Mendelova univerzita v Brně

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

POROVNÁNÍ VYBRANÝCH KONSTRUKČNÍCH SYSTÉMŮ SOUČASNÝCH DŘEVOSTAVEB Bakalářská práce

2011/2012

Tomáš Vávra

Čestné prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Porovnání vybraných konstrukčních systémů současných dřevostaveb zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.

Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně, dne:

Tomáš Vávra

Poděkování: Rád bych tímto poděkoval vedoucí této bakalářské práce paní doc. Dr. Ing. Zdeňce Havířové za cenné rady a čas, který mi při zpracování této práce věnovala. Dále bych rád poděkoval svým rodičům za podporu v dobách studia.

Abstrakt Autor:

Tomáš Vávra

Název:

Porovnání

vybraných

konstrukčních

systémů

současných dřevostaveb

Tato bakalářská práce je zaměřena na vypracování přehledu vybraných konstrukčních systémů v současnosti realizovaných na českém trhu a jejich porovnání. V první části je vypracován obecný popis jednotlivých konstrukčních systémů a jejich uváděných vlastností. Ve druhé části je vypracován přehled, do kterého bylo vybráno pět zástupců difúzně otevřených a pět zástupců difúzně uzavřených systémů rámových dřevostaveb a u každé uvedené skladby je uvedena hodnota součinitele prostupu tepla U. Stejně tak jsou představeny konstrukční systémy roubených a srubových masivních systémů a novodobých masivních systémů. Ve třetí části jsou uvedeny vlastní návrhy skladeb jednotlivých systémů a ty mezi sebou porovnány z hlediska spotřeby materiálu a nákladů na materiál.

Klíčová slova: rámové dřevostavby, masivní dřevostavby, součinitel prostupu tepla,

difúzně

otevřené

konstrukce, spotřeba dřeva

konstrukce,

difúzně

uzavřené

Abstract Author:

Tomáš Vávra

Title of bachelor thesis:

Comparison of representives selected structural systems of wood building constructions

This bachelor thesis is focused on elaboration of summary representatives selected structural systems of wood building constructions currently realizing on the Czech market. In the first part is a general description of structural systems and their properties. In the second part of this thesis is five representatives of diffusive open and five representatives of diffusive closed envelopes of timberframe buldings and for each of these is calculated heat transfer coefficient U. In the same part of this thesis is representatives of massive timbered and log constructions of wooden-buldings and modern massive wooden-buldings. In the third part of thesis is own designs of structural systems compositions and comparing in terms of wood consumption and material costs.

Key words: timber-frame buildings, massive wooden-buldings, heat transfer coefficient, diffusive open envelopes, diffusive closed envelopes, wood consumption

Obsah 1 Úvod.............................................................................................................................. 9 2 Cíl a zaměření práce ..................................................................................................... 10 3 Metodika ..................................................................................................................... 11 4 Literární přehled .......................................................................................................... 12 4.1 Rámové dřevostavby ........................................................................................................... 12 4.1.1 Rozdělení rámových dřevostaveb: ............................................................................. 13 4.1.2 Staveništní montáž a prefabrikace rámových dřevostaveb ....................................... 13 4.1.3 Konstrukční systémy balloon-frame a platform-frame .............................................. 14 4.1.4 Difúzně otevřené konstrukce ..................................................................................... 15 4.1.5 Difúzně uzavřené konstrukce ..................................................................................... 16 4.1.5.1 Stanovení průvzdušnosti budov .......................................................................... 16 4.1.5.2 Blower door test ................................................................................................. 17 4.1.5.3 Celková průvzdušnost obálky budovy ................................................................. 20 4.2 Masivní dřevostavby ........................................................................................................... 21 4.2.1 Roubené a srubové stavby ......................................................................................... 21 4.2.2 Dřevostavby z novodobých masivních materiálů ....................................................... 26 4.2.2.1 Konstrukční systém KLH ...................................................................................... 26 4.2.2.2 Konstrukční systém NOVATOP ............................................................................ 28 4.3 Tepelné vlastnosti konstrukcí .............................................................................................. 29 4.3.1 Úvod do tepelně technických vlastností konstrukcí ................................................... 29 4.3.2 Šíření tepla.................................................................................................................. 29 4.3.3 Součinitel prostupu tepla U ........................................................................................ 30 5 Přehled vybraných konstrukcí rámových a masivních dřevostaveb ................................ 32 5.1 Difúzně otevřené konstrukce rámových dřevostaveb ........................................................ 32 5.1.1 Domesi, s.r.o. – difúzně otevřená konstrukce ............................................................ 32 5.1.1.1 Výpočet součinitele prostupu tepla U stanoveného přibližně z horní a dolní meze ................................................................................................................................ 33 5.1.2 TFH dřevěné skeletové domy s.r.o. - difúzně otevřená konstrukce ........................... 36 5.1.3 AWIK House Production, s.r.o. - difúzně otevřená konstrukce .................................. 37 5.1.4 CESTAP, s.r.o. - Centrum stavebních prací – difúzně otevřená konstrukce ............... 38 5.1.5 ALFAHAUS, s.r.o. – difúzně otevřená konstrukce....................................................... 39 5.2 Difúzně uzavřené konstrukce rámových dřevostaveb ........................................................ 40

5.2.1 ALFAHAUS, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce ...................................................... 40 5.2.2 CESTAP, s.r.o. – Centrum stavebních prací – difúzně uzavřená konstrukce .............. 41 5.2.3 AWIK House Production, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce ................................. 42 5.2.4 AWIK House Production, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce ................................. 43 5.2.5 ECOMODULA, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce .................................................. 44 6 Masivní dřevostavby .................................................................................................... 45 6.1 Roubené dřevostavby.......................................................................................................... 45 6.2 Srubové dřevostavby ........................................................................................................... 49 7 Novodobé masivní dřevostavby.................................................................................... 52 7.1 Příklad konstrukce stěny s použitím KLH panelů................................................................. 52 7.2 Příklad konstrukce stěny s použitím panelů NOVATOP ...................................................... 53 8 Porovnání stavebních systémů z hlediska spotřeby materiálů a nákladů na materiál ...... 54 8.1 Vlastní návrhy skladeb konstrukcí ....................................................................................... 54 8.1.1 Vlastní návrh difúzně otevřené konstrukce................................................................ 54 8.1.2 Vlastní návrh difúzně uzavřené konstrukce ............................................................... 55 8.1.3 Vlastní návrh roubené konstrukce ............................................................................. 56 8.1.4 Vlastní návrh novodobé masivní konstrukce z panelů NOVATOP.............................. 57 8.2 Výsledky............................................................................................................................... 58 8.2.1 Spotřeba dřeva ........................................................................................................... 58 8.2.2 Náklady na materiál.................................................................................................... 58 9 Diskuze ........................................................................................................................ 60 10 Závěr ........................................................................................................................... 63 11 Summary ..................................................................................................................... 64 12 Literatura..................................................................................................................... 65 13 Seznam obrázků ........................................................................................................... 68 14 Seznam tabulek............................................................................................................ 70 15 Přílohy ......................................................................................................................... 71

1 Úvod Dřevostavby v současnosti zažívají na českém trhu velký návrat a pomalu si ve společnosti získávají potřebnou důvěru. V historii měly v naší zemi dřevostavby své zastoupení převážně na venkově a byly doménou lidové architektury. Jednalo se především o roubené stavby, které se svým vzhledem lišily kraj od kraje. Mnohé z nich vydržely až do dnešní doby a stále se na ně dá např. na Vysočině, Šumavě nebo v Beskydech narazit. Tento fakt jasně potvrzuje, že kvalitně realizovaná dřevostavba může vydržet až stovky let. Z městských oblastí dřevostavby vymizely poté, co Marie Terezie vydala v 18. století dekret zakazující ve městech výstavbu dřevěných domů. Tento dekret byl reakcí na problémy s požáry, které při vzplanutí v městské zástavbě z dřevěných domů vyvolávaly obrovské škody. Tím byla dřevostavbám v naší zemi na dlouhou dobu zasažena smrtelná rána a v očích společnosti si dlouhou dobu nemohly vybudovat svojí zaslouženou důvěru. V jiných zemích, kde nebyla výstavba dřevostaveb nikdy přerušena, vznikal v průběhu času vývoj v konstrukční ochraně dřevěných prvků staveb a tím byly tyto problémy spojené s požáry vyřešeny. V některých zahraničních zemích dnes procento realizace dřevostaveb naprosto převyšuje procento realizace staveb zděných. Z tradičních masivních dřevostaveb se vyvinuly např. systémy rámových dřevostaveb nebo novodobé masivní systémy tvořené masivními bloky z křížem lepeného dřeva. Tyto konstrukční systémy byly převzaty i do naší země a dnes existuje již celá řada firem, které se výstavbou dřevostaveb zabývají. Úspěšnou budoucnost této technologie ve stavebnictví předurčuje hlavně použití obnovitelného zdroje materiálů - dřeva.

9

2 Cíl a zaměření práce Cílem této bakalářské práce je v první řadě vypracovat přehled několika konstrukčních

systémů

rámových

a

masivních

dřevostaveb,

které

se

v současnosti realizují na českém trhu. V první části bude uveden obecný popis uvedených konstrukčních systémů a charakteristika uváděných fyzikálních veličin. Ve druhé části bude uveden přehled difúzně otevřených a uzavřených rámových konstrukčních systémů, dále přehled tradičních a novodobých masivních systémů. U jednotlivých ukázek bude uveden popis skladby konstrukce a orientační hodnota součinitele prostupu tepla U. Třetí část bude obsahovat jeden vlastní návrh skladby konstrukce od každé z uvedených skupin. Každá tato skladba bude obsahovat výpočet součinitele prostupu tepla U a výpočet nákladů na materiál, potřebných na zhotovení 1 m2 obvodového pláště. Získané výsledky budou vyhodnoceny.

10

3 Metodika V kapitolách 5, 6, a 7 je zpracován přehled vybraných konstrukcí dřevostaveb, které jsou v současnosti nabízeny na našem trhu. Každá z vybraných skladeb se určitým způsobem liší. U všech je uvedena hodnota součinitele prostupu tepla. Jednotlivé výpočty jsou k nalezení v kapitole 14 – Příloha. Výpočty jsou pověděny podle ČSN 73 0540 – 4 Výpočtové metody. Vzhledem k tomu, že všichni výrobci neuvádějí přesný typ jimi používaných materiálů, nelze určit skutečnou hodnotu součinitele prostupu tepla U. Z toho důvody byly za jednotlivé hodnoty součinitele tepelné vodivosti λ vybrány návrhové hodnoty uvedené v ČSN 73 0540 – 3 Návrhové hodnoty veličin. Zde udávaná hodnota U se tedy může od skutečnosti lišit. Další část této práce se zabývá porovnáním jednotlivých konstrukčních systémů z hlediska spotřeby materiálů a nákladů na materiál. V kapitole 8 je vypracováno porovnání čtyř konstrukčních systémů dřevostaveb dle vlastního návrhu a to sice: •

difúzně otevřená konstrukce rámové dřevostavby

•

difúzně uzavřená konstrukce rámové dřevostavby

•

masivní roubená konstrukce

•

novodobá masivní konstrukce

Aby mělo porovnání jasnou vypovídající hodnotu, je třeba určit společný znak všech čtyř porovnávaných konstrukčních systémů. V tomto případě bude společným znakem součinitel prostupu tepla U, který u všech systémů činí U = 0,2 W/(m2K); ± 0,01 W/(m2K). Spotřeba materiálů je počítána na 1 m2 plochy obvodové stěnové konstrukce.

11

4 Literární přehled 4.1 Rámové dřevostavby Jedná se o systém dřevostaveb, ve kterém nosnou funkci plní nosný rám z dřevěných stojek, rozmístěných v určité modulové koordinaci, opláštěný velkoformátovými deskovými materiály, většinou na bázi dřeva. Dřevěné stojky přenáší svislá zatížení, zatímco opláštění z deskových materiálů přenáší zatížení vodorovná. Tento systém pochází ze Severní Ameriky, kde tvoří převážnou část všech stojících rodinných domů (odhadem 80 až 90% všech rodinných domů). Odtud také pochází, pro tento systém často používaný, název two by four (česky doslovně přeloženo jako dva krát čtyři, což je typický rozměr průřezu dřevěné stojky v palcích). Ve třicátých letech dvacátého století se tento systém rozšířil i do Evropy, kde se začal značně využívat hlavně ve Skandinávii. V posledních dvaceti letech pronikl na trh i ve střední Evropě. Převážně v Německu a Rakousku se tento konstrukční systém modifikoval tak, aby vyhověl zdejším požadavkům a klimatickým podmínkám. V České republice zažívá systém rámových dřevostaveb rozmach až v několika posledních letech. V současnosti je podíl dřevostaveb mezi všemi realizovanými novostavbami rodinných domů na našem území přibližně 6%. Nejčastěji používaný rozměr průřezu dřevěné stojky je u nás 60 x 120 mm. Samozřejmě může být použit i jiný rozměr, záleží na konkrétním projektu a požadavcích. Stojky se rozmisťují v pravidelném čtvercovém rastru. Nejběžněji používaná osová vzdálenost dřevěných stojek je 625 mm. Tento rozměr vychází z výrobních rozměrů aglomerovaných deskových materiálů, které se používají na opláštění nosného rámu. Jejich šířka činí 1250 mm, čímž pádem jedna deska, při použití osové vzdálenosti dřevěných stojek 625 mm, opláští rám přes dvě prázdná pole mezi stojkami a na jednu stojku budou moci být přichyceny dvě sousední desky.

