MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ NÁVRH REKONSTRUKCE RODINNÉHO DOMU

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta Ústav lesnické a dřevařské techniky

NÁVRH REKONSTRUKCE RODINNÉHO DOMU DIPLOMOVÁ PRÁCE

Samostatné přílohy: Příloha č. 1 : Seznamy detailů, obrázků, tabulek, grafů, značek a součinitelů tepelných vodivostí (počet stran 7, formát A4) Příloha č. 2 : Průvodní zpráva (počet stran 4, formát A4) Příloha č. 3 : Souhrnná technická zpráva (počet stran 9, formát A4) Příloha č. 4 : Orientační rozpočet materiálů a výrobků (počet stran 5, formát A4) Příloha č. 5 : Výkresová dokumentace (počet stran 3 - A2, 4 - A3, 9 - A4) Příloha č. 6 : Programové výstupy (CD)

2012/2013

Bc. Jan SLÁNSKÝ

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

Tímto chci poděkovat všem, kteří mě podporovali a měli se mnou trpělivost při tvorbě této práce. Konkrétně chci poděkovat panu Ing. et Ing. Janu Klepárníkovi za jeho vedení v průběhu tvorby diplomové práce a za spoustu času stráveného konzultacemi a to i mimo pracovní dobu. Ovšem největší poděkování patří mým rodičům, kteří mě ve studiu velice intenzivně podporovali.

Abstrakt Tato diplomová práce se zabývá rekonstrukcí rodinného domu podle majitelem stanovených požadavků. Největší část práce byla věnována dokumentaci pro stavební povolení a zpracování detailů napojení konstrukcí ochlazované obálky budovy, kvůli výpočtu lineárních tepelných mostů. Zjištění lineární činitelé tepelných mostů byly použity k přesnému výpočtu tepelného výkonu jednotlivých místností. Tepelný výkon budovy byl zjištěn pro stávající stav a pro dvě, respektive tři varianty stavu po rekonstrukci. V první variantě je počítáno s nevytápěnou přístavbou, suterénem a zádveřím. Ve druhé variantě je počítáno i s vytápěnou přístavbou a suterénem. Třetí varianta je alternativou druhé se změněnými vlastnostmi podlahy a střechy v přístavbě. Dále byl vytvořen orientační rozpočet materiálů a výrobků použitých na rekonstrukci. Při místním šetření byly zhotoveny a následně vyhodnoceny termografické snímky tepelných mostů stávajícího stavu domu. Klíčová slova: lineární činitel prostupu tepla, součinitel prostupu tepla, tepelný výkon, měrná ztráta prostupem tepla, termodiagnostika, rekonstrukce

Abstract This diploma thesis illustrates a family house reconstruction according to the owner’s requirements. A major part of this work is dealing with documentation forbuilding permit and a project of cooled building envelope construction joints’ details forcalculation of linear thermal bridges. Discovered linear thermal transmittance of thermal bridges was used for an exact calculation of design heat load of particular rooms. Design heat load of the building was detected for a current situation and for three possibilities of situation after the reconstruction. In the first variant there is took into account a non-heated extension, a basement and a vestibule. In a second variant there is a heated extension and a basement. The third variant is similar to the second one, except in the third one there are altered the properties of a floor and of a roof in the extension. Also, the approximate budget for materials and products used for the reconstruction was established. During a local research some thermovision pictures of current situation thermal bridges were took and assessed.

Keywords: linear thermal transmittance, thermal transmittance, design heat load, transmission heat loss coefficient, thermo-diagnostics, reconstruction

Obsah

1.

Úvod ..................................................................................................................... 9

2.

Cíl ....................................................................................................................... 10

3.

Řešená stavba ...................................................................................................... 11

4.

3.1.

Stávající stav ............................................................................................. 11

3.2.

Požadavky majitele ................................................................................... 12

3.3.

Vlastní návrh konstručního řešení.............................................................. 12

Teorie .................................................................................................................. 15 4.1. 4.1.1. 4.2.

Dokumentace pro stavební povolení nebo ohlášení stavby ...................... 19 Tepelná ochrana budov ............................................................................. 20

4.2.1.

Tepelné mosty ........................................................................................ 22

4.2.2.

Energetická náročnost budovy – návrhový tepelný výkon....................... 23

4.2.3.

Termodiagnostika................................................................................... 24

4.3. 5.

Novela stavebního zákona 350/2012 Sb. ................................................... 15

Investice do bydlení .................................................................................. 27

Metodika ............................................................................................................. 29 5.1.

Tepelně – technické posouzení .................................................................. 29

5.1.1.

Nejnižší vnitřní povrchová teplota .......................................................... 29

5.1.2.

Součinitel prostupu tepla ........................................................................ 29

5.1.3.

Lineární činitel prostupu tepla ................................................................ 32

5.1.4.

Pokles dotykové teploty ......................................................................... 33

5.1.5.

Kondenzace vodní páry v konstrukci ...................................................... 34

5.1.6.

Výměna vzduchu v místnostech ............................................................. 34

5.1.7.

Prostup tepla obálkou budovy................................................................. 34

5.2.

Termodiagnostika...................................................................................... 35

6.

5.3.

Výpočet tepelné ztráty a tepelného výkonu ................................................ 36

5.4.

Definice okrajových podmínek .................................................................. 38

Výsledky ............................................................................................................. 39 6.1.

Tepelně – technické posouzení .................................................................. 39

6.1.1.

Součinitel prostupu tepla a teplotní faktory vnitřní povrchů konstrukcí ... 39

6.1.2.

Teplotní faktory vnitřních povrchů a lineární činitelé prostupu tepla řešených detailů ..................................................................................... 40

7.

6.1.3.

Kondenzace vodní páry v konstrukcích .................................................. 41

6.1.4.

Průměrný součinitel prostupu tepla ......................................................... 44

6.1.5.

Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti dílčích konstrukcí ................... 45

6.1.6.

Detaily ................................................................................................... 47

6.2.

Termodiagnostika.................................................................................... 105

6.3.

Tepelný výkon budovy ............................................................................ 111

6.4.

Orientační kalkulace a harmonogram ...................................................... 113

6.4.1.

Orientační propočet materiálů a výrobků .............................................. 113

6.4.2.

Orientační výpočet ceny za práci .......................................................... 113

6.4.3.

Předběžný harmonogram činností......................................................... 113

Diskuze ............................................................................................................. 114 7.1.

Projekt .................................................................................................... 114

7.2.

Tepelně-technické posouzení detailů a skladeb ........................................ 114

7.3.

Termodiagnostika.................................................................................... 116

7.4.

Tepelný výkon budovy ............................................................................ 117

7.5.

Orientační kalkulace ................................................................................ 118

8.

Závěr ................................................................................................................. 119

9.

Použitá literatura................................................................................................ 121

1. Úvod Už několik let se veřejně řeší spotřeba energií spotřebovaných v našem běžném životě. Energie obecně se zdražují a zatěžují naše rodinné rozpočty stále ve větší míře. Když se člověk zamyslí, kde začít se šetřením svých financí, napadne ho snížit spotřebu energie. Proto v dnešní době probíhá rozsáhlé zateplování ochlazovaných obálek budov. Při takových rekonstrukcích, nebo při nové výstavbě je potřeba již v projektové fázi konzultovat zvolená řešení s expertem na tepelnou techniku, který posoudí vhodnost zvoleného řešení. Důležitý je správný návrh řešení, jak skladeb konstrukcí a výplní otvorů, tak jejich vzájemného napojení, aby byly minimalizovány tepelné ztráty způsobené tepelným prostupem a větráním. Pro dřevostavby jsou zvolená řešení o to důležitější, protože chybným řešením může dojít nejen k vyšším účtům za energie, ale také k porušení konstrukce samotné dřevostavby. Tyto aspekty jsou důvodem mého zvýšeného zájmu o problematiku tepelného chování budov.

9

2. Cíl Cílem práce je zjistit současný stav řešeného objektu a požadavky majitele na jeho rekonstrukci. Podle požadavků majitele vypracovat návrh na rekonstrukci ve dvou variantách a z nich vybrat jeden návrh a zpracovat pro něj dokumentaci pro stavební povolení. Dále vypočítat návrhový tepelný výkon pro dimenzování kotle a otopných těles podle ČSN EN 12831. Tento výkon stanovit pro stávající stav a nový stav budovy po rekonstrukci ve dvou variantách (vytápěný a nevytápěný prostor rekonstrukce). Zpracovat tepelně technické posouzení detailů a konstrukce podle ČSN 73 0540 - Tepelná ochrana budov, jak stávajícího stavu, tak i nového. Dalším cílem práce je vytvořit orientační rozpočet materiálů a výrobků zvolené rekonstrukce. A nakonec zhotovit termovizní snímky tepelných mostů současného stavu budovy a vyhodnotit je.

10

3. Řešená stavba 3.1. Stávající stav Řešená budova byla postavena na přelomu padesátých a šedesátých let dvacátého století v Uherském Hradišti v tzv. „Finské čtvrti“. Jedná se o přízemní panelovou dřevostavbu částečně podsklepenou, která s několika ostatními budovami tohoto typu byla postavena pro místní Závody na výrobu barev a laků. Veškeré dřevěné prvky jsou z finského modřínu (viz Obr. 02). Podsklepená část byla vyzděna na základové pasy a okolo obetonována. V nepodsklepené části byly vybetonovány též základové pasy a přes celý prostor vybetonována deska. Obvodové stěny jsou z dřevěných panelů vyplněných izolací o formátech 16,6 x 90 x 260 cm, které si finští dělníci přivezli z Finska. Sedlová střešní

konstrukce

je

ze

sbíjených

vazníků vyrobených na místě stavby pomocí hřebíkových spojů. Jako stropní konstrukce byly použity spodní pasy již zmíněných vazníků, které se z dolní strany

pobily

prkenným

Obr. 01.: Historická fotka z výstavby [1]

záklopem

a z vrchní strany se na prkna položila izolace. Střešní krytina je z pozinkovaného plechu. Užitná plocha v přízemí je cca 70 m2 a ve sklepní části 23 m2. V roce 2012 prošla budova rekonstrukcí

Obr. 02.: Finská výrobní značka

obálky domu. Obvodový plášť byl z interiéru

doplněn

sádrokartonovou

předstěnou s izolací a z exteriéru nejdříve roštem

s izolací

a poté

odvětranou

palubkovou fasádou. Na stropy byly přidány sádrokartonové podhledy s izolací. Okna se vyměnila za nová plastová a dveře též za nové, ale dřevěné.

Obr. 03.: Současný stav

11

3.2. Požadavky majitele Na základě konzultací s majitelem domu byly stanoveny požadavky na rekonstrukci, podle kterých se postupovalo při zpracování studií. Půdorys, rozměry a umístění přístavby byly definovány. Z podélné severní strany domu chtěl majitel postavit přístavbu o celkové šířce 3 m. Délku přístavby si přál menší, než je délka současného domu, protože chtěl co nejvíce zachovat současný vzhled domu z jižní uliční strany. Jelikož základové pasy majitel vybetonoval sám, budou muset být před stavbou odstraněny, protože nemají pro přestavbu vhodnou polohu. Dále by majitel nechtěl nezasahovat do stávající střechy, která je stále původní a bez poruch. Kvůli výhledu na zahradu a insolaci by chtěl velké posuvné dveře z odpočinkového prostoru.

3.3. Vlastní návrh konstručního řešení Na základě požadavků byly vypracovány studie, ze kterých po jednání s majitelem domu

byla

jedna

vybrána

k dalšímu

zpracování (viz Obr. 05). Pro vybranou studii byla navržena skladba obvodových stěn, příček a výplně otvorů. Skladba střechy a podlahy byla navržena ve dvou variantách. Jedna s lepšími a druhá s horšími tepelnými vlastnostmi. Důvodem je porovnání změn vypočítaných tepelných výkonů a investice do zvolených konstrukcí. Dokumentace pro stavební povolení byla variantu

s lepšími

zpracována pro

tepelně

Obr. 04.: Půdorys – studie

izolačními

vlastnostmi konstrukcí (viz přílohy).

Obr. 05.: Řez – studie 1

Obr. 06.: Řez – studie 2

12

Obr. 07.: Vizualizace


13



14

4. Teorie Novela stavebního zákona 350/2012 Sb.

4.1.

