑅𝑏𝑗 Vzorec pro výpočet součinitele prostupu tepla U 𝑈=
1 𝑅𝑇
Návrhové hodnoty prostupu tepla konstrukce: Tab. 1 – návrhové hodnoty odporu při přestupu tepla konstrukcí (ČSN 73 0540-3)
Návrhová hodnota odporu při přestupu tepla
[m2.K/W]
na vnitřní straně (Rsi)
0,13
na vnější straně (Rse)
0,04
Při návrhu je vycházeno ze základních norem: ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – požadavky, část 3 – návrhové hodnoty veličin, část – 4 výpočtové metody, ČSN 73 4130 Schodiště a šikmé rampy, ČSN 73 4301 Obytné budovy, Vyhláška č. 398/2009 Sb. o obecných technických požadavcích zabezpečujících bezbariérové užívání staveb.
13
4 LITERÁRNÍ PŘEHLED 4.1 Konstrukční systém Pro výstavbu rodinného domu byl zvolen konstrukční systém stěn tzv. rámových dřevostaveb. 4.1.1 Rámové stavby
Obr. 1 - rámová konstrukce (autor) Tato skupina staveb se vyvinula ze staveb hrázděných, jejich značným zjednodušením vlivem stavebního systému, který vznikl v Americe na přelomu 19. a 20. století. Původní hrázděná stavba se od staveb rámových nebo panelových odlišuje tím, že u hrázděné stavby bylo statické ztužení prováděno pomocí šikmých vzpěr, tedy z tyčových prvků, které byly součástí dřevěné kostry, zatímco u panelových a rámových staveb je vyztužení prováděno pomocí opláštění z vnější strany dříve z vodorovně nebo šikmo přibitých prken, dnes se používají velkoplošné materiály na bázi dřeva, které se připevní na dřevěnou nosnou kostru k tomu určenými únosnými spoji. (Vaverka, Havířová a kol. 2008) 4.1.1.1 Balloon - Frame U systému Balloon- Frame prochází stěnové sloupky průběžně přes dvě nebo více podlaží. Spodní a horní uzavření tvoří vodorovná prkna (prahy a vaznice). Stropní nosníky jsou uloženy na stojaté fošně, která je zapuštěna do zářezů stěnových sloupků. (Kolb 2008)
14
Obr. 2 – Ballon frame – průběžné sloupky 4.1.1.2 Platform – Frame Charakteristickým znakem pro konstrukci Platform-frame je poschoďová skladba viz obrázek č. 1. Plošina se během stavby používá jako pracovní plocha a výrobní místo. Systém platform-frame je stále běžně používán v Severní Americe pro jedno a dvoupodlažní domy. Tento systém umožňuje standardizaci a prefabrikaci a používání normalizovaných konstrukčních prvků. Způsob stavění je velmi flexibilní vzhledem ke konstrukci i architektonickému řešení. (Kolb 2008)
Obr. 3 – Platform frame – poschoďová skladba
15
4.1.1.3 Charakteristické znaky rámových staveb
Volnost architektonického řešení,
jednoduchý konstrukční systém,
nosná kostra sestává ze štíhlých, standardizovaných průřezů,
celkové vyztužení opláštěním velkoplošnými materiály,
konstrukce oboustranně opláštěna,
jsou možné různé stupně předvýroby.
4.1.1.4 Kotvení Stěny se musí kotvit do vyztužené betonové desky nebo do základu. Přitom mohou přejímat a přenášet velké síly. Kotvení se provádí přišroubováním prahu stěn, za pomocí ploché oceli, kruhové oceli nebo také pomocí děrovaných plechů. Dnes se všeobecně upřednostňuje přímé připevnění s rozličnými hmoždíkovými a kotevními systémy. K tomu jsou vhodná tzv. segmentová, vysoce únosná nebo sdružená kotvení. Kotvení je znázorněno na obrázcích níže. (Kolb 2008) Spoje z ocelového plechu Tvarové součásti z ocelového plechu slouží ke spojení dřev obdélníkového průřezu (hranolů) „natupo“. Jedná se o patky nosníků, tzv. třmeny. Tyto třmeny jsou vyrobeny z ponorově zinkovaného ocelového plechu, nebo plechu z nerezu tloušťky od 1 do 4 mm. (Jelínek 2008) 4.1.1.5 Půdorysný rastr U rámových konstrukcí jsou sloupky uspořádány v malém rastru. Dřevěné konstrukční prvky se šířkou 60 mm se rozmísťují v rastru 625 mm, je to z toho důvodu, že se používají desky na bázi dřeva a sádrovláknité desky s obchodní šířkou 1250 mm. U jednoduchých staveb lze na základě empirických tabulek nebo konstrukčních katalogů upustit od statického výpočtu provedeného do posledního detailu. Dřevěné rámové stavby jsou díky standardizaci rastrových rozměrů, průřezu, spojů a prováděcích detailů jednoduchý konstrukční systém. (Kolb 2008) 4.1.1.6 Prefabrikované stěny a stropy Při provádění rámových staveb s částečnou prefabrikací je předem ve výrobní hale sestaven dřevěný rám s jednostranným opláštěním. Takto připravené rámy se dovezou na staveniště, kde se vzájemně smontují a tím je vytvořena prostorová konstrukce domu, dostatečně vyztužena pro přenos zatížení, a je možno v co nejkratší 16
možné době provést zastřešení celé stavby. Výhodou tohoto systému je možnost sestavení rámů v krytém výrobním prostoru. Tím se minimalizuje doba, po kterou může být dřevo a materiál na bázi dřeva v konstrukci použité, vystaveno povětrnostním vlivům a tím nebezpečí pronikání vlhkosti do těchto materiálů. Po zastřešení celé stavby následuje doplnění dalších vrstev ve skladbě stěn a stropů, provádění rozvodů instalací, podlah a vnitřních a vnějších povrchů.
Obr. 4 – pokládka jednotlivých stropních panelů 4.1.1.6.1 Stupně prefabrikace Rozdílné stupně výroby nebo prefabrikace určují, v jaké části výroby konstrukční prvek opustí závod a následuje montáž na staveništi. Dříve byly na staveniště dodávány volné části, dnes to jsou plošné konstrukční prvky. První stupeň prefabrikace začíná tím, že části nosné konstrukce a nejméně jedna plošná vrstva se předem smontují v hale a připraví se otvory pro okna. Ve třetím stupni se konstrukční prvky také izolují a již se opláští i na druhé straně. Mezistupněm je vložení prázdné trubky pro technické vybavení budovy. Montáž oken a dveří do stěn je dalším stupněm výstavby. Vysoký stupeň prefabrikace je, když se ve výrobní hale provedou i dokončovací práce jako například fasáda a vnitřní obklady stěn. (Kolb 2008)
17
1
2
3
4
5
Obr. 5 – pět stupňů prefabrikace U panelových dřevostaveb je předem ve výrobní hale na pracovní ploše sestaven dřevěný rám, provede se jeho opláštění z jedné strany a dílec se na speciálním zařízení překlopí na stranu druhou. Následuje kompletace dílce ve vodorovné poloze vložením vláknité izolace mezi dřevěné sloupky rámu, provedou se potřebné rozvody instalací a opláštění dílce z druhé strany. Pokud se v konstrukci nachází parozábrana, natáhne se ještě před opláštěním velkoplošným materiálem. Jednotlivé vrstvy jsou dány výrobní dokumentací pro konkrétní stavbu a konkrétní prvky podle jejich účelu. Takto připravený dílec se zvedne do svislé polohy a další vrstvy a kompletační práce jako jsou povrchové úpravy, vnější zateplovací systém a osazování oken a dveří se již provádí ve svislé poloze. Hotové panely se transportují na staveniště, kde se na předem připravenou základovou desku osadí a smontují.
4.2 Konstrukce střechy Střešní konstrukce patří mezi nejexponovanější části stavebního objektu. Obecně se skládají z nosné konstrukce a střešního pláště. Jednou ze základních funkcí střechy je chránit objekt proti nepříznivým vlivům klimatu, tedy zejména před dešti, větrem a v neposlední řadě před přímým slunečním zářením. Spolu s ostatními konstrukcemi se podílí na zabezpečení požadovaného stavu vnitřního prostředí v domě. Je tedy zřejmé, že střešní konstrukce jsou jednou ze základních konstrukcí stavebních objektů a jejich správné řešení významně napomáhá k celkové trvanlivosti a životnosti stavby. (Straka a kol. 2013)
18
Při návrhu dimenze krovu je zapotřebí myslet i do budoucna a počítat s přidáním solárních panelů a na základě toho zvýšit dimenzi konstrukčních prvků střechy. Pro střešní krytinu je zvolen falcovaný plech od společnosti Lindab. Falcované krytiny se dodávají nastříhány v pruzích z rovinného plechu odvinutého ze svitku. Délka plechů odpovídá délce střechy od okapu po hřeben. Pokud je tato vzdálenost příliš veliká, zhotoví se z více kusů. Šířka pásů je nejvýše 60 cm. Ceny jednotlivých materiálů se extrémně liší (cena pozinkovaného plechu se pohybuje kolem 120 Kč/m2. Cena titanzinkového plechu je cca 300 Kč/m2. Poplastovaný plech stojí 300 – 400 Kč/m2, hliníkový asi 400 Kč/m2 a měděný až 1 000 Kč/m2. (Kopta 2012) Technické požadavky na střešní konstrukci jsou:
požární bezpečnost,
mechanická odolnost a stabilita,
ochrana zdraví, zdravých životních podmínek,
ochrana proti nadměrnému hluku,
tepelná ochrana a úspora energií,
bezpečnost při užívání.
4.2.1 Sedlové střechy Jsou složeny ze dvou střešních rovin ohraničených dvěma okapy a dvěma štíty. Průnik těchto střešních rovin tvoří hřeben. Sedlové střechy jsou velmi rozšířeným typem zastřešení u rodinných domů. 4.2.2 Pultové střechy Skládají se z jedné střešní roviny, která je pod sklonem a roviny má ohraničené okapem a hřebenem. Po stranách je obklopena bočními štíty. 4.2.3 Ozeleněná střecha Jednou z možností je ozeleněná střecha (střecha s vegetačním pokryvem), která je trendem posledních let zvláště v městském prostředí. Kromě funkce reprezentativní může hlavně v dnešní době plnit funkci ekologickou. Vzhled domu s ozeleněným povrchem může vypadat architektonicky působivě. Ozeleněné střechy se objevovaly už na starověkých střechách. Rozhodnutí zda zvolit či nezvolit ozeleněnou střechu závisí na mnoha faktorech: 19
sklon střechy – ovlivňuje typ zeleně, kterou je možno použít. Běžně se uvádí, že sklon střechy může být od 0° do 60°. Za optimální se však považuje střecha se sklonem do 5°. Ovšem i zelená střecha má svá úskalí a to větší dimenze střešní konstrukce zároveň se zvyšujícími se finančními náklady ať už na konstrukci či souvrství potřebné pro ozelenění. (Vaverka 2009)
1 2 3 4 5
Obr. 6 – ukázka skladby ozeleněné střechy Knauf – 1) rozchodníkový koberec, 2) substrát s minerální plstí, 3) drenážní fólie, 4) ochranná fólie, 5) hydroizolace
20
4.3 Tepelné mosty Tepelný most je místo, v němž dochází k vícerozměrnému vedení tepla. Tepelné mosty mohou být způsobeny (vedením, prouděním, i sáláním). Tepelné mosty v konstrukci se rozdělují na dvě skupiny:
Nahodilé – tepelná izolace (polystyren) ve spárách nedoléhá na další.
Systematické – krokve nebo hmoždinky kotvící tepelnou izolaci.
U provádění detailů ve stavbě je nutné klást důraz na precizní provedení a je nutné, aby splňovaly tyto požadavky:
musí být vzduchotěsné,
musí být na stavbě zrealizované,
detail musí umožňovat, aby stavba byla zcela funkční.
Při návrhu jakéhokoliv detailu je třeba dbát na to, jakým způsobem se bude na stavbě realizovat a jak bude probíhat tepelný tok. Zde je nutné podotknout, aby tímto místem docházelo k co nejnižším tepelným ztrátám, aby zde byl tepelný tok co nejnižší. Tepelné mosty prouděním se mohou nacházet tam, kde do konstrukce proniká vzduch z exteriéru a šíří tak teplo. Tepelné mosty sáláním se mohou nacházet tam, kde je tepelná izolace opatřena reflexním materiálem, avšak ten se dotýká jiné konstrukce, takže zde nedochází k omezení výměny tepla sáláním tak jako v ostatních místech konstrukce. (Šubrt a kol. 2011) Povrchová teplota a teplotní faktor U stavebních detailů, např. napojení obvodové konstrukce, je důležité, aby povrchová teplota nepoklesla pod teplotu, při níž dochází k růstu plísní. Z průzkumu vyplývá, že největšímu růstu plísní dochází již při zvýšení relativní vlhkosti vzduchu na 80 %. (Šubrt a kol. 2011) Teplotní faktor vyjadřuje poměr rozdílu teplot mezi exteriérem a interiérem. Pro takový výpočet musíme znát vnitřní teplotu, vnější teplotu a povrchovou vnitřní teplotu.