12

4.1.1 Rozdělení rámových dřevostaveb:

•

Podle montáže o montáž na staveništi o prefabrikace ve výrobně

•

Podle konstrukčního systému o balloon-frame o platform-frame

•

Podle skladby konstrukce o difúzně otevřené o difúzně uzavřené

4.1.2 Staveništní montáž a prefabrikace rámových dřevostaveb Zatímco v Severní Americe patří staveništní montáž k již tradičnímu postupu při realizaci rámových dřevostaveb, na českém trhu se současný trend výstavby dřevostaveb projevuje hlavně díky možnostem prefabrikace. Tento způsob výstavby má zásadní výhody, které v mnoha případech rozhodují o zvolení realizace tímto způsobem. Jde hlavně o rychlost výstavby, které nemůže jakýkoliv jiný systém konkurovat. Předem zhotovené díly dřevostavby se pomocí dopravní techniky převezou na místo plánovaného umístění budoucího objektu a zde se pomocí těžké mechanizace montují jednotlivé díly do sebe. Díky suché výstavbě odpadají nutné technologické přestávky, které provázejí realizace zděných staveb. Hrubá stavba dokáže být smontována i během jednoho dne a celá stavba může být připravena k nastěhování během několika málo dnů od započetí montáže. V dnešní době, ve které se vše odvíjí od finančních možností investorů více než kdy jindy, má tato výhoda oproti výhodám jiných systémů nesmírnou váhu. Lze proto předpokládat, že se bude poptávka po prefabrikovaných rámových dřevostavbách i nadále rozšiřovat.

13

Realizace rámových dřevostaveb staveništní montáží není na českém trhu zatím příliš častá. Její nevýhoda je oproti montovaným dřevostavbám v poněkud delší realizační době. Naopak za výhody lze považovat například možnost kontroly dodržování správného technologického postupu během kterékoliv fáze realizace, možnost výstavby na méně přístupných místech, protože není zapotřebí použití těžké mechanizace nebo možnost reagovat na přání investora a provádět změny v dispozicích apod. během realizace.

Obr.1: Systém balloon-frame

Obr.2:

Systém

platform-

(Štefko aj., 2009)

frame (Štefko aj., 2009)

4.1.3 Konstrukční systémy balloon-frame a platform-frame V Severní Americe vznikly dva základní konstrukční systémy rámových dřevostaveb. Systém balloon-frame spočívá v tom, že dřevěné stojky jsou průchozí z prvního nadzemního podlaží až do druhého (případně ještě do dalších) a stropní trámy leží na vodorovné stojaté fošně, jež je zapuštěna do zářezů ve svislých stojkách. Systém platform-frame se vyznačuje tím, že nosné svislé dřevěné stojky mají délku pouze na výšku podlaží a každé podlaží je přerušeno samostatnou stropní konstrukcí. V současnosti se používá převážně tento systém. A to 14

z toho důvodu, že by bylo zbytečně obtížné přepravovat příliš dlouhé a tím pádem neskladné stojky. Navíc většina výrobců dnes pro zhotovení nosných stojek používá CNC stroje a zároveň má přednastavený i výškový modul všech nosných prvků. V tomto ohledu je systém platform-frame méně komplikovaný než systém balloon-frame.

4.1.4 Difúzně otevřené konstrukce Jedná se o takové konstrukce, ve kterých probíhá přirozené vyrovnávání parciálního tlaku vodních par díky jejich skladbě – stěna „dýchá“. Skladba stěny je koncipována tak, že difúzní odpor jednotlivých vrstev skladby směrem z interiéru do exteriéru klesá. Tím je umožněn prostup vodních par konstrukcí. Přes konstrukci neprochází veškeré množství vodních par, ale pouze malá část. Větší část je zachycena parobrzdnou vrstvou, nejčastěji v podobě OSB desek, které se uchycují přímo na dřevěný nosný rám, směrem do interiéru. Tato část vodních par je odváděna nuceným větráním uvnitř objektu. Výhoda oproti difúzně uzavřeným systémům je ta, že nehrozí riziko z porušení parozábrany při běžném provozu domu. Lze tedy bezstarostně instalovat technická zařízení a další doplňky na vnitřní povrch obvodových stěn. Za nevýhodu těchto konstrukcí lze považovat větší náročnost na kvalitu použitých materiálů. Taktéž snadnou možnost způsobení zásadní chyby již v projektové dokumentaci nebo při realizaci na stavbě, z čehož mohou vyplynout zásadní problémy a poruchy celé stavby. Od strany 32 začíná přehled pěti vybraných konstrukcí difúzně otevřených skladeb stěn, v současnosti realizovaných na českém trhu. U každé z nich je uveden název realizační firmy, popsaná skladba stěny a vypočítaný součinitel prostupu tepla U, dle ČSN 73 0540.

15

4.1.5 Difúzně uzavřené konstrukce Jedná se o konstrukce rámových dřevostaveb, které jsou na sloupkové konstrukci, směrem do interiéru, opláštěné parotěsnou vrstvou (fólií). Ta zabraňuje difuzi vodních par z interiéru do konstrukce obvodové nosné stěny. Velmi důležité je parotěsnou vrstvu instalovat tak, aby nedošlo k jejímu poškození. Musí ve stavbě vytvářet neprůvzdušnou obálku. Po určitém čase by se mohly projevit nežádoucí poruchy celé konstrukce obvodové stěny. K porušení může dojít například při instalaci technického zařízení, jako jsou elektroinstalační krabice nebo při provádění vnitřních rozvodů vody apod. Proto se doporučuje, aby na osazení parotěsné vrstvy byl kladen obzvláště velký důraz a aby její montáž prováděli vysoce kvalifikovaní řemeslníci se zkušenostmi z výstavby dřevostaveb. Na straně 40 začíná přehled pěti vybraných skladeb difúzně uzavřených konstrukcí rámových dřevostaveb, které jsou výrobci realizovány na českém trhu. U každé skladby je uvedena firma, která konstrukce realizuje a u každé z nich je uvedena hodnota součinitele prostupu tepla U. Vypočítané příklady s mezikroky jsou uvedené v příloze.

4.1.5.1 Stanovení průvzdušnosti budov Pro kontrolu správného provedení parotěsné vrstvy nám slouží testování průvzdušnosti budovy. V praxi je tento test známější pod pojmy Blower door test, Blowerdoor nebo také Blowtest. Postupy při měření průvzdušnosti nebo jejích částí stanovuje převzatá norma ČSN EN 13829 Tepelné chování budov – stanovení průvzdušnosti budov – tlaková metoda. Tato měření se použijí především ze čtyř hlavních důvodů: a) vyhledání poruch v netěsnosti obálky budovy b) zjištění rozdílů v průvzdušnosti budov nebo jejích částech c) kontrola dodržení požadavků na neprůvzdušnost budov nebo jejích částí, které se vyjadřují v hodnotách nejvyšší přípustné intenzity výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa

16

d) vyhodnocení zlepšení průvzdušnosti budov nebo jejích částí při utěsňování netěsností v obálce budovy. Při tomto postupu se provádí opakovaná měření

V normě je popsáno použití přetlakové a podtlakové metody pro měření objemového vzduchového toku, který vyvolá vzduchový ventilátor, osazený většinou do dveřních nebo okenních otvorů. Bez těchto měření se dnes neobejde žádná realizace moderních dřevostaveb. Zvláště při výstavbě pasivních domů je nezbytně nutné zaručit dokonalou vzduchotěsnost obvodového pláště objektu. I malé poruchy ve vzduchotěsnosti pasivních domů mohou mít za následek značné ovlivnění tepelných vlastností objektu k horšímu.

Vzduchotěsností se rozumí schopnost určitého prvku (obálky budovy nebo jejích dílčích částí) propouštět vzduch. Čím méně vzduchu prvek za určitých podmínek propouští, tím je těsnější. K tomu, aby daný prvek propouštěl vzduch, je zapotřebí splnění dvou základních podmínek: • prvek musí obsahovat netěsnosti – tedy místa, kudy může vzduch proudit • prvek musí být vystaven tlakovému rozdílu (rozdílný tlak vzduchu v prostředích, která prvek odděluje) (Novák, 2008)

4.1.5.2 Blower door test Termín blower door test je pojmenování běžné metody měření vzduchotěsnosti budov. Jedná se nejrozšířenější měřící metodu, ve spoustě zemí standardizovanou. V České republice je detailně popsána v převzaté normě ČSN EN 13829. Zařízení blower door je normou popsané přenosné zařízení, produkující objemový vzduchový tok. Zařízení se skládá z teleskopického rámu, který se vloží do dveřního nebo okenního otvoru. Utěsní se vzduchotěsnou plachtou a 17

do otvoru v plachtě se nainstaluje ventilátor. Do vnitřního (měřeného) a venkovního prostoru se instalují sondy, které měří tlakový rozdíl. Při blower door testu se měří s tlakovým rozdílem 50 Pa. Pomocí ventilátoru se v měřené budově nebo její části vyvolává střídavě podtlak a přetlak. Praxe ukázala, že při měření podtlakem bývá výsledek vzduchotěsnosti o něco horší, než při měření přetlakem. Je to způsobeno tím, že při přetlaku jsou okenní křídla vzduchem více tlačeny do okenních rámů a zcela se vyloučí netěsnosti ve spojení okenních rámů a křídel.

Obr.3: Blower door instalovaný do dveřního otvoru vybavený elektronickou řídící jednotkou napojenou na PC (Novák, 2008)

Norma ČSN EN 13829 hovoří o dvou metodách měření. O metodě A a B. Každá z nich se provádí v jiné fázi realizace a pro při realizaci objektu náročného na vzduchotěsnost se doporučuje provedení obou metod.

Metoda B – provádí se dříve než metoda A. Metodou B se měří během realizace objektu a to po dokončení instalace vzduchotěsné (parotěsné) vrstvy. Provádí se z důvodu detekce drobných netěsností, které jsou zjišťovány pomocí dalších měřících zařízení (anemometr, kouřová tyčinky,…). Při měření je nutné 18

utěsnit všechny otvory, zavřít okna a uvnitř budovy nechat otevřené dveře. Je nutné parozábranu zajistit proti poškození. Počítá se s opravou drobných netěsností přímo na místě. Nalezené netěsnosti se přelepují neprůvzdušnou páskou nebo jinými způsoby. Měření se několikrát opakuje, dokud naměřené hodnoty nebudou odpovídat požadované skutečnosti uvedené v projektové dokumentaci. Během tohoto měření je poslední šance opravit závady na parotěsné vrstvě. Po zabudování se to již nemusí nikdy podařit. K odhalení netěsností můžeme použít několik typů přístrojů. Termický anemometr s teleskopickou sondou zachytí proudění vzduchu již o rychlosti 10 cm.s-1. V praxi se také z velké části používají vyvíječe dýmu nebo dýmové tyčinky. Kouř je unášen k netěsnému místu. Tímto způsobem lze dokonce zachytit proudění vzduchu již o rychlosti 1 cm.s-1.

Obr.4: Vyvíječ kouře BlowerDoor

Obr.5:

Termický

anemometr

SlightFogger (zdroj: blowertest.cz)

s teleskopickou sondou (zdroj: www.meteostanice.cz)

Metoda A – provádí se na již dokončeném objektu a stanovuje se vzduchotěsnost objektu za běžného provozu. Výsledy měření nám udávají vzduchotěsné vlastnosti budovy jako celku. Zjišťuje se konkrétní hodnota průvzdušnosti budovy a porovnává se s normativními požadavky, obsaženými v ČSN 73 0540 – 2. Po vyhodnocení měření je vypracován certifikát o měření průvzdušnosti budovy. Všechny náležitosti, které musí být v certifikátu obsaženy, jsou uvedeny v ČSN EN 13829. K podpůrným měřením při blower door testu patří mimo jiné i měření termokamerou. Princip spočívá v zachycení rozložení teplotního pole na 19

povrchu měřené konstrukce pomocí vysílání dlouhovlnného infračerveného záření. Snímek z termokamery nám odhalí místa o rozdílné povrchové teplotě než v jeho okolí. Z této informace lze odvodit, že v takovémto místě se nachází netěsnost, kterou do konstrukce vniká studený vzduch z exteriéru nebo že v tomto místě dochází ke kondenzaci vodních par a dochází k poruše konstrukce. V místě, kde se nám v konstrukci objevuje voda, nemusí být nutně porucha parozábrany. Ta může být od takového místa vzdálená až desítky centimetrů. Z tohoto důvodu a z důvodu velké náročnosti na okolní podmínky prostředí (ideální je, když je zataženo a na měřenou konstrukci nesvítí slunce) při měření se v praxi k zjišťování poruch používají převážně anemometry a vyvíječe kouře.

4.1.5.3 Celková průvzdušnost obálky budovy vyjadřuje se celkovou intenzitou výměny vzduchu n50 v [h-1] při tlakovém rozdílu 50 Pa. Doporučuje se splnit podmínku:

n

≤n

,

n50,N - je doporučená hodnota celkové intenzity výměny vzduchu v [h-1], při tlakovém rozdílu 50 Pa

Tab.1: Hodnoty doporučené celkové intenzity výměny vzduchu z ČSN 73 0542-2. Větrání v budově

n50,N [h-1]

Přirozené nebo kombinované

4,5

Nucené

1,5

Nucené se zpětným získáváním tepla

1,0

Nucené se zpětným získáváním tepla v budovách se zvláště nízkou spotřebou tepla na vytápění (pasivní domy)

0,6

20

4.2 Masivní dřevostavby Pod tímto pojem nalezneme jak tradiční české roubené stavby nebo srubové stavby z kulatiny, tak i stavby z novodobých masivních panelů. U těchto konstrukčních systémů je nosný prvek tvořen masivním průřezem, ať již opracovaným nebo neopracovaným. Tradiční masivní dřevostavby dnes již nevyhovují tepelně technickým požadavkům, proto se k nosné části stěny z masivního dřeva přidávají ještě materiály s dobrými tepelně izolačními vlastnostmi. Bez této úpravy je lze provozovat pouze jako rekreační objekt k celoročnímu užití. 4.2.1 Roubené a srubové stavby Roubené stavby mají na našem území své tradiční postavení již mnoho století. Znaky lidové architektury se liší oblastně, zejména z estetického hlediska. Pro všechny však platí, že stěny roubených staveb tvoří ručně opracované hranoly s čtvercovým nebo obdélníkovým průřezem. Boční plochy hranolů mohou mít ponechán přirozený obloukový profil, ale častěji bývají opracovány do rovné plochy. Tyto stavby se vyznačují rohovým spojem, kde dochází k přeplátování bez vzniku zhlaví.

a)

b)

Obr.6: Rohové spoje používané u roubených staveb – a) vazba rohu bez zhlaví s úplným přeplátováním s tyčkou, b) vazba rohu částečným rybinovitým přeplátováním (Havířová, 2006).