Novela stavebního zákona, která je účinná od 1. 1. 2013 nově přináší tyto změny: 1. Významně zjednodušuje a zkracuje postup pořizování územního plánu nebo jeho změn vypuštěním konceptu územního plánu jako jednoho z kroků při pořizování, čímž se zkrátí nezbytná doba pořízení územního plánu nebo jeho změn. 2. Rozšiřuje účast veřejnosti při územním plánování. Nově budou moci občané podávat připomínky ke zprávě o uplatnění politiky územního rozvoje ČR, zásad územního rozvoje kraje i územního plánu obce. Připomínky veřejnosti jsou nově umožněny také v první etapě pořizování územně plánovací dokumentace, tj. ve fázi společného jednání, která předchází vlastnímu řízení s veřejným projednáním. 3. Rozšiřuje okruh staveb, ke kterým není třeba územní rozhodnutí ani územní souhlas (tzn., že tyto stavby stavebník bude realizovat bez jakéhokoliv předchozího projednání se stavebním úřadem) zejména o: a) skleník do 40 m2 zastavěné plochy a do 5 m výšky umístěný v odstupové vzdálenosti nejméně 2 m od hranic pozemku, bez podsklepení b) stavba do 25 m2 zastavěné plochy a do 5 m výšky s jedním nadzemním podlažím, podsklepená nejvýše do hloubky 3 m na pozemku rodinného domu nebo stavby pro rodinnou rekreaci, která souvisí nebo podmiňuje bydlení nebo rodinnou rekreaci, neslouží k výrobě nebo skladování hořlavých látek nebo výbušnin, nejedná se o jaderné zařízení nebo stavbu pro podnikatelskou činnost, je v souladu s územně plánovací dokumentací, je umísťována v odstupové vzdálenosti od společných hranic pozemků nejméně 2 m, plocha části pozemku schopného vsakovat dešťové vody po jejím umístění bude nejméně 50% z celkové plochy pozemku rodinného domu nebo stavby pro rodinnou rekreaci c) bazén do 40 m2 zastavěné plochy na pozemku rodinného domu nebo stavby pro rodinnou rekreaci v zastavěném území umístěný v odstupové vzdálenosti nejméně 2 m od hranice pozemku

15

d) přístřešky o jednom nadzemním podlaží, které slouží veřejné dopravě, a jiné veřejně přístupné přístřešky do 40 m2 zastavěné plochy a do 4 m výšky e) výměna vedení technické infrastruktury, pokud se nemění její trasa a nedochází

k překročení

hranice stávajícího ochranného

nebo

bezpečnostního pásma. 4. Zjednodušuje a zkracuje územní řízení. Povinné ústní jednání zůstává pouze u záměrů posuzovaných ve zjišťovacím řízení, nebo na které se prováděla EIA (posuzování vlivů záměrů na životní prostředí), v ostatních případech může stavební úřad od ústního jednání upustit. 5. Pro většinu záměrů posuzovaných z hlediska vlivů na životní prostředí je sloučen postup EIA s územním řízením, tím se zkracuje příprava realizace staveb a vydání územního rozhodnutí včetně stanoviska EIA max. na 3 měsíce, oproti stávajícím případům, kdy vydání stanoviska EIA mohlo trvat roky. 6. Rozšiřuje okruh staveb, které nevyžadují stavební povolení ani ohlášení stavebnímu úřadu (tzn., že stavebník je bude realizovat na základě územního rozhodnutí nebo územního souhlasu) zejména o: a) podzemní a nadzemní vedení přenosové nebo distribuční soustavy elektřiny b) vedení přepravní nebo distribuční soustavy plynu c) rozvody tepelné energie d) vedení sítí veřejného osvětlení e) stavby pro výrobu energie s celkovým instalovaným výkonem do 20 kW s výjimkou stavby vodního díla f) vodovodní, kanalizační a energetické přípojky vč. připojení stavby a odběrných zařízení vedených mimo budovu nebo připojení staveb plnících doplňkovou funkci ke stavbě hlavní na rozvodné sítě a kanalizaci stavby hlavní g) oplocení h) reklamní a informační zařízení i) odstavné, manipulační, prodejní, skladové nebo výstavní plochy do 300 m2, které neslouží pro skladování nebo manipulaci s hořlavými látkami nebo látkami, které mohou způsobit znečištění životního prostředí.

16

7. Nově upraveno vydání certifikátu autorizovaného inspektora (v konkrétních případech může nahradit rozhodnutí nebo souhlas stavebního úřadu) způsobem omezujícím možnosti zneužití. Certifikát musí být zveřejněn na úřední desce úřadu po dobu 30 dnů tak, aby kdokoliv mohl zjistit, že se bude stavba na území obce realizovat. Nemělo by docházet k tomu, že autorizovaný inspektor opomene projednat záměr s některými účastníky řízení. Pokud s nimi neprojedná záměr, nebo konečné řešení záměru je v rozporu s tím, co s nimi bylo projednáno, mohou podat námitku proti vydanému certifikátu. 8. Účast veřejnosti ve stavebním řízení je oproti stávajícímu stavu konkretizováno pouze na případy, ve kterých mohou být stavebním povolením dotčeny veřejné zájmy chráněné podle zvláštních předpisů, a o těchto věcech nebylo rozhodnuto v územním řízení. 9. Dřívější užívání dokončené stavby je zajištěno tím, že: a) U staveb nevyžadujících kolaudační souhlas může stavebník užívat následující den po kontrolní prohlídce stavby; stavební úřad ověří doprotokolu, že je vše v pořádku. b) U staveb vyžadující kolaudační souhlas je zákonem nově stanovena 60-ti denní lhůta od podání žádosti, do které musí být stavebním úřadem provedena závěrečná kontrolní prohlídka stavby (dnes tato lhůta upravena není). [2] Výňatek z novelizovaného sazebníku správních poplatků platného od 1. 1. 2013: 1. vydání rozhodnutí o umístění stavby nebo zařízení a) ke stavbě pro bydlení s nejvýše 3 byty nebo ke stavbě pro rodinnou rekreaci 1.000 Kč b) ke stavbě, která plní doplňkovou funkci ke stavbě pro bydlení nebo rodinnou rekreaci s výjimkou stavby garáže 500 Kč c) ke stavbě garáže nejvýše se 3 stáními 1.000 Kč d) ke stavbě studny nebo ČOV do 50 EO 300 Kč 2. vydání rozhodnutí o dělení nebo scelování pozemků 1.000 Kč (dosud 500 Kč) 3. vydání rozhodnutí o povolení výjimky z obecných požadavků na využívání území např. ze vzájemných odstupů staveb 5.000 Kč (dosud zdarma) 4. za vydání změny územního rozhodnutí, rozhodnutí o prodloužení platnosti územního rozhodnutí a za vydání územního souhlasu - polovina sazby příslušného poplatku 17

5. za vydání společného územního rozhodnutí např. rodinný dům + garáž + studna - součet sazeb jednotlivě stanovených poplatků 6. vydání stavebního povolení a) ke stavbě pro bydlení s nejvýše 3 byty nebo ke stavbě pro rodinnou rekreaci 5.000 Kč (dosud 300 Kč) b) ke stavbě, která plní doplňkovou funkci ke stavbě pro bydlení nebo rodinnou rekreaci s výjimkou stavby garáže 500 Kč (dosud 300 Kč) c) ke stavbě garáže nejvýše se 3 stáními 1.000 Kč (dosud 300 Kč) d) ke stavbě studny nebo ČOV do 50 EO 300 Kč 7. vydání rozhodnutí o prodloužení platnosti stavebního povolení 1.000 Kč (dosud 300 Kč) 8. vydání souhlasu s ohlášenou stavbou 1.000 Kč (dosud zdarma) 9. vydání rozhodnutí o povolení změny stavby před jejím dokončením 1.000 Kč (dosud 300 Kč) 10. vydání souhlasu se změnou stavby před jejím dokončením 500 Kč (dosud zdarma) 11. vydání rozhodnutí o povolení užívání stavby pravomocně povolené za účinnosti zákona č. 50/1976 Sb. (starý stavební zákon) 1.000 Kč (dosud zdarma) 12. vydání rozhodnutí o povolení změny v užívání stavby 1.000 Kč (dosud 500 Kč) 13. vydání souhlasu se změnou v užívání stavby 500 Kč (dosud zdarma) 14. vydání rozhodnutí o povolení odstranění stavby 500 Kč (dosud 100 Kč) 15. vydání souhlasu s odstraněním stavby 500 Kč (dosud zdarma) 16. vydání rozhodnutí o povolení výjimky z obecných technických požadavků na stavby nebo z obecných technických požadavků na bezbariérové užívání staveb 5.000 Kč (dosud zdarma) 17. ověření dokumentace skutečného provedení stavby nebo paspartu 500 Kč (dosud zdarma) 18. je-li jedním stavebním povolením povolováno více staveb - součet sazeb jednotlivě stanovených poplatků 19. za vydání stavebního povolení na změnu dokončené stavby (nástavba, přístavba, stavební úprava) - polovina sazby příslušného poplatku 20. za vydání dodatečného povolení stavby - součet sazeb jednotlivě stanovených poplatků. [3]

18

4.1.1. Dokumentace pro stavební povolení nebo ohlášení stavby Dokumentace pro stavební povolení slouží pro účely stavebního řízení a vydání stavebního povolení, případně ohlášení, podle tzv. Stavebního zákona. Od 1. 1. 2013 je účinná novela stavebního zákona č. 183/2006 Sb. o územním plánování a stavebním řádu, která vyšla ve Sbírce zákonů pod číslem 350/2012 Sb. Obsah a rozsah projektové dokumentace, která byla definována vyhláškou č. 499/2006 Sb. o dokumentaci staveb byla také novelizována. Nově se projektová dokumentace řídí vyhláškou č. 62/2013 Sb. Změny proti starší vyhlášce jsou zejména ve zpřehlednění některý oddílů a v jiné posloupnosti jednotlivých bodů. Část E. Zásady organizace výstavby byla přesunuta do Souhrnné technické části B., takže nově má projektová dokumentace 5 částí a rozsah každé části je stanoven podle složitosti stavby a dalších faktorů. Části projektové dokumentace dle vyhlášky 499/2006 Sb. A. Průvodní zpráva B. Souhrnná technická zpráva C. Situace stavby D. Dokladová část E. Zásady organizace výstavby F. Dokumentace objektů Části projektové dokumentace dle aktuální vyhlášky 62/2013 Sb., která mění vyhlášku 499/2006 Sb. A. Průvodní zpráva B. Souhrnná technická zpráva C. Situační výkresy D. Dokumentace objektů a technických a technologických zařízení E. Dokladová část

19

4.2.

Tepelná ochrana budov

Tepelná ochrana budov je definována normou ČSN 73 0540. Norma je dělena do čtyř částí. ČSN 73 0540-1 Tepelná ochrana budov - Část 1: Terminologie vymezuje termíny užívané v oboru stavební tepelné techniky, definice veličin, jejich značky a jednotky popisující šíření tepla, vlhkosti a vzduchu stavebními materiály a konstrukcemi a popisující stav vnitřního a venkovního prostředí používané v ČSN 73 0540-2, 3 a 4. ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky z října 2011 stanovuje tepelně technické požadavky pro navrhování a ověřování budov s požadovaným stavem vnitřního prostředí při jejich užívání. Jejich splněním se zajišťuje prevence tepelně technických vad a poruch budov, tepelná pohoda uživatelů, ochrana zdraví a zdravých životních podmínek, technologické procesy a základ nízké energetické náročnosti budov. Hodnotí se jednotlivé vlastnosti, podstatná je jejich vzájemná harmonie navzájem i soulad s ostatními funkcemi budovy. Vyváženost návrhu je významnější než vynikající návrhová jednotlivost. Jedná se o tyto požadavky: a) Nejnižší vnitřní povrchová teplota - ϴsi,min pomocí níž se hodnotí možnost nepříznivého působení kritické povrchové vlhkosti na konstrukci, která by mohla zapříčinit růst plísní a výskyt povrchové kondenzace vody a problémů s tím spojených. b) Součinitel prostupu tepla – U, který hodnotí tepelný tok prostupující celými konstrukcemi, prvky nebo díly, včetně tepelných mostů do nich zabudovaných. c) Lineární a bodový činitel prostupu tepla - ψk a χj charakterizuje zvýšení tepelného toku ve spojení konstrukcí. d) Pokles dotykové teploty - Δϴ10 hodnotí množství odnímaného tepla při dotyku mírně chráněné části lidského těla s chladnějším povrchem stavební konstrukce, obvykle podlahy. e) Kondenzace vodní páry v konstrukci – Mc je množství zkondenzované vodní páry v konstrukci. Hodnotí šíření vodní páry v konstrukci. Pro stavební konstrukci, u které by zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce Mc, mohla ohrozit její požadovanou funkci, nesmí dojít ke kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce.

20

f) Průvzdušnost spár a netěsností - iLV je součinitel spárové průvzdušnosti. Hodnotí schopnost určitého prvku (materiálu, stavebního dílu nebo budovy jako celku) propouštět vzduch, pokud je vystaven tlakovému rozdílu. Při změně tlakového rozdílu se mění i průtok vzduchu. Čím větší je průvzdušnost prvku, tím více vzduchu propouští při daném tlakovém rozdílu. g) Průvzdušnost obálky budovy – n50 je intenzita výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa. Průvzdušnost obálky budovy je schopnost obálky budovy propouštět vzduch v případě, že je budova vystavena tlakovému rozdílu. Celková hodnota průvzdušnosti je suma všech netěsností v obálce budovy. h) Výměna vzduchu v místnostech – n je intenzita větrání vzduchu ve vnitřních místnostech podle jejich účelu. Účel je zajištění dostatečného množství čerstvého vzduchu s požadavkem na nízkou energetickou náročnost budov, což vede ke konfrontaci hygienického a technologického požadavku. i) Tepelná stabilita místnosti v zimním období - Δϴv(t) je výsledkem hodnocení poklesu teploty v zimním období v kritické místnosti budovy, hodnotí se tím i tepelná setrvačnost v zimním období pro dobu chladnutí t, která je obvykle 8h, nevyžadují-li provozní potřeby hodnocení pro jinou dobu chladnutí. j) Tepelná stabilita místnosti v letním období - ϴai,max je nejvyšší denní teplota a Δϴai,max je nejvyšší vzestup teploty vzduchu. Posuzuje se ve vnitřním prostoru v kritické místnosti, což je místnost s největší plochou přímo osluněných konstrukcí, především transparentních výplní otvorů, orientovaných na západ, jihozápad, jih, jihovýchod, východ. k) Prostup tepla obálkou budovy - Uem je průměrný součinitel prostupu tepla. Hodnotí stavební část budovy (bez technických soustav) z hlediska tepelných toků obálkou budovy prostupem na nastavené úrovni. Je potřebný pro určení klasifikačních tříd prostupu tepla obálky budovy a sestavení energetického štítku obálky budovy. Vede k vhodnému návrhu geometrie budovy, optimalizaci skladeb konstrukcí, výplní otvorů atd. V dubnu 2012 byla vydána změna ČSN 73 0540-2 Z1. Změna se především týká kapitoly 5.1 Nejnižší vnitřní povrchové teploty konstrukce. Z kapitoly byly vyňaty veškeré požadavky na nejnižší vnitřní povrchové teploty výplní otvorů a přesunuty do přílohy D a označeny jako informativní. ČSN 73 0540-3 - Tepelná ochrana budov - Část 3: Návrhové hodnoty veličin. Norma stanovuje národní normové, charakteristické a návrhové hodnoty fyzikálních 21