4.4 Obvodový plášť Obvodový plášť může být řešen jako stěna difúzně otevřená nebo difúzně uzavřená. V druhém případě se do stěny umísťuje parozábrana.
21
4.4.1 Parozábrany Parozábrana je druh fólie, který omezuje či zabraňuje pronikání vodní páry obsažené ve vzduchu. Z obecného hlediska jde v podstatě o membránu, protože odděluje dvě různá prostředí, zpravidla interiér a exteriér stavby. Parozábrany se umísťují při vnitřním povrchu konstrukce (nejčastěji mezi vnitřní vrstvu (předstěna, sádrokarton) a tepelnou izolaci v konstrukci, tak aby se zabránilo průniku vlhkosti do konstrukce a předešlo se tak následnému poškození konstrukce. Parozábranou se rozumí materiál s faktorem difúzního odporu u> 10 000. Nejčastěji používané materiály:
asfaltový pás (důležité, aby měli dostatečný difúzní odpor),
fólie (PE nebo PVC),
pěnové sklo,
ostatní materiály – hliníkové fólie.
Parozábrana musí být celistvá, s dostatečnými přelepovanými přesahy.
K dosažení pevného a těsného spoje je důležité, aby spoj ležel na pevné konstrukci (KVH, lať). Musí být zajištěno těsné napojení v místech prostupů TVB – elektrických rozvodů, vodovodního potrubí, a kolem otvorových výplní. Správná funkce parotěsné vrstvy je velice závislá na technologické kázni při montáži. Čím silnější je vrstva parozábrany, tím těžší je její poškození a to je třeba brát v potaz už při návrhu konstrukce. (Havířová 2006) Nejčastější chyby při realizaci parotěsné vrstvy:
nedokonalé utěsnění spojů, prostupů
napojení na svislé zdi
při montáži krabic pro zásuvky či vypínače osvětlení bývá proříznuta parozábrana.
Montážníci
mnohdy
používají
k přelepení
spojů
obyčejných
nejlevnějších pásek (hnědá, šíře 5 cm z papírnictví). (Kopta 2012)
22
4.5 Konstrukce krovů Při návrhu řešení byly zvažovány varianty: 4.5.1 Konstrukce vaznicová Z důvodu budování kancelářských a obytných prostor v podkroví se změnily požadavky na konstrukci. Je nutné, aby ve střešním prostoru bylo co nejméně překážek (sloupků, diagonál atd.). Volnou dispozici umožňuje vaznicová soustava. Vaznicové střechy jsou vhodné pro sedlové a valbové střechy. Krokve jsou zde pomocí zářezů osazeny na vaznice, které jsou podporovány sloupy nebo stěnami. Svislá zatížení vaznic jsou přenášena bezprostředně do stěn ležících pod nimi. Vaznice, které jsou tvořeny v tzv. vaznicových pásech, jsou mezi sebou spojeny krokvemi. Tímto systémem se vytvoří od patní vaznice se sloupky, stěnami, mezipatrovým stropem až po vrcholovou vaznici neposuvný trojúhelník, který je dostatečný pro příčné ztužení střešních stolic. Je nutné přiměřeně kotvit vaznice a sloupy a dostatečně spojit krokve s vaznicí a sloupem nebo stěnou. V případě že se pod vaznicí navrhují stěny, nahrazuje stěna sloupy a nosné chování se tak nemění. (Kolb 2008) Vaznicové krovy bez vzpěr jsou vhodné pro menší šířky domu do 10 m a sklon střešní roviny do 35°. (Eurokód 5, část 2) 4.5.1.1 Charakteristika vaznicové konstrukce
Větší dimenze než u konstrukce příhradové,
dobrá využitelnost podkrovního prostoru,
menší průhyby než u konstrukce hambalkové, díky středovým vaznicím,
široká škála použití střešní krytiny,
ekologický výrobek,
mnoho architektonického řešení. (Kolb 2008)
4.5.2 Konstrukce příhradový vazník sedlový Příhradový vazník je prutová soustava, která se skládá z horního a dolního pásu, diagonál a svislic. Spoje dvou či více prutů v konstrukci se nazývají styčníky. V ČR je tato konstrukce velmi rozšířená. (Jelínek 2008) Příhradový vazník byl zvolen pro svou jednoduchost, jak výrobní, tak pokládkovou. Střešní vazníky se používají pro rozpětí do 20 m a především s trojúhelníkovým tvarem. Rozteč vazníků se volí dle tepelné izolace zpravidla 600 až 800 mm (výjimečně 1250 mm). (Kolb 2008) 23
Pro toto konstrukční řešení jsem se rozhodl zvolit rastr rozmístění 800 mm dle návrhu v programu Pamir. Spojování vazníků se provádí pomocí styčníkových plechů s prolisovanými trny Jinak nazývané Gang-Nail v tloušťkách 0,9 až 2,5 mm. (Sýkora 2005) V systému Gang-Nail jsou konstrukční spoje vytvářeny tak, že v uzlech spojů konstrukce, případně při délkovém či šířkovém nastavování, se řezivo spojuje natupo, s oboustranným zalisováním ocelových spon . Toto se provádí na speciální výrobní lince, která je složena z lisu a posuvného stolu. Dále se připraví šablona budoucího vazníku s velice přesným vymezením jednotlivých prutů, pásnic a především ocelových spon. (Kohout 1996) Prostorová stabilita vazníku V dnešní době se zavětrování provádí pomocí kovových prvků, a to nejčastěji ocelovými zavětrovacími pásy, nebo ocelovými tyčemi kruhového průžez. Zavětrování z těchto prvků je vždy tvaru Ondřejovského kříže. Zavětrovací pásy po celé své délce mají otvory s průměrem 5 mm v náhodném uspořádání. Dodávají se ve svinuté formě v délkách několika desítek metrů. Na nosníky se přibíjí kroužkovými (konvexními) hřebíky s průměrem 4 mm. Počet hřebíků rozhoduje o únosnosti pásů. Je potřeba je řádně napnout před upevněním na stavbu a k tomu slouží různé druhy napínacích mechanismů. Dále je možné tyto psy připojovat speciálními přípojkami, ty jsou zapuštěny do drážek ve dřevě nosníků a zajištěny pomocí kolíků. Nosník je žádoucí v místě připojení posoudit na příčný tah. Diagonály vyrobeny jako táhla z kruhové oceli jsou na koncích opatřené závitem a připevnují se pomocí klínových podložek. Průměr táhla 12 až 16 mm. Tyto mechanismy viz obr. č. 2. (Jelínek 2008)
24
Obr. 7 – zabezpečení prostorové stability
Obr. 8– příhradový vazník (autor)
25
Obr. 9 – styčníkový spoj Gang-Nail (Kolb 2008, Sýkora 2005)
Obr. 10 – návrh tvaru a výplně vazníku použitý ve střešní konstrukci (autor)
4.5.2.1 Charakteristika příhradových vazníků
Rychlá a jednoduchá montáž,
jednoduchá návaznost dalších konstrukcí,
nízká spotřeba materiálu,
nízká hmotnost,
vysoká míra prefabrikace,
statická samostatnost. 26
Výhody použití Gang-Nail úspora řeziva, jelikož u spoje „natupo“ nedochází k přeplátování ve spojích,
vysoká produktivita práce,
možnost délkového nastavování,
variabilita výroby včetně statických výpočtů.
4.5.3 Konstrukce příhradový vazník pultový V posledních několika letech jsou pultové střechy fenoménem, který se zdá být kompromisem mezi funkčností a soudobou architektonickou tvorbou. Konstrukce pultové střechy patří k těm technicky nejméně složitým, a proto také k nejméně poruchovým. Pro běžné rozpony střech se nosné trámy pokládají na pozednice a vnitřní nosné příčky. Střecha může být jednoplášťová nebo dvouplášťová. Odvodnění střešní plochy se provádí do žlabu vně objektu. Můžeme se setkat i s tzv. zelenou střechou, což je střecha pokryta vegetací. (Peřinková 2011) Pultová střecha může mít různý sklon, kdy se může použít krovová střešní konstrukce Pultová střecha bude v projektu řešena pomocí příhradového vazníku viz obrázek č. X níže
Obr. 11 – příhradový vazník pro druhou variantu zastřešení domu
4.6 Trojúhelníkový vikýř Vikýře můžeme rozdělit do tří kategorií: 1. Stěna vikýře je pokračováním předsunuté části obvodové stěny, 2. bez přerušení okapu, 3. s přerušeným okapem, kde vikýř má povrchovou úpravu totožnou s celou fasádou a zároveň tak lícuje s obvodovou stěnou – viz obr. 12. 27
Vikýře svým pojetím působí jako „domovní štíty“. Tento typ jsem zvolil pro můj návrh, protože má několik předností a to realizovat vikýř prodloužením nosných prvků obvodové nosné stěny s vhodnou výškou parapetu i potřebnou výškou okna. Tento typ je podobný sedlovému vikýři, který má boční stěny podepírající krokve. Kvalitu osvětlení místností ovlivňuje, jak umístění vikýře na střeše, tak zároveň i tvar a velikost zasklených ploch. Konstrukce sestává vlastně jen z konstrukce stříšky, jenž přechází plynule do hlavní střešní roviny, nemá svislé obvodové stěny, tak jako vikýř sedlový. Trojúhelníkový vikýř se stává v současnosti častým typem, nejen u půdních vestaveb, ale i nově moderně realizovaných staveb. Trojúhelníkové vikýře se běžně realizují z masivních krovových prvků (krokví, pažin, vaznic) a bednění z latí nebo OSB desek. Bednění ztužuje střešní konstrukci celého objektu. Vikýř se bude skládat ze dvou panelů, které budou osazeny pomocí jeřábní techniky. Krokve jsou ve spodní části uloženy na pomocné nosné krokve (pažiny), lemující půdorysný tvar (trojúhelník) – otvor pro vikýř při sklonu střešní roviny. Zvláštní skupinou jsou vikýře, které mají čelní stěnu zapuštěnou do střešní konstrukce. Takovou úpravou se totiž proporce vikýře opticky zmenší. Optického zmenšení lze také dosáhnout rozčleněním skleněných ploch na menší čtvercové plochy. (Kadlecová a kol. 2004)
Obr. 12 – vikýř s povrchovou úpravou stejnou jako fasáda (autor)
28
4.7
Bezbariérové užívání staveb Bezbariérové užívání staveb sebou nese soubor opatření, které zajišťují volný
pohyb osob s omezenou schopností pohybu. Požadavky na bezbariérové užívání staveb je uvedeno ve vyhlášce 398/209 Sb. V jednotlivých
prostorech
musí
být
zajištěna
možnost
otočení
vozíku
s manipulační plochou 1500 x 1500 mm. Mezi vybavením bytu, a konstrukcemi by průchod měl být minimální šířky 900 mm, optimálně však 1000 mm. Manželská ložnice s dvoulůžkem musí zajistit alespoň u jednoho lůžka prostor 1500 x 1500 mm, který je také u skříní, pracovního stolu atd. (Zdařilová 2011) 4.7.1 Základní rozměry invalidního vozíku Manipulační a prostorové požadavky pro osoby s omezenou schopností pohybu vychází z rozměrů invalidního vozíku a dosahu pohybově omezené osoby, která veškerou činnost vykonává v sedě na vozíku. Tyto rozměry a možnosti pohybu na něm je limitujícím faktorem pro určení orientačních plošných a výškových parametrů. Rozměry jsou uvedeny na obrázku níže.
Obr. 13 – rozměr invalidního vozíku
4.7.2 Požadavky na konstrukci oken Snížený parapet v obytných a pobytových místnostech vychází z požadavků ideálního pohledu do venkovního prostředí. Osoba na vozíku má snížený horizont vidění a zorný úhel pohledu při běžné výšce parapetu neumožňuje dobrý pohled na nejbližší okolí domu. Okna v obytných a pobytových místnostech smí mít parapet nejvýše 600 mm nad podlahou. (vyhláška 398/2009)
29
4.7.3 Požadavky na vybavení koupelny Vhodná velikost vany je 1600 – 1700 mm délky a 700 mm šířky, výška vany se pohybuje mezi 480 – 500 mm nad podlahou. Odsazení vany o 100 mm je z důvodů umístění vodorovného madla, které nesmí zasahovat do vany. Vhodné je umístit svislé madlo na v místě přizděné plochy. Nástěnné madlo musí jednak vodorovné, tak také svislé pro uchycení stojící osoby. Přizděná plocha šířky nejméně 400 mm slouží jako místo pro přesedání z vozíku. (Zdařilová 2011) Koupelnové zrcadlo by mělo být optimálně umístěné u umyvadla nejvýše 900 mm nad podlahou, ostatní umístění nejvýše 600 mm.