21

Na obrázku č. 6 vlevo je k vidění rohový spoj tzv. na zámek. Je mnohem mladší než spoj na rybinu, vznikl až ke konci 18. století. Stabilita spoje je jištěná kolíkem z tvrdého dřeva, který býval nejdříve vysušený na určitou vlhkost, která byla menší než vlhkost provozní. Po usazení do konstrukce kolík z okolního prostředí nabral na vlhkosti a nabobtnal, tím dokonale utěsnil spoj. Obrázek vpravo znázorňuje pravděpodobně nejpoužívanější rohový spoj roubených staveb. Nazývá se rybinový spoj – tento název byl našimi předky zvolen proto, že tvar přesahu trámu připomíná rybí ocas. Vybočení prvku z vazby je zamezeno díky protiběžným, šikmým plochám, které do sebe zapadají. Díky vlastní tíze konstrukce v těchto šikmých plochách dochází k samosvornému účinku. Celá konstrukce je tak dostatečně stabilní. Novodobé roubené stavby již většinou nebývají opracovávány ručně, ale i přesto bychom na našem trhu našli několik firem, které se zabývají tradičním zhotovením těchto staveb. Při strojovém opracování jsou jednotlivé prvky stavby zhotoveny s vysokou přesností na CNC stojích a tak dochází k eliminaci jakýchkoliv netěsností. Na spodní a vrchní ploše se vyfrézují profily, které do sebe zapadají na pero a drážku. Tím dojde k dokonalému utěsnění a splnění požadavků na vzduchotěsnost stavby.

Obr.7: Systém spojů roubených staveb v ložní spáře (Štefko aj., 2009)

Zásadní nevýhodou jsou u roubených staveb jejich tepelně izolační vlastnosti. Samotné dřevěné stěny v běžně realizovaných tloušťkách nemohou splnit požadavek na součinitel prostupu tepla pro obytné budovy.

22

Srubové stavby mají mnoho společného se stavbami roubenými. Liší se pouze filosofie stavění stěn a tím i vzhled. Zatímco roubené stavby jsou tvořeny stěnami z opracovaných trámů čtvercového průřezu a rohové spoje nevytváří zhlaví, u srubových staveb jsou stěny tvořeny z kulatiny a spoje zhlaví vytvářejí. Srubové domy jsou doménou hlavně zahraniční lidové architektury. Jejich vznik lze vysledovat až do Skandinávie, kde měli tehdejší lidé, tzv. Vikingové, velké zkušenosti s opracováním dřeva získané z výstavby lodí.

Norští řemeslníci vypracovali konstrukční styl, který provazoval horizontálně uložené klády zámkovými spoji. Tento konstrukční systém

nazývaný

„Laft“

patří

k jedné

z nejpropracovanějších

technologií výroby srubů. K jeho výrobě se používala převážně jedle, které se dva roky před jejím poražením odřezala špička, aby se do dřeva natáhla živice. (Houdek, Koudelka, 2004).

První stěnové konstrukce srubů byly zhotovovány střídavým vrstvením kulatin na sebe, čímž se eliminoval problém se sbíhavostí kmenů použitých dřevin. Používalo se neopracovaných kmenů jedle, která byla pouze odzrněna. Díky tomu, že nedocházelo k narušení dřevních vláken, se výrazně prodloužila životnost těchto staveb a po několika stovkách let se s nimi můžeme setkat ještě dnes. Střešní plášť tvořila tzv. „zelená“ střecha. Většinou na dřevěný obklad kladená březová kůra, která se pokryla drny. Díky tomu byl na střešních pláštích umožněn vznik travní vegetace. Střešní plášť českých roubených staveb byl většinou tvořen došky nebo šindeli. Později docházelo k propracovanější výstavbě srubů. Kulatina se již opracovávala a docházelo ke zdobení staveb řezbářskými prvky. Přibližně v polovině 17. století začalo docházet ke stavění srubů v Severní Americe. Docházelo k tomu z důvodu osidlování východního pobřeží Severní Ameriky Evropskými národy, mezi kterými kromě Skandinávců figurovali i Němci, Skotové, Irové a další. Tyto národy rozšířily výstavbu srubů po celých dnešních Spojených státech hlavně z toho důvodu, že to byl nejekonomičtější a nejjednodušší způsob vytváření obydlí, které tehdejší přistěhovalci brali pouze jako dočasné. Každý národ sebou přinesl své technologické poznatky z výstavby a docházelo tak k prolínání různých stylů. 23

I v dnešní době je o sruby stále zájem. Kromě řemeslné výroby se nejvíce prosazují průmyslové technologie výroby. V tomto případě lze mluvit o poměru tří čtvrtin ku jedné čtvrtině ve prospěch průmyslových technologií výroby srubů ve světě oproti řemeslné výrobě. Charakteristickým znakem průmyslově vyráběných srubů je tvarová identita všech profilů kulatiny. Ta je docílena strojovou výrobou na CNC stojích, které obrábí každý vstupní materiál na předem zadaný prvek. To umožňuje vytvoření tesařských spojů, které do sebe zapadají přesně na desetinu milimetru. Další výhoda průmyslové výroby na CNC strojích je opakovatelnost výrobků. Právě této výhody v dnešní době firmy využívají nejvíce a nabízejí tzv. typové domy. Jedná se o dům, pro který byl vytvořen jeden projekt a vyráběn může být opakovaně. Zákazník si tak může vybrat z katalogu výrobce „hotový“ dům a může si zvolit drobné úpravy lišící se od katalogového projektu. Většinou výrobci nabízí možnost změnit umístění příček, změnit obložení v koupelně apod. Vyrobené prvky se označí a sestaví přímo na místě stavby. Nabídkou typových domů výrobce snižuje náklady na výrobu plynoucí z tvorby projektu, složitého programování CNC strojů atd. To všechno snižuje konečnou cenu hrubé stavby. Řemeslná výroba spočívá z velké části na ruční práci. Řemeslník jednotlivé kusy kulatin odkorní a vytesává tesařské spoje. Každý kus kulatiny je originál a každý spoj se musí přizpůsobovat a pečlivě odměřovat. Tato práce je náročná na vysokou zručnost řemeslníka. Srubové stavby totiž s postupem času procházejí tvarovými změnami, které souvisí se sesycháním dřeva. Změna se projevuje nejvíce do prvních pěti let od postavení srubu. Koudelka a Houdek (2004) uvádí, že výška stavby může klesnout až o 6 cm na jeden metr výšky stěny. Z toho důvodu je u řemeslníka důležitá znalost vlastností dřeva a zkušenosti s výstavbou. Při dodržení správné technologie se těmto problémům lze vyvarovat. Mezi oběma technologiemi jsou rozdíly, např. v možnostech použití průměrů kulatiny. U průmyslově vyráběných srubů je průměr kulatiny omezen možnostmi stroje, většinou se jedná o průměry 150 – 200 mm. U ručního řemeslného zpracování se průměr opracovávaných kulatin může pohybovat v rozmezí 250 – 700 mm. Z toho vyplývá, že s řemeslnou technologií výroby můžeme dosáhnout lepších tepelně technických vlastností. Ovšem za mnohem 24

vyšších finančních nákladů. Další rozdíly skýtají estetické vlastnosti obou technologií.

Sruby

vyrobené

průmyslovou

technologií

jsou

postaveny

z průměrově identických kulatin, vytvářejí tak dojem dokonale provedeného objektu. Pro zastánce tradiční lidové architektury to může být až rušivé. U srubů vyrobených řemeslnou technologií je každý prvek rozměrově jedinečný a jsou na něm patrné stopy po ručním opracování, což vytváří dojem většího splynutí s přírodou.

Obr.8: Systém spojů srubových staveb v ložní spáře (Štefko aj., 2009)

25

4.2.2 Dřevostavby z novodobých masivních materiálů Jedná se o stavby, jejichž nosná konstrukce je tvořena z masivních bloků z rostlého dřeva nebo z materiálů na bázi dřeva. Rostlé dřevo je slepováno v několika vrstvách, vzájemně na sebe kolmých. Díky kolmému průběhu dřevních vláken v blocích dochází k minimálním rozměrovým deformacím, výrobci uvádí 1 mm na 10 m. Na trhu existuje mnoho výrobků od různých výrobců. Každý výrobek se nějakým způsobem liší. Co mají všechny společné, je nutnost provádět zateplení konstrukce z vnější strany. Použití velkého množství tepelné izolace má

tento

systém

společné

s rámovými

dřevostavbami.

Proč

rámové

dřevostavby nejsou řazeny do masivních systému, ale jsou brány jako samostatná část dřevostaveb je vysvětleno v citaci: Předpokladem je, že masivní podíl činí alespoň 50% nosné konstrukce. (Kolb, 2008)

Výstavba tímto systémem není v České republice zatím moc rozšířená, ovšem ve světě se jedná o již dávno zavedený konstrukční systém a často se tímto systémem realizují i vícepodlažní, občanské stavby.

4.2.2.1 Konstrukční systém KLH Jedná

se

o

jeden

z nejvíce

rozšířených

konstrukčních

systému

novodobých masivních dřevostaveb na našem trhu. Vyrábí ho rakouská firma KLH Massivholz GmbH. Zkratka KLH je odvozena z německého slova „Kreuzlagenholz“, přeloženo jako křížem vrstvené dřevo. Jde o 3, 5 nebo 7 vrstvé lepené panely z masivního smrkového dřeva, kde směr vláken sousedních vrstev je na sebe kolmý. Panel je slepen z dřevěných lamel v rozmezí tlouštěk 19 – 34 mm. Vlhkost použitého dřeva je 12% (± 2%). (zdroj: www.kudelka.cz) Výrobce nabízí i možné povrchové úpravy panelu, jako broušený povrch, hoblovanou laťovku, dýhovanou překližku atd. Maximální dodávaný rozměr

26

panelu je 16,5 x 0,5 x 2,95 m. Jednotlivé rozměrové možnosti panelů jsou následující:

Rozměry panelů:

šířky

225, 250, 275 a 295 cm

délky

1000, 1200, 1400 a 1600 cm

mezirozměry jsou řešeny individuálně

Tloušťky panelů:

3 - vrstvé

60, 78, 90, 95, 108, 120 mm

5 - vrstvé

117, 125, 140, 146, 162, 182, 200 mm

7 – vrstvé 202, 226 mm

Panely KLH se dají kombinovat s ostatními libovolnými stavebními materiály, jako je ocel, sklo, kámen atd. Díky možnosti použití velkoformátových lepených bloků se často využívají k výstavbě občanských staveb, průmyslových hal nebo i sportovních zařízení.

120

200

226

Obr. 9: Příklad 3, 5 a 7 – vrstvého KLH panelu (zdroj: www.klh.at)

27

4.2.2.2 Konstrukční systém NOVATOP Obdobný konstrukční systém jako KLH. Firma NOVATOP je česká firma se sídlem v Ptení. Jedná se o ucelený konstrukční systém z masivních panelů vyráběný z křížem vrstveného masivního dřeva (označovaný jako CLT – cross laminated timber). Maximální možný rozměr panelů činí 12 x 2,95 m. Panely mohou obsahovat předem zhotovené detaily připravené např. pro osazení oken, dveří, rozvodů apod. Stěnové panely jsou zhotovovány ve třech tloušťkách – 62, 84 a 124 mm.

62

84

124

Obr.10: Vyráběné tloušťky panelů NOVATOP (zdroj: www.novatop-system.cz)

28

4.3 Tepelné vlastnosti konstrukcí 4.3.1 Úvod do tepelně technických vlastností konstrukcí V dnešní době, která je bezpochyby nakloněna k co nejmenší ekologické zátěži životního prostředí, se ekologické trendy projevují i ve stavebnictví. Jedním z těchto zkoumaných aspektů, které nějakým způsobem ovlivňují životní prostředí, jsou tepelně technické vlastnosti budov. V této problematice hraje roli několik fyzikálních dějů, které je nutno chápat. 4.3.2 Šíření tepla K šíření tepla dochází neustále v jakémkoliv prostředí. Jeho přenos je určen základními fyzikálními zákony, kdy se teplo šíří z prostředí o vyšší koncentraci tepelné energie do prostředí s nižší koncentrací a snaží se tak o vytvoření rovnováhy mezi dvěma prostředími. Rozlišujeme tři druhy šíření tepla (dle Vaverky, 2006).