veličin stavebních materiálů a výrobků, výplní otvorů, zdících prvků a zdiva, návrhové hodnoty veličin vnějšího prostředí, vnitřního prostředí a vzduchu pro navrhování a ověřování stavebních konstrukcí a budov z hlediska šíření vlhkosti a jejich tepelné ochrany podle ČSN 73 0540-4 a norem souvisejících. [9] ČSN 73 0540-4 - Tepelná ochrana budov - Část 4: Výpočtové metody. Norma stanovuje výpočtové metody pro navrhování a ověřování konstrukcí a budov podle požadavků dané normou ČSN 73 0540-2 a dalších předpisů (např. Zákon 406/2000 Sb.). Dále platí pro stanovení vlastností konstrukcí a budov, používaných ve výpočtech tepelných soustav v budovách a výpočtech pro stanovení energetické náročnosti budov. 4.2.1. Tepelné mosty Tepelný most je místo se zvýšeným tepelný tokem. Poznáme ho buď podle odlišné geometrie stavebního detailu, nebo při použití jiných stavebních materiálů v konstrukci. Když tepelné mosty rozdělíme podle způsobu předávání tepla, tak mluvíme o konvektivním předávání tepla, u kterého dochází ke zvýšení tepelného toku prouděním vzduchu v konstrukci (např. dutinami izolačního materiálu). Druhý způsob předávání tepla je konduktivní, přičemž tepelný most vzniká vedením tepla. Další rozdělení lze udělat podle četnosti výskytu na tepelné mosty nahodilé a systematické a podle velikosti na bodové a lineární. Tepelné mosty jsou pro stavbu negativním jevem hned z několika důvodů: a) zvyšují tepelnou ztrátu a potřebu tepla na vytápění b) způsobují lokální snížení povrchové teploty konstrukce c) zvyšují kondenzaci vodní páry v konstrukci. Ještě je třeba zdůraznit, že tepelné mosty v konstrukci nevedou teplo pouze jednosměrně, a proto je nutné používat dvou či trojrozměrné složitější výpočty, aby byl idealizovaný model co nejvěrohodnější a odchylky od skutečnosti co nejmenší. Z vícerozměrných teplotních polí jsme schopni tyto tepelné mosty odvodit pomocí činitelů prostupu tepla, které nám tyto jevy kvantifikují. Jedná se o lineární činitel prostupu tepla ψ [W/(m·K)] a bodový činitel prostupu tepla χ [W/K]. Při výpočtech uvažujeme ustálený, stacionární stav a nikoliv reálný stav s kolísáním vnější, případně i vnitřní teploty, což do výpočtu zanáší také jistou odchylku od reality. Hodnocení tepelných mostů podléhá několika technickým normám, u nás zejména ČSN 73 0540 a ČSN EN ISO 10211, kde jsou stanoveny národní požadavky na stavební konstrukce, tedy i vliv tepelných mostů. 22

Vstupní parametry potřebné k výpočtu tepelných mostů: a) okrajové podmínky - součinitel přestupu tepla hsi a hse, (dříve αi a αe), respektive tepelný odpor při přestupu tepla Rsi a Rse, vnitřní a venkovní teploty b) geometrická charakteristika detailu c) tepelně technické vlastnosti použitých materiálů 4.2.2. Energetická náročnost budovy – návrhový tepelný výkon „Potřeba tepla na vytápění je dána tepelnou ztrátou budovy. Tepelná ztráta tepla na vytápění je okamžitá hodnota tepelné energie (přesněji tepelný tok), která z domu uniká prostupem tepla, zářením skrz průsvitné konstrukce a větráním. Tuto hodnotu je nutné počítat vždy na extrémní podmínky, tedy v ČR obvykle mínus 15 °C, v Praze a některých dalších místech, kde je tepleji, je tato výpočtová teplota mínus 12°C, naopak na horách mínus 18 °C. Ojediněle jsou teploty i nižší, ale to pouze krátkodobě. Tyto krátkodobé extrémy by měly být eliminovány akumulační schopností konstrukce.

Obr. 11.: Tepelné ztráty budovy [27]

Na tepelné ztráty musí být nadimenzována otopná soustava a tepelný zdroj na vytápění. Pro stanovení potřebného výkonu zdroje tepla je možné vypočítat tepelnou ztrátu celého objektu. Pro stanovení potřebného výkonu otopných těles je nutné stanovit tepelnou ztrátu jednotlivých místností. Stanovení výkonu zdroje tepla na základě výpočtu tepelných ztrát může ušetřit jak významné investiční, tak provozní náklady. 23

Vhodné dimenzování zdroje je také důležitým předpokladem pro dosažení vysoké účinnosti, optimálního fungování a nízkých emisí topidla. Tepelné ztráty zpravidla vznikají prostupem stavebními prvky a konstrukcemi (střechou, stropem, stěnou, okny a dveřmi, podlahou, nevytápěnými prostory) a větráním. Podíl těchto tepelných ztrát je závislý na tepelně technických vlastnostech ochlazovaných konstrukcí a kvalitě (těsnosti) výplní otvorů (oken, dveří apod.). Procentuální podíl tepelné ztráty prostupem a větráním činí u nezateplených panelových domů přibližně 70 % prostupem ku 30 % způsobeným větráním.“ [26] Ve výpočtu tepelné ztráty je nutné neopomenout žádný parametr, který ovlivňuje její výslednou velikost, protože je důležité, aby otopná soustava měla dostatečný výkon i při nejnižších ročních teplotách. Například do součinitele prostupu tepla zahrneme přirážku, která zohledňuje tepelné mosty. Takto stanovená ztráta se uvádí obvykle v projektové dokumentaci domu. 4.2.3. Termodiagnostika Termodiagnostika je nedestruktivní metoda zobrazování povrchových teplot, nebo teplotních polí na povrchu snímaných těles (předmětů, konstrukcí, živočiších apod.). Metoda měří intenzitu infračerveného záření (IČ) vyzařované těmito tělesy. IČ pásmo je část elektromagnetického spektra mezi viditelným a mikrovlnným zářením na vlnových délkách od 0,75 do 1000 μm. Dále se pásmo rozděluje na 5 oblastí. 

Blízká oblast

0,75 – 2 μm

NWIR

Near Wave IR



Krátkovlnná oblast

2 – 3 μm

SWIR

Short Wave IR



Střední oblast

3 – 5 μm

MWIR

Medium Wave IR



Vzdálená oblast

5 – 15 μm

LWIR

Long Wave IR



Velmi vzdálená oblast

15 – 1000 μm

FIR

Far IR

V oblasti diagnostiky staveb se využívá několik snímacích zařízení IČ záření, jsou to buď termografické systémy, bodové bezkontaktní teploměry nebo liniové bezkontaktní skenery. Nejúčinnější jsou termografické systémy, které zobrazují celé teplotní pole. Přístroj, který je založen na tomto systému se nazývá termokamera nebo také termovize a termovizní kamera. Pojem Thermovision, tedy česky Termovize, je registrovaná výrobní a obchodní značka firmy Thermovision, dnes značky Flir

24

Systems, Inc. Výsledkem termovizního měření je tepelný obraz neboli termogram. Je to fotka snímané oblasti, na které konkrétní barva odpovídá určité teplotě na stupnici. Termovizní aparatura měří a zobrazuje objektem vyzařované IČ záření. Fakt, že radiace – vyzařování je funkcí povrchové teploty objektu, umožňuje kameře tuto teplotu vypočítat a zobrazit. Nicméně radiace měřená termovizní kamerou nezávisí pouze na teplotě objektu, ale na řadě faktorů a vlivů, bez jejich znalosti by nebyla povrchová teplota objektu změřena. Kompetence těchto faktorů a vlivů je u moderních termovizních aparatur prováděna automaticky, nicméně musí být zadány. [19] Zadávací parametry pro kompenzaci při měření: a) Emisivita U měřených objektů je důležitý zářivý tok Pe [J/s] definovaný jako množství zářivé energie procházející určitou plochou za jednotku času. Intenzita vyzařování Me [J/(s·m2) = W/m2] je potom výkon vyzářený plochou do celého poloprostoru. Pokud objekt ozáříme zářivým tokem Me, bude část záření stejné vlnové délky λ objektem propuštěna, část pohlcena a část odražena. [20] Tyto vlastnosti charakterizuje: součinitel propustnosti τλ, součinitel pohltivosti αλ, součinitel odrazivosti ρλ a z prvního Kirchhoffova zákona platí, že součet těchto součinitelů se rovná 1. Těleso, které má vyšší teplotu než okolí, vyzařuje tepelnou energii a tím snižuje svoji teplotu. Množství této vyzářené energie je závislé na emisivitě povrchu, kterou reprezentuje součinitel emisivity ε [ - ]. Součinitel emisivity je vyjádřený jako poměr záření reálného tělesa k záření absolutně

černého

tělesa

se

stejnou

teplotou. Naopak těleso, které má nižší teplotu než okolí, tak tepelnou energii pohlcuje a tím svoji teplotu zvyšuje. Těleso absolutně černé, které je absolutně pohltivé má ε = 1 a αλ = 1, τλ = 0 a ρλ = 0. Opakem

Obr. 12.: Směrová závislost emisivity[20]

tohoto bude dokonalé zrcadlo, které bude absolutně odrazivé a jeho vlastnosti budou ε = 0 a αλ = 0, τλ = 0 a ρλ = 1. Mezi nimi jsou ještě tělesa šedá. V reálném světě se, ale 25

žádný z těchto extrémů nevyskytuje a emisivita reálných těles je v intervalu 0 < ε < 1. Hodnota emisivity je dána mnoha vlivy. Mezi ty nejdůležitější patří: 

typ materiálu – dřevo, kov, sklo apod.



vlnová délka záření – krátkovlnná, dlouhovlnná dle systému konkrétní termokamery



teplota tělesa – žádné známé závislosti



směr vyzařování – (viz Obr. 12)



struktura povrchu – hrubší povrchu by měla odpovídat vyšší emisivita než hladkému



stav povrchu – suchý, vlhký apod.

b) Zdánlivá (odražená) teplota Zdánlivá (odražená) teplota, neboli teplota pozadí, je teplota objektů, které se mohou na měřeném tělese „odrážet“, respektive jejich tepelné záření se může na objektivu odrážet. Čím je emisivita povrchu nižší, tím větší vliv má zdánlivá teplota na výsledné měřené teploty. Zdánlivá (odražená) teplota je doslovným překladem z angličtiny „reflected apparent temperture“. Technicky však tento termín není správný, protože teplota se nemůže odrážet. Nicméně je tento pojem běžně užíván v odborné literatuře. c) Atmosféra Doporučení: Při venkovních měření je doporučeno používat tzv. LW systémy, protože IČ záření v pásmu 7,5 μm a 13 μm tj. v pásmu, kde pracují prakticky všechny LW systémy, je menší než v ostatních pásmech. Další významnou skutečností je to, že v tomto pásmu je silně potlačeno záření Slunce, které se může projevovat jako odraz od měřeného objektu. Není doporučeno provádět měření za deště (voda není transparentní pro IČ záření!), při padání sněhu a za mlhy. V případě měření v silně znečištěné atmosféře používat správné údaje přenosu atmosférou; je-li k dispozici technické vybavení pro stanovení součinitele přenosu pokusit se hodnotu součinitele experimentálně zjistit. 

Vzdálenost – samotná atmosféra pohlcuje tepelné záření, proto s rostoucí vzdálenosti roste chyba měření 26



Relativní vlhkost – pomocí nastavení relativní vlhkosti lze zpřesňovat měření při velkých vzdálenostech měření



Teplota atmosféry – atmosféra je složena z částic, které mohou tepelné záření pohlcovat, ale i vyzařovat [19]

4.3.

Investice do bydlení

"Často se říká „investuji do vlastního bydlení“. Je ale bydlení investice? Je investice to, že si koupím byt nebo dům a budu v něm bydlet? Není bydlení spíše věcí životní úrovně, tedy spotřeby? Nejdřív si pojďme povědět, co je investice a co je spotřeba: 

Investice by měla dobře chránit vložené prostředky a měla by je zhodnocovat. Investice by měla přinášet výnosy.



Spotřeba znamená vynaložit peníze na naše pohodlí, na náš luxus. Prostě si něco dopřát.



Nemovitost má od obojího něco. Částečně je to investice, částečně není. Pokud si pořizujeme bydlení proto, abychom nemuseli bydlet v nájmu, pak je to

investice. Když např. bydlíme v pronájmu 2+1 a místo toho si koupíme byt 2+1, je to investice. Díky tomu, že byt koupíme, přestáváme platit nájem. Zbavujeme se tak výdajů, které zatěžují náš rodinný rozpočet. Když si ale místo bytu 2+1 koupíme rodinný dům, který bude třikrát dražší, zvyšujeme si svůj životní standard. Dopřáváme si větší luxus. Je to podobné, jako když si koupíme kvalitnější nábytek, dražší auto, lepší dovolenou a podobně. Rodinný dům nám z hlediska financí nic nepřinese. Nebudeme z něj mít příjem. Budeme v něm žít celý život a jeho hodnota bude zajímavá až pro naše dědice. Takový rodinný dům není investičním výdajem, ale je spotřebním výdajem. Je to výdaj na naši životní úroveň. Při pořizování bydlení je dobré si uvědomit, jestli se jedná o spotřebu, nebo jestli se jedná o investici. A právě protože mnozí lidé považují bydlení za investici, kupují nemovitosti dražší, než které odpovídají jejich peněžence. Kdyby bydlení považovali za spotřební výdaj, možná by byli opatrnější. 27

Tím vším samozřejmě nechceme říci, že bydlení jako spotřeba je něco špatného. To určitě ne. Jenom je potřeba si v těchto pojmech udělat pořádek a uvědomit si, jaký bude mít investice do bydlení dopad na rodinný rozpočet. 