Obr. 14 – upevnění madel, Geberitu a umývadla (autor)
30
Obr. 15 – koupelna s WC (Filipová 2002)
Obr. 16 – bezbariérové řešení koupelny (Šestáková a kol. 2010)
31
4.7.4 Vstup do budovy, bytové dveře Vstup do objektu musí mít minimální šířku 1250 mm, načež hlavní křídlo dvoukřídlových dveří musí umožňovat otevření nejméně 900 mm. Prostor před hlavním vstupem musí mít minimální prostor o rozměru 1500 x 1500 mm, v případě, že se dveřní křídlo otvírá směrem ven, zvětší se tento prostor o 200 mm. Hlavní komunikační prostor v objektu musí zároveň splnit požadavek na přepravu předmětů o rozměrech 1950 x 1950 x 800, které udává § 15 odst. 1 vyhlášky č. 268/2009Sb. Dveřní křídla musí být opatřena vodorovným madlem ve výši 800 až 900 mm přes celou jejich šířku, umístěnými na opačné straně než jsou závěsy, výjimkou jsou dveře ovládané automaticky. (vyhláška 398/2009) U dveří se zohledňuje požadavek světlé šířky, kde se posuzuje účinná světlá šířka, která je ovlivněna možnosti plného nebo částečného otevření dveřního křídla, umístěním vodorovného madla na dveřích. U dveří musí zůstat čistý průchozí pás šířky nejméně 800 mm. U posuvných dveří je nutné zohlednit zúžení šířky dveří umístěným ovládacím svislým madlem. (Zdařilová 2011) Pro snadnou manipulaci s dveřním křídlem by mělo být svislé madlo vzdáleno od zárubně nejméně 50 mm. Pro posuvné dveře je vhodné respektovat šířku manipulačního prostoru 1900 mm, aby se zachovala oboustranná volná plocha nejméně 500 mm za účelem manipulace se svislým madlem dveří a dojetí vozíku – viz obr. 17. (vyhláška 398/2009) Dveře smí být zaskleny od výšky 400 mm nebo musí být chráněny proti mechanickému poškození vozíkem. U prosklených dveří je nutné dodržet vizuální kontakt s prostředím za dveřmi a tak by prosklení mělo být v úrovni očí stojící a sedící osoby. Optimální vizuální zóna se pohybuje mezi 500 mm nad podlahou do celkové výšky 1500 – 1600 mm. Nejmenší šířka prosklení je 150 mm a od hrany dveří 200 mm na straně kliky. (Zdařilová 2011)
32
Obr. 17 – manipulační prostor u dveří – otevíravých a posuvných (Zdařilová 2011) 4.7.5 Bezbariérové rampy Jedná se o ohraničenou šikmou rovinu překonávající výškový rozdíl více než 20 mm. Bezbariérové rampy musí být z obou stran opatřeny madly ve výši 900 mm. Madlo musí být odsazeno od svislé konstrukce nejméně 60 mm a musí na začátku i na konci přesahovat nejméně o 150 mm.
Obr. 18 – příčný řez rampou (Zdařilová 2011)
33
Rampa musí mít nejmenší světlou šířku 1500 mm, aby umožnila obousměrný provoz. Sklon rampy smí být nejvýše 1:16 (6,25 %). Bezbariérová rampa musí být přerušena podestou o délce nejméně 1500 mm, pokud přesahuje délku 9000 mm. Podesty ramp mohou mít sklon pouze v jednom směru a nejvýše v poměru 1:50 (2%). (vyhláška 398/2009)
4.8 Materiály použité ve skladbách Zde jsou uvedeny materiály, které byly použity pro návrh skladeb jednotlivých stěn. Každá deska má své specifické uplatnění. V dnešních systémech opláštění se hodně používají sádrovláknité desky, dále potom staticky výztužné cementovláknité desky atd. Izolační materiály by měly vykazovat: minimální tepelnou vodivost, velkou objemovou hmotnost, vysokou tepelnou kapacitu, minimální modul pružnosti, nehořlavost, chemickou stálost, zdravotní nezávadnost a cenovou přijatelnost. Sádrovláknité desky Je to homogenní deska určena pro suchou výstavbu, která je složena ze sádry a celulózových vláken. Poskytují tak stabilitu při přenosu zatížení, bezpečnost konstrukcí dřevostaveb a dále přispívají ke zdravému vnitřnímu prostředí domu. Desky se používají na opláštění dřevěné nosné konstrukce stěn a stropů. Současně jsou nehořlavé a používají se tak jako protipožární obkladový materiál. Díky tomu, že jsou vzduchotěsné, lze je použít jako vnější vzduchotěsný plášť dřevostavby. (Fermacell) Cena materiálu: 170 Kč/m2 Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,32 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ]
Cementovláknité desky Cementovláknité desky, které jsou vyztužené skelnými vlákny, sendvičové desky s příměsí lehkého minerálního granulátu v jádru desky. Skelnou mřížkou je deska opatřena z obou povrchových vrstev. Deska působí, jako spolu únosné a vyztužující opláštění stavebních panelů, a zároveň jako trvalá ochrana před povětrnostními vlivy. Dále umožňuje přímé nanesení omítkového systému nebo jako podklad pod fasádní izolaci. 34
Tyto desky na vnější straně v kombinaci se sádrovláknitými deskami na vnitřní straně, které přispívají taktéž ke zvýšení statické únosnosti, jsou ideálním konstrukčním materiálem pro opláštění prefabrikovaných panelů. Cena materiálu: 400 Kč/m2 Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,4 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ] OSB desky OSB desky jsou vícevrstvé desky z orientovaných plochých třísek z kvalitních dřevin, speciálně pro stavební účely. Většinou se používají třísky s délkou 70 až 150 mm ve směru vláken, šířka třísek je menší než polovina jejich délky. Třísky jsou uloženy ve vrstvách, ve vrchní a spodní vrstvě jsou orientovány v podélném směru a střední vrstva (jádro desky) je uložena v příčném směru tedy kolmo na vrchní vrstvy. Třísky střední vrstvy tvoří asi 50 % objemu. Takto vytvořené desky jsou při určité teplotě a tlaku spojovány vodovzdornou pryskyřicí. (Havířová 2006) Desky se používají jako ztužující prvek, roznášecí vrstva pro podlahu a taky díky funkci parobrzdy pro difúzně otevřené systémy. Jsou charakteristické svým povrchem a strukturou, která se často přiznává v interiérech na podhledech, stěnách či podlahách. Dokončená hrubá stavba skeletu je zpravidla těmito deskami oplášťována. OSB se používají v různých tloušťkách a formátech, s drážkou, i bez ní, s různou povrchovou strukturou. Mohou mít i povrch broušený, který je pak použit na interiérovou pohledovou stranu.(Zahradníček, Horák 2007) Hustota desky: 580 až 650 kg/m3 Cena OSB desky: 215 Kč/m2 v tl. 25 mm Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,13 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ]
Climatizer Plus Je tepelná a akustická izolace na bázi dřevitého vlákna získaného recyklací novinového papíru. Přednosti a schopnosti:
Dobré tepelně izolační parametry izolace λ = 0,04 [W∙m-1∙K-1],
významně zlepšuje akustiku stavby,
má lepší akumulační vlastnosti a snižuje letní přehřívání obývaných prostor, 35
dokonale vyplní detaily stavby,
aplikační tloušťka od 4 do 40 cm jedním aplikačním zařízením, avšak tloušťky dosahují až 60 cm,
vysoká produktivita práce,
ekologický výrobek,
izolační materiál je možné aplikovat po dokončení stavby. (Nagy 2009)
Cena materiálu: 940 Kč/m3 Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,038 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ]
Obr. 19 – ukázka zaizolování vazníku Climatizerem Vytlačovaný (extrudovaný) polystyren XPS Má lepší mechanické vlastnosti, především pevnost v tlaku, dále má nižší nasákavost a lepší tepelně izolační vlastnosti než EPS, nevýhodou je vyšší cena a horší požární a akustické vlastnost. Uplatnění najde v tepelné izolaci konstrukcí zatížených vlhkostí (základy, sokly apod.) a v kontaktu se zeminou. Cena materiálu: 261 Kč/m2 v tloušťce 100 mm Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,032 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ]
36
Polystyren EPS Základní surovinou pro výrobu EPS je zpěňovatelný polystyren, ten vzniká suspenzní polymerací styrenu. Pěnový polystyren se nejvíce používá se jako tepelná izolace pro fasády, podlahy a ploché střechy. Při své minimální hmotnosti vyniká dobrými mechanickými vlastnostmi, je zdravotně nezávadný a dá se jednoduše recyklovat. V projektu byl navržen typ EPS F jako fasádní izolace a podlahový typ polystyrenu EPS 100 F. Oba typy jsou v tloušťkách 100 mm.
Polystyren EPS 100 F Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,032 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ] Cena materiálu: 130 Kč/m2 v tloušťce 100 mm Polystyren EPS 100 S Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,032 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ] Cena materiálu: 138 Kč/m2 v tloušťce 100 mm Minerálně vláknité desky MW Jsou hmotnější než organické pěnové izolace, je možno je rozdělit podle použité suroviny pro výrobu na skleněnou vlnu a čedičovou vlnu. Tyto dva druhy jsou polopružné a některé druhy i měkké. Je možné desky použít i jako fasádní kontaktní zateplovací systém pod finální omítkový systém. Minerální vláknitá deska Isover TF fasádní tl. 40 mm Cena materiálu: 102 Kč/m2 Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,036 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ] Dřevovláknité desky měkké Jedná se o izolaci vyráběnou z dřevního vlákna pro suché použití. Desky jsou difúzně otevřené, odolné v tlaku, vyznačují se velkou hustotou pro akumulaci tepla a regulaci vnitřního klimatu. Používají se jak pro tepelnou, tak pro zvukovou izolace. Dřevovláknitá deska měkká v tloušťce 160 mm (STEICO) Cena materiálu: cca 400 Kč/m2 Tepelná vodivost: 𝝀𝒖 0,04 [W∙𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ] 37
Skelná vata Je to izolace, která se vyrábí z recyklovaného skla. Desky vykazují optimálně technické vlastnosti a schopnost pohlcovat vzduch. Jsou určeny především do lehkých montovaných provětraných nebo neprovětraných fasádních systémů a sendvičového zdiva. Skelná vata v tloušťce 160 mm (KNAUF) Cena materiálu: 160 Kč/m2 Tepelná vodivost 𝝀𝒖 0,037 [W∙ 𝒎−𝟏 𝑲−𝟏 ] Izolace z čedičové vlny Izolace z čedičové vlny jsou jedny z nejčastěji používaných anorganických izolací (vyrábějí se v rozsahu od 20 do 200 kg/m3, podle toho vykazují mnoho výrobkových variant a forem včetně drceného granulátu s nejrůznějšími fyzikálními a mechanickými vlastnostmi), dále mají příznivé požárně technické a akustické vlastnosti a malý difuzní odpor. Vysokoteplotní odolnost těchto desek je podle typu až do 750 – 800°C, při teplotách mezi -25 až +150°C vykazují minimální dilataci. Z hlediska trvanlivosti jsou stabilní. Hydrofobizované izolace snášejí vzdušnou vlhkost bez velkého vlivu na tepelné vlastnosti, nejsou však vhodné do vlhkého prostředí a nesmí se používat pro prostředí, které je v kontaktu se zeminou. Nejvíce rozšířenou značkou této izolace je Knauf a Isover.