Způsob šíření tepla: •

vedením (kondukcí)

•

prouděním (konvekcí)

•

sáláním (radiací)

Z hlediska tepelně technických vlastností konstrukcí nás zajímá šíření tepla kondukcí, které se odehrává v pevných látkách. Z odvození ze vztahů stacionárního šíření tepla kondukcí získáme rovnici, která má zásadní význam při výpočtu šíření tepla konstrukcí.

q=λ

kde:

∆θ d

∆θ

je rozdíl teplot [°C]

λ

součinitel tepelné vodivosti materiálu [W.m-1.K-1]

d

tloušťka konstrukce [m] (Vaverka, 2006)

29

4.3.3 Součinitel prostupu tepla U Prostup tepla konstrukcí probíhá ve třech fázích – prostup tepla hmotnou konstrukcí a dva povrchové přestupy tepla, na povrchové straně v exteriéru a interiéru. Šíření tepla konstrukcí probíhá zhruba tímto způsobem: interiér

exteriér

ti tsi

te – teplota v exteriéru

ti – teplota v interiéru

tse

tsi – teplota povrchu konstrukce na straně interiéru

d

te tse – teplota povrchu konstrukce na straně exteriéru

Obr.11: Průběh prostupu tepla konstrukcí

Hodnotu součinitele prostupu tepla U při jednorozměrném šíření tepla konstrukcí můžeme ze vztahu (dle ČSN 73 0540 – 4 Výpočtové metody): U=

Kde:

Rsi

1 Rsi + R + Rse

odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce, v (m2K)/W, platný pro hodnocení prostupu tepla

Rse

odpor při přestupu tepla ne vnější straně konstrukce, v (m2K)/W

R 1

Rsi = h

kde:

hsi je součinitel přestupu tepla na straně interiéru

kde:

hse je součinitel přestupu tepla na straně exteriéru

kde:

d je tloušťka konstrukce v m

si

1

Rse = h

se

d

R= λ

tepelný odpor vrstvy hmotné konstrukce v (m2K)/W

λ je je součinitel tepelné vodivosti materiálu ve W.m-1.K-1 30

Součinitel tepelné vodivosti je tabulková hodnota, kterou u svých výrobků udávají všichni výrobci, kteří chtějí prodávat na českém trhu. Norma ČSN 73 0540 – 1 Terminologie ho popisuje jako schopnost stejnorodého isotropního materiálu při dané střední teplotě vést teplo. Vzhledem k tomu, že výrobci rámových dřevostaveb většinou neudávají konkrétní obchodní názvy jimi používaných materiálů, není možné určit přesnou hodnotu součinitele tepelné vodivosti a tím pádem ani skutečnou hodnotu součinitele prostupu tepla. Pro potřeby této práce byly převzaty tabulkové hodnoty součinitele tepelné vodivosti z normy ČSN 73 0540 – 3 Návrhové hodnoty veličin. Tyto hodnoty jsou návrhové a většinou je jejich hodnota větší, než hodnoty charakteristické. Z toho vyplývá, že výsledný součinitel prostupu tepla U udávaný v přehledu rámových konstrukcí difúzně uzavřených a difúzně otevřených systémů může být ve výsledku horší, než jeho skutečná hodnota.

Tab.2: Návrhové hodnoty součinitele tepelné vodivosti používané pro potřeby této práce

Materiál - vybrané hodnoty z ČSN 730540-3 minerální vlna (fasádní) DHF deska (DVD) minerální vlna (mezi sloupky) smrkové dřevo (tep. tok kolmo k vláknům) OSB deska sádrokartonová deska sádrovláknitá deska dřevovláknitá deska izolační extrudovaný polystyren silikátová omítka strukturovaná omítka minerální

charakter. hodnota Objemová hmotnost v suchém stavu ρ kg/m3 150 600 50

návrhová hodnota Součinitel tepelné vodivosti λ W/(m.K) 0,049 0,130 0,041

400

0,180

630 750 1250 230 15 - 20 1700 - 1800 1500 - 1600

0,150 0,220 0,340 0,046 0,040 0,800 0,800

31

5 Přehled vybraných konstrukcí rámových a masivních dřevostaveb 5.1 Difúzně otevřené konstrukce rámových dřevostaveb 5.1.1 Domesi, s.r.o. – difúzně otevřená konstrukce Tuto skladbu provádí firma Domesi, s.r.o., sídlící v Praze. Jedná se o difúzně otevřenou konstrukci.

FASÁDNÍ SILIKÁTOVÁ OMÍTKA tl. 10 mm FASÁDNÍ MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 60 mm DIFUZNÍ DHF DESKA tl. 13 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 120 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM Z KVH ŘEZIVA tl. 120 mm OSB DESKA S PROLEPENÍM SPAR tl. 15 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 60 mm SÁDROKARTONOVÁ DESKA tl. 15 mm CELK. TL. 293 mm

Obr.12: Skladba stěny od firmy Domesi (zdroj: www.domesi.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,19 W/(m2K)

Výsledný součinitel prostupu tepla může být o něco větší, než je ve skutečnosti. Je to dáno tím, že výrobce neudává přesné názvy materiálů a jejich typové označení. Z tohoto důvodu byly vybrány návrhové hodnoty součinitele

32

tepelné vodivosti λ z tabulek obsažených v normě ČSN 73 0540 – 3. Tabulka s vybranými hodnotami viz. strana 31.

5.1.1.1 Výpočet součinitele prostupu tepla U stanoveného přibližně z horní a dolní meze V rámových dřevostavbách nedochází k jednorozměrnému šíření tepla, nýbrž k dvojrozměrnému šíření tepla. Proto je nutné při výpočtu postupovat jiným způsobem, než jsme zvyklí např. u zděných staveb. V první řadě je zapotřebí rozkreslit si schematicky rozdělení konstrukce na segmenty, které představují opakující se charakteristický výsek.

Obr.13: Rozdělení na segmenty

Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R

f =f =

f =

•

A (0,2852 x 0,293) = = 0,452 A (0,625 x 0,293)

A (0,06 x 0,293) = = 0,096 A (0,625 x 0,293)

fa, fb, fc jsou poměrné plochy každého výseku; bezrozměrné 33

d()Í λ()Í

R =R =

+

+

+

d, λ,

-./0

+

-./0

d12, d)./0 d(d)./0 d-1+ + + + + λ12, λ)./0 λ(λ)./0 λ-1+

0,01 0,06 0,013 0,12 0,015 0,06 0,015 + + + + + + 0,8 0,049 0,13 0,041 0,15 0,049 0,22

R =R =

= 3, 4343 (56 7)/9 R =

R =

d()Í λ()Í

+ +

+

d, λ,

-./0

+

-./0

d12, d-):+ d(d)./0 d-1+ + + + + λ12, λ-):+ λ(λ)./0 λ-1+

0,01 0,06 0,013 0,12 0,015 0,06 0,015 + + + + + + = ;, ;<4; (56 7)/9 0,8 0,049 0,13 0,18 0,15 0,049 0,22

•

RA, RB, RC jsou odpory při prostupu tepla pro každý výsek, které se vypočetli ze vztahu pro jednosměrné šíření tepla

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,1881 R′ R R R 5,6565 3,3963 5,6565 =′> = 3, ;?4; (56 7)/9

Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R + R F + R G + R @H Zde postupujeme jako při počítání odporu při jednorozměrně šířícím se teple. Ovšem odpor R4 vypočteme z následujícího vztahu: 1 f = RE R

f

,E

=f

f

,E

=

,E

=

,E ,E

+

f R

,E ,E

+

f ,E R ,E

A ,E (0,12 x 0,2825) = = 0,452 AE (0,12 x 0,625)

(0,12 x 0,06) = 0,096 (0,12 x 0,625) 34

•

fa,4; fb,4; fc,4 jsou poměrné plochy každého výseku na čtvrtém řádku; bezrozměrné

R

,E

=R

R

,E

=

f 1 = RE R

,E

=

d)./0 0,12 = = 2,9268 (mC K)/W λ)./0 0,041

d-):+ 0,12 = = 0,6667 (mC K)/W λ-):+ 0,18

,E ,E

+

f R

,E ,E

+

f ,E 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,4529 (mC K)/W R ,E 2,9268 0,6667 2,9268

R E = 2,2080(mC K)/W

R′′ = 0,04 +

0,01 0,06 0,013 0,015 0,06 0,015 + + + 2,2080 + + + + 0,13 0,8 0,049 0,17 0,15 0,049 0,22

=′′> = 3, MNO? (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U =

2 R′ + R′′

Q = M, ?<6 9/(56 7)

U konstrukcí stěn dalších výrobců je uveden pouze výsledný součinitel prostupu tepla. Rozepsané výpočty jsou k nalezení v příloze.

35

5.1.2 TFH dřevěné skeletové domy s.r.o. - difúzně otevřená konstrukce Tuto skladbu ve svých dřevostavbách realizuje firma TFH se sídlem ve Velkých Hamrech.

FASÁDNÍ DŘEVOVLÁKNITÁ IZOLACE tl. 60 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 160 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 160 mm OSB DESKA tl. 15 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 60 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 60 mm SÁDROKARTONOVÁ DESKA tl. 12,5 mm CELK. TL. 308 mm

Obr.14: Skladba stěny od firmy THT dřevěné skeletové domy s.r.o. (zdroj: www.tfh.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,17 W/(m2K)

36

5.1.3 AWIK House Production, s.r.o. - difúzně otevřená konstrukce Tuto konstrukci s názvem AWIK EKO ve svých dřevostavbách realizuje firma AWIK House Production, s.r.o. se sídlem v Praze.

FASÁDNÍ DŘEVOVLÁKNITÁ IZOLACE tl. 60 mm TEPELNÁ A ZVUKOVÁ IZOLACE tl. 160 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 160 mm DŘEVOŠTĚPKOVÁ DESKA OSB tl. 18 mm INSTALAČNÍ MEZERA + IZOLACE tl. 40 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm CELKOVÁ TL. 290 mm

Obr.15: Skladba stěny AWIK EKO od firmy AWIK House Production, s.r.o. (zdroj: www.awik.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,18 W/(m2K)

37

5.1.4 CESTAP, s.r.o. - Centrum stavebních prací – difúzně otevřená konstrukce Skladbu s názvem PREMIUM ve svých dřevostavbách realizuje firma CESTAP, s.r.o. se sídlem v Prostějově.

PALUBKOVÝ ZÁKLOP tl. 20 mm VZDUCHOVÁ MEZERA tl. 40 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm PAROPROPUSTNÁ FOLIE MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 2x60 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 2x60 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 15 mm MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 120 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 120 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 15 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm VZDUCHOVÁ A INSTALAČNÍ MEZERA tl. 15 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 15 mm CELKOVÁ TL. 386 mm

Obr.16: Skladba stěny PREMIUM od firmy CESTAP, s.r.o. (zdroj: www.cestap.eu)

Součinitel prostupu tepla U = 0,17 W/(m2K)

38

5.1.5 ALFAHAUS, s.r.o. – difúzně otevřená konstrukce Tento

konstrukční

systém

pod

názvem

ALFA

DIFU

ve

svých

dřevostavbách realizuje firma ALFAHAUS, s.r.o. se sídlem v Chýnově.

STRUKTUROVANÁ OMÍTKA MINERÁLNÍ tl. 2 mm PODKLADOVÁ ARMOVANÁ OMÍTKA tl. 7 mm IZOLAČNÍ DŘEVOVLÁKNITÁ DESKA tl. 60 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 160 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 160 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 40 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm CELK. TL. 294 mm

Obr.17: Skladba stěny ALFA DIFU od firmy ALFAHAUS, s.r.o. (zdroj: www.alfahaus.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,19 W/(m2K)

39

5.2 Difúzně uzavřené konstrukce rámových dřevostaveb 5.2.1 ALFAHAUS, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce Tento

konstrukční

systém

pod

názvem

ALFA

PLUS

ve

svých

dřevostavbách realizuje firma ALFAHAUS, s.r.o. se sídlem v Chýnově.

STRUKTUROVANÁ OMÍTKA tl. 2 mm PODKLADOVÁ ARMOVANÁ OMÍTKA tl. 7 mm EXTRUDOVANÝ POLYSTYREN tl. 100 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 160 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 160 mm PAROTĚSNÁ FOLIE tl. 1 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm VZDUCHOVÁ MEZERA tl. 40 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm CELK. TL. 332 mm

Obr.18: Skladba stěny ALFA PLUS od firmy ALFAHAUS, s.r.o. (zdroj: www.alfahaus.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,17 W/(m2K)

40

5.2.2 CESTAP, s.r.o. – Centrum stavebních prací – difúzně uzavřená konstrukce Tento

konstrukční

systém

pod

názvem

STANDARD

ve

svých

dřevostavbách realizuje firma CESTAP, s.r.o. se sídlem v Prostějově.

STRUKTUROVANÁ OMÍTKA tl. 1,5 mm EXTRUDOVANÝ POLYSTYREN tl. 100 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 15 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 120 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 120 mm PAROTĚSNÁ FOLIE tl. 1 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm VZDUCHOVÁ MEZERA tl. 40 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 15 mm CELK. TL. 293 mm

Obr.19: Skladba stěny STANDARD od firmy CESTAP, s.r.o. (zdroj: www.cestap.eu)

Součinitel prostupu tepla U = 0,19 W/(m2K)

41

5.2.3 AWIK House Production, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce Tento

konstrukční

systém

pod

názvem

STANDARD

ve

svých

dřevostavbách realizuje firma Awik House Production, s.r.o. se sídlem v Praze.

FASÁDNÍ IZOLACE tl. 60 mm DŘEVOTŘÍSKOVÁ OSB DESKA tl. 12 mm TEPELNÁ A ZVUKOVÁ IZOLACE tl. 160 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 160 mm PAROTĚSNÁ FOLIE tl. 1 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm VZDUCHOVÁ MEZERA tl. 40 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm CELK. TL. 286 mm

Obr.20: Skladba stěny STANDARD od firmy AWIK, s.r.o.(zdroj: www.awik.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,21 W/(m2K)

42

5.2.4 AWIK House Production, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce Tento konstrukční systém pod názvem CLASSIC ve svých dřevostavbách realizuje firma Awik House Production, s.r.o. se sídlem v Praze.