Pokud se jedná o investici, jedná se o výdělečnou záležitost, která vám pomůže uspořit peníze.



Pokud se jedná o spotřebu, zvyšujeme si svůj životní standard, vaše pohodlí, ale bude to stát nějaké peníze.“ [21]

28

5. Metodika Tepelně – technické posouzení

5.1.

Výpočtové postupy normy Tepelná ochrana budov jsou popsány v její části 4 tedy v ČSN 73 0540 – 4. Ve výpočtových postupech jsou používány materiály z normové části 3: Návrhové hodnoty a posuzují se tím požadavky stanovené v části 2: Požadavky. Některé výpočtové postupy odkazují i na jiné normy, které jsou v souladu s tepelnou normou část 4. 5.1.1. Nejnižší vnitřní povrchová teplota - ϴsi,min Nejnižší vnitřní povrchovou teplotu konstrukcí vypočteme programem Teplo 2011 od Svoboda software, který počítá s jednorozměrným šířením tepla v konstrukci (1-D). Posouzení detailů (2-D) je řešeno softwarem Area 2011 od stejného výrobce. Výpočet je v souladu s ČSN 730540-4. V 1-D výpočtu šíření tepla se nejnižší vnitřní povrchová teplota ϴsi,min [°C], rovná průměrné vnitřní povrchové teplotě ϴsim [°C].

kde

ϴe

návrhová teplota venkovního vzduchu v zimním období [°C]

ϴsi

vnitřní povrchová teplota konstrukce [°C]

ϴai

teplota vnitřního vzduchu [°C]

fRsi

teplotní faktor vnitřního povrchu [-]

ξRsi

poměrný teplotní rozdíl vnitřního povrchu [-]

U

součinitel prostupu tepla [W/(m2·K)] stanovený pro odpory při přestupu tepla na vnitřní a vnější straně konstrukce Rsi a Rse, [m2·K/W] platné pro hodnocení povrchových teplot

5.1.2. Součinitel prostupu tepla – U Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti λev dílčích konstrukcí: Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti λev se používá ve výpočtech nehomogenních konstrukcí, kde je v jedné vrstvě více materiálů. Jde o vážený průměr tepelných vodivostí jednotlivých materiálů podle jejich objemu ve vrstvě. S použitím λev 29

lze velice rychle spočítat přibližný součinitel prostupu tepla U dané konstrukce. Pro výpočet je použit program Teplo 2011, kde lze nadefinovat vícevrstvou konstrukci do jedné vrstvy výpočtu a dosáhnout tak hodnoty λev. Dílčí konstrukce jsou části konstrukcí, které nejsou vidět z pohledu zadávaného do programu, takže by nebylo možné zadat jejich vlastnosti správně a vznikla by velká nepřesnost výpočtů.

a)

Součinitel prostupu tepla vypočteme programem Teplo 2011 od Svoboda

software, který počítá s jednorozměrným šířením tepla v konstrukci (1-D). Výpočet konstrukcí, kromě konstrukcí přilehlých k zemině, je proveden podle normy ČSN EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce – Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla – Výpočtová

metoda,

která

při

zohlednění

klimatických,

materiálových

a konstrukčních zvyklostí ČR je v souladu s ČSN 730540-4. Tepelný odpor při prostupu tepla stavební konstrukce složené ze stejnorodých a nestejnorodých vrstev je aritmetickým průměrem horní a dolní meze odporů při prostupu tepla

kde

R´T

horní mez odporu při prostupu tepla

R´´T

dolní mez odporu při prostupu tepla

Horní mez odporu při prostupu tepla

kde

RTa, RTb,…, RTq

odpory při prostupu tepla z prostředí do prostředí pro každý výsek

fa, fb,…, fq

poměrné plochy každého výseku

Dolní mez odporu při prostupu tepla

kde

Rsi

vnitřní odpor při přestupu tepla

Rse

vnější odpor při přestupu tepla

R1, R2,…, Rn

návrhové tepelné odpory každé vrstvy

Odhad chyby

30

Součinitel prostupu tepla

Korekce součinitele prostupu tepla pro zohlednění vzduchových dutin v tepelné izolaci ∆Ug, mechanicky kotvících prvků procházející tepelně izolační vrstvou ∆Uf, srážkové vody na obrácené střechy ∆Ur. Korigovaný součinitel prostupu tepla

b)

Výpočet součinitele prostupu tepla podlahy přilehlé k zemině, zvýšené podlahy,

podlahy vytápěného suterénu a suterénních stěn podle normy ČSN EN ISO 13370 – Tepelné chování budov – Přenos tepla zeminou Součinitel prostupu tepla podlahy na zemině závisí na charakteristickém rozměru podlahy B´ a na celkové ekvivalentní tloušťce podlahy dt.

kde

Rf

tepelný odpor podlahy, zahrnující odpory všech tep.- izolačních vrstev

w

celková tloušťka obvodových stěn obsahující všechny vrstvy

A

plocha podlahy

P

exponovaný obvod podlahy, délka vnějších stěn oddělujících vytápěnou budovu od venkovního prostředí, nebo od nevytápěného prostoru vně obálky budovy

V závislosti na tepelné izolaci podlahy na zemině se k výpočtu prostupu tepla použijí následující vztahy: Pokud dt < B´ (pro neizolované nebo špatně izolované podlahy)

Pokud dt ≥ B´ (dobře izolované podlahy)

31

Součinitel prostupu tepla podlahy vytápěného suterénu Ubf

Pokud (dt+0,5z) < B´ (pro neizolované nebo špatně izolované podlahy)

Pokud (dt+0,5z) ≥ B´ (dobře izolované podlahy)

kde

z

hloubka podlahy suterénu pod úrovní okolního terénu

Součinitel prostupu tepla stěny přilehlé k zemině vytápěného suterénu Ubw

kde

dw

ekvivalentní tloušťka stěny suterénu

Rw

tepelný odpor stěn suterénu, zahrnující odpory všech vrstev

Vztah pro Ubw zahrnuje jak dw tak dt. Platí pro běžné případy, kdy je dw ≥ dt. Pokud by bylo dw < dt nahradí se tloušťka dt ve vztahu tloušťkou dw.

5.1.3. Lineární činitel prostupu tepla - ψk Lineární a bodový činitel prostupu tepla vypočtený podle normy ČSN EN ISO 10211 z dvojrozměrného nebo trojrozměrného teplotního pole. Výpočet je v souladu ČSN 730540-4. Tyto hodnoty potřebujeme znát pro výpočet měrné ztráty prostupem tepla HT, ke kterému se dostanu později. Ve výpočtech lze přesně vypočítané hodnoty tepelných mostů naradit průměrným vlivem teplených vazeb mezi ochlazovanými konstrukcemi ΔUtbm podle odhadu kvalitnosti řešení tepelných mostů. 

Důsledně optimalizované tepelné mosty

ΔUtbm ≈ 0,02 W/(m2·K)



Mírné teplené vazby (typové, opakované řešení)

ΔUtbm ≈ 0,05 W/(m2·K)



Běžné tepelné vazby (dříve standardní řešení)

ΔUtbm ≈ 0,10 W/(m2·K)



Výrazné teplené mosty (zanedbané řešení)

ΔUtbm ≈ 0,20 W/(m2·K)



Tepelné vazby zaizolované z interiéru

ΔUtbm ≥ 0,20 W/(m2·K)

Jedná se pouze o odhadnuté hodnoty na straně bezpečnosti, oproti hodnotám skutečným vypočítanými přesnými metodami.

32

Stanovení lineárního činitele prostupu tepla oddělující dvě prostředí

kde

L2D

tepelná propustnost získaná z 2-D výpočtu konstrukce oddělující dvě prostředí

Uj

součinitel prostupu tepla j-té 1-D konstrukce oddělující dvě uvažované prostředí

lj

délka uvnitř 2-D geomet. modelu, na kterou se vztahuje hodnota Uj

Nj

počet 1-D konstrukčních částí

Stanovení lineárního činitele prostupu tepla pro styk stěna/podlaha z vnějších rozměrů se detail nakreslí dvakrát a získáme dvě hodnoty L2D a L2D,a. Druhý detail je stejný, jenom se obvodová stěna ukončí s přilehlou zeminou.

kde

hw

minimální vzdálenost od styku k řezové rovině

Uw

součinitel prostupu tepla stěny nad terénem

Bodový činitel prostupu tepla ve výpočtech tepelné ztráty, kvůli nepatrné chybě ve výsledku zanedbáme. 5.1.4. Pokles dotykové teploty - Δϴ10 Pokles dotykové teploty vypočteme programem Teplo 2011 od Svoboda software. Výpočet je proveden podle normy ČSN 730540-4. Hodnotíme množství odjímaného tepla při dotyku mírně chráněného lidského těla s chladnějším povrchem konstrukce, obvykle podlahy.

kde

B

tepelná jímavost podlahy, ve W·s0,5/(m2·K)

ϴsi

průměrná vnitřní povrchová teplota podlahy [°C]

Tepelná jímavost podlahy

kde

Bmat,1 tepelná jímavost materiálu nejvýše položené vrstvy podlahy ze vztahu

33

K1

součinitel, bezrozměrný, určující zvýšení (snížení) tepelné jímavosti

horního povrchu nejvýše položené vrstvy oproti tepelné jímavosti materiálů této vrstvy při zohlednění tepelné jímavosti níže položených vrstev, který se stanoví postupným výpočtem ze součinitelů jednotlivých nižších vrstev Kj a jim odpovídajících tepelných jímavostí horních povrchů jednotlivých vrstev Bj, vždy od nejnižší vrstvy k vrstvě nejvyšší. 5.1.5. Kondenzace vodní páry v konstrukci – Mc Kondenzace vodní páry v konstrukci vypočteme programem Teplo 2011 od Svoboda software. Výpočet je proveden podle normy ČSN 730540-4 a roční bilance zkondenzované a vypařitelné vodní páry podle normy ČSN EN ISO 13788, která je též v souladu s ČSN 730540-4. 5.1.6. Výměna vzduchu v místnostech – n Intenzitou výměny vzduchu v místnosti n [m3/(m3·h)], nebo zkráceně [1/h] se hodnotí splnění hygienických a technologických požadavků na dodávku čistého vzduchu podle účelu a funkce místnosti. Pro obytné budovy je požadovaná intenzita větrání, přepočítaná z minimálních dávek potřebného čerstvého vzduchu obvykle mezi hodnotami nN = 0,3 h-1 až 0,6 h-1. 5.1.7. Prostup tepla obálkou budovy - Uem Prostup tepla obálkou budovy se stanovuje pro budovu nebo její vytápěnou zónu [W/(m2·K)]

kde

Ht

měrná ztráta prostupem tepla [W/K]

A

celková plocha všech ochlazovaných konstrukcí ohraničující objem budovy nebo vytápěné zóny [m2] se systémovou hranicí na vnějším okraji stěn, nejnižších podlah a stropů nebo střech, který oddělují posuzovaný vytápěný prostor od vnějšího prostřední nebo sousedních zón

34

Měrná ztráta prostupem tepla

kde

plocha j-té ochlazované konstrukce na systémové hranici budovy [m2]

Aj

A=ΣAj plocha všech ochlazovaných konstrukcí na syst. hranici budovy [m2] Uj

součinitel prostupu tepla j-té konstrukce [W/(m2·K)]

bj

činitel teplotní redukce j-té konstrukce [-]

ΔUtbm průměrný vliv teplených vazeb mezi ochlazovanými konstrukcemi na systémové hranici budovy [W/(m2·K)] Činitel teplotní redukce j-té konstrukce, bezrozměrný se stanoví různými způsoby podle prostoru, který je přilehlý k j-té konstrukci. Buď se stanoví přibližně z tabulky v ČSN 73 0540-3 nebo přesně ze vztahů v ČSN 73 0540-4 příloha H. 2. 2 Stupeň tepelné náročnosti budovy STN [%], se stanoví ze vztahu

kde

Uem,N,rq

průměrný součinitel prostupu tepla stanoven pro referenční budovu ze vztahu však nejvýše 0,5

Kde

UN,j

je odpovídající normová hodnota součinitele prostupu tepla j-té teplosměnné konstrukce

5.2.

Aj

plocha j-té teplosměnné konstrukce stanovená z vnějších rozměrů [m2]

bj

činitel teplotní redukce j-té konstrukce [-]

Termodiagnostika

Termografická zkouška stavebních částí zahrnuje: 

stanovení rozložení povrchových teplot v části obvodového pláště z rozložení zdánlivé sálavé teploty pomocí snímacího zařízení infračerveného záření



zjištění, zda je toto rozložení povrchové teploty „netypické“ (abnormální), tj. je-li způsobeno například poruchami izolace, obsahem vlhkosti nebo pronikání vzduchu



případné posouzení typu a rozsahu poruch.