4.9 Výkaz výměr Potřeba ocenění stavebních nebo montážních prací se objeví v okamžiku, kdy se začne uvažovat s realizací stavebního díla a to již v období plánování financí ze strany investora, ze strany projektanta potom z důvodu ocenění projektových prací a v neposlední řadě dodavatel stavebních prací chce vědět, za kolik dílo zrealizuje. Z toho plyne, že se bez ceny stavby neobejdeme v žádné fázi investiční výstavby a ceny stavebních prací zajímají následně i pojišťovny při náhradě škod na stavebních objektech. Očekávaný cenový údaj bude tak přesný, jak budou vypovídající podklady zpracované investorem nebo projektantem. To znamená, že cena stavebních prací, nebo rozpočet vychází z konkrétních představ vyjádřených projektem a proto musíme umět 38
projektovou dokumentaci z řeči výkresů a technických zpráv převést do počtů technických jednotek, které vyjádří nejen konstrukce, ale i práce nutné k jejich ocenění. Výkaz výměr je podklad, zpracovaný v jednotlivých položkách a sloužící k ocenění konstrukcí, prací a dodávek v měrných jednotkách (m3, m2, m, kusy, kg, t) případně soubory, hodiny atd. vyplývajících z projektové dokumentace. (www.rozpočty-stavby.cz)
39
4.10 Nízkoenergetické požadavky Tyto budovy jsou charakterizovány nízkou potřebou tepelné energie na vytápění. Té se dosáhne především optimalizovaným stavebním řešením obálky budovy. Pro dosažení co nejnižší potřeby tepla na vytápění, ať už nízkoenergetického nebo pasivního domu, je také správná orientace domu vůči světovým stranám a jeho umístění na pozemku. Obecné pravidlo je umísťovat prosklené plochy obytných místností k jihu, aby bylo možné využít solární zisky v otopném období. Nízkoenergetickou budovou je ta, která dosahuje hodnot měrné potřeby tepla na vytápění do 50 kWh/(m2∙a). 4.10.1 Součinitel prostupu tepla U Rodinný dům v nízkoenergetickém standardu by měl dle normy splňovat požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla. Tyto požadavky se řídí normou Stavební tepelná technika ČSN 73 0540 – 2. (Tywoniak a kol. 2012) 𝑈 ≤ 𝑈𝑁 𝑈𝑁 je požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla [W/(m2∙K)]. Tab. 2 – požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla. součinitel prostupu tepla [W/(m2∙K)] popis konstrukce
požadované hodnoty
doporučené hodnoty těžká: 0,25
stěna vnější
0,30
střecha plocha a šikmá se sklonem do 45°
0,24
0,16
strop pod nevytápěnou půdou
0,30
0,20
0,85
0,60
podlaha a stěna temperovaného prostoru přilehlá k zemině
lehká: 0,20
40
Tepelná vodivost Stanovuje se dle normy ČSN 73 0540-3. Tepelná vodivost je schopnost stejnorodého, izotropního materiálu při dané střední teplotě vést teplo. Součinitel tepelné vodivosti je přímo závislý na více faktorech, například na vlhkosti, objemové hmotnosti, střední teplotě, tloušťce materiálu (s intenzivním přenosem tepla sáláním, například tepelné izolace z pěnových plastů, nebo s přenosem tepla prouděním například tepelné izolace. (www.tzb-info.cz)
4.11 Možnosti vytápění
4.11.1 Tepelná čerpadla Pro vytápění domu jsem zvolil tepelné čerpadlo v kombinaci s elektrickým kotlem a krbovými kamny. Tepelná čerpadla se řadí mezi alternativní zdroje energie, protože umožňují odnímat teplo z okolního prostředí (vody, vzduchu nebo země), převádět ho na vyšší teplotní hladinu a následně účelně využít pro vytápění nebo přípravu teplé vody.
Obr. 20 – schéma tepelného čerpadla Tepelné čerpadlo, jako zdroj tepla pracuje nejefektivněji při nízkých teplotách otopné vody. Požadavek nízkoteplotního otopného systému ideálně splňuje podlahové vytápění, které kromě nízkých provozních nákladů významně přispívá i k tepelné pohodě. Tepelná ztráta se uvádí o 10 % nižší v porovnání s radiátory. (www.tzb-info.cz) 41
5 VLASTNÍ ŘEŠENÍ – NÁVRH DVOUGENERAČNÍHO DOMU 5.1 Architektonické řešení – střecha sedlová (1. Varianta) Dům je navržen jako dvoubytový s vlastními vchody. Zastřešení domu s bezbariérovou částí je tvořeno příhradovým vazníkem a zastřešení části dvoupodlažní části je řešeno pomocí vaznicového krovu. Jedná se o stavbu z prefabrikovaných panelů. Střecha domu je pokryta falcovanou krytinou od firmy Lindab v antracitovém odstínu. Fasáda domu má žlutou barvu. Části mezi okny, komín a soklová část fasády jsou obloženy cihlovým obkladem. Z jižní strany jsou navržena převážně francouzská okna, která zabezpečují dostatek osvětlení místností pro relaxaci. Podkrovní místnosti jsou z jižní strany prosvětleny dominantním trojúhelníkovým vikýřem v kombinaci se střešními okny. Vstupy do obou částí domu jsou umístěny na severní straně. Vstup do bezbariérové části domu je zajištěn pomocí nájezdové rampy pro vozíčkáře a současně se schody pro pohybově zdatné osoby, taktéž do druhé části domu (dvoupodlažní) se vstupuje po schodech.
Obr. 21 – pohled z jihozápadní strany – střecha sedlová
42
Obr. 22 – pohled ze severovýchodní strany – střecha sedlová
5.2 Architektonické řešení – střecha pultová (2 varianta) V tomto návrhu jsou jižní místnosti prosvětleny opět francouzskými okny. Ložnici a pracovnu přisvětluje okno z východní strany, viz obr. 24. Také ze strany severní jsou navrženy okna do dětského pokoje a koupelny. Fasáda je členěna cihlovým obkladem mezi okny. Cihlový obklad nad okny druhého nadzemního podlaží také opticky snižuje výšku domu. Ostatní řešení jsou stejná jako u návrhu se střechou sedlovou.
Obr. 23 – pohled z jihozápadní strany – střecha pultová
43
Obr. 24 – pohled z jihozápadní strany – střecha pultová
5.3 Dispoziční řešení dvougeneračního domu 5.3.1.1 Dispoziční řešení dvoupodlažního bytu Vstup do domu je ze severní strany objektu. Na vstupní halu navazuje chodba, ze které je umožněn vstup do prostorné obývací části společně s kuchyní a jídelním stolem až pro 6 osob. Dále je zde technická místnost, kde je umístěno technické vybavení domu, které zároveň slouží na uskladnění zahradního nářadí a z toho důvodu jsou zde umístěny dveře pro přístup z venkovního prostředí. Součástí 1. NP je také hygienické zařízení koupelna a WC, která jsou ze strany severní vedle technické místnosti. V chodbě je schodiště do 2. nadzemního podlaží, vedle vstupní haly. 5.3.1.2 Dispoziční řešení bezbariérové části domu Vstup do domu je zajištěn opět ze severní části domu. K snadnému přístupu do domu pro vozíčkáře je zde nájezdová rampa o délce třech metrů s prostorem před vstupem 2 x 1,7 m. Vstup do domu zajišťují dveře o rozměru 1 200 mm s přídavným křídlem. Součástí vstupní haly je prostorná skříň pro umístění vozíku v rozloženém stavu, ve skříni je také šatní sklopná tyč, která osobě na vozíku zajistí snadný přístup k oděvu a zároveň zajistí maximální využití prostoru nad vozíčkem. Na vstupní halu navazuje chodba se skříní přes celou její délku, kde může být zaparkovaný další invalidní vozík. Na severovýchodní straně se nachází koupelna se záchodem. Na jihovýchodní části domu je umístěna ložnice. Na jižní straně se nachází obývací pokoj se stolováním. Kuchyň je umístěna na severní straně domu, ale je prosvětlena okny z obývacího pokoje.
44
Obr. 25 – dispozice 1. NP (autor) 45
Legenda místností 1. NP: 1. vstupní hala (8,5 m2), 2. chodba se schodištěm (10,8 m2), 3. WC (2 m2), 4. koupelna se sprchovým koutem (5,8 m2), 5. technická místnost (11,5 m2), 6. obývací pokoj s kuchyní a jídelním stolem (42,6m2) 7. vstupní hala (4,2 m2), 8. chodba (11,7 m2), 9. koupelna +WC (6,1 m2), 10. ložnice (19,7 m2), 11. obývací pokoj (12,5 m2), 12. kuchyň (8,5 m2).
5.3.2 Druhé nadzemní podlaží Ve druhém nadzemním patře je ve středu umístěna chodba. Z chodby lze vstoupit po levé straně do pracovny (popřípadě zájmu investora může být využita jako dětský pokoj). Po pravé straně je koupelna se sprchovým koutem a toaletou. Z jižní strany domu jsou umístěny dva pokoje, kde jeden z nich bude ložnice a druhý dětský pokoj. Další pokoj je umístěn vedle koupelny na severozápadní straně domu.
Obr. 26 – dispozice 2. NP (autor) Legenda místností 2. NP: 1. Chodba se schodištěm (10,23 m2), 2. pracovna (8,5 m2, 3. Ložnice (21,1 m2) 4. dětský pokoj (21,1 m2), 5. dětský pokoj (16,7 m2), 6. koupelna + WC (5,24 m2). 46
Návrh schodiště
2,960
0,000
17
0 Obr. 27 – křivočaré schodiště pohledy a 3D vizualizace
47
5.4 Skladby jednotlivých stěn včetně tepelně technického posouzení V této kapitole budou znázorněny jednotlivé skladby stěn včetně technického posouzení obvodových stěn, stropů a střechy. Také zde budou porovnány skladby obvodového pláště s použitím různých druhů izolačních materiálů.
4 3 1
2
2 2
Obr. 28 – skladba vnitřní nosné stěny A (autor) Skladba vnitřní nosné stěny A (autor) 1. Fermacell Powerpanel HD, tl. 15 mm 2. KVH hranol 120 mm, Isover Uni 120mm 3. Hranol 40 x 60 mm 4. SVD Fermacell tl. 12,5 mm
3 2 1
Obr. 29 – skladba vnitřní nosné stěny B (autor)
48
Skladba vnitřní nosné stěny B (autor) 1. Fermacell Powerpanel HD, tl. 15 mm 2. KVH hranol 120 mm, Isover Uni 3. SVD Fermacell, tl. 12,5 mm
3 2 1 1
1
1
Obr. 30 – skladba vnitřní stěny nenosné C (autor) Skladba vnitřní stěny nenosné C (autor) 1. Fermacell Powerpanel HD 15 mm 2. KVH hranol 100 mm, Isover Uni 100 mm 3. SVD Fermacell 12,5 mm
49
8 5 4 3 2 1
6
7
9 1
1
1 1
1
1
1
Obr. 31 – skladba obvodové stěny č. 1 (autor) Skladba obvodové stěny č. 1 (autor) 1. Omítka WEBER silikát, žlutá barva, tl. 3 mm + 2 x podklad penetrační nátěr 2. Lepidlo Cemix 130, perlinka, tl. 5 mm 3. Polystyren Styrotrade EPS 100 F, tl. 100 mm 4. Cementovláknidá deska Fermacell Powerpanel HD, tl. 15 mm 5. KVH hranol, Isover Uni, tl. 160 mm 6. Parotěsná fólie Dorken Delta – Reflex, tl. 1 mm 7. SVD Fermacell, tl. 12,5 mm 8. Laťování 40 x 60 mm, tl. 40 mm 9. SVD Fermacell, tl. 12,5 mm Hodnota U = 0,19 W/m2.K U = 0,19 W/m2.K < UN = 0,30 požadované Požadavek je splněn. U = 0,19 W/m2.K > UN = 0,20 doporučené Požadavek je splněn. Křivku teploty, rozložení relativní vlhkosti v typickém místě konstrukce, tlaky a oblast kondenzace včetně protokolu z programu Area viz přílohy.
50
Obr. 32 – rozložení relativních vlhkostí v obvodové stěně Z obrázku je patrné, že se v obvodové konstrukci se nenachází kondenzace. Skladba je tedy vhodná pro realizaci bez obav kondenzace vody.