FASÁDNÍ IZOLACE tl. 60 mm DŘEVOTŘÍSKOVÁ OSB DESKA tl. 12 mm TEPELNÁ A ZVUKOVÁ IZOLACE tl. 120 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 120 mm PAROTĚSNÁ FOLIE tl. 1 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm VZDUCHOVÁ MEZERA tl. 40 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm CELK. TL. 246 mm

Obr.21: Skladba stěny CLASSIC od firmy AWIK, s.r.o. (zdroj: www.awik.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,25 W/(m2K)

43

5.2.5 ECOMODULA, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce Tento konstrukční systém ve svých dřevostavbách realizuje firma ECOMODULA, s.r.o. se sídlem v Písku.

FASÁDNÍ MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 200 mm DŘEVOTŘÍSKOVÁ OSB DESKA tl. 12 mm TEPELNÁ A ZVUKOVÁ IZOLACE tl. 120 mm NOSNÝ DŘEVĚNÝ RÁM tl. 120 mm PAROTĚSNÁ FOLIE tl. 1 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 40 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 12,5 mm CELK. TL. 386 mm

Obr.22: Skladba stěny od firmy ECOMODULA, s.r.o. (zdroj: www.ecomodula.cz)

Součinitel prostupu tepla U = 0,13 W/(m2K)

44

6 Masivní dřevostavby 6.1 Roubené dřevostavby Dle ČSN 73 0540 – 2 musí těžká obvodová stěna splňovat požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla U = 0,38 W/(m2K), doporučuje se dodržet hodnotu U = 0,25 W//(m2K). Při tloušťce stěny 200 mm bez použití tepelné izolace je výpočet součinitele prostupu tepla (dle ČSN 73 0540 – 4 Výpočtové metody) následující:

U=

Kde: Rsi = 0,04

1 Rsi + R + Rse

odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce, v (m2K)/W, platný pro hodnocení prostupu tepla

Rse = 0,13

odpor při přestupu tepla ne vnější straně konstrukce, v (m2K)/W

R

R=S

tepelný odpor vrstvy z rostlého dřeva v (m2K)/W; (d je tloušťka

vrstvy

vm

v našem

případě

upravená

koeficientem 0,98; λ je součinitel tepelné vodivosti materiálu ve W.m-1.K-1; pro rostlé dřevo λ = 0,18).

Tloušťka stěny se upravuje modifikačním koeficientem, který byl stanoven na základě výzkumu v kanadském výzkumném ústavu National Research Council, jehož cíl byl stanovit zjednodušenou výpočtovou metodu pro výpočet součinitele prostupu tepla. Pro srubové konstrukce vyrobené z hranolů byl tento koeficient stanoven na hodnotu 0,98. Koeficient v sobě zohledňuje rozdíl v tloušťce stěny přes střed hranolu a přes ložní spáru dvou hranolů na sobě. Početní tloušťka se tedy stanoví: 200 x 0,98 = 196 mm. R=

d 0,196 = = 1,0889 (m2 K)/W λ 0,18

U=

1 1 = 0,04 + 1,0889 + 0,13 1,2589

U = 0,79 W/(m2K) 45

Z výsledku je patrné, že tradiční konstrukce roubených staveb současným požadavkům hrubě nevyhovují. Opačným postupem při výpočtu lze pro představu vypočítat, jakou šířku by musela stěna tradiční konstrukce mít, aby požadavkům vyhověla.

Výpočet tloušťky stěny pro splnění požadované hodnoty součinitele prostupu tepla U = 0,38 W/(m2K): 0,38 =

1 0,04 +

R ,BT

+ 0,13

d = 0,44 x 1,02 d = 0,45 m

Výpočet tloušťky stěny pro splnění doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla U = 0,25 W/(m2K):

0,25 =

1 0,04 +

R ,BT

+ 0,13

d = 0,689 x 1,02 d = 0,70 m

Výsledky nám říkají, že pro splnění požadované hodnoty by tloušťka stěny z dřevěných hranolů musela být 0,45 m. Pro splnění doporučené hodnoty, kterou s přehledem splní nejběžnější rámové dřevostavby, by tloušťka stěny musela být dokonce 0,70 m. Je zřejmé, že takovéto tloušťky stěn je v praxi nemožné realizovat, ať už z finančního hlediska nebo technologie výstavby. Proto dnešní novodobé roubené stavby mívají často skladbu složenou z více, než z jedné vrstvy. Používá se tepelné izolace na vnitřní stranu roubené stěny, poté může skladba stěny vypadat takto:

46

a)

b)

Obr.23: Skladby stěn s dodatečným zateplením, a) vrstva tepelné izolace s dřevěným obkladem, b) vrstva tepelné izolace s další roubenou vrstvou (Havířová, 2006)

Výpočet součinitele tepla u takto provedených skladeb: Pro skladbu se zateplením a dřevěným obkladem.

TRÁM Z ROSTLÉHO DŘEVA tl. 200 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 200 mm DŘEVĚNÝ OBKLAD tl. 20 mm CELK. TL. 420 mm

Obr.24: Skladba zateplené roubené stěny s dřevěným obkladem na vnitřní straně (Havířová, 2006)

47

Pro zjednodušení výpočtu budeme předpokládat skladbu bez paralelně řezaných vrstev. U=

U=

1 Rsi + R1 +R2 +R3 + Rse

1 0,04 +

,BUF ,BT

+

,C , EB

+

, C ,BT

+ 0,13

U = 0,16 W/(m2K) Výsledek je uspokojivý a splňuje nám požadavek z ČSN 73 0540 – 2.

Výpočet pro skladbu roubeného domu se zateplenou stěnou a dvojitou vrstvu ze dřevěných rámů:

TRÁM Z ROSTLÉHO DŘEVA tl. 200 mm MINERÁLNÍ TEPELNÁ IZOLACE tl. 150 mm TRÁM Z ROSTLÉHO DŘEVA tl. 200 mm CELK. TL. 550 mm

Obr.25: Skladba stěny z dvojité vrstvy z dřevěných trámů, mezi kterými je vrstva tepelné izolace (Havířová, 2006)

48

Stejně jako v předchozím případě se jedná o jednorozměrné šíření tepla a výpočet je následující: U= U=

1 Rsi + R1 +R2 +R3 + Rse 1 0,04 +

,BUF ,BT

+

,B , EB

+

,BUF ,BT

+ 0,13

U = 0,17 W/(m2K)

I v tomto případě skladba stěny splňuje požadavek na součinitel prostupu tepla, který je určen normou ČSN 73 0540 – 2 Požadavky. Výsledky nám dokazují, že i roubená dřevostavba může za určitých podmínek splňovat požadavky na tepelné vlastnosti a fungovat tak jako rodinný dům. Jelikož tyto stavby disponují i navozením určité psychické pohody, většina investorů i přes tyto novodobé možnosti stále volí stavbu tradiční konstrukce.

6.2 Srubové dřevostavby Výpočet součinitele prostupu tepla U je obdobný jako u roubených staveb. Je zapotřebí počítat s modifikačním koeficientem průřezu srubové stěny, který nám ve výpočtu vyrovnává rozdíl mezi tloušťkami ve středu kulatiny a v místě, kde jsou kulatiny kladeny na sebe. Hodnota tohoto součinitele je 0,77 (dle Houdka a Koudelky, 2004).

Příklad výpočtu součinitele prostupu tepla U pro stěnu z kulatin o středovém průměru 200 mm. Tento průměr je běžný při průmyslové technologie výroby srubů, kde jsou všechny prvky ve stěně tvarově identické. Dle ČSN 73 0540 – 2 musí těžká obvodová stěna splňovat požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla U = 0,38 W/(m2K), doporučuje se dodržet hodnotu U = 0,25 W//(m2K). Při tloušťce stěny 200 mm bez použití tepelné izolace je výpočet součinitele prostupu tepla (dle ČSN 73 0540 – 4 Výpočtové metody) následující:

49

U =

Kde: Rsi = 0,04

1 Rsi + R + Rse

odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce, v (m2K)/W, platný pro hodnocení prostupu tepla

Rse = 0,13

odpor při přestupu tepla ne vnější straně konstrukce, v (m2K)/W

R

tepelný odpor vrstvy z rostlého dřeva v (m2K)/W; (d je

R=S

tloušťka

vrstvy

vm

v našem

případě

upravená

koeficientem 0,77; λ je součinitel tepelné vodivosti materiálu ve W.m-1.K-1; pro rostlé dřevo λ = 0,18).

d = 0,2 x 0,77 = 0,154 m d 0,154 R 0,8556 (m2 K)/W λ 0,18 U =

1 1 = 0,04 + 0,8556 + 0,13 1,0256

U = 0,98 W/(m2K) Stejně jako u roubenky (U = 0,79 W/(m2K)), ani zde výsledek nevyhovuje požadavkům. Opačným postupem lze opět pro představu dojít k průměru kulatin, ze kterých by stěna musela být sestavena, aby vyhověla.

Výpočet tloušťky stěny pro splnění požadované hodnoty součinitele prostupu tepla U = 0,38 W/(m2K): 0,38

1

0,04 +

R ,BT

+ 0,13

d = 0,44 x 1,299 d = 0,57 m

50

Výpočet tloušťky stěny pro splnění doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla U = 0,25 W/(m2K):

0,25

1

0,04 +

R ,BT

+ 0,13

d = 0,689 x 1,299 d = 0,90 m

Výsledky nám říkají, že pro splnění požadované hodnoty by stěna musela být sestavena z kulatin o průměru 0,57 m. Pro splnění doporučené hodnoty, by průměr kulatin musela být dokonce 0,90 m. Ani jednu z těchto možností není možné realizovat průmyslovou technologií výroby. V případě splnění základního požadavku na U = 0,38 W/(m2K) by bylo možné stavbu realizovat řemeslnou technologií výroby, která nám umožňuje manipulaci s kulatinami o průměru až 0,7 m. Je ovšem otázka, jestli tento postup kvůli vysoké finanční náročnosti a nesnadné manipulaci s konstrukčními prvky podstoupit.

51

7 Novodobé masivní dřevostavby 7.1 Příklad konstrukce stěny s použitím KLH panelů

FASÁDNÍ SILIKÁTOVÁ OMÍTKA tl. 15 mm EXTRUDOVANÝ POLYSTYREN tl. 150 mm KLH PANEL – 3 VRSTVÝ tl. 120 mm SÁDROKARTONOVÁ DESKA tl. 15 mm CELK. TL. 200 mm

Obr.26: Skladba stěny masivní dřevostavby s použitím KLH panelu

Výpočet součinitele prostupu tepla U se řeší vztahem pro jednorozměrné šíření tepla v konstrukci. U=

1 Rsi + R1 +R2 +R3 +RE +Rse 1

U= 0,04 +

0,015 0,8

0,15

+ 0,04 +

0,120 0,18

+

0,015 0,22

+ 0,13

U = 0,21 W/(m2K)

Z výsledku je patrné, že i tento konstrukční systém je z pohledu tepelných vlastností zcela přijatelný.

52

7.2 Příklad konstrukce stěny s použitím panelů NOVATOP

FASÁDNÍ OMÍTKA tl. 8 mm DŘEVOVLÁKNITÁ DESKA tl. 120 mm NOVATOP SOLID PANEL tl. 124 mm SÁDROVLÁKNITÁ DESKA tl. 10 mm CELK. TL. 262 mm

Obr.27: Skladba stěny masivní dřevostavby s použitím NOVATOP panelu (zdroj: www.novatop-systems.cz)

Výpočet součinitele prostupu tepla U se i zde řeší vztahem pro jednorozměrné šíření tepla v konstrukci. U=

1 Rsi + R1 +R2 +R3 +RE +Rse 1

U= 0,04 +

0,008 0,8

0,12

+ 0,046 +

0,124 0,18

0,01

+ 0,34 + 0,13

U = 0,29 W/(m2K)

V tomto případě je výsledný součinitel prostupu tepla o trochu horší, přesto vyhovuje normovým požadavkům. Zlepšení tepelných vlastností by se dalo řešit zvětšením tloušťky tepelně izolačního materiálu.

53

8 Porovnání stavebních systémů z hlediska spotřeby materiálů a nákladů na materiál 8.1 Vlastní návrhy skladeb konstrukcí 8.1.1 Vlastní návrh difúzně otevřené konstrukce

SILIKÁTOVÁ OMÍTKA tl. 5 mm FASÁDNÍ IZOLACE tl. 50 mm DŘEVĚNÝ NOSNÝ RÁM tl. 120 mm

Q = M, ?< 9/(56 7) -

MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 120 mm

rozepsaný výpočet na

OSB DESKA tl. 15 mm

str. 87 v přílohách

DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 40 mm SÁDROKARTONOVÁ DESKA tl. 40 mm CELK. TL. 245,5 mm

Obr.28: Vlastní návrh porovnávané difúzně otevřené konstrukce Tab.3: Náklady na materiál zhotovení 1m2 plochy stěny dif. otevřené konstrukce

materiál

cena spotřeba za m3 materiálu [Kč] [m3]

cena [Kč]

silikátová omítka CEMIX TRB

63000

0,0050

315 Kč

4700

0,0500

235 Kč

2050

0,1056

216 Kč

5700

0,0192

109 Kč

7555

0,0150

113 Kč

1675

0,0352

59 Kč

6250

0,0125

78 Kč

fasádní izolace ISOVER TF PROFI 5 (tl. 50 mm) minerální izolace ISOVER FASSIL 12 (tl. 120 mm) stavební řezivo - hranoly řezané na míru OSB deska (tl.15 mm) min. iz. do instalační předstěny ISOVER UNI 4 (tl. 40 mm) sádrokartonová deska RIGIPS RG 12,5 (tl. 12,5 mm)

celkem 1 126 Kč 54

8.1.2 Vlastní návrh difúzně uzavřené konstrukce

SILIKÁTOVÁ OMÍTKA tl. 5 mm EXTRUDOVANÝ POLYSTYREN tl. 50 mm

Q = M, 6M 9/(56 7)