35

Postup měření: 

pokud jsou dostupné výkresy zkoušeného obvodového pláště, je nutno je vzít v úvahu



zařízení pro snímání infračerveného záření musí být nastaveno podle pokynů pro jeho použití



před začátkem zkoušky musí být stanovena teplota vnějšího i vnitřního vzduchu s přesností ± 1°C a relativní vlhkosti vzduchu s přesností ± 2%.



odchylky zdánlivé sálavé teploty při tepelném zobrazení povrchu pláště musí být měřeny s přesností ± 0,5°C



zaměřit se na vybrané části zkoumaného pláště (části, které neobsahují poruchy stejně jako části, v nichž je podezření přítomnosti poruch)



brát v úvahu emisivitu povrchů a vliv odrazu



poloha odpovídajících částí na termogramu označit nejlépe na výkrese.

Vyhodnocení termogramů: 

typ poruchy lze stanovit výpočtem, jiným průzkumem, praktickými zkušenostmi nebo

porovnáním

skutečných

termogramů

s referenčními

termogramy

konstrukcí různého druhu se známými poruchami tepelné izolace a průniky vzduchu 

následně zjištěné skutečnosti zaznamenat do protokolu.

Výpočet tepelné ztráty a tepelného výkonu

5.3.

Výpočet návrhové tepelné ztráty a návrhového tepelného výkonu stanovený normou ČSN EN 12831 pro obytné budovy, kancelářské a administrativní budovy, školy…atd. do výšky místností 5 m při návrhových podmínkách. Norma stanovuje zjednodušený i podrobný výpočet tepelné ztráty a tepelného výkonu jednotlivě pro každou místnost. Výpočet jsem provedl podrobnější metodou. Potřebné údaje pro výpočet jsou: Klimatické údaje θe

výpočtová venkovní teplota [°C]

θm,e

průměrná roční venkovní teplota [°C]

Výpočtová vnitřní teplota θint

36

Údaje o budově Vi

vnitřní objem vzduchu každé místnosti [m3]

Ak

plocha každé stavební části [m2]

Uk

součinitel prostupu tepla každé stavební části [W/m2·K]

Ψi

lineární činitel prostupu tepla pro každý lineární tepelný most [W/m·K]

ll

délka každého lineárního tepelného mostu [m]

Další veličiny potřebné pro stanovení teplené ztráty větráním nmin

nejmenší intenzita výměny vzduchu za hodinu

n50

intenzita výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa mezi vnitřním a venkovním prostředím za hodinu

Vinf

objemový tok vzduchu infiltrací netěsnostmi obvodového pláště při uvažování působení větru a kmínového efektu [m3/s]

Celková tepelná ztráta prostupem tepla

kde

HT,ie

součinitel tepelné

ztráty prostupem z vytápěného

prostoru (i)

do venkovního prostředí (e) pláštěm budovy [W/K] HT,iue součinitel tepelné


prostoru (i)

do venkovního prostředí (e) nevytápěným prostorem (u) [W/K] HT,ig

součinitel tepelné ztráty prostupem do zeminy z vytápěného prostoru (i) do zeminy (g) v ustáleném stavu [W/K]

HT,ij

součinitel tepelné


prostoru (i)

dosousedního prostoru (j) vytápěného na výrazně jinou teplotu, např. sousedící místnost uvnitř funkční části budovy nebo vytápěný prostor sousední funkční části budovy [W/K] Tepelné ztráty přímo do venkovního prostředí – součinitel tepelné ztráty HT,ie

ek, el

korekční činitel vystavení povětrnostním vlivům

Tepelné ztráty nevytápěným prostorem – součinitel tepelné ztráty HT,iue

bu

teplotní redukční činitel zahrnující teplotní rozdíl mezi teplotou nevytápěného prostoru a venkovní návrhové teploty

37

Tepelné ztráty do přilehlé zeminy – součinitel tepelné ztráty HT,ig

kde

fg1

korekční činitel zohledňující vliv ročních změn venkovní teploty, národní hodnota ČR je 1,45

fg2

teplotní redukční činitel zohledňující rozdíl mezi průměrnou venkovní teplotou a výpočtovou venkovní teplotou

Uequiv,k ekvivalentní součinitel prostupu tepla stavební části (k) [W/m2·K] Gw

korekční činitel zohledňující vliv spodní vody

Celková návrhová tepelná ztráta větráním

kde

HV,i

součinitel návrhové tepelné ztráty větráním [W/K]

Přirozené větrání

kde

Vinf,i

infiltrace obvodovým pláštěm budovy

Vmin,i

hygienické množství vzduchu

ei

stínící činitel

ɛi

výškový korekční činitel, zohledňuje zvýšení rychlosti vzduchu

Návrhový tepelný výkon

ΣΦT,i suma tepelných ztrát prostupem tepla všech vytápěných prostorů

kde

s výjimkou tepla sdíleného uvnitř funkční části budovy [W] ΣΦV,i tepelné ztráty větráním všech vytápěných prostorů s výjimkou tepla sdíleného uvnitř funkční části budovy [W]

5.4.

Definice okrajových podmínek

Pro tepelně – technické posouzení byly okrajové podmínky zadávány v souladu s ČSN 73 0540. ϴe = -15 °C, ϴai = +20 °C Pro výpočet tepelného výkonu byly okrajové podmínky zadávány v souladu s ČSN EN 12831. ϴe = -12 °C, ϴm,e = +5 °C, ϴint = +20 °C (dle typu místnosti i ϴint = +15 °C a +24 °C)

38

6. Výsledky 6.1. Tepelně – technické posouzení Posouzení proběhlo podle normy ČSN 73 0540 - Tepelná ochrana budov. Posouzeny byly jak samotné konstrukce, tak i detaily napojení obvodových stěn, napojení podlahy na obvodovou stěnu, napojení stropu na obvodovou stěnu, napojení suterénních stěn, napojení podlahy suterénu na stěnu suterénu a detaily ostění oken a dveří. Okrajové podmínky byly použity dle příslušné normy (viz kapitola 5.4.). 6.1.1. Součinitel prostupu tepla a teplotní faktory vnitřní povrchů konstrukcí Konstrukce Kódy

Tloušťka d

Popis [m]

Součinitel prostupu tepla Uk

UN,20

Urec,20

[W/m2K] [W/m2K] [W/m2K]

Nejnižší vnitř. povrch. teplota a teplotní faktor ϴsi,min

fRsi

fRsi,N

[°C]

[-]

[-]

H1

Obvod. stěna - stávající 1

0,36

0,26

0,30

0,20

18,37

0,937

0,747

H2

Obvod. stěna - stávající 2

0,24

0,36

0,30

0,20

17,56

0,914

0,747

H3

0,17

0,55

0,30

0,20

16,02

0,871

0,747

0,19

0,43

0,45

0,30

-

-

-

0,19

1,03

0,60

0,40

-

-

-

0,33

0,13

0,30

0,20

19,36

0,965

0,747

0,40

2,00

0,30

0,25

6,27

0,598

0,747

0,40

0,86

0,45

0,30

-

-

-

0,19

0,51

0,45

0,30

-

-

-

0,35

0,19

0,30

0,20

18,94

0,953

0,747

H11

Obvod. stěna - stávající 3 Podlaha - stávající nad zeminou Podlaha - stávající nad sklepem Strop - stávající Obvodová stěna suterénu nad zemí Obvodová stěna suterénu pod zemí Podlaha suterén Obvodová stěna přístavba Podlaha - přístavba 1

0,48

0,18

0,45

0,30

-

-

-

H12 H13

Střecha - přístavba 1 Podlaha - přístavba 2

0,28 0,22

0,22 0,35

0,24 0,45

0,16 0,30

18,70 -

0,947 -

0,747 -

H14 H15

Střecha - přístavba 2 Příčka YTONG 150

0,28 0,15

0,35 0,88

0,24 2,70

0,16 1,80

17,66 -

0,918 -

0,747 -

H16

Příčka Cihla 150

0,15

2,25

2,70

1,80

-

-

-

H17

Příčka SDK 150

0,15

0,38

2,70

1,80

-

-

-

H18 H19

Příčka SDK 75 Příčka přístavba

0,08 0,09

0,76 0,68

2,70 2,70

1,80 1,80

-

-

-

H20 H21 H22

Okno plastové Dveře vchodové dřevěné Dveře vnitřní

-

1,20 1,30 3,00

1,50 1,70 -

1,20 1,20 -

-

-

-

Posuvné dveře 1,40 1,70 1,20 tab. 01.: Uk a fRsi konstrukcí a výplní otvorů

-

-

-

H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10

H23

39

6.1.2. Teplotní faktory vnitřních povrchů a lineární činitelé prostupu tepla řešených detailů Teplotní faktor vnitřního povrchu Kódy

Požadavek

Lineární činitel prostupu tepla

fRsi ≥ fRsi,N

Požadovaná hodnota ψk,N

Vypočtená hodnota ψk

[W/(m·K)]

[W/(m·K)]

Požadavek

Požadovaný fRsi,N

Vypočtený fRsi

[-]

[-]

D01

0,747

0,865

je splněn

0,20

-0,119

je splněn

D02

0,747

0,944

je splněn

0,20

-0,007

je splněn

D03

0,747

0,804

je splněn

0,20

-0,063

je splněn

D04

0,747

0,663

není splněn

0,20

-0,087

je splněn

D05

0,747

0,681

není splněn

0,20

0,117

je splněn

D06

0,747

0,652

není splněn

0,20

-0,049

je splněn

D07

0,747

0,651

není splněn

0,20

0,329

není splněn

D08

0,747

0,863

je splněn

0,20

-0,085

je splněn

D09

0,747

0,836

je splněn

0,20

-0,099

je splněn

D10

0,653

0,684

je splněn

0,10

0,053

je splněn

D11

0,653

0,655

je splněn

0,10

0,034

je splněn

D12

0,653

0,703

je splněn

0,10

0,053

je splněn

D13

0,747

0,949

je splněn

0,20

0,017

je splněn

D14

0,653

0,715

je splněn

0,10

-0,020

je splněn

D15

0,747

0,835

je splněn

0,20

0,100

je splněn

D16

0,747

0,842

je splněn

0,20

0,076

je splněn

D17

0,747

0,924

je splněn

0,20

0,009

je splněn

D18

0,747

0,827

je splněn

0,20

-0,064

je splněn

D19

0,653

0,700

je splněn

0,10

0,047

je splněn

D20

0,653

0,689

je splněn

0,10

0,042

je splněn

D21

0,747

0,510

není splněn

0,20

-1,523

je splněn

D22

0,747

0,585

není splněn

0,20

-1,693

je splněn

D23

0,747

0,750

je splněn

0,20

-0,871

je splněn

D24

0,747

0,761

je splněn

0,20

-0,955

je splněn

D25

0,747

0,886

je splněn

0,20

-0,088

je splněn

D26

0,747

0,833

je splněn

0,20

0,031

je splněn

D27

0,747

0,847

je splněn

0,20

-0,006

je splněn

D28

0,747

0,889

je splněn

0,20

0,015

je splněn

D29

0,747

0,792

-0,085

je splněn

je splněn 0,20 tab. 02.:fRsi a ψk řešených detailů

40

ψk ≤ ψk,N

6.1.3. Kondenzace vodní páry v konstrukcích Posouzení kondenzace vodní páry bylo provedeno na nově navržených konstrukcích programem Teplo 2011. H10 – obvodová stěna Difúze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vlhkosti dle ČSN 730540: (bez vlivu zabudované vlhkosti a sluneční radiace) Průběh teplot a tlaků v návrhových okrajových podmínkách: rozhraní:

tepl.[C]: p [Pa]: p,sat [Pa]:

i

18.9 1334 2188

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

e

18.6 1318 2145

14.0 1315 1594

14.0 180 1593

-1.4 166 544

-1.7 151 530

-14.7 140 169

-14.7 138 169

Při venkovní návrhové teplotě nedochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry. Množství difundující vodní páry Gd : 1.577E-0008 kg/m2s Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.

41

H12 – střecha 1. varianta Difúze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vlhkosti dle ČSN 730540: Průběh teplot a tlaků v návrhových okrajových podmínkách: rozhraní:


i

18.7 1334 2156

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

e

18.1 1177 2072

9.5 1173 1186

9.5 213 1186

-13.6 201 187

-14.7 141 170

-14.7 138 169

Při venkovní návrhové teplotě dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna číslo

1

Hranice kondenzační zóny levá [m] pravá

0.2551

Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]

0.2551 3.214E-0009

Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Mc,a: Množství vypařitelné vodní páry Mev,a: Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než -10.0 C.

0.002 kg/m2,rok 2.144 kg/m2,rok

Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci.

H14 – střecha 2. varianta Difúze vodní páry v návrhových podmínkách a bilance vlhkosti dle ČSN 730540: Průběh teplot a tlaků v návrhových okrajových podmínkách: rozhraní:


i

17.7 1334 2020

1-2

2-3

3-4

4-5

e

16.7 1168 1898

3.4 1163 779

3.4 148 779

-14.5 141 172

-14.5 138 172

Při venkovní návrhové teplotě dochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry. Kond.zóna číslo

1

Hranice kondenzační zóny levá [m] pravá

0.0750

Kondenzující množství vodní páry [kg/m2s]

0.0750 3.714E-0008

Celoroční bilance vlhkosti: Množství zkondenzované vodní páry Mc,a: Množství vypařitelné vodní páry Mev,a: Ke kondenzaci dochází při venkovní teplotě nižší než 0.0 C.

42

0.068 kg/m2,rok 1.235 kg/m2,rok

Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti dle ČSN EN ISO 13788: Roční cyklus č. 1 V konstrukci dochází během modelového roku ke kondenzaci. Kondenzační zóna č. 1 Hranice kondenzační zóny Měsíc levá [m] pravá

12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0.0750 0.0750 0.0750 -------------------

0.0750 0.0750 0.0750 -------------------

Maximální množství kondenzátu Mc,a:

Akt.kond./vypař. Gc [kg/m2s]

9.32E-0010 1.57E-0009 3.51E-0010 -1.48E-0008 ----------------0.0076 kg/m2

Na konci modelového roku je zóna suchá (tj. Mc,a < Mev,a).