7 6 5
5 4 3 2
1 7
Obr. 33 – skladba podlahy 1. NP (autor)
51
Skladba podlahy 1. NP 1. Železobetonová deska vyztužena KARI síťí 150 x150 x 4 mm, tl. 150 mm 2. Hydroizolace IPA 400 SH – PE, tl. 2 mm 3. Polystyren Styrotrade EPS 100 S, tl. 100 mm 4. Roznášecí deska Fermacell, tl. 10 mm 5. Tvarovka podlahového topení Cube AluPlate, tl. 30 mm 6. 2 x SVD Fermacell ve dvou vrstvách kolmo na sebe, tl. 25 mm 7. Nášlapná vrstva, tl. 10 mm
10 009 8 00 7 6 5 4 3 2 1
Obr. 34 – skladba podlahy 2. NP (autor)
Skladba podlahy 2. NP (autor) 1. SVD Fermacell ve dvou vrstvách, tl. 25 mm 2. Rošt z laťí 40 x 60 mm, SM, tl. 40 mm 3. Parotěsná fólie Dorken Delta – Reflex 4. Nosná konstrukce KVH 240 mm, Isover Uni, 120 mm, tl. 240 mm 5. OSB Egger Top 4 P+D, tl. 25 mm 6. Voština Fermacell, sádrová drť, tl. 30 mm 7. Zásyp Fermacell (granulát), tl. 30 mm 8. Tvarovka podlahové topení Cube AluPlate, tl. 30 mm 9. SVD Fermacell ve dvou vrtvách kolmo na sebe, tl. 25 mm 10. Nášlapná vrstva, tl. 10 mm
52
4 3
9
2 1
9
9
9
Obr. 35 – skladba stropu 2. NP (autor)
Skladba Stropu 2. NP 1. KVH Kleštiny 60 x 160 mm 2. Parotěsná fólie Dorken Delta – Reflex 3. Laťový rošt 40 x 60 mm, tl. 40 mm, Isover UNI 40 mm 4. SVD Fermacell ve dvou vrtvách kolmo na sebe, tl. 25 mm Hodnota U = 0,25 W/m2.K U = 0,25 W/m2.K < UN = 0,30 požadované Požadavek je splněn. U = 0,25W/m2.K > UN = 0,20 doporučené Požadavek není splněn. Pro splnění doporučené hodnoty by bylo nutné přidat izolaci nad kleštiny, popřípadě zvětšit tloušťku izolace v podhledové konstrukci. Za použití izolace Isover Uni by bylo nutné tuto tloušťku dle propočtů zvětšit o 50 mm, hodnota U se tím zmenší na 0,19 W/m2.K, která vyhoví doporučení normy.
53
Skladba stropu bezbariérové části 1. Fermcaell SVD 12,5 mm 2. Laťování 40 mm 3. Fermacel SVD 12,5 mm 4. Parotěsná zábrana. 5. Climatizer plus 20 cm Hodnota U = 0,16 W/m2.K U = 0,16 W/m2.K < UN = 0,30 požadované Požadavek je splněn. U = 0,16 W/m2.K > UN = 0,20 doporučené Požadavek je splněn. Vzhledem k výsledné hodnotě U obvodové stěny je možné snížit vrstvu tepelné izolace.
6 5 9
9
4 9
3 2 9
1 9
9
Obr. 36 – skladba střešního pláště (autor) Skladba střešního pláště dvoupodlažní části domu, (Autor) SVD Fermacell ve dvou vrstvách, tl. 25 mm Laťování 40 x 60 mm Parotěsná fólie Dorken Delta - reflex 1. Krokev KVH 60 x 220 mm (Isover Uni 220) 2. Pojistná fólie Jutafol D 110 3. Provětrávaná vrstva, lať 50 x 50 mm, tl. 50 mm 54
4. OSB top 4 P+ D, tl. 25 mm 5. Difúzní, separační fólie Gutaffol D0 165 Metal 6. Střešní krytina falcovaný plech Lindab SNAP profil 25 mm Hodnotu U = 0,18 W/m2.K U = 0,18 W/m2.K < UN = 0,24 požadované Požadavek je splněn. U = 0,18 W/m2.K > UN = 0,16 doporučené Požadavek není splněn. Pro splnění požadavku doporučené hodnoty by bylo nutné přidat nadkrokevní izolaci popřípadě zvětšit tloušťku izolace v podhledové konstrukci. Za použití izolace Isover Uni by bylo nutné tuto tloušťku dle propočtů zvětšit o 50 mm, hodnota U se tím zmenší na 0,15 W/m2.K, která vyhoví tomuto doporučení. Křivku teploty, rozložení relativní vlhkosti v typickém místě konstrukce, tlaky a oblast kondenzace včetně protokolu z programu Area viz přílohy. Skladba Obvodového pláště č. 2 Zde byla použita izolace z dřevovláknité desky měkké mezi nosnými sloupky a fasádní minerální vaty z exteriéru. 1. Fermcaell SVD 12,5 mm 2. Laťování 40 mm 3. Fermacel SVD 12,5 mm 4. Parotěsná zábrana. 5. DVD měkká 160 mm, sloupky KVH 160 mm 6. Fermacell Powerpanel HD 15 mm 7. Minerální vlákno Isover TF 40 mm 8. Fasádní systém WEBER Hodnota U = 0,23 W/m2.K U = 0,23 W/m2.K < UN = 0,30 požadované Požadavek je splněn. U = 0,23 W/m2.K > UN = 0,20 doporučené Požadavek není splněn.
55
Skladba obvodového pláště č. 3 V tomto případě byla zvolena skelná vata Knauf mezi nosnými sloupky a fasádní desky SMART wall FKD S C2 v tl. 50 mm. 1. Fermcaell SVD 12,5 mm 2. Laťování 40 mm 3. Fermacel SVD 12,5 mm 4. Parotěsná zábrana. 5. Skelná vata Knauf, sloupky KVH 160 mm 6. Fermacell Powerpanel HD 15 mm 7. SMARTwall FKD S C2 fasádní desky 50 mm 8. Fasádní systém WEBER Hodnota U = 0,21 W/m2.K U = 0,21 W/m2.K < UN = 0,30 požadované Požadavek je splněn. U = 0,21 W/m2.K > UN = 0,20 doporučené Požadavek není splněn. Skladba obvodového pláště č. 4 V tomto případě byla zvolena foukaná celulóza Climatizer Plus mezi nosnými sloupky a fasádní minerální vata Isover TF 40 mm. 1. Fermcaell SVD 12,5 mm 2. Laťování 40 mm 3. Fermacel SVD 12,5 mm 4. Parotěsná zábrana. 5. Climatizer Plus, sloupky KVH 160 mm 6. Fermacell Powerpanel HD 15 mm 7. Minerální vlákno Isover TF 40 mm 8. Fasádní systém WEBER Hodnota U = 0,22 W/m2.K U = 0,22 W/m2.K < UN = 0,30 požadované Požadavek je splněn. U = 0,22 W/m2.K > UN = 0,20 doporučené Požadavek není splněn. Pro splnění požadavku doporučené hodnoty by bylo nutné přidat izolaci do předstěny. Při použití izolace Isover Uni by bylo nutné tuto tloušťku dle propočtů
56
zvětšit o 40 mm, hodnota U se tím zmenší na 0,19 W/m2.K, která vyhoví tomuto doporučení. Řešení detailu napojení obvodové stěny na střechu Z obrázku je zřejmé, že v místě napojení nedochází ke vzniku kondenzace. Podrobnosti najdeme v protokolu, viz příloha.
Obr. 37 – detail napojení obvodové stěny na střechu Řešení detailu napojení obvodové stěny v rohu 90° Z obrázku je patrné, že v místě napojení nedochází ke vzniku kondenzace. Podrobnosti najdeme v protokolu, viz příloha
Obr. 38 – detail napojení rohu obvodové stěny 57
Řešení detailu napojení stropní konstrukce na obvodovou stěnu. Z obrázku je patrné, že v místě napojení nedochází ke vzniku kondenzace. Podrobnosti najdeme v protokolu, viz příloha
Obr. 39 – detail napojení stropu na obvodovou stěnu
5.5 Technický popis 5.5.1 Všeobecné informace o stavbě Název: Dvougenerační, dvoupodlažní dům Zastavěná plocha: 222,9 m2 Podlahová plocha: 227,5 m2 Zpracovatel projektové dokumentace: Bc. Lakomý Michal 5.5.2 Výkopy Výkopové práce se budou provádět strojně s ručním dokopáním v zemině tř. 3. S výskytem spodní vody se zde neuvažuje. Vytěžená zemina se vyveze na veřejnou skládku, kterou určí obecní úřad. Výkopy budou prováděny do hloubky 800 mm, čímž bude splněn požadavek nezámrzné hloubky základu. Veškeré výkopy budou prováděny od upraveného terénu na kótě -0,425 do maximální hloubky o kótě -1,225. 5.5.3 Základová konstrukce Základová konstrukce je tvořena základovými pasy z betonu tř. C 12/15, který bude vlitý přímo do výkopu. Základová spára musí být v zámrzné hloubce min 80 cm pod upravený terénem. Podkladní vrstvu pod skladbu podlahy bude tvořit 58
železobetonová deska z betonu C 15/20 která se vyztuží sítí KARI s průměrem oka 150 x 150 mm a silou drátu 4 mm. 5.5.4 Obvodové stěny Obvodové stěny jsou vyrobeny z prefabrikovaných panelů, kde hlavní nosnou konstrukcí obvodové stěny je rámová konstrukce z masivních KVH hranolů z jehličnatého dřeva, který bude použit na vodorovné i svislé prvky (prahy, sloupky, horní rám, okenní výměny). Mezi tyto masivní prvky se vloží tepelná izolace ISOVER UNI tloušťky 160 mm. Ze strany interiéru bude na KVH hranoly upevněna Parotěsná fólie Dörken Delta – Reflex, která zabrání průniku vodních par do nosné konstrukce a předchází tak jejímu poškození. Další vrstvou ze strany interiéru je sádrovláknitá deska v tloušťce 12,5 mm. Tyto desky budou na konstrukci kladeny ve svislém směru a přichyceny sponkami. Na vrstvu sádrovláknité desky se upevní vodorovný rám tvořený latěmi 40 x 60 mm, které tvoří instalační předstěnu tloušťky 40 mm, z důvodu ochrany parotěsné fólie. Na latě se uchytí opět sádrovláknitá deska tloušťky 12,5 mm. Ze strany exteriéru se ve svislém směru na konstrukci z KVH uchytí cementovláknitá deska Fermacell Powerpanel HD o tloušťce 15 mm, která slouží jako výztužné opláštění (zavětrovací prvek) stěnového panelu. Na cementovláknitou desku se uchytí fasádní polystyren Styrotrade 100 F tloušťky 100 mm, který bude zatažený lepidlem CEMIX 130, do kterého bude vložena perlinka. Tato vrstva bude napenetrována a opatřena podkladním nátěrem fasádní žluté barvy a následně omítnuta silikátovou omítkou WEBER v tloušťce 3 mm. Tyto stěny budou tvořit panely v různých délkách, které budou kladeny na základovou desku pomocí jeřábní techniky. 5.5.5 Příčky Příčky budou tvořit panely o různých šířkách. Tyto panely budou sestávat z nosné konstrukce, která bude jednostranně opláštěna cementovláknitou deskou. Hlavní konstrukce nosných příček bude zhotovena z masivních KVH hranolů 60 x 120 mm z jehličnatého dřeva. Konstrukce příček nenosných je tvořena masivními sloupky s průřezem 60 x 100 mm. Prostory mezi těmito příčkami budou vyplněny tepelnou a zvukovou izolací z minerální vaty ISOVER. Tyto příčky budou z jedné strany opatřeny cementovláknitými deskami Powerpanel HD 15 mm z důvodu ztužení panelu a ze strany druhé opláštěny sádrovláknitou deskou Fermacell 12,5 mm. U
59
nosných příček bude minimálně z jedné strany připevněna instalační mezera z latí 40 x 60 mm. 5.5.6 Podlahy Podlahovou vrstvu přízemí tvoří polystyren Styrotrade EPS 100 Z tloušťky 100 mm. Na polystyren bude kladena roznášecí vrstva sádrovláknitých desek Fermacell 10 mm na níž je navržena tvarovka podlahového topení Cube AluPlate 30 mm. Následující vrstvy jsou navrženy podle požadavků umístění podlahy (nášlapné vrstvy) do jednotlivých místností v domě. V koupelně, na WC a v technické místnosti bude podlaha z keramických dlaždic. V obývacím pokoji, v pokojích a v chodbě bude plovoucí podlaha od firmy HARO. Skladby podlah jsou uvedeny ve výkresu skladeb. Podlahovou vrstvu v podkroví tvoří ztužující vrstva z OSB desky 25 mm, na kterou je položena voština Fermacell se sádrovou drtí tloušťky 30 mm. Další vrstvou je Fermacell vyrovnávací zásyp 30 mm, roznášecí vrstvu sádrovláknitého podlahového dílce Fermacell v tloušťce 10 mm, tvarovka Cube AluPlate 30 mm a také dvě kolmo na sebe kladené desky mirelon tloušťky 5 mm, pochůznou vrstvu tvoří dle jednotlivých pokojů 10 mm (laminátová podlaha HARO nebo keramická dlažba). 5.5.7 Stropní konstrukce Stropní konstrukce budou tvořit prefabrikované stropní panely o šíři cca 2,5 m z masivních KVH hranolů 60 x 240 mm s roztečí 625 mm, uložené na horních pasech obvodových stěn. Panely budou sestávat z nosné konstrukce (stropní nosníky, ztužení proti klopení) a ztužující OSB desky z horní strany, zbytek vrstev bude dokončen při výstavbě. Stropní trámy budou vyplněny tepelnou izolací z minerální vaty tloušťky 120 mm. Nosná konstrukce panelu bude z horní strany zaklopena OSB deskou Egger TOP 4 P+D 25 mm. Spojení OSB desky s nosnou částí budou zajišťovat vruty spolu s disperzním lepidlem naneseným na nosnou konstrukci. Ze spodní strany bude konstrukce opatřena parotěsnou fólií Dörken Delta – Reflex. Na tuto vrstvu bude umístěn podhled ze dvou vrstev sádrovláknité desky 12,5 mm, které budou přichyceny na laťový rošt 40 x 60 mm pomocí sponek. 5.5.8 Konstrukce schodiště Jedná se o schodnicové schodiště křivočaré, dřevěné z borového dřeva. Výška schodiště odpovídá konstrukční výšce přízemí a to 2960 mm, výška stupně činí 174 mm a šířka stupně 322 mm. Stupnice tloušťky 40 mm a podstupnice v tloušťce 20 mm 60