SÁDROKARTONOVÁ DESKA tl. 12,5 mm

- rozepsaný výpočet na str. 89 v přílohách

DŘEVĚNÝ NOSNÝ RÁM tl. 120 mm MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 120 mm PAROZÁBRANA tl. 0,22 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 40 mm SÁDROKARTONOVÁ DESKA tl. 12,5 mm CELK. TL. 240 mm

Obr.29: Vlastní návrh porovnávané difúzně uzavřené konstrukce Tab.4: Náklady na materiál na zhotovení 1m2 plochy stěny dif. uzavřené konstrukce materiál silikátová omítka CEMIX TRB

cena spotřeba za m3 materiálu [Kč] [m3] 63000

cena [Kč]

0,0050 315 Kč

extrudovaný polystyren ISOVER EPS 70 F 50 mm

1620

0,0500

81 Kč

sádrokartonová deska RIGIPS RG 12,5 (tl. 12,5 mm)

6250

0,0125

78 Kč

stavební řezivo - hranoly řezané na míru

5700

0,0192 109 Kč

minerální izolace ISOVER FASSIL 12 (tl. 120 mm)

2050

0,1056 216 Kč

parozábrana JUTAFOL REFLEX N 150

122273

0,0002

27 Kč

min. iz. do instalační předstěny ISOVER UNI 4 (tl. 40 mm)

1675

0,0352

59 Kč

sádrokartonová deska RIGIPS RG 12,5 (tl. 12,5 mm)

6250

0,0125

78 Kč

celkem

964 Kč 55

8.1.3 Vlastní návrh roubené konstrukce

TRÁM Z ROSTLÉHO DŘEVA tl. 240 mm MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 120 mm DŘEVĚNÝ OBKLAD tl. 20 mm CELK. TL. 380 mm

Obr.30: Vlastní návrh porovnávané roubené konstrukce Q = M, 6M 9/(56 7) - rozepsaný výpočet na str. 90 v přílohách

Tab.5: Náklady na materiál zhotovení 1m2 plochy stěny roubené konstrukce

materiál

cena za m3 [Kč]

spotřeba materiálu [m3]

cena [Kč]

stavební řezivo - hranoly řezané na míru

5700

0,2600

1 482 Kč

minerální izolace ISOVER FASSIL 12 (tl. 120 mm)

2050

0,1200

246 Kč

celkem

1 728 Kč

56

8.1.4 Vlastní návrh novodobé masivní konstrukce z panelů NOVATOP

SILIKÁTOVÁ OMÍTKA tl. 5 mm EXTRUDOVANÝ POLYSTYREN tl. 120 mm MASIVNÍ PANEL NOVATOP tl. 124 mm DŘEVĚNÝ ROŠT tl. 40 mm MINERÁLNÍ IZOLACE tl. 40 mm SÁDROKARTONOVÁ DESKA tl. 15 mm CELK. TL. 304 mm

Obr.31: Vlastní návrh porovnávané novodobé masivní konstrukce systému NOVATOP

Q = M, 6M 9/(56 7) - rozepsaný výpočet na str. 91 v přílohách

Tab.6: Náklady na materiál zhotovení 1m2 plochy stěny ze systému NOVATOP materiál silikátová omítka CEMIX TRB

cena za m3 [Kč]

spotřeba materiálu cena [Kč] [m3]

63000

0,0050

315 Kč

extrudovaný polystyren ISOVER EPS 70 F 120 mm

1620

0,1200

194 Kč

stavební řezivo - hranoly řezané na míru

5700

0,1288

734 Kč

min. iz. do instalační předstěny ISOVER UNI 4 (tl. 40 mm)

1675

0,0352

59 Kč

sádrokartonová deska RIGIPS RG 12,5 (tl. 15 mm)

6250

0,0150

94 Kč

celkem

1 396 Kč 57

8.2 Výsledky 8.2.1 Spotřeba dřeva Tab.7: Spotřeba dřeva u jednotlivých konstrukčních materiálů konstrukční systém

spotřeba dřeva [m3]

difúzně otevřená konstrukce

0,0192

difúzně uzavřená konstrukce

0,0192

masivní roubená konstrukce

0,2600

novodobá masivní konstrukce

0,1288

Z tabulky č. 7 je zřejmé, že největší spotřeba dřeva na 1 m2 obvodového pláště je na masivní roubené konstrukce. A to asi čtrnáctkrát větší než na rámové dřevostavby. Spotřeba dřeva u roubeného obvodového pláště je také dvakrát větší než spotřeba dřeva u novodobého masivního pláště, která je ale zároveň zhruba desetkrát větší než u rámových dřevostaveb. 8.2.2 Náklady na materiál Materiály a jejich ceny byly vybírány libovolně s tím, že pro všechny konstrukční systémy budou použity stejné vybrané materiály, aby bylo možné provést porovnání z hlediska spotřeby a nákladů na materiál. Vybrané materiály a jejich ceny i s uvedenými zdroji jsou uvedeny v následující tabulce. Tab. 8 : Použité materiály s jejich cenami a uvedenými zdroji materiál stavební řezivo - hranoly řezané na míru

cena za m3 5 700 Kč

zdroj karban.cz

OSB deska (tl.15 mm) minerální izolace ISOVER FASSIL 12 (tl. 120 mm) fasádní izolace ISOVER TF PROFI 5 (tl. 50 mm)

7 555 Kč

stasa.cz

2 050 Kč

isover.cz

4 700 Kč

isover.cz

minerální izolace ISOVER UNI 4 (tl. 40 mm)

1 675 Kč

isover.cz

SDK deska RIGIPS RG 12,5 (tl. 12,5 mm)

6 250 Kč sadrokarton.eu

silikátová omítka CEMIX TRB extrudovaný polystyren ISOVER EPS 70 F 50mm parozábrana JUTAFOL REFLEX N 150

63 000 Kč

cemix.cz

1 620 Kč

isover.cz

122 273 Kč e-shop.juta.cz

58

Tab.9: Náklady na materiál při zhotovení 1m2 obvodového pláště konstrukční systém difúzně otevřená konstrukce difúzně uzavřená konstrukce masivní roubená konstrukce novodobá masivní konstrukce

náklady na materiál 1 126 Kč 964 Kč 1 728 Kč 1 396 Kč

Finančně nejnáročněji působí masivní roubená konstrukce. To je dáno vysokou spotřebou dřeva. Na druhém místě v nákladech na materiál stojí novodobá masivní konstrukce, na kterou se sice spotřebuje zhruba dvakrát méně dřeva než na roubenou, ale rozdíl v celkových nákladech činí pouze 332 Kč. Tento malý rozdíl vychází z nutnosti použití dalších materiálů. Dvojice konstrukcí rámových dřevostaveb se od sebe v nákladech liší o 162 Kč. Difúzně otevřená je nákladnější, než difúzně uzavřená. To vychází především z potřeby použití kvalitnějších materiálů při stavbě difúzně otevřené konstrukce. Rozdíl mezi masivní roubenou konstrukcí a difúzně otevřenou konstrukcí rámové dřevostavby je 602 Kč. Rozdíl s difúzně uzavřenou činí 764 Kč.

59

9 Diskuze Do přehledu konstrukcí rámových dřevostaveb bylo vybráno pět konstrukcí pro difúzně otevřené skladby a pět pro difúzně uzavřené. U každé byl vypočítán součinitel prostupu tepla. Vypočtené hodnoty jsou následující. U difúzně otevřené konstrukce od firmy Domesi, s.r.o byla zjištěna hodnota U = 0,19 W/(m2K), u skladby od firmy TFH, s.r.o. tato hodnota činí U = 0,17 W/(m2K), u skladby stěny AWIK EKO od firmy AWIK House Production, s.r.o. činí U = 0,18 W/(m2K), u skladby s názvem PREMIUM, kterou provádí firma CESTAP, s.r.o. vypočtená hodnota činí U = 0,17 W/(m2K) a u poslední difúzně otevřené skladby s názvem ALFA DIFU od firmy ALFAHAUS, s.r.o. činí hodnota součinitele prostupu tepla U = 0,19 W/(m2K). Každá z těchto vybraných skladeb splňuje požadavek na maximální hodnotu součinitele prostupu tepla U, který je uveden v normě ČSN 73 0540 – 2. Tato norma říká, že pro lehké vnější stěny (do 300 kg/m2) je požadovaná hodnota UN,20 = 0,30 W/(m2K), doporučená hodnota je přitom UN,20 = 0,20 W/(m2K). Všechny skladby uvedené v přehledu difúzně otevřených konstrukcí rámových dřevostaveb tedy splňují doporučenou hodnotu. V přehledu difúzně uzavřených konstrukcí rámových dřevostaveb je uvedeno pět následujících skladeb s následujícími hodnotami U. Skladba stěny s názvem ALFA PLUS, kterou provádí firma ALFAHAUS, s.r.o. disponuje hodnotou součinitele prostupu tepla U = 0,17 W/(m2K), další uvedenou skladbu realizuje firma CESTAP, s.r.o. pod názvem STANDARD a její hodnota U činí U = 0,19 W/(m2K), firma AWIK House Production, s.r.o. vyrábí taktéž konstrukční systém s názvem STANDARD s hodnotou U = 0,21 W/(m2K), tato firma vyrábí i konstrukční systém s názvem CLASSIC, u kterého hodnota U

=

0,25

W/(m2K),

poslední

uvedená

skladba

je

vyráběna

firmou

2

ECOMODULA, s.r.o. a její hodnota U činí U = 0,13 W/(m K). Všechny tyto skladby taktéž splňují požadované hodnoty. Produkty firmy AWIK House Production, s.r.o. se s hodnotami U pohybují v rozmezí mezi doporučenými a požadovanými hodnotami. V přehledu jsou dále uvedeny i konstrukce roubených masivních dřevostaveb. Vypočtený součinitel prostupu tepla U u tradiční konstrukce bez zateplení, s šířkou obdélníkového profilu 200 mm, činí U = 0,79 W/(m2K). Tato 60

hodnota již současné požadavky nesplňuje. Pro zajímavost je uveden i výpočet tloušťky trámů, se kterými by konstrukce požadavky splňovala. Pro splnění požadované hodnoty tato tloušťka činí 0,45 m, pro splnění doporučené hodnoty tato tloušťka číní dokonce 0,70 m. Protože tyto tloušťky není možné v praxi realizovat, přistoupilo se k zateplování tradičních roubených konstrukcí. V přehledu jsou uvedeny dvě varianty zateplení. U varianty s tepelnou izolací na vnitřní straně a obložení dřevěnými palubkami na vnitřní straně hodnota součinitele prostupu tepla činí U = 0,16 W/(m2K). U druhé varianty s tepelnou izolací vloženou mezi dvojitou roubenou konstrukci činí tato hodnota U = 0,17 W/(m2K). Oba tyto způsoby činí z masivní roubené konstrukce skladbu, která splňuje jak požadované, tak i doporučené hodnoty. Přesto většinou investoři volí tradiční konstrukci bez zateplení a takto zhotovená stavba je používána jako rekreační objekt. Obdobně jsou na tom masivní srubové konstrukce, které jsou tvořeny z kulatin. Dosahují ovšem horších hodnot, což je způsobeno rozdílem tloušťky přes střed kulatiny a přes ložnou spáru dvou na sobě položených kulatin. Při průměru kulatiny 200 mm, což je maximální možná tloušťka při průmyslové technologii výroby srubů na CNC strojích, činí hodnota součinitele prostupu tepla U = 0,98 W/(m2K). I v tomto případě je uveden výpočet pro zjištění tloušťky kulatin, se kterými konstrukce splní požadované a doporučené hodnoty U. Pro splnění požadované hodnoty by musel být průměr kulatin 0,57 m, pro splnění doporučené hodnoty by průměr kulatin musel být dokonce 0,90 m. V případě požadované hodnoty je ještě možná realizace pomocí řemeslné technologie výroby, která nám umožňuje manipulaci s kulatinami až do průměru 0,70 m. Pro splnění doporučené hodnoty je nereálné použití obou způsobů technologie výroby – průmyslové i řemeslné. Poslední zástupce v přehledu používaných konstrukčních systémů je systém novodobých masivních konstrukcí. Zde jsou uvedeny dva systémy. Konstrukce z panelů NOVATOP a z panelů KLH. Uvedená skladba z panelů KLH disponuje hodnotou U = 0,21 W/(m2K), skladba z panelů NOVATOP hodnou U = 0,29 W/(m2K). Hodnoty obou systémů se pohybují mezi doporučenou a požadovanou hodnotou. Tyto systémy mají výhodu v tom, že existuje mnoho kombinací skladeb, se kterými lze dosáhnout i velmi příznivých hodnot. 61

Ve třetí části této práce jsou porovnány čtyři konstrukční systémy, jejichž společným znakem je součinitel prostupu tepla o hodnotě U = 0,20 W/(m2K); ± 0,01 W/(m2K), z hlediska spotřeby materiálů a nákladů na materiál potřebného na zhotovení 1 m2 obvodového pláště konstrukce. Vybrané zástupce pro porovnání tvoří vlastní návrh skladby difúzně otevřené a difúzně uzavřené konstrukce rámové dřevostavby, dále skladba masivní roubené konstrukce a novodobé masivní konstrukce. Spotřeba dřeva na 1m2 plochy obvodové stěny je u obou zástupců rámových dřevostaveb stejná a to sice 0,0192 m3. Spotřeba dřeva u novodobého masivního systému je 0,1288 m3, což je přibližně sedmkrát větší spotřeba dřeva než u rámových dřevostaveb. Největší spotřeba dřeva je samozřejmě u konstrukce masivních roubených dřevostaveb a to 0,26 m3. To je přibližně čtrnáctkrát větší hodnota než u rámových dřevostaveb a přibližně dvakrát větší hodnota, než u novodobých masivních dřevostaveb. Dalším porovnávaným hlediskem jsou náklady na materiál. Rozdíly ve spotřebě dřeva se do finančních nákladů nepromítnou stejnou měrou. U difúzně otevřené skladby rámové konstrukce stanovená cena činí 1126 Kč, stejný systém, ovšem difúzně uzavřená skladba vyjde na 964 Kč. Rozdíl je 162 Kč, což je zapříčiněno potřebou použití kvalitnějších materiálů u difúzně otevřené konstrukce. Největší finanční náročnost byla vypočtena u roubené masivní konstrukce, kde 1 m2 obvodového pláště vychází na 1728 Kč. Zde je to dáno především velkou spotřebou dřeva. U novodobého masivního systému byla částka stanovena na 1396 Kč. Rozdíl mezi náklady u obou masivních systémů činí 332 Kč. Spotřeba dřeva je sice u roubeného systému dvakrát větší, než u novodobého, ovšem rozdíl v nákladech dotahuje nutnost použití dalších materiálů u novodobého masivního systému.