43

Akumul.vlhkost Ma [kg/m2]

0.0025 0.0067 0.0076 0.0000 -----------------

6.1.4. Průměrný součinitel prostupu tepla Průměrný součinitel prostupu tepla byl vyjádřen pro čtyři varianty stavu řešeného objektu řešené i ve výpočtech tepelného výkonu budovy. a) Současný stav domu, kde jsou vytápěny všechny místnosti kromě nevytápěného zádveří a suterénu b) Stav po rekonstrukci, kde se počítá i s novou přístavbou, která ale nebude vytápěna stejně jako zádveří a suterén c) Stav po rekonstrukci, kde se počítá, že jsou vytápěny všechny místnosti kromě zádveří a přístavba je postavena z konstrukcí H10, H11, H12 d) Stav po rekonstrukci, kde se počítá, že jsou vytápěny všechny místnosti kromě zádveří a přístavba je postavena z konstrukcí H10, H13, H14 Klasifikační Průměrný součinitel prostupu tepla budovy třídy

S lovní vyjádření klasifikační třídy

Klasifikační ukazatel

2

Cl

U em [W/(m · K)] a)

b)

c)

d)

a)

c)

d)

0,67

0,72

Velmi úsporná

A B C

b)

0,54 0,57 0,24 0,22

Úsporná Vyhovující

D

Nevyhovující

E

Nehospodárná

F

Velmi nehospodárná

G

Mimořádně nehospodárná

0,5 0,75 1,0

0,83

1,5 2,0 2,5

tab. 03.: Uem čtyř výpočtových stavů objektu

44

0,75

6.1.5. Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti λev dílčích konstrukcí

λeq1 λeq0 λeq2

λeq0 = 0,073W/m·K λeq1 = 0,051W/m·K λeq2 = 0,065W/m·K

Obr. 13.: Obvodová stěna H1 - λeq

λeq3

λeq3 = 0,062W/m·K

Obr. 14.: Strop H6 - λeq

45

λeq4 λeq6 λeq5

λeq4 = 0,051W/m·K λeq5 = 0,057W/m·K λeq6 = 0,052W/m·K

Obr. 15.: Obvodová stěna H10 - λeq

λeq8

λeq7

λeq7 = 0,059W/m·K λeq8 = 0,047W/m·K

Obr. 16.: Detail D17- λeq

46

6.1.6. Detaily DETAIL D01

Výpočtem bylo provedeno tepelně technické posouzení detailu D01 z hlediska stavební fyziky - tepelné techniky. Pomocí výpočetního programu AREA bylo ověřeno, zda na vnitřním líci zadaného detailu nedochází k povrchové kondenzaci vodní páry a riziku vzniku plísní a zda splňuje požadavky na hodnotu lineární činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Posuzovaný detail splňuje požadavky normy ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov z hlediska nejnižších povrchových teplot i lineárního činitele prostupu tepla. Nejnižší povrchová teplota je vyšší než teplota rosného bodu.

Parametr

Minimální teplota

Hodnota

Teplotní faktor fRsi [-]

0,865

v místě styku obvodových stěn

Vnitřní minimální povrchová teplota [C°] pro teplotu 21°C při exteriérové teplotě -15°C

Lineární činitel prostupu tepla z exteriéru ψe [W/(mK)]

47

16,13 -0,119

Průběh zásadních izoterm: Teplota rosného bodu Nejnižší povrchová teplota Teplota odpovídající fRsi,N

2D pole teplot

48

DETAIL D02


Parametr

Minimální teplota

Hodnota


0,944




49

18,98 -0,007


2D pole teplot

50

DETAIL D03


Parametr Minimální teplota v místě styku

Hodnota


0,804

obvodové stěny a podlahy

Vnitřní minimální povrchová teplota [C°] pro teplotu 21°C při exteriérové teplotě -15°C Lineární činitel prostupu tepla z exteriéru ψe [W/(mK)]

51

13,95 -0,063


2D pole teplot

52

DETAIL D04

Výpočtem bylo provedeno tepelně technické posouzení detailu D04 z hlediska stavební fyziky - tepelné techniky. Pomocí výpočetního programu AREA bylo ověřeno, zda na vnitřním líci zadaného detailu nedochází k povrchové kondenzaci vodní páry a riziku vzniku plísní a zda splňuje požadavky na hodnotu lineární činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Posuzovaný detail nesplňuje požadavky normy ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov z hlediska nejnižších povrchových teplot. Nejnižší povrchová teplota je nižší než teplota rosného bodu, takže v tomto místě hrozí vznik povrchové kondenzace. Lineární činitel prostupu tepla splňuje požadavky normy. Parametr Minimální teplota v místě styku

Hodnota


0,663



53

8,86 -0,087


2D pole teplot

54

DETAIL D05

Výpočtem bylo provedeno tepelně technické posouzení detailu D05 z hlediska stavební fyziky - tepelné techniky. Pomocí výpočetního programu AREA bylo ověřeno, zda na vnitřním líci zadaného detailu nedochází k povrchové kondenzaci vodní páry a riziku vzniku plísní a zda splňuje požadavky na hodnotu lineární činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Posuzovaný detail nesplňuje požadavky normy ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov z hlediska nejnižších povrchových teplot. Nejnižší povrchová teplota je nižší než teplota rosného bodu, takže v tomto místě hrozí vznik povrchové kondenzace. Lineární činitel prostupu tepla splňuje požadavky normy. Parametr

Hodnota

Minimální teplota v místě styku


0,681

obvodové stěny, stěny suterénu a

Vnitřní minimální povrchová teplota [C°] pro teplotu 21°C při

podlahy

exteriérové teplotě -15°C Lineární činitel prostupu tepla z exteriéru ψe [W/(mK)]

55

9,52 +0,117


2D pole teplot

56

DETAIL D06

Výpočtem bylo provedeno tepelně technické posouzení detailu D06 z hlediska stavební fyziky - tepelné techniky. Pomocí výpočetního programu AREA bylo ověřeno, zda na vnitřním líci zadaného detailu nedochází k povrchové kondenzaci vodní páry a riziku vzniku plísní a zda splňuje požadavky na hodnotu lineární činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Posuzovaný detail nesplňuje požadavky normy ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov z hlediska nejnižších povrchových teplot. Nejnižší povrchová teplota je nižší než teplota rosného bodu, takže v tomto místě hrozí vznik povrchové kondenzace. Lineární činitel prostupu tepla splňuje požadavky normy. Parametr Minimální teplota v místě styku

Hodnota


0,652



57

8,48 -0,049


2D pole teplot

58

DETAIL D07

Výpočtem bylo provedeno tepelně technické posouzení detailu D07 z hlediska stavební fyziky - tepelné techniky. Pomocí výpočetního programu AREA bylo ověřeno, zda na vnitřním líci zadaného detailu nedochází k povrchové kondenzaci vodní páry a riziku vzniku plísní a zda splňuje požadavky na hodnotu lineární činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Posuzovaný detail nesplňuje požadavky normy ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov z hlediska nejnižších povrchových teplot. Nejnižší povrchová teplota je nižší než teplota rosného bodu, takže v tomto místě hrozí vznik povrchové kondenzace. Lineární činitel prostupu tepla také nesplňuje požadavky normy. Parametr

Hodnota

Minimální teplota v místě styku


0,651

obvodové stěny, stěny suterénu a

Vnitřní minimální povrchová teplota [C°] pro teplotu 21°C při

podlahy

exteriérové teplotě -15°C Lineární činitel prostupu tepla z exteriéru ψe [W/(mK)]

59

8,43 +0,329


2D pole teplot

60

DETAIL D08



Hodnota


0,863

obvodové stěny a stropu


61

16,08 -0,085


2D pole teplot

62

DETAIL D09



Hodnota


0,836

obvodové stěny a stropu


63

15,10 -0,099


2D pole teplot

64

DETAIL D10

Výpočtem bylo provedeno tepelně technické posouzení detailu D10 z hlediska stavební fyziky - tepelné techniky. Pomocí výpočetního programu AREA bylo ověřeno, zda na vnitřním líci zadaného detailu nedochází k povrchové kondenzaci vodní páry a riziku vzniku plísní a zda splňuje požadavky na hodnotu lineární činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Posuzovaný detail splňuje požadavky normy ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov z hlediska nejnižších povrchových teplot. Nejnižší povrchová teplota je, ale nižší než teplota rosného bodu, takže v tomto místě hrozí vznik povrchové kondenzace. Lineární činitel prostupu tepla splňuje požadavky normy. Parametr Minimální teplota v místě styku

Hodnota


0,684

obvodové stěny a dveří


65

9,61 +0,053


2D pole teplot

66

DETAIL D11


Hodnota


0,655



67

8,58 +0,034


2D pole teplot

68

DETAIL D12

Výpočtem bylo provedeno tepelně technické posouzení detailu D12 z hlediska stavební fyziky - tepelné techniky. Pomocí výpočetního programu AREA bylo ověřeno, zda na vnitřním líci zadaného detailu nedochází k povrchové kondenzaci vodní páry a riziku vzniku plísní a zda splňuje požadavky na hodnotu lineární činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Posuzovaný detail splňuje požadavky normy ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov z hlediska nejnižších povrchových teplot. Nejnižší povrchová teplota je vyšší než teplota rosného bodu. Lineární činitel prostupu tepla splňuje požadavky normy.


Hodnota


0,703

obvodové stěny a okna


69

10,31 +0,053


2D pole teplot

70

DETAIL D13


Parametr

Minimální teplota

Hodnota


0,949




71

19,15 +0,017


2D pole teplot

72

DETAIL D14



Hodnota


0,715

obvodových stěn a okna


73

10,76 -0,020


2D pole teplot

74

DETAIL D15



Hodnota


0,835



75

15,06 +0,100


2D pole teplot

76

DETAIL D16



Hodnota


0,842



77

15,33 +0,076


2D pole teplot

78

DETAIL D17



Hodnota


0,924

obvodové stěny, stropu a střechy



79

18,25 +0,009


2D pole teplot

80

DETAIL D18



Hodnota


0,827

obvodové stěny a střechy


81

14,78 -0,064


2D pole teplot

82

DETAIL D19



Hodnota


0,700

obvodové stěny a okna


83

10,21 +0,047


2D pole teplot

84

DETAIL D20


Hodnota


0,689



85

9,80 +0,042


2D pole teplot

86

DETAIL D21


Minimální teplota

Hodnota


0,510

v místě styku stěn suterénu



87

3,37 -1,523


2D pole teplot

88

DETAIL D22


Minimální teplota

Hodnota


0,585

v místě styku stěn suterénu



89

6,07 -1,693


2D pole teplot

90

DETAIL D23



Hodnota


0,750

stěny suterénu a podlahy suterénu



91

12,01 -0,871


2D pole teplot

92

DETAIL D24



Hodnota


0,761

stěny suterénu a podlahy suterénu



93

12,39 -0,955


2D pole teplot

94

DETAIL D25


Parametr

Minimální teplota

Hodnota


0,886




95

16,88 -0,088


2D pole teplot

96

DETAIL D26



Hodnota


0,833



97

15,01 +0,031


2D pole teplot

98

DETAIL D27



Hodnota


0,847



99

15,49 -0,006


2D pole teplot

100

DETAIL D28




Hodnota

0,889



101

16,99 +0,015


2D pole teplot

102

DETAIL D29




Hodnota

0,792

obvodové stěny a střechy


103

13,53 -0,085


2D pole teplot

104

6.2. Termodiagnostika Měření pomocí termokamery značky FLIR S65 proběhlo dne 28. 2. 2013 po šesté hodině ranní na řešeném objektu ve Starém Městě u Uherského Hradiště. Rozdíl teploty venkovního a vnitřního vzduchu byl min. 24 °C. Měřena byla především místa se zvýšeným prostupem tepla. Výsledky měření byly vyhodnoceny v programu Therma CAMTM Researcher. Vyhodnocení termogramu je založeno na pořízeném snímku termokamerou, skutečné fotky stejného prostoru, grafu rozložení teplot a histogramu. Graf rozložení teplot vychází z vhodně umístěných linií na termogramu. Linie se umísťují tak, aby procházely místy se zvýšeným prostupem tepla (tepelnými mosty). Histogram udává četnost teplot ve zvolené linii. Pří větším teplotním rozdílu lze předpokládat výskyt tepelného mostu.

Teploty na termogramu lze také porovnat s výpočtem nejnižší

povrchové teploty dle normy ČSN 73 0540 – 2. Výpočet dle této normy však nelze zaměňovat s hodnotami zjištěnými z termogramu.