budou uchyceny do drážek schodnic v tloušťce 40 mm, která bude kotvena pomocí vrutů do nosných stěn a podlahy prvního nadzemního podlaží. Podstupnice se schodnicí budou spojeny na polodrážku. Konstrukci schodiště nalezneme na obr. 25. Zábradlí bude mít výšku 900 mm, aby splnilo požadavek normy, výplň budou tvořit dřevěné sloupky osoustružené cca 40 x 40 mm. Sloupky budou zhotoveny taktéž z dřevěných hranolů s povrchovou úpravou dubového odstínu a upevněny pomocí vrutů ke schodnici. Schody se budou na místo vkládat pomocí jeřábu ihned po montáži stěn 1. NP 5.5.9 Střešní konstrukce 5.5.10 Vaznicový krov Mezi nejvhodnější soustavy pro dřevostavby navrhované pro účely bydlení patří vaznicové soustavy, proto jsem zvolil tuto konstrukci střechy. Konstrukce
krovu
bude
vaznicového
provedení
a
krov
budou
tvořit
prefabrikované střešní panely v různých šířkách, které jsou limitovány přepravním prostorem. Tyto panely budou sestávat z nosné konstrukce (krokve a výztuhy proti klopení), jenž bude z horní strany zaklopena OSB deskou 25 mm. Tyto panely budou postupně jeřábem pokládány na pozednice, středové vaznice a vrcholové vaznice, jenž konstrukci podepírají. Středové vaznice 160 x 160 mm jsou podepírány statickými sloupky, které jsou do stěny připevněny již ve výrobní hale. Další dva sloupky o rozměrech 160 x 160, které jsou umístěné mimo stěnu, se přimontují na staveništi před pokládkou střešních panelů. Skládání panelů na jižní straně bude probíhat od vikýře směrem ke štítům. Na straně severní se již bude postupovat východní strany na západ. Vzdálenost vazeb je odlišná z důvodu skládání panelů. Vaznicové soustavy umožňují efektivní využití podkroví, zejména pokud je soustava navržena s mezistropem uloženým na kleštinách o rozměru 60 x 160 mm, které pak splní současně i funkci nosných prvků. Kleštiny budou připevněny ihned po montáži střešních panelů. Konstrukce podhledu s tepelně izolační vrstvou může být připojena k dolním částem krokví a pokračovat pod kleštinami anebo může být provedena až do hřebene střechy, já osobně jsem zde volil první variantu, kdy kleštiny tvoří strop a to z důvodu snížení objemu vytápěného prostoru. Základní nosnou konstrukcí jsou krokve z jehličnatého dřeva průřezu 60 x 220 mm s osovou vzdáleností 625 mm, a tyto budou posazeny na pozednicích, které tvoří trám o průměru 160 x 160 mm který je posazen na horní rámy stěn z KVH 61
hranolů. Krokve se položí na spodní straně u okapu do tzv. sedla hloubky 1/3 z výšky krokve, tedy 73 mm. Prostor mezi krokvemi bude vyplněn tepelnou izolací z minerální vaty ISOVER 240 mm. Vrcholová vaznice 160 x 160 mm podepírá krokve u vrcholu střechy. Krokve budou následně spojeny kleštinami 60 x 160 mm tvořícími konstrukci stropu v podkrovním prostoru. U vrcholu se krokve spojí natupo a zajistí se pomocí vrutů. Vrstva pojistné fólie zamezuje vlhkosti, aby vstupovala do vrstvy tepelné izolace a tím zabránila celkové degradaci a poškození její účelové vlastnosti a celkovou životnost stavby. Pokrývá krokve z horní strany a je kladena směrem od okapu k hřebenu střechy aby voda, která by se mohla v průběhu užívání stavby, pod střešní krytinu dostat bezpečně odtékala po fólii mimo střešní plášť a tím jej nepoškodila. Tato fólie je zajištěna kontralatěmi 50 x 50 mm, které jsou kladeny od hřebene směrem dolů a tvoří odvětrávanou střešní mezeru. Tato odvětrávaná vrstva nad tepelnou izolací musí být minimálně 40 mm. (Měšťan 1995) Na kontralatě je umístěna deska OSB, která slouží jako vyztužení celé konstrukce proti účinkům větru. Na OSB desku je kladena difúzní fólie GUTTAFOL G0 165 METAL, která slouží zároveň jako separace vrstvy OSB desky od střešní krytiny Lindab profil falcoveného plechu. Ze strany podhledu střešního pláště se jako první nachází vrstva parotěsné fólie Dörken Delta – Reflex, na které je umístěn vodorovný rošt z latí 40 x 60 mm. Mezi těmito latěmi je výplň z minerální vaty ISOVER 40 mm. Na dřevěný rošt jsou připevněny 2 vrstvy sádrovláknité desky Fermacell. Při větších šířkách budovy mohou být krokve silně namáhány na ohyb a tlak. Proto bylo použito sloupků a středových vaznic pro podepření a snížení průhybu. Statické posouzení vaznicového krovu nalezneme v příloze č. 4. 5.5.11 Příhradový vazník pultový Pultový vazník bude zastřešovat druhou variantu střechy obou bytů. Vazník se bude skládat z dolního pásu 50 x 120 mm, na něhož budou navazovat horní pásy 50 x 120 mm vyztužené klíny 50 x 75 mm. Výplet vazníku budou tvořit diagonály a koncová vertikála o rozměrech 50 x 80 mm. Tyto prvky budou ve styčnících spojeny deskami GNA 20. Příhradové vazníky budou kladeny pomocí jeřábní techniky na nosnou konstrukci obvodových stěn, na které se zakotví pomocí ocelových úhelníků. Konstrukci příhradového vazníku bude ztužovat OSB deska Egger 25 mm. 62
Podhled příhradového vazníku bude tvořit stejně jako u vaznicového krovu 2x SVD Fermacell deska 12,5 mm, která bude připevněna na laťový rošt v tloušťce 40 mm. Na laťový rošt bude z vrchní strany naléhat parozábrana Dörken-Delta Reflex. Statické posouzení vazníku včetně všech potřebných podrobností nalezneme v příloze č. 1. 5.5.12 Příhradový vazník sedlový Tento vazník byl zvolen pro zastřešení první varianty bezbariérového bytu. Sedlový vazník se bude skládat z dolního pásu 50 x 120 mm, na něhož budou navazovat horní pásy 50 x 120 mm vyztužené klíny 50 x 120 mm. Výplň vazníku je tvořena z diagonál 50 x 80 mm. Vazník bude ve styčnících spojený pomocí desek GNA 20. Vazníky budou opět kladené pomocí jeřábní techniky na obvodové stěny na které budou vazníky uchyceny pomocí ocelových úhelníků. Konstrukci střechy bude ztužovat OSB deska Egger v tloušťce 25 mm. Podrobnosti a statické posouzení vazníku bude k nalezení v příloze č. 2. 5.5.13 Střešní krytina Střešní krytinu u obou navržených variant tvoří již zmiňovaný falcovaný poplastovaný plech od skandinávské společnosti Lindab, která ve své firmě produkuje ty nejkvalitnější falcované plechy. 5.5.14 Hydroizolace, parobrzdy a geotextilie 1. Hydorizolace proti zemní vlhkosti – 2x IPA 400 SH-PE bude uložena na vyztuženém betonu. Hydroizolace musí na délku přesahovat min. 100 mm. Spojování bude provedeno pomocí plamene. Izolace bude vytažena nad upravený terén minimálně 300 mm. Podrobnosti jsou zobrazeny ve výkresech detailů. 2. Hydroizolace podlah – Jednosložková pružná hydroizolační hmota v tekutém stavu HASOFT nanášená pod keramický obklad a dlažbu. 3. Sklonitá střecha – hydroizolační fólie Jutafol D 110 pod kontralatěmi. Mezi krytinou a OSB deskou bude separační difúzní fólie Guttafol D0 165 Metal. Pro podhledy v koupelně se použije sádrovláknitá voděodolná deska Fermacell Powerpanel H2O. 4. Jako parozábrana je zde použita parotěsná fólie Dörken Delta – Reflex.
63
5.5.15 Tepelná, zvuková a kročejová izolace 1. Podlahy v přízemí – polystyren EPS 100 Z tloušťky 100 mm, roznášecí deska fermacell 10 mm. 2. Podlahy v podkroví – Voština Fermacell vysypaná sádrovou drtí 30 mm, vyrovnávací zásyp (granulát) od Fermacellu 30 mm, tyto vrstvy zatíží konstrukci a zabrání tak přenášení otřesů z druhého nadzemního podlaží do první podlaží Všechny podlahy jsou od stěn po obvodě akusticky odděleny dilatačním páskem Fermacell z minerálního vlákna potaženým fólií. 5.5.16 Obklady 1. Vnitřní – v místnostech hygienického zařízení (WC, koupelna) i v kuchyni jsou navrženy keramické obklady od firmy SIKO (technické parametry viz výkresy podlaží a skladby podlah). Textury a design jednotlivých obkladů budou dle přání investora dořešeny při provádění stavby. 2. Vnější – z vnější strany od upraveného terénu o kótě -425 mm až po spodní hranu fasády -125 mm bude tvořit cihlově červený keramický mrazuvzdorný obklad. 5.5.17 Truhlářské, zámečnické a ostatní doplňkové výrobky Okna a dveře budou zhotoveny z masivních EURO hranolů opláštěny z exteriéru hliníkovými profily. Barva oken i dveří bude v odstínu Antracit. Konkrétní specifikace oken i dveří jsou popsány v tabulce výpisu oken a dveří, který je součástí výkresové dokumentace. Střešní okna VELUX budou z masivu lakované do odstínu dubu. Z venkovní strany budou opatřeny oplechováním v barvě antracit, která koresponduje s okny i střešní krytinou. 5.5.18 Klempířské výrobky Všechny klempířské výrobky budou provedeny z falcovaného poplastovaného plechu tloušťky 0,7 mm opět v barvě antracitu. Krytina falcovaný plech Lindab v barvě antracit, kotvena pomocí příponek z nerezové oceli z důvodu sání větru. Počet příponek na 1m2 = 4 ks. 5.5.19 Malby a nátěry 1. Vnitřní – malby stěn a stropů 2x DULUX. Investor odstíny určí při provádění finálních úprav
64
2. Venkovní – 2x penetrovaný nátěr v barvě fasády, poslední vrstvou bude pastózní silikátová omítka Weber - extra Clean active žluté barvy. 5.5.20 Větrání místností Větrání v domě je navrženo přirozené – okny (okna mají díky speciálnímu použitému kování možnost ventilační polohy). 5.5.21 Různé Vnitřní parapety bude tvořit dřevovláknitá deska tloušťky 20 mm se zaobleným čelem. Povrchová úprava v odstínu dubu. Venkovní parapetní bude z PVC v barvě antracit. Komín Komín je řešen jako komínová soustava od firmy Shiedel Uni Advanced. Zde musí být kolem dodržena bezpečná protipožární vzdálenost od dřevěné konstrukce a to minimálně 50 mm (Jelínek 2008) 5.5.22 Vytápění domu Vytápění domu je řešeno pomocí tepelného čerpadla v kombinaci s elektrickým kotlem. Dále také krb, který dodá teplo největšímu prostoru v domě, čímž je obývací pokoj s kuchyní a stolováním.