62

10 Závěr Dnešní značné rozšíření dřevostaveb v povědomí společnosti má svůj význam. Dřevostavby jsou rovnocenným soupeřem stavbám zděným a stávají se tak vhodnou alternativou při výstavbě obytných budov. Dřevostavby tvořily tradiční obydlí našich předků, se kterými měla společnost dřevostavby, jako pojem, dlouho spojený. V současnosti stále probíhá vývoj a zdá se, že konstrukční využití dřeva stále nedosáhlo své hranice. Cílem

této

práce

bylo

vytvořit

přehled

vybraných

současných

konstrukčních systémů dřevostaveb, dále vybrat po jednom od každého tohoto systému a tyto mezi sebou porovnat. Za společný znak byla vybrána hodnota součinitele prostupu tepla U a k porovnání docházelo z hlediska spotřeby materiálů a nákladů na materiál při zhotovení 1 m2 pláště dřevostavby. Finanční náklady se v první řadě odvíjí od spotřeby dřeva. U jednotlivých konstrukčních systémů je spotřeba dřeva až mnohonásobně rozdílná. Při přičtení nákladů na další materiály se již tyto rozdíly stírají, ovšem stále platí, že nejdražší jsou ty systémy, kde je největší spotřeba dřeva. Největší spotřeba dřeva a nejvyšší finanční náklady vyšly u masivní roubené dřevostavby. Na druhém místě stojí novodobé masivní systémy a s nejmenší spotřebou dřeva a s nejmenšími finančními náklady stojí na stejném místě dva systémy rámových dřevostaveb, difúzně otevřené a uzavřené systémy. Rozdíl v nákladech na materiál není výrazný.

63

11 Summary The aim of this thesis was develop an overwiev of timber-frame bulding constructions and massive wooden-buldings. For each of these representatives selected structural systems is calculate heat transfer coefficient. In the third part of this thesis is own designs of structural systems compositions and comparing in terms of wood consumption and material costs. For the common feature is the same value of heat transfer coefficient, U = 0,20 W/(m2K); ± 0,01 W/(m2K). Structural system with the largest wood consumption is massive timbered construction – 0,26 m3 of wood. Wood consumption of modern massive wooden-buldings is 0,1288 m3. Wood consumption of timberframe buildings is the same for both systems, 0,0192 m3. Wood consumptions are reflected in material costs. The most expensive is massive timbered construction which is 1728 CZK. Second prize is for modern massive wooden-buldings with price 1396 CZK. Diffusive open envelope of timber-frame constructions is 1126 CZK and diffusive closed enveloped is 964 CZK.

64

12 Literatura Použitá literatura •

HAVÍŘOVÁ, Zdeňka. Dům ze dřeva. 2. vyd. Brno: ERA, 2006, 99 s. ISBN 80-7366-060-1.

•

HOUDEK, Dalibor a Otakar KOUDELKA. Srubové domy z kulatin. 1. vyd. Brno: ERA, 2004, 161 s. ISBN 80-86517-97-7.

•

KOLB, Josef. Dřevostavby: systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. 1. vyd. Praha: Grada, 2008, 317 s. ISBN 978-80-247-2275-7.

•

NOVÁK, Jiří. Vzduchotěsnost obvodových plášťů budov. 1. vyd. Praha: Grada, 2008, 203 s. ISBN 978-80-247-1953-5.

•

ŠKABRADA, Jiří. Lidové stavby: architektura českého venkova. Vyd. 1. Praha: Argo, 1999, 246 s. ISBN 80-7203-082-5.

•

ŠTEFKO, Jozef, Ladislav REINPRECHT a Petr KUKLÍK. Dřevěné stavby: konstrukce, ochrana a údržba. 2. čes. vyd. Překlad Zlatuše Braunšteinová. Bratislava: Jaga, 2009, 196 s. ISBN 978-80-8076-08092009.

•

VAVERKA, Jiří. Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha: Grada, 2008, 376 s. ISBN 978-80-247-2205-4.

•

VAVERKA, Jiří. Stavební tepelná technika a energetika budov. Vyd. 1. Brno: VUTIUM, 2006, 648 s. ISBN 80-214-2910-0.

Použité normy •

ČSN 73 0540-1 (2005). Tepelná ochrana budov: Část 1: Terminologie. Praha: Český normalizační institut, 2005.

•

ČSN 73 0540-2 (2011). Tepelná ochrana budov: Část 2: Požadavky. Praha: Český normalizační institut, 2011.

•

ČSN 73 0540-3 (2005). Tepelná ochrana budov: Část 3: Návrhové hodnoty veličin. Praha: Český normalizační institut, 2005.

•

ČSN 73 0540-4 (2005). Tepelná ochrana budov: Část 4: Výpočtové metody. Praha: Český normalizační institut, 2005.

•

ČSN EN 13829 Tepelné chování budov – stanovení průvzdušnosti budov – tlaková metoda. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011, 53 s. 65

Internetové zdroje: •

Domesi.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:

•

Tfh.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:

•

Awik.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:

•

Cestap.eu [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:

•

Alfahaus.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:

•

Ecomodula.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:


drevostavba/> •

Awik.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:

•

Awik.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladba stěny. Dostupné z WWW:

•

Blowertest.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Vyvíječ kouře Slight fogger. Dostupné z WWW:

•

Meteostanice.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Termický anemometr s teleskopickou

sondou.

Dostupné

z WWW:

•

Kudelka.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Podklady k produktům od firmy

KLH

Massivholz

GmbH.

Dostupné

z WWW:

•

Klh.at [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Technické údaje k produktům od firmy

KLH

Massivholz

GmbH.

Dostupné

z WWW:



66

•

Novatop-systems.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Tloušťky vyráběných panelů.

Dostupné

z

WWW:


content/uploads/NOVATOP_brozura.pdf> •

Novatop-systems.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Skladby stěn. Dostupné

z

WWW:


content/uploads/KS_NOVATOP_print.pdf> •

Karban.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník řeziva. Dostupné z WWW:

•

Stasa.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník OSB desek. Dostupné z WWW:

•

Isover.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník izolace ISOVER FASSIL. Dostupné z WWW:

•

Isover.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník izolace ISOVER TF PROFI. Dostupné z WWW:

•

Isover.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník izolace ISOVER UNI 4. Dostupné z WWW:

•

Isover.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník izolace ISOVER EPS 70F. Dostupné z WWW:

•

Sadrokarton.eu [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník sádrokartonových desek RIGIPS. Dostupné z WWW:

•

cemix.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník šlechtěných omítek CEMIX TRB Dostupné z WWW:

•

e-shop.juta.cz [online]. 2012 [cit. 2012-05-24] Ceník parozábrany JUTAFOL

REFLEX

N150.

Dostupné

z

WWW:


shop.juta.cz/index.php?page=1&vyr=JFN150REF>

67

13 Seznam obrázků •

Obr.1: Systém balloon-frame (Štefko aj., 2009)

14

•

Obr.2: Systém platform-frame (Štefko aj., 2009)

14

•

Obr.3: Blower door instalovaný do dveřního otvoru vybavený elektronickou řídící jednotkou napojenou na PC (Novák, 2008)

18

•

Obr.4: Vyvíječ kouře BlowerDoor SlightFogger (zdroj: blowertest.cz)

19

•

Obr.5:

Termický

anemometr

s teleskopickou

sondou

(zdroj:

www.meteostanice.cz) •

19

Obr.6: Rohové spoje používané u roubených staveb – a) vazba rohu bez zhlaví s úplným přeplátováním s tyčkou, b) vazba rohu částečným rybinovitým přeplátováním (Havířová, 2006)

21

•

Obr.7: Systém spojů roubených staveb v ložní spáře (Štefko aj., 2009)

22

•

Obr.8: Systém spojů srubových staveb v ložní spáře (Štefko aj., 2009)

25

•

Obr. 9: Příklad 3, 5 a 7 – vrstvého KLH panelu (zdroj: www.klh.at)

27

•

Obr.10: Vyráběné tloušťky panelů NOVATOP (zdroj: www.novatopsystems.cz)

28

•

Obr.11: Průběh prostupu tepla konstrukcí

30

•

Obr.12: Skladba stěny od firmy Domesi (zdroj: www.domesi.cz)

32

•

Obr.13: Rozdělení na segmenty

33

•

Obr.14: Skladba stěny od firmy THT dřevěné skeletové domy s.r.o.(zdroj: www.tfh.cz)

•

36

Obr.15: Skladba stěny AWIK EKO od firmy AWIK House Production, s.r.o. (zdroj: www.awik.cz)

•

37

Obr.16: Skladba stěny PREMIUM od firmy CESTAP, s.r.o. (zdroj: www.cestap.eu)

•

38

Obr.17: Skladba stěny ALFA DIFU od firmy ALFAHAUS, s.r.o. (zdroj: www.alfahaus.cz)

•

Obr.18:

Skladba

39 stěny

ALFA

PLUS

od

firmy

ALFAHAUS,

(zdroj: www.alfahaus.cz) •

Obr.19:

Skladba

stěny

(zdroj: www.cestap.eu)

s.r.o. 40

STANDARD

od

firmy

CESTAP,

s.r.o. 41

68

•

Obr.20:

Skladba

stěny

STANDARD

od

firmy

AWIK,

s.r.o.(zdroj:

www.awik.cz)

42

•

Obr.21: Skladba stěny CLASSIC od firmy AWIK, s.r.o. (zdroj: awik.cz)

43

•

Obr.22:

Skladba

stěny

od

firmy

ECOMODULA,

s.r.o.

www.ecomodula.cz) •

(zdroj: 44

Obr.23: Skladby stěn s dodatečným zateplením, a) vrstva tepelné izolace s dřevěným obkladem, b) vrstva tepelné izolace s další roubenou vrstvou (Havířová, 2006)

•

Obr.24: Skladba zateplené roubené stěny s dřevěným obkladem na vnitřní straně (Havířová, 2006)

•

47

47

Obr.25: Skladba stěny z dvojité vrstvy z dřevěných trámů, mezi kterými je vrstva tepelné izolace (Havířová, 2006)

48

•

Obr.26: Skladba stěny masivní dřevostavby s použitím KLH panelu

52

•

Obr.27: Skladba stěny masivní dřevostavby s použitím NOVATOP panelu (zdroj: www.novatop-system.cz)

53

•

Obr.28: Vlastní návrh porovnávané difúzně otevřené konstrukce

54

•

Obr.29: Vlastní návrh porovnávané difúzně uzavřené konstrukce

55

•

Obr.30: Vlastní návrh porovnávané roubené konstrukce

56

•

Obr.31: Vlastní návrh porovnávané novodobé masivní konstrukce systému NOVATOP

57

69

14 Seznam tabulek •

Tab.1: Hodnoty doporučené celkové intenzity výměny vzduchu z ČSN 73 0542-2.

•

Tab.2: Návrhové hodnoty součinitele tepelné vodivosti používané pro potřeby této práce

• • • •

20

31

Tab.3: Náklady na materiál zhotovení 1m2 plochy stěny dif. otevřené konstrukce 54 2 Tab.4: Náklady na materiál na zhotovení 1m plochy stěny dif. uzavřené konstrukce 55 2 Tab.5: Náklady na materiál zhotovení 1m plochy stěny roubené kce 56 2 Tab.6: Náklady na materiál zhotovení 1m plochy stěny ze systému NOVATOP

57

•

Tab.7: Spotřeba dřeva u jednotlivých konstrukčních materiálů

58

•

Tab.8 : Použité materiály s jejich cenami a uvedenými zdroji

58

•

Tab.9: Náklady na materiál při zhotovení 1m2 obvodového pláště

59

70

15 Přílohy Výpočty součinitele prostupu tepla U TFH dřevěné skeletové domy s.r.o. - difúzně otevřená konstrukce ze strany 36 Dolní mezní odpor: f f f 1 = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,3075) = 0,452 (0,625 x 0,3075) A A (0,06 x 0,3075) f 0,096 A (0,625 x 0,3075) 0,06 0,16 0,015 0,06 0,0125 R =R = + + + + = 4, N6VM (56 7)/9 0,046 0,041 0,15 0,041 0,22 0,06 0,16 0,015 0,06 0,0125 R = + + + + = 6, 4N;O (56 7)/9 0,046 0,18 0,15 0,18 0,22 f =f =

f f f 0,452 0,096 0,452 1 = + + = + + = 0,1682 R R R 6,8270 2,6834 6,8270 R′ =′> = 3,
,C

f

,C

R

=f

,C

,C

+

,C

,C

=

f R

,C ,C

+

f ,C R ,C

A ,C (0,22 x 0,2825) = = 0,452 AC (0,22 x 0,625)

(0,22 x 0,06) = 0,096 (0,22 x 0,625) 0,22 = R ,C = = 5,3659 (mC K)/W 0,041

71

R

,C

=

1 f = RC R

d-):+ 0,22 = = 1,2222 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,C ,C

+

f R

,C ,C

+

f ,C 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,2470 (mC K)/W R ,C 5,3659 1,2222 5,3659