105

SNÍMEK 01 – Prostup tepla přes SDK konstrukci podhledu Naměřené teploty pro daný snímek: min = 17,0 °C max = 25,2 °C

Teplota °C

Obr. 17.: Prostup tepla přes SDK konstrukci podhledu

min

max

průměr

LI01

20,7

24,8

23,5

LI02

17,0

24,5

22,2

tab. 04.: Hodnoty teplot pro snímek 01

LI01 LI02

graf. 01.: Teplotní profil přímky LI01 vedená mimo teplený most a LI02 přes tepelný most

graf. 02.: Histogram snímku 01- četnost teplot přímky LI01


106

Na SNÍMKU 01 je vidět napojení obvodové stěny (H1) a stropu (H6). Přímka L01 je umístěna mimo viditelné tepelné mosty od styku SDK CD profilů s obvodovou stěnou. Přímka L02 byla umístěna do místa vzniklého tepelného mostu. Jedná se o bodový tepelný most, který se pravidelně opakuje podle rozteče CD profilů. SNÍMEK 02 – Rozložení vnitřních povrchových teplot v rohu okna v jídelně Naměřené teploty pro daný snímek: min = 6,8 °C max = 17,8 °C

Teplota °C

LI01

min

max

průměr

6,8

14,1

10,5


Obr. 18.: Termogram okna O04

LI01

graf. 04.: Teplotní profil přímky LI01 vedená podél parapetu

graf. 05.: Histogram snímku 02 - četnost teplot přímky LI01

Na SNÍMKU 02 je vidět okno O04 (viz výkres 01. 1). Přímka L01 je umístěna v parapetní část pod oknem. V rohu připojovací spáry okna je vidět bodový tepelný most. 107

SNÍMEK 03 – Rozložení vnitřních povrchových teplot na okně v koupelně Naměřené teploty pro daný snímek: min = 8,6 °C max = 18,0 °C

Teplota °C

LI01

min

max

průměr

9,0

17,1

10,9

SP01

9,5


Obr. 19.: Termogram okna O03

LI01

graf. 06.: Teplotní profil přímky LI01 vedená podél parapetu


108

Na SNÍMKU 03 je vidět okno O03 (viz výkres 01. 1). Přímka L01 je umístěna v parapetní části pod oknem. V této části je vidět lineární tepelný most. Bod SP01 je umístěn v oblasti distančního rámečku ve spodní části okna, která vykazuje zvýšené ochlazení. SNÍMEK 04 – Termogram podkladního profilu okna v kuchyni Naměřené teploty pro daný snímek: min = 8,7 °C max = 17,6 °C

Teplota °C

LI01 Obr. 20.: Termogram podkladního profilu okna O01

min

max

průměr

8,7

12,9

9,8


LI01

graf. 08.: Teplotní profil přímky LI01 vedená po výšce podkladního profilu okna


Na SNÍMKU 04 je vidět podkladní profil okna O01 (viz výkres 01. 1). Přímka L01 je umístěna po výšce tohoto profilu. V této části je vidět bodový tepelný most.

109

SNÍMEK 05 – Povrchové teploty na izolaci stropu Naměřené teploty pro daný snímek: min = 0,3 °C max = 10,3 °C

Teplota °C SP01

10,0

SP02

6,7


Obr. 21.: Termogram izolace stropu H6

Na SNÍMKU 05 je vidět nevytápěný prostor podkroví. V místech, kde střešní vazníky prochází skrz izolaci, jsou bodové tepelné mosty. SNÍMEK 06 – Rozložení povrchových teplot na fasádě Naměřené teploty pro daný snímek: min = - 0,5 °C max = - 6,4 °C

Teplota °C

AR01 Obr. 22.: Termogram fasády stěny H1

min

max

průměr

-5,1

-4,2

-4,6


graf. 10.: Histogram snímku 06- četnost teplot oblasti AR01

Na SNÍMKU 06 je vidět palubková fasáda stěny H1. Podle oblasti AR01 je na fasádě rovnoměrné rozložení teplot. V ploše fasády se teplené mosty nevyskytují.

110

6.3. Tepelný výkon budovy Okrajové podmínky byly použity dle příslušné normy (viz kapitola 5.4.). SOUČASNÝ STAV Výpočet byl proveden pro současný stav provozu řešeného objektu. Obývací pokoj, kuchyň, jídelna, ložnice, pokoj a chodba jsou v současné době vytápěné místnosti. Zádveří a suterén jsou prostory nevytápěné. Tepelný výkon tepelné ztráty prostupem ΣΦT,i

Tepelný výkon tepelné ztráty větráním ΣΦV,i

[W]

[W]

[W]

OB + Kuchyň + Jídelna Koupelna

877 378

475 399

1351

Ložnice

652

208

860

Pokoj Chodba

651 -134

183 89

834 -46

Označení místnosti

Celkem

2423 1353 tab. 10.: Tepelný výkon budovy – současný stav

Celkový tepelný výkon ΦHL,i

777

3777

STAV PO REKONSTRUKCI 1 Výpočet byl proveden pro návrh rekonstrukce objektu. K současnému stavu objektu je navržena přístavba se třemi místnostmi, které jsou nevytápěné. Obývací pokoj, kuchyň, jídelna, ložnice, pokoj a chodba jsou vytápěné místnosti. Zádveří, suterén a místnosti v přístavbě jsou prostory nevytápěné. Tepelný výkon tepelné ztráty prostupem

Tepelný výkon tepelné ztráty větráním

Celkový tepelný výkon

ΣΦT,i

ΣΦV,i

ΦHL,i

[W]

[W]

[W]

OB + Kuchyň + Jídelna

647

475

1122

Koupelna

356

399

755

Ložnice

632

208

840

Pokoj

651

183

834

Chodba

-134

89

-46


Celkem

2152 1353 tab. 11.: Tepelný výkon budovy – stav po rekonstrukci 1

111

3505

STAV PO REKONSTRUKCI 2 Výpočet byl proveden pro návrh rekonstrukce objektu. K současnému stavu objektu je navržena přístavba se třemi místnostmi, které jsou vytápěné. Obývací pokoj, kuchyň, jídelna, ložnice, pokoj, chodba i suterén jsou vytápěné místnosti současného objektu. Místnosti v přístavbě (Relax zóna, Dílna a WC) jsou také vytápěné. Zádveří je jediný prostor nevytápěný. Přístavba v této variantě je postavena z konstrukcí H10, H11, H12. Tepelný výkon tepelné ztráty prostupem ΣΦT,i

Tepelný výkon tepelné ztráty větráním ΣΦV,i

[W]

[W]

[W]

637 224 230

441 355 191

1078 579 421

Pokoj

402

174

576

Chodba Suterén

-138 -35

84 355

-54 320

Relax zóna

569

245

Dílna WC

316 59

101 37

813 417 96


OB + Kuchyň + Jídelna Koupelna Ložnice

Celkem


Celkový tepelný výkon ΦHL,i

4248

STAV PO REKONSTRUKCI 3 Výpočet byl proveden pro návrh rekonstrukce objektu. K současnému stavu objektu je navržena přístavba se třemi místnostmi, které jsou vytápěné. Obývací pokoj, kuchyň, jídelna, ložnice, pokoj, chodba i suterén jsou vytápěné místnosti současného objektu. Místnosti v přístavbě (Relax zóna, Dílna a WC) jsou také vytápěné. Zádveří je jediný prostor nevytápěný. Přístavba je postavena z konstrukcí H10, H13, H14. Tepelný výkon tepelné ztráty prostupem

Tepelný výkon tepelné ztráty větráním

Celkový tepelný výkon

ΣΦT,i

ΣΦV,i

ΦHL,i

[W]

[W]

[W]

OB + Kuchyň + Jídelna Koupelna

637 224

441 355

1078 579

Ložnice Pokoj

230 402

191 174

421 576

Chodba

-138

84

-54

Suterén Relax zóna Dílna

-35 639 353

355 245 101

320 884 455

WC

79

37

116


Celkem


112

4376

6.4. Orientační kalkulace a harmonogram 6.4.1. Orientační propočet materiálů a výrobků Rozpočet materiálů a výrobků byl vypracován v programu BUILDpower od firmy RTS. Cenová úroveň byla použita RTS 12/ II, která je z druhé poloviny roku 2012. Celý položkový rozpočet s výkazem výměr viz příloha č. 4.

REKAPITULACE STAVEBNÍCH DÍLŮ Stavební díl 1 2 3 34 4 6 64 9

HSV

Zemní práce Základy a zvláštní zakládání Svislé a kompletní konstrukce Stěny a příčky Vodorovné konstrukce Úpravy povrchu, podlahy Výplně otvorů Ostatní konstrukce, bourání CELKEM OBJEKT tab. 14.: Orientační propočet materiálů a výrobků

5 743 55 403 49 887 3 778 35 585 29 695 61 621 3 743 245 455 Kč

6.4.2. Orientační výpočet ceny za práci Počet pracovních hodin denně

Počet dní

Sazba za hodinu práce

Počet pracovníků

Celkem

8

25

160 Kč

3

96 000 Kč

tab. 15.: Orientační výpočet ceny za práci

6.4.3. Předběžný harmonogram činností

1 2 3 34 4 6 64 9

září 2013

srpen 2013

Stavební díl

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13

Zemní práce Základy Svislé konstrukce Příčky Střecha Úpravy povrchu, podlahy Výplně otvorů Dokončovací práce 25 PRACOVNÍCH DNÍ

CELKEM OBJEKT

tab. 16.: Předběžný harmonogram činností

113

7. Diskuze 7.1. Projekt Řešený objekt je situován v části Starého Města u Uherského Hradiště, kde se nachází několik řad podobných objektů se stejnými architektonickými prvky. Jedná se o přes padesát let staré, ale zachovalé dřevostavby Finského původu s dřevěnou modřínovou fasádou. Při rekonstrukci těchto objektů je třeba brát ohled na zachování vzhledu této čtvrti. Proto byly pro návrh rekonstrukce objektu stanoveny požadavky, které nenaruší vzhled objektu a jeho okolí. Podle požadavků majitele byly navrženy dvě varianty případné rekonstrukce. Omezení, která byla definována, nedávala prostor pro příliš variabilní návrhy. Zvolené řešení spočívalo v přístavbě částečně ukryté za objektem. Přístavba měla být navržena, jako rámová dřevostavba s odvětranou fasádou ze dřeva. V návrhu vzniklo několik problémů, které musely být vyřešeny. Majitel si v předstihu vybetonoval základové pasy k budoucí přístavbě, ale ty mají nakonec nevhodnou polohu, takže dva kratší pasy musejí být odstraněny. Kvůli požadavku nezasahovat do stávající střechy vznikl problém s výškou stavby nad terénem, která by měla být minimálně 30 cm. Problém spočíval v dodržení podchodné výšky v místnostech, a aby konstrukce byly dostatečně zaizolovány. Přístavba byla tedy umístěna 25 cm nad přilehlý terén (viz výkres č. 01.4). Důsledkem toho byl kolem přístavby navržen odvodňovací žlab s nerezovou mřížkou a pás obsypaný štěrkem, jako ochrana proti odstřikující vodě a vzlínání vlhkosti. S ohledem na potřebnou tloušťku izolace byla střecha navržena jednoplášťová (H12). Kvůli proslunění místnosti a většímu kontaktu se zahradou si majitel přál velkou otevíratelnou prosklenou stěnu. Těmto rozměrovým požadavkům vyhověly pouze zdvižně-posuvné dveře. Nicméně s ohledem na umístění těchto dveří, které jsou při vstupu do zahrady, tak by časem mohl být problém se zanášením pojezdového systému nečistotami. Dalším problémem by mohla být i pořizovací cena těchto dveří.

7.2. Tepelně-technické posouzení detailů a skladeb Posouzeny byly konstrukce současného stavu objektu, který prošel v roce 2012 rekonstrukcí obvodové stěny. Z výsledků vyplývá, že požadavek normy na součinitel prostupu tepla splňuje obvodová stěna, strop k nevytápěnému podkroví a část podlahy, která je nad zeminou. Ostatní konstrukce jsou původní a normovým požadavkům 114

nevyhověly. Jedná se většinou o konstrukce suterénu, který není opatřen žádnou vrstvou izolace. Suterén je v současné době nevytápěný, ale v následujících letech se počítá, že vytápěný bude. Měl by být tedy řádně zaizolován, aby se zabránilo zbytečným tepelným ztrátám. Posouzeny byly i konstrukce nově navržené přístavby. Nově navržené konstrukce vybrané varianty (H10, H11, H12) splňují požadované hodnoty normy. Obvodová stěna a podlaha splňuje i doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla. U podlahy nebyl prostor pro izolaci nad betonovou deskou, proto bylo navrženo řešení izolovat podlahu pod betonovou deskou 20 cm vrstvou izolačního pěnového skla (H11). Ověřena byla i možnost bez izolace z pěnového skla (H13). Součinitel prostupu tepla této varianty podlahy byl dvakrát horší, ale požadavku normy na součinitel prostupu tepla stále vyhověl. Navržená jednoplášťová šikmá střecha (H12) splňuje požadavek na součinitel prostupu tepla. Ověřena byla i dvouplášťová střecha (H14), která ale nevyhověla požadované hodnotě součinitele prostupu tepla. Konstrukce týkající se přístavby byly posouzeny i z hlediska kondenzace vodní páry v konstrukci. V obvodové stěně přístavby (H10) ani pří venkovní teplotě mínus 15 °C nekondenzuje vodní pára. V použité variantě střešního pláště (H12) kondenzuje pouze 0,002 kg/m2,rok, což je zanedbatelné množství. Ověřena byla i druhá varianta střešního pláště, která do projektu použita nebyla. V této konstrukci kondenzují vodní páry v množství 0,068 kg/m2/rok. Tato hodnota sice normovým požadavkům vyhoví, ale vypovídá to o nepříliš vhodném řešení. Bylo zjištěno, že menší vrstva izolace ve střešní konstrukci v místě s odvětrávanou mezerou vede k ochlazení konstrukce a posunutí křivky s teplotou rosného budu do prostoru podhledu před parozábranu (viz D29). Průměrný součinitel prostupu tepla byl stanoven pro čtyři varianty stavu objektu. Tato hodnota klasifikuje pouze konstrukci a to ochlazovanou obálku objektu. Zaprvé byl zjištěn současný stav objektu. Budova byla zařazena do klasifikační třídy C, což znamená vyhovující. Zadruhé byl simulován stav objektu po rekonstrukci, kdy by nová přístavba nebyla vytápěna, a tak by tvořila pouze nárazovou zónu pro téměř celou severní stěnu. Výsledná hodnota průměrného součinitele prostupu tepla je téměř na hranici tříd B a C, ale konstrukce byla zařazena znovu do klasifikační třídy C. Zatřetí byl simulován stav objektu po rekonstrukci, když by přístavba byla vytápěná. Vytápěný by byl také suterén, který v předchozích dvou variantách vytápěný nebyl. Tím by se zvětšil vytápěný objem i ochlazovaná plocha konstrukcí. Tato varianta už posunula objekt do kvalifikační třídy B, což znamená úsporná. Začtvrté byl výpočet proveden pro 115