65
5.6 Soupis stavebních prací V této kapitole se pojednává o návaznosti jednotlivých stavebních prací na sebe. Postup na sebe musí navazovat, tak aby nedošlo k opomenutí jedné z níže uvedených stavebních prací. 1. Výkopové práce, 2. vybetonování základových pasů, 3. vysypání a zhutnění štěrkopískového podsypu, 4. vybetonování základové desky, vybetonování schodů ke vstupu a rampy pro bezbariérový vstup, 5. pokládka hydroizolační vrstvy, 6. montáž prefabrikovaných obvodových stěn včetně příček v prvním nadzemním podlaží. Stěny budou sestávat z nosné konstrukce včetně výměn na okenní výplně a jednostranně opláštěné cementovláknitou deskou, 7. pokládka prefabrikovaných stropních panelů (stropní trámy vyztužené dřevěnými výměnami proti klopení z horní strany opatřené OSB deskou), 8. Montáž schodiště (schodiště bude dodáno na stavbu kompletní), 9. montáž prefabrikovaných obvodových stěn včetně příček v druhém nadzemním podlaží. Stěny budou sestávat z nosné konstrukce včetně výměn na okenní výplně a jednostranně opláštěné cementovláknitou deskou, 10. montáž sloupků, které podepírají středové vaznice, 11. uložení vazných trámů do předem připravených kapes ve stěnách, 12. pokládka prefabrikovaných střešních panelů, 13. upevnění kleštin, 14. vytváření vrstev střešního pláště, 15. klempířské práce (okapy, oplechování), 16. instalace rozvodů pro elektrické kabely, 17. instalace parotěsné vrstvy, 18. montáž oken a exteriérových dveří, 19. vytvářené ostění, 20. montáž zateplovacího a fasádního systému včetně obložení fasádního soklu, částí mezi okny a komínu 21. vytváření vrstev podlah, 22. montáž předstěny včetně opláštění z interiéru, 66
23. dokončení vrstev stropních konstrukcí, 24. instalace interiérových dveří, 25. malířské práce.
67
6 VÝSLEDKY 6.1 Porovnání tepelné vodivosti a součinitele prostupu tepla Tab. 3 – porovnání tepelné vodivosti jednotlivých materiálů různých tlouštěk včetně porovnání cen materiál
λ [W∙m-1∙K-1]
Cena za[m2]
0,044
130
0,041
330
0,038
204
0,04
400
0,036
100
0,037
160
polysytren EPS 100 mm minerální vata Isover UNI 160 mm Climatizer plus dřevovláknitá deska měkká STEICO 160 mm minerální vata Fasádní Isover TF 40 mm skelná vata Knauf
Tab. 4 – porovnání součinitele prostupu tepla u jednotlivých skladeb hodnota součinitele číslo skladby
prostupu tepla U [W/m2∙K]
skladba obvodové stěny č. 1
0,19
skladba obvodové stěny č. 2
0,23
skladba obvodové stěny č. 3
0,21
skladba obvodové stěny č. 4
0,22
skladba stropu 2. NP
0,25
skladba střešního pláště
0,18
skladba stropu bezbariérové části
0,16
Z tabulky je zřejmé, že skladba obvodové stěny s použitím polystyrenu jako fasádní izolace vychází v posouzení součinitele prostupu tepla nejlépe. 68
6.2 Rozpočet V rozpočtu byly finance na vytápění zhodnoceny, jako deseti procentní hodnota z celkově vypočítané ceny, tak stejně i elektrické rozvody byly ohodnoceny deseti procenty z ceny domu. Celkově vynaložené finance na dům včetně práce se odhadují jako dvojnásobek ceny materiálu. Nejsou zde uvedeny ceny spojovacích prostředků. Tab. 5 – rozpočet na základě výkazu výměr Počet
materiál
Cena za
MJ
MJ [Kč]
Celkem [Kč]
ZÁKLADY základové pasy 300 mm
22,22 m3
2 100
46 662
základová deska 150 mm
32,37 m3
2100
70 077
IZOLACE Isover UNI 50
20,72
104,06
2 154
Isover UNI 100
71,8
208,12
14 943
Isover UNI 120
140,26
249,26
34 961
Isover UNI 160
336,86
332,75
112 090
245 m2
137,93
33 795
70,88 m2
34,90
20 474
1m3
1630
Sytrotrade EPS 100 F 100 mm Styrotrade XPS 100 mm Climatizer plus
OPLÁŠTĚNÍ Fermacell HD 15 mm Fermacell 12,5 mm
464 m2
400
185 600
759,9 m2
168,34
127 921
40
18 000
27,22
6670
124
30 400
461
27 199
PAROZÁBRANA Dorken Delta-Reflex
434,6 m2 FASÁDA
perlinka Baumit
245 m2 2
WEBER 3 mm
245 m
(Cihlový obklad)
59 m2 DŘEVO, KVH, RÁMY
69
MD práh tl. 30 mm
0,5
8 500
4 250
KVH C24 60 x 100 mm
1,11
12 500
13 875
KVH C24 60 x 120 mm
4,01
12 500
50 125
KVH C24 60 x 160 mm
12,45
12 500
155 625
KVH C24 60 x 220 mm
5,18
12 500
64 750
KVH C24 60 x 240 mm
3,88
12 500
48 500
KVH sloupky 160 x 160
0,129
12 500
1 620
KVH sloupky 160 x 120
0,096
12 500
1 200
KVH sloupky 160 x 100
0,04
12 500
500
pozednice 160 x 160 mm
0,824 m3
12 500
10 100
kontra rámy 40 x 60 mm
698 bm
18,36
12 850
STŘECHA VAZNÍK řezivo 50 x 80
128 bm
46
5980
řezivo 50 x 120
308 bm
23
7000
krytina Lindab
130 m2
460
58 900
separační vrstva
130 m2
29,04
3 775
OSB 25 mm
130 m2
215,28
27 986
STŘEŠNÍ PLÁŠŤ HAMBÁLEK krytina Lindab
135 m2
460
62 100
separační vrstva
135 m2
29,04
3 920
OSB 25 mm
135 m2
215,28
29 062
kontra rámy 50 x 50
216 bm
40
8 640
hydroizolace
135 m2
11,10
1 498
PODLAHA 1. NP nášlapná vrstva
143 m2
300
42 900
Fermacell SV 12,5 mm 2x
143 m2
363,97
52 047
tvarovka Cube 30 mm
138 m2
554,43
76 511
Fermacell SV 10
143 m2
115
16 445
Styrotrade EPS 100 Z
143 m2
60,06
8 588
1 474 m2
44,90
64 856
18,36
5 195
hydroizolace IPA
STROP 1. NP kontra rámy
283 bm
70
Fermacell SV 12,5 mm 2 x
140 m2
363,97
50 800
PODLAHA 2. NP nášlapná vrstva
83,59 m2
300
25 077
Fermacell 12,5 mm 2x
83,6 m2
363,97
30 418
tvarovka Cube 30 mm
83,6 m2
554,43
46 350
Fermacell 10 mm
83,6 m2
115
9 614
zásyp Fermacell 30 mm
2 balení
125
250
voština Fermacell 30 mm
83,6 m2
170,63
14 264
OSB Egger 25 mm
272 m2
215,28
58 615
STROP 2. NP kontra rámy 40 x 60 mm
224 bm
18,36
4 112
Fermacll SV 12,5 mm 2x
90 m2
363,97
32 670
OSTATNÍ Komín Shiedel UNI
1 ks
interiérové dveře
15 ks
6000
90 000
dveře exteriérové
3 ks
20 000
60 000
6
8 000
48 000
střešní okna Okna Slavona HA 110 dřevěné schody
23 990
291 912 1ks
34 800
vytápění
10 %
190 580
elektrické rozvody
10 %
190 580
CELKEM
2 384 557
71
7 DISKUZE Dům byl navržen jako dvougenerační s vlastními vchody, který zachovává soukromí členů rodiny a zároveň její blízkost oproti domům rádoby dvougeneračním, který dělí jen sádrokartonová příčka nebo strop. Výhodou tohoto řešení je bezbariérové navržení nízkopodlažní části domu, v které se počítá s handicapovanou osobou pohybující se na invalidním vozíku. V práci jsem se zabýval navržením dvou typů střech a to střechy sedlové a střechy pultové. První variantou je střecha sedlová, která tvoří dostatečný podkrovní prostor. Druhou variantou je střecha pultová s malým sklonem. Pro sedlovou střechu jsou použity dvě konstrukce. První konstrukce, která je nad dvoupodlažní částí dvougeneračního domu, se nazývá vaznicový krov. Tato konstrukce je finančně náročnější, už jen z toho důvodu, že je v konstrukci použito o značné množství dřeva více, než v části jednopodlažní (bezbariérové), která je zastřešena konstrukcí z příhradového vazníku. Na výrobu vazníků se používají slabší dimenze. Při statickém posouzení vazníku v programu můžeme dosáhnout velké úspory řeziva a tím samozřejmě i financí. Dále střecha musí být opatřena nehořlavými materiály, které ji oddělují od vnitřních prostorů domu. U vazníků se klade velký důraz na podélné ztužení neboli zavětrování proti klopení, proto zde byly navrženy OSB desky v tloušťce 25 mm v kombinaci s ocelovými zavětrovacími pásy, které zabezpečí dostatečnou tuhost celkové konstrukce. Dokumentace stavby byla provedena v 3D softwaru SEMA, kde se primárně navrhuje ve 3D, ale je možné zde zpracovat 2D výkresy pro stavební povolení a kompletní výrobní výkresové dokumentace. Díky softwaru 3D se můžeme ujistit, zda jsme v konstrukci udělali nějakou chybu a případně ji ihned odstranit a tím předejít problémům při realizaci samotné stavby a zároveň docílit snížení nadbytečných nákladů. Zároveň 3D umožňuje prohlédnout v módu fotorealistického zobrazení vzhledné vizualizace pro investora „design prodává“, který se pravděpodobně na základě vizualizace rozhodne, zda projekt zrealizuje či ne. Výhodou 3D softwaru SEMA je pak rychlý přenos dat pro CNC stroje, které provádí na základě výkresů opracování konstrukčních prvků. Další z výhod je export výpisu jednotlivých materiálů, na základě kterých je možné zjistit cenu materiálu pro danou stavbu. Nevýhodou práce v 2D softwaru může být právě kontrola správnosti navržené konstrukce a již uvedený export dat. 72
Souhrn položkových nákladů na dům je vyobrazený v tabulce č. 5. Cena domu byla vypočítána na 2 384 557 Kč. Cena dřevěné konstrukce vaznicového krovu se pohybuje cca kolem 60 000 Kč, konstrukce pultové střechy, kterou tvoří příhradový vazník je cca 15 000 Kč. Výhodou příhradového vazníku a pultové střechy je více prostoru a tím lepší dispoziční řešení místností v druhém nadzemním podlaží spolu s cenou konstrukce. Výhodou vaznicového krovu může být architektonicky zajímavější řešení, avšak nevýhodou je dražší konstrukce. Samozřejmostí je, že při použití levnějších, možná ne tak kvalitních materiálů by se dala cena domu snížit. V domě byly použity kvalitní certifikované materiály mnoho let známých a osvědčených výrobců. Taktéž by se daly zmenšit prostory jednotlivých pokojů, ale vždy to bude na úkor něčeho jiného například komfortu v domě. Při volbě oken byl kladen důraz na kvalitu, a proto jsem zvolil dřevohliníková okna od firmy Slavona. Cena oken činí 219 912 Kč, což odpovídá vysoké kvalitě oken. Je možné zvolit okna bez hliníkového profilu, která jsou finančně méně nákladná, ale zároveň nejsou tak odolná proti nežádoucím klimatickým podmínkám. V návrhu stropní konstrukce se nejčastěji řeší snižování kročejového hluku. Tato nežádoucí vlastnost lehkých konstrukcí dřevostaveb je závislá na hmotnosti navržených skladeb v konstrukci. Akustika byla zlepšena navýšením hmotnosti pomocí materiálů, jako je podlahová voština vysypaná sádrovou drtí, je třeba počítat s větším zatížením. Z důvodu přenášení hluku z podlahy na obvodové stěny a příčky byla po obvodu těchto konstrukcí zvolena dilatační páska z minerální vaty Fermacell. Tato problematika se dá řešit několika dalšími způsoby a to například vybráním skladeb od jiných výrobců, kteří vlastní ověřené skladby a mohou deklarovat hodnoty odhlučnění daných skladeb, což může navýšit cenu domu. Jedním z řešení je vytvořit na stropní nosné konstrukci betonový potěr. Jako nevýhodu tohoto řešení považuji mokrý proces ve výstavbě domu. Například firma RD Rýmařov na stropní konstrukci pokládá dřevovláknitou desku v tl. minimálně 60 mm. (www.rdrymarov.cz)
73
8 ZÁVĚR V diplomové práci byl zpracovaný projekt dvougeneračního rodinného domu. Dům byl navržen jako dvoubytový, kde jeden z bytů (jednopodlažní) byl řešen jako bezbariérový. Druhý byt je dvoupodlažní. Pro výstavbu byl zvolen systém rámové konstrukce, která je pro takový typ domu a postupu výstavby jednoduchá a díky prefabrikaci stěn rychle zrealizovatelná oproti konstrukci Balloon-frame (s průběžnými sloupky přes dvě podlaží). Zastavěná plocha domu činí 222,9 m2. Tato plocha je dostatečná pro komfortní dvougenerační dům. Skladby jednotlivých stěn rámové konstrukce jsou navržené z materiálů, které splňují požadavky norem pro nízkoenergetické domy z hlediska tepelně technického posouzení, se zaměřením na součinitel prostupu tepla. Byly navrženy 4 varianty skladby obvodové stěny. Pro skladbu obvodové stěny č. 1, zvolenou v návrhu dvougeneračního domu součinitel prostupu tepla = 0,19 [W/m2∙K] při tloušťce skladby 349 mm. U další varianty je menší tloušťka skladby, což je výhodou z hlediska zastavění plochy domu, ale zároveň nevýhodou je zhoršující se součinitel prostupu tepla U – konkrétně u skladby obvodové stěny č. 2, kde byla použita izolace s dřevovláknité desky je hodnota U = 23 [W/m2∙K] při tloušťce stěny 282 mm. Skladba č. 3 kde se použila skelná vata Knauf vyšla hodnota U = 21 [W/m2∙K] při tloušťce stěny 292 mm. U skladby č. 4 jsem použil izolaci Climatizer Plus, kde hodnota U = 22 [W/m2∙K] při tloušťce stejné jako u skladby č. 4, tedy 282 mm. Z toho plyne, že Climatizer má horší tepelnou vodivost než dřevovláknitá deska měkká, současně však z tabulky č. 3, můžeme vyčíst, že cena dřevovláknité desky, která činí 400 Kč/m2 je v porovnání vyšší než u izolace Climatizer, za kterou zaplatí 200 Kč/m2, obě tyto izolace jsou ve stejné tloušťce a to 160 mm. Z toho vyplývá, že nejvhodnější skladbou dle tepelně technického posouzení a ceny je skladba č. 1, kde byl jako izolační materiál použit z exteriéru fasádní polystyren EPS 100 F při tloušťce 100 mm a mezi sloupky byl vložen Isover Uni 160 mm. Zastřešení bylo provedeno ve dvou variantách. První variantou je střecha sedlová se sklonem 35°, kde cena její konstrukce je oproti konstrukci z příhradového vazníku znatelně vyšší, cca o 40 000 Kč. Druhou variantou byla konstrukce z příhradového vazníku o sklonu střešních rovin 5 °. V návrhu byla použita dřevo hliníková okna, která zabezpečí vzhledný design a zároveň funkční požadavky. Díky hliníkovým profilům z exteriérové strany je 74
zabráněno degradaci dřevěného rámu oken účinkem slunečního zářením a dešti. Cena oken byla naceněna firmou Slavona na finální částku 291 912,60 Kč.