alternativu třetí varianty s podlahou přístavby H13 a střešním pláštěm H14, které do projektu použity nebyly. Výsledek byl vlivem změn skladeb konstrukcí zhoršen, ale stále by objekt patřil do třídy B. Posouzeny byly detaily pro současný objekt i pro varianty objektu po rekonstrukci. Simulace v dvourozměrném teplotním poli byla provedena pro posouzení prostupu tepla. Simulací byla zjištěna nejnižší povrchová teplota na povrchu detailů a jejich odpovídající teplotní faktor. Zjištěná tepelná prostupnost L2D je další důležitý údaj z dvourozměrné simulace. Je to zásadní hodnota potřebná pro výpočet lineárního činitele prostupu tepla, který charakterizuje tepelný most. Zjištěné hodnoty lineárního činitele byly použity nejen pro posouzení s požadavkem normy, ale i pro přesný výpočet průměrného součinitele prostupu tepla a přesný výpočet návrhového tepelného výkonu. Detaily D04 – D07 ukazují, jak je řešena soklová část objektu. Tyto detaily nevyhověly normovému požadavku na nejnižší povrchovou teplotu. Detaily D4 a D6 byly simulovány pro nevytápěný suterén a D5 a D7 byly simulovány pro vytápěný suterén. Z výsledků simulace je zřejmé, že by pomohlo zaizolovat perimetr v soklové části, jak je vidět na detailu D03. Detail D07 nevyhověl ani požadavku na lineární činitel prostupu tepla. Další napojení konstrukcí, které nevyhovělo požadavku na nejnižší povrchovou teplotu, je napojení obvodových stěn suterénu (D21, D22). Na těchto stěnách není žádná vrstva izolace, proto byl tento výsledek očekáván. Normovému požadavku na hodnoty lineárního činitele vyhověly i lineární činitelé stanovení pro napojení špatně izolovaných konstrukcí, kde toto napojení nebylo vůbec tepelně řešeno. Je to z důvodu, že tyto konstrukce mají velký součinitel prostupu tepla, a tak se tepelné mosty stanou méně významnými. S klesajícím součinitelem prostupu tepla konstrukce roste vliv tepelných mostů na celkovou spotřebu tepla v objektu.

7.3. Termodiagnostika Vyhodnoceny byly termogramy stávajícího objektu pořízené 28. 2. 2013 při rozdílu venkovní a vnitřní teploty vzduchu min. 24 °C. Při měření se podařilo nalézt několik míst se zvýšeným tepleným tokem, které signalizují výskyt tepelného mostu. Většinou šlo o místa v blízkosti výplní otvorů a styk konstrukce stropu s obvodovou stěnou. Na SNÍMKU 01 (viz str. 106) jsou patrné bodové tepelné mosty od styku obvodové stěny se SDK CD profily na stropě. Tento tepelný most vyplývá už z konstrukčního řešení detailu a není možné ho jednoduchým způsobem odstranit. 116

Nejnižší povrchová teplota na termogramu je 17 °C. Při této teplotě nehrozí riziko tvorby plísní na povrchu konstrukcí. Dalšími problematickými místy byly parapetní části u většiny oken, které na povrchu vykazovaly zvýšené ochlazení. Na SNÍMKU 02 je vidět parapet okna O04 (viz výkres 01. 1). Pokles teploty v rohu parapetu je patrně způsoben špatnou montáží okna. Montáž byla provedena bez vnější difúzní folie a vnitřní parozábrany kolem rámu okna. Tento nedostatek způsobil zvýšenou průvzdušnost po obvodě okna a tím i ochlazení rámu a parapetu. Z histogramu (graf. 05) je zřejmá nejvyšší četnost teplot při 10 °C. Při takto ochlazené konstrukci hrozí riziko tvorby plísní v parapetní části okna. Nejnižší povrchová teplota byla naměřená 6,8 °C. Pří této teplotě je vysoká pravděpodobnost kondenzace vodních par v tomto tepleném mostě. Stejné nedostatky jsou vidět i na SNÍMKU 03 a 04, ale u jiných oken v objektu. Vždy je jedná o zvýšenou průvzdušnost v připojovací spáře okna. Na SNÍMKU 05 byly zaznamenány bodové tepelné mosty způsobené cirkulací vzduchu díky netěsnostem v izolaci okolo průchozích střešních vazníků. Řešením by mohlo být pečlivé obalení procházejících prvků izolací a utěsnění všech mezer. Poslední vyhodnocený termogram (SNÍMEK 06) ukazuje rozložení teplot na povrchu dřevěné fasády. Rozdíl teplot ve vyznačené oblasti je do 1 °C, což vypovídá o rovnoměrném rozložení teplot. Světlejší mapy na povrchu fasády jsou způsobené místním orosením v ranních hodinách.

7.4. Tepelný výkon budovy Tepelný výkon budovy byl stanoven, stejně jako pro výpočet průměrného součinitele prostupu tepla, pro čtyři varianty stavu objektu Pro současný stav objektu byl navržen tepelný výkon 3,8 kW. Ve druhé variantě byl simulován stav objektu po rekonstrukci. V této variantě by nová přístavba nebyla vytápěna. Návrhový výkon této varianty je 3,5 kW. Snížení prostupu tepla způsobené přístavbou, která byla využita jako nárazová zóna, mělo za následek snížení návrhového tepelného výkonu o 300 W, to je přibližně 9 % celkového tepelného výkonu. Zatřetí byl simulován stav objektu po rekonstrukci, kdy by přístavba už byla vytápěná. Zvětšením vytápěného objemu a ochlazované plochy objektu o přístavbu a suterén mělo za následek zvýšení návrhového výkonu na 4,3 kW. Čtvrtá varianta je alternativou varianty třetí, ale je z konstrukcí H10, H13 a H14. Tyto konstrukce mají horší součinitel prostupu tepla, a proto celkový návrhový výkon mírně zvýšily na 4,4 kW. Všechny tyto tepelné výkony odpovídají objektu novostavby s konstrukcemi, které přibližně odpovídají požadovaným 117

hodnotám normy ČSN 73 0540. Podle těchto výkonů lze nadimenzovat zdroj tepla na vytápění a spočítány byly i návrhové tepelné výkony pro jednotlivé místnosti pro nadimenzování otopných těles (viz Příloha č. 6).

7.5. Orientační kalkulace Vytvořen byl orientační položkový rozpočet materiálů a výrobků, který měl lépe odhadnout cenu za materiály a výrobky potřebné k rekonstrukci. Zahrnuty byly pouze základní položky, které by podstatně ovlivnily konečnou cenu (viz Příloha č. 4). Cena za tyto položky byla vyčíslena na cca 250 tis. Kč. Je ověřeno, že pro tento systém výstavby je ideální čtyřčlenná skupina pracovníků. Majitel objektu se hodlá sám aktivně podílet na realizaci rekonstrukce, a tudíž stanovená orientační cena za provedení prací byla vyčíslena pro 3 pracovníky. Cena těchto prací vyšla 96 tis. Kč (viz tab. 09). Doba výstavby se předpokládá 25 dní podle předběžného harmonogramu činností (viz tab. 10). Celková cena rekonstrukce z provedených výpočtů je 340 tis. Kč, do které výpočtů nebyla zahrnuta elektroinstalace, otopná tělesa a zařizovací předměty. Původní odhad majitele byl 200 tis. Kč. Současný odhad celkové ceny rekonstrukce je přibližně dvojnásobný, oproti odhadu původnímu. Současný činí 400 tis. Kč.

118

8. Závěr Pro řešený objekt byl vypracován projekt na rekonstrukci, který je v souladu s požadavky majitele. Zvolená rekonstrukce spočívá v přístavbě k současnému objektu. Část přístavby bude sloužit jako odpočinkový prostor a část jako malá dílna. Pro tuto rekonstrukci byl vytvořen orientační rozpočet materiálů a výrobků. Stanoven byl i odhad ceny za provádění prací po dobu rekonstrukce. Doba výstavby byla zjištěna z předběžného harmonogramu činností. Tepelně – technicky byly posouzeny detaily současného stavu objektu a dalších dvou konstrukčních variant možné rekonstrukce. Nevyhovující se ukázal stávající stav suterénu, který není zateplen. Z detailů zjištění lineární činitelé byli použiti pro přesný výpočet průměrného součinitele prostupu tepla a navržení tepelného výkonu objektu. Pro vybraný návrh byl zjištěn tepelný výkon současného stavu a dvou možných variant provozu objektu po rekonstrukci. Současný stav byl podroben termodiagnostickému průzkumu. Následně byly vyhodnoceny termogramy problematických míst nalezených při měření.

119

Summary A projet of reconstruction was designed for the chosen building, in agreement with the owner’s requirements. The reconstruction is based on an extension to the original building. One part of the extension is going to be used as a rest area and the other part is going to be a workroom. For this reconstruction, the approximate budget for materials and products used for the reconstruction was established. Also an estimate price of the works which will be needed during the reconstruction was set. A time needed for reconstruction was found out thanks to a draft schedule of needed activities and works. The details of a current situation of the building and another two structural options were evaluated thermo-technically. The current state of the basement was evaluated as unsuitable because it is not thermally insulated. The linear thermal transmittances discovered from the details were used for an exact calculation of an average thermal transmittance and to project a thermal performance of the building. For the chosen project the design heat load of the current state and of the two possible options after the reconstruction was found out. The current state was investigated by a thermo-diagnostic survey. Subsequently, the thermograms with problematical parts found during the measurement were evaluated.

120

9. Použitá literatura [1]

Podklady od majitele objektu (fotografie)

[2]

Zákon č. 350/2012 Sb., kterým se mění zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů, a některé související zákony

[3]

Zákon č. 634/2004 Sb., o správních poplatcích

[4]

Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby

[5]

Vyhláška č. 62/2013 Sb., kterou se mění vyhláška č. 499/2006 Sb., o dokumentaci staveb

[6]

Vyhláška č. 137/1998 Sb. o obecných technických požadavcích na výstavbu

[7]

ČSN 73 0540-1: Tepelná ochrana budov - Část 1: Terminologie

[8]

ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky

[9]

ČSN 73 0540-3: Tepelná ochrana budov - Část 3: Návrhové hodnoty veličin

[10]

ČSN 73 0540-4: Tepelná ochrana budov - Část 4: Výpočtové metody

[11]

ČSN 73 4301: Obytné budovy

[12]

ČSN EN 12831: Tepelné soustavy v budovách – Výpočet tepelného výkonu

[13]

ČSN EN 13187: Tepelné chování budov – Kvalitativní určení tepelných nepravidelností v pláštích budov – Infračervené metoda

[14]

ČSN EN ISO 6946: Stavební prvky a stavební konstrukce – Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla – Výpočtová metoda

[15]

ČSN EN ISO 13370: Tepelné chování budov – Přenos tepla zeminou - Výpočtové metody

[16]

ČSN EN ISO 10211: Tepelné mosty ve stavebnictví – Výpočet tepelných toků a povrchových teplot – Podrobné výpočty

[17]

ČSN EN ISO 10077-1: Tepelné chování oken, dveří a okenic – Výpočet součinitele prostupu tepla – Část 1: Všeobecně

[18]

ČSN EN ISO 10077-2: Tepelné chování oken, dveří a okenic – Výpočet součinitele prostupu tepla – Část 2: Výpočtová metoda pro rámy

[19]

HELEBRANT, František; MONI, Vlastimil; HUDECZEK Mečislav; URBAN, Petr. Technická diagnostika spolehlivost - V. Termografie. 1. vyd. VŠB - TU Ostrava, 2008, 72s., ISBN 978-80-248-1942-6

121

[20]

PEŠTA, Jan; TESAŘ, David; ZWIENER, Viktor. Diagnostika staveb: hydroizolace, termografie, blower door test, akustika. 1. vyd. Praha: DEKTRADE, 2011, 113 s. ISBN 978-80-87215-09-8.

[21]

SYROVÝ, Petr. Financování vlastního bydlení. 5. vyd. Praha: Grada, 2009, 143 s. Osobní a rodinné finance. ISBN 978-80-247-2388-4.

[22]

MALDAGUE, Xavier. Theory and practice of infrared technology for nondestructive

testing.

New

York:

Wiley,

2001,

684

p.

ISBN

04-711-8190-0. [23]

TYWONIAK, Jan. Nízkoenergetické domy 3: nulové, pasivní a další. 1. vyd. Praha: Grada, 2012, 195 s. ISBN 978-80-247-3832-1.

[24]

ŠUBRT, Roman. Tepelné mosty: pro nízkoenergetické a pasivní domy: 85 prověřených a spočítaných stavebních detailů. 1. vyd. Praha: Grada, 2011, 222 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-4059-1.

[25]

KOLB, Josef. Dřevostavby: systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. 2. vyd. Praha: Grada, 2011, 317 s. ISBN 978-80-247-4071-3.

[26]

Energetický poradce PRE: Tepelné ztráty [online]. [cit. 2013-04-24]. Dostupné z www:

[27]

Energetický poradce PRE: Tepelné ztráty [online]. [cit. 2013-04-24]. Dostupné z www:

122

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ NÁVRH REKONSTRUKCE RODINNÉHO DOMU

Recommend Documents