75
9 SUMMARY This thesis is dealing with a design of a duplex house. The one-storey part of this house is designed for a family of two people, where one member of the family is on a wheelchair. The second part of the house is intended to be for a young family of four members and it is designed as a two-storey one. For this draft, it was necessary to study the requirements valid for the Czech Republic, especially requirements for low-energy houses: coefficient of heat permeation of the house construction circuit, and also accessibility and wheelchair housing standards. This thesis contains drawings documentation of a duplex house which includes architectural resolution drawings as well as drawings of particulars, details and manufacturing drawings including technical description. There have been suggestions made for two types of roofing - gable roof and shed roof. in the first roofing variant, the shed roof construction is made of a purlin roof over the two-storey house and a trussed rafter over the one-storey one.The construction of the shed roof creates a trussed rafter over both flat units in the second variant of roofing. Gable roof was chosen for the design of the house with the combination of gabled dormer, which offers aesthetically more interesting solution than shed roof. The construction of the house was made out of prefabricated pannels which consist of beams and reinforcing sheathing from the exterior side. This system was chosen due to pace of house construction. This is a system of a beam construction, so called platform-frame. The good quality material layers were suggested for the design of the house. They are certified and tick all boxes for demanded heat coefficient and the complex functionality of these layers. This thesis contains breakdown of work and a budget based on a bill of quantities.
76
10 SEZNAM CITOVANÉ LITERATURY 1. HAVÍŘOVÁ, Z. Dům ze dřeva. 2. vyd. Brno: ERA, 2006. 99 s. Stavíme. ISBN 80-7366-060-1. 2. VAVERKA, Jiří. Stavební tepelná technika a energetika budov. 1. vyd. Brno: VUTIUM, 2006. 648 s. ISBN 80-214-2910-0. 3. KOLB, J. Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. 1. vyd. Praha: Grada, 2008. 320 s. ISBN 978-80-247-2275-7. 4. TYWONIAK, J., a kol. Nízkoenergetické domy 3: nulové, pasivní a další. 1. vyd. Praha: Grada, 2012. 195 s. ISBN 978-80-247-3832-1. 5. ČERMÁKOVÁ, B., – MUŽÍKOVÁ, R. Ozeleněné střechy. 1. Vyd. Praha: Grada, 2009. 246 s. ISBN 978-80-247-1802-6. 6. NOVÁK, J., Vzduchotěsnost obvodových plášťů. 1. Vyd. Praha: Grada, 2008. Stavitel. ISBN 978-80-247-1953-5 7. FILIPOVÁ, D., Projektujeme bez bariér. 1. vyd. Praha: 2002. 104 s. ISBN 8086552-18-7 8. JELÍNEK, L., Tesařské konstrukce. 3. vyd. Praha, ČKAIT, 308 s. ISBN 97880-87438-34-3. 9. STRAKA, B., Konstrukce šikmých střech. 1. vyd, Praha: Grada ISBN 978-80247-8379-6. 10. KOPTA, P., Šikmé střechy. 1. Vyd, Praha: Grada. ISBN 978-80-247-8229-2. 11. ZAHRADNÍČEK V. Moderní dřevostavby. 1. vyd, ERA group. ISBN 978-80251-3568-6. 12. KADLECOVÁ, A., Vikýře: výrazný prvek šikmých střech. vyd. 1. Brno: Littera, 2004. ISBN 80-85763-25-7. 13. KOHOUT J., Tesařství: tradice z pohledu dneška. 8., upr. a dopl. vyd. Praha: Grada, 1996., Stavitel. ISBN 80-7169-413-4. 14. ŠUBRT R., Tepelné mosty: pro nízkoenergetické a pasivní domy: 85 prověřených a spočítaných stavebních detailů. 1. vyd. Praha: Grada, 2011. Stavitel. ISBN 978-80-247-4059-1. 15. ČERMÁKOVÁ B., Ozeleněné střechy. 1. vyd. Praha: Grada, 2009 ISBN 97880-247-1802-6. 16. Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí - Část 2.
77
17. KABELE, K., Energetická náročnost budov v souvislostech s platnou legislativou ČR. 1.vyd. Praha: ABF – nakladatelství ARCH, 2008. Stavební právo. ISBN 978-80-86905-45-7 18. Fermacell. [online]. [cit. 2016-03-24]. Dostupné z: www.fermacell.cz 19. Liga vozíčkářů. [online]. [cit. 2016-03-24]. Dostupné z: www.ligavozic.cz 20. Lindab
střechy [online].
[cit.
2016-03-24].
Dostupné
z:
http://www.lindabstrechy.cz/lehka-stresni-krytina-seamline
78
11 ELEKTRONICKÉ ZDROJE www.fermacell.cz www.isover.cz www.tzb-info.cz www.rockwool.cz www.stavbaonline.cz www.ligavozic.cz www.climatizer.cz www.drevostavitel.cz www.slavona.cz www.sapeli.cz www.lindab.cz www.tepelnymost.cz www.rozpočty-stavby.cz www.knaufinsulation.cz
79
12 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1. rámová konstrukce Obr. 2. Ballon frame – průběžné sloupky Obr. 3. Platform frame – poschoďová skladba Obr. 4. pokládka jednotlivých stropních panelů Obr. 5. pět stupňů prefabrikace Obr. 6. ukázka skladby ozeleněné střechy Knauf Obr. 7. zabezpečení prostorové stability Obr. 8. příhradový vazník Obr. 9. styčníkový spoj Gang-Nail Obr. 10. návrh tvaru a výplně vazníku použitý ve střešní konstrukci Obr. 11. příhradový vazník pro druhou variantu zastřešení domu Obr. 12. vikýř s povrchovou úpravou stejnou jako fasáda Obr. 13. rozměr invalidního vozíku Obr. 14. upevnění madel, Geberitu a umývadla Obr. 15. koupelna s WC Obr. 16. bezbariérové řešení koupelny Obr. 17. manipulační prostor u dveří – otevíravých a posuvných Obr. 18. příčný řez rampou Obr. 19. ukázka zaizolování vazníku Climatizerem Obr. 20. schéma tepelného čerpadla Obr. 21. pohled z jihozápadní strany – střecha sedlová Obr. 22. pohled ze severovýchodní strany – střecha sedlová Obr. 23. pohled z jihozápadní strany – střecha pultová Obr. 24. pohled z jihozápadní strany – střecha pultová Obr. 25. dispozice 2. NP Obr. 26. dispozice 2. NP Obr. 27. křivočaré schodiště Obr. 28. skladba vnitřní nosné stěny A Obr. 29. skladba vnitřní nosné stěny B Obr. 30. skladba vnitřní stěny nenosné C Obr. 31. skladba obvodové stěny č. 1 Obr. 32. rozložení relativních vlhkostí v obvodové stěně 80
Obr. 33. skladba podlahy 1. NP Obr. 34. skladba podlahy 2. NP Obr. 35. skladba stropu 2. NP Obr. 36. skladba střešního pláště Obr. 37. detail napojení obvodové stěny na střechu posouzený z hlediska výskytu kondenzace Obr. 38. detail napojení rohu obvodové stěny posouzený z hlediska výskytu kondenzace Obr. 39. detail napojení stropu na obvodovou stěnu z hlediska výskytu kondenzace
81
13 SEZNAM TABULEK Tab. 1 návrhové hodnoty odporu při přestupu tepla konstrukcí (ČSN 73 0540-3) Tab. 2 požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla Tab. 3 porovnání tepelné vodivosti jednotlivých materiálů různých tlouštěk včetně porovnání cen Tab. 4 porovnání součinitele prostupu tepla u jednotlivých skladeb Tab. 5 rozpočet na základě výkazu výměr
82
14 SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1 – 1z3 pultový vazník (statika) Příloha č. 1 – 2z3 pultový vazník Příloha č. 1 – 3z3 pultový vazník Příloha č. 2 – sedlový vazník Příloha č. 3 – výpis materiálu Příloha č. 4 - vaznicový krov – RFEM statický posudek Příloha č. 5 – cenová nabídka oken od firmy Slavona Příloha č. 6 – 1z4 3D vizualizace domu – pohled Jihozápadní Příloha č. 6 – 2z4 3D vizualizace domu – pohled severozápadní Příloha č. 6 – 3z4 3D vizualizace domu – konstrukce Příloha č. 6 – 4z4 3D vizualizace domu – konstrukce Příloha č. 7 – Area protokol – detail napojení v místě rohu Příloha č. 8 – Area protokol – skladba č. 1 – obvodová stěna Příloha č. 9 – Area protokol – detail napojení stropu na obvodovou stěnu Příloha č. 10 – Area protokol – detail napojení střechy na obvodovou stěnu
14.1 Výkresová dokumentace Výkres č. 1 – základy a dva řezy základem Výkres č. 2 – půdorysný řez přízemí Výkres č. 3 – výrobní výkres stropu Výkres č. 4 – půdorysný řez podkroví Výkres č. 5 – krov Výkres č. 6 – svislý řez dvoupodlažní části domu Výkres č. 7 – svislý řez F – F‘ 2. varianta zastřešení Výkres č. 8 – detail A Výkres č. 9 - detail B Výkres č. 10 – detail C a D Výkres č. 11 – detail E Výkres č. 12 – detail F Výkres č. 13 – detail G Výkres č. 14. – detail H Výkres č. 15 – detail CH Výkres č. 16 – detail I a J 83
Výkres č. 17 – výpis oken Výkres č. 18 – výpis dveří Výkres č. 19 – skladby stěn a stropů Výkres č. 20 až 26 – výrobní výkresy stěn 1. NP a 2. NP Výkres č 27 – pohled jižní a severní 1. varianta zastřešení Výkres č 28 – pohled západní 1. varianta Výkres č 29 – pohled východní 1. varianta Výkres č 30 – pohled jižní a severní 2. varianta Výkres č 31 – pohled západní 2. varianta Výkres č 32 – pohled východní2. Varianta
84