R C = 4,0483(mC K)/W

R′′ = 0,04 +

0,06 0,015 0,0125 + 4,0483 + + + 0,13 0,046 0,15 0,22

=′′> = 3, 4V<3 (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?V6 9/(56 7)

AWIK House Production, s.r.o. - difúzně otevřená konstrukce ze strany 37 Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,2905) = 0,452 A (0,625 x 0,2905) A (0,06 x 0,2905) f 0,096 A (0,625 x 0,2905) 0,06 0,16 0,018 0,04 0,0125 R =R = + + + + = 4, ;;<6 (56 7)/9 0,046 0,041 0,15 0,041 0,34 0,06 0,16 0,018 0,04 0,0125 R = + + + + = 6, 3V66 (56 7)/9 0,046 0,18 0,15 0,18 0,34 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,1799 R′ R R R 6,3392 2,5722 6,3392

72

=′> = 3, 33VN (56 7)/9 Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R @H f 1 = RC R f

,C

f

,C

=f

R

,C

R

,C

,C

+

,C

,C

=

f R

,C

+

,C

f ,C R ,C

A ,C (0,2 x 0,2825) = = 0,452 (0,2 x 0,625) AC

(0,2 x 0,06) = 0,096 (0,2 x 0,625) 0,2 = R ,C = = 4,8780 (mC K)/W 0,041 =

1 f = RC R

d-):+ 0,2 = = 1,1111 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,C ,C

+

f R

,C ,C

+

f ,C 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,2717 (mC K)/W R ,C 4,8780 1,1111 4,8780

R C = 3,6802 (mC K)/W

R′′ = 0,04 +

0,06 0,018 0,0125 + 3,6802 + + + 0,13 0,046 0,15 0,34

=′′> = 3, ;??; (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?NO 9/(56 7)

73

CESTAP, s.r.o. - Centrum stavebních prací – difúzně otevřená konstrukce ze strany 38 Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,385) = = 0,452 A (0,625 x 0,385) A (0,06 x 0,385) f = 0,096 A (0,625 x 0,385) 0,02 0,04 0,12 0,15 0,12 0,15 0,04 0,015 R =R = + + + + + + + 0,18 0,217 0,041 0,34 0,041 0,34 0,217 0,34 = V, 63<< (56 7)/9 0,02 0,04 0,12 0,15 0,12 0,15 0,04 0,015 R = + + + + + + + 0,18 0,18 0,18 0,34 0,18 0,34 0,18 0,34 = 6, N?3O (56 7)/9 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,1586 R′ R R R 7,2599 2,8154 7,2599 =′> = 4, ;MO3 (56 7)/9 Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R @H 1 f = RC R f

,C

f

,C

=f

R

,C

R

,C

,C

+

,C

,C

=

f R

,C ,C

+

f ,C R ,C

A ,C (0,08 x 0,2825) = = 0,452 AC (0,08 x 0,625)

(0,08 x 0,06) = 0,096 (0,08 x 0,625) 0,08 = R ,C = = 0,3687 (mC K)/W 0,217 =

d-):+ 0,08 = = 0,4444 (mC K)/W λ-):+ 0,18 74

1 f = RC R

,C

+

,C

f R

,C

+

,C

f ,C 0,452 0,096 0,452 = + + = 2,6679 (mC K)/W R ,C 0,3687 0,4444 0,3687

R C = 0,3748 (mC K)/W f 1 = RD R f

,D

f

,D

=f

R

,D

R

,D

,D

+

,D

,D

=

f R

,D

+

,D

f ,D R ,D

A ,D (0,24 x 0,2825) = = 0,452 (0,24 x 0,625) AD

(0,24 x 0,06) = 0,096 (0,24 x 0,625) 0,24 = R ,D = = 5,8537 (mC K)/W 0,041 =

1 f = RD R

d-):+ 0,24 = = 1,3333 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,D ,D

+

f R

,D ,D

+

f ,D 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,2264 (mC K)/W R ,D 5,8537 1,3333 5,8537

R D = 4,4163(mC K)/W

R′′ = 0,04 +

0,02 0,045 + 0,3748 + 4,4163 + + 0,13 0,18 0,34

=′′> = 3, 6MO4 (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?VO 9/(56 7)

75

ALFAHAUS, s.r.o. – difúzně otevřená konstrukce ze strany 39 Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,294) = 0,452 A (0,625 x 0,294) A (0,06 x 0,294) f 0,096 A (0,625 x 0,294) 0,009 0,06 0,16 0,0125 0,04 0,0125 R =R = + + + + + 0,8 0,046 0,041 0,34 0,041 0,34 = 4, 64V6 (56 7)/9 0,009 0,06 0,16 0,0125 0,04 0,0125 R = + + + + + = 6, 3MM6 (56 7)/9 0,8 0,046 0,18 0,34 0,18 0,34 f =f =

f f f 0,452 0,096 0,452 1 = + + = + + = 0,1826 R R R 6,2672 2,5002 6,2672 R′ =′> = 3, OV3; (56 7)/9 Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R @H 1 f = RD R f

,D

f

,D

=f

R

,D

R

,D

,D

+

,D

,D

=

f R

,D

+

,D

f ,D R ,D

A ,D (0,2 x 0,2825) = = 0,452 AD (0,2 x 0,625)

(0,2 x 0,06) = 0,096 (0,2 x 0,625) 0,2 = R ,D = = 4,8780 (mC K)/W 0,041 =

f 1 = RD R

d-):+ 0,2 = = 1,1111 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,D ,D

+

f R

,D ,D

+

f ,D 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,2717 (mC K)/W R ,D 4,8780 1,1111 4,8780 76

R D = 3,6802(mC K)/W

R′′ = 0,04 +

0,009 0,06 0,025 + + 3,6802 + + 0,13 0,8 0,046 0,34

=′′> = 3, 6;<; (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?NV 9/(56 7)

ALFAHAUS, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce ze strany 40 Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,334) = 0,452 A (0,625 x 0,334) A (0,06 x 0,334) f 0,096 A (0,625 x 0,334) 0,009 0,10 0,0125 0,16 0,04 0,0125 R =R = + + + + + = 4, 4V?4 (56 7)/9 0,8 0,04 0,34 0,041 0,217 0,34 0,009 0,10 0,0125 0,16 0,04 0,0125 R = + + + + + = ;, 4<3< (56 7)/9 0,8 0,04 0,34 0,18 0,18 0,34 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,1615 R′ R R R 6,6716 3,6959 6,6716 =′> = 4, ?<6< (56 7)/9 77

Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R + R @H 1 f = RE R f

,E

f

,E

=f

R

,E

R

,E

,E

+

,E

,E

=

f R

,E

+

,E

f ,E R ,E

A ,E (0,16 x 0,2825) = = 0,452 AE (0,16 x 0,625)

(0,16 x 0,06) = 0,096 (0,16 x 0,625) 0,16 = R ,E = = 3,9024 (mC K)/W 0,041 =

1 f = RE R

d-):+ 0,16 = = 0,8889 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,E

+

,E

f R

,E

+

,E

f ,E 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,3397 (mC K)/W R ,E 3,9024 0,8889 3,9024

R E = 2,9442(mC K)/W 1 f = R R f

,

f

,

=f

R

,

R

,

,

+ ,

=

,

f R

,

+ ,

f, R ,

A , (0,04 x 0,2825) = = 0,452 A (0,04 x 0,625)

(0,04 x 0,06) = 0,096 (0,04 x 0,625) 0,04 =R , = = 0,1843 (mC K)/W 0,217 =

1 f = R R

d-):+ 0,04 = = 0,2222 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,

+ ,

f R

,

+ ,

f, 0,452 0,096 0,452 = + + = 5,3371 (mC K)/W 0,1843 0,2222 0,1843 R ,

R = 0,1874(mC K)/W

78

R′′ = 0,04 +

0,009 0,1 0,025 + + + 2,9442 + 0,1874 + 0,13 0,8 0,04 0,34

=′′> = 3, NN4O (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?44 9/(56 7)

CESTAP, s.r.o. – Centrum stavebních prací – difúzně uzavřená konstrukce ze strany 41 Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,2915) = 0,452 A (0,625 x 0,2915) A (0,06 x 0,2915) f 0,096 A (0,625 x 0,2915) 0,0015 0,10 0,015 0,12 0,04 0,015 R =R = + + + + + = 3, VM?; (56 7)/9 0,8 0,04 0,34 0,041 0,217 0,34 0,0015 0,10 0,015 0,12 0,04 0,015 R = + + + + + = ;, OV<M (56 7)/9 0,8 0,04 0,34 0,18 0,18 0,34 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,1862 R′ R R R 5,7013 3,4790 5,7013 =′> = 3, ;V?< (56 7)/9 79

Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R + R @H 1 f = RE R f

,E

f

,E

=f

R

,E

R

,E

,E

+

,E

,E

=

f R

,E

+

,E

f ,E R ,E

A ,E (0,12 x 0,2825) = = 0,452 AE (0,12 x 0,625)

(0,12 x 0,06) = 0,096 (0,12 x 0,625) 0,12 = R ,E = = 3,0000 (mC K)/W 0,04 =

1 f = RE R

d-):+ 0,12 = = 0,6667 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,E

+

,E

f R

,E

+

,E

f ,E 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,4453 (mC K)/W R ,E 3,0000 0,6667 3,0000

R E = 2,2455(mC K)/W 1 f = R R f

,

f

,

=f

R

,

R

,

,

+ ,

=

,

f R

,

+ ,

f, R ,

A , (0,04 x 0,2825) = = 0,452 A (0,04 x 0,625)

(0,04 x 0,06) = 0,096 (0,04 x 0,625) 0,04 =R , = = 0,1843 (mC K)/W 0,217 =

f 1 = R R

d-):+ 0,04 = = 0,2222 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,

+ ,

f R

,

+ ,

f, 0,452 0,096 0,452 = + + = 5,3371 (mC K)/W R , 0,1843 0,2222 0,1843

R = 0,1874(mC K)/W

80

R′′ = 0,04 +

0,0015 0,1 0,03 + + + 2,2455 + 0,1874 + 0,13 0,8 0,04 0,34

=′′> = 3, ?<;M (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?N< 9/(56 7)

AWIK House Production, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce STANDARD ze strany 42 Dolní mezní odpor: f f f 1 = + + R R R R′ A (0,2825 x 0,2845) = = 0,452 A (0,625 x 0,2845) A (0,06 x 0,2845) f = 0,096 A (0,625 x 0,2845) 0,06 0,012 0,16 0,04 0,0125 R =R = + + + + = 3, O6NM (56 7)/9 0,049 0,15 0,041 0,217 0,34 0,06 0,012 0,16 0,04 0,0125 R = + + + + = 6, O36O (56 7)/9 0,049 0,15 0,18 0,18 0,34 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,2057 R′ R R R 5,4280 2,4524 5,4280 =′> = O, N4?V (56 7)/9

81

Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R + R @H 1 f = RD R f

,D

f

,D

=f

R

,D

R

,D

,D

+

,D

,D

=

f R

,D

+

,D

f ,D R ,D

A ,D (0,16 x 0,2825) = = 0,452 AD (0,16 x 0,625)

(0,16 x 0,06) = 0,096 (0,16 x 0,625) 0,16 = R ,D = = 3,9024 (mC K)/W 0,041 =

f 1 = RD R

d-):+ 0,16 = = 0,8889 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,D

+

,D

f R

,D

+

,D

f ,D 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,3397 (mC K)/W R ,D 3,9024 0,8889 3,9024

R D = 2,9442(mC K)/W 1 f = RE R f

,E

f

,E

=f

R

,E

R

,E

,E

+

,E

,E

=

f R

,E

+

,E

f ,E R ,E

A ,E (0,04 x 0,2825) = = 0,452 AE (0,04 x 0,625)

(0,04 x 0,06) = 0,096 (0,04 x 0,625) 0,04 = R ,E = = 0,1843 (mC K)/W 0,217 =

1 f = RE R

d-):+ 0,04 = = 0,2222 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,E ,E

+

f R

,E ,E

+

f ,E 0,452 0,096 0,452 = + + = 2,8846 (mC K)/W R ,E 0,1843 0,2222 0,1843

R E = 0,3467(mC K)/W

82

R′′ = 0,04 +

0,06 0,012 0,0125 + + 2,9442 + 0,3467 + + 0,13 0,049 0,15 0,34

=′′> = O, NM66 (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, 6MV 9/(56 7)

AWIK House Production, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce CLASSIC ze strany 43 Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,2455) = 0,452 A (0,625 x 0,2455) A (0,06 x 0,2455) f 0,096 A (0,625 x 0,2455) 0,06 0,012 0,12 0,04 0,0125 R =R = + + + + = O, O36O (56 7)/9 0,049 0,15 0,041 0,217 0,34 0,06 0,012 0,12 0,04 0,0125 R = + + + + = 6, 6;M? (56 7)/9 0,049 0,15 0,18 0,18 0,34 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,2461 R′ R R R 4,4524 2,2301 4,4524 =′> = O, M4;V (56 7)/9 83

Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R + R @H 1 f = RD R f

,D

f

,D

=f

R

,D

R

,D

,D

+

,D

,D

=

f R

,D

+

,D

f ,D R ,D

A ,D (0,12 x 0,2825) = = 0,452 AD (0,12 x 0,625)

(0,12 x 0,06) = 0,096 (0,12 x 0,625) 0,12 = R ,D = = 2,9268 (mC K)/W 0,041 =

1 f = RD R

d-):+ 0,12 = = 0,6667 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,D

+

,D

f R

,D

+

,D

f ,D 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,4529 (mC K)/W R ,D 2,9268 0,6667 2,9268

R D = 2,2082(mC K)/W 1 f = RE R f

,E

f

,E

=f

R

,E

R

,E

,E

+

,E

,E

=

f R

,E

+

,E

f ,E R ,E

A ,E (0,04 x 0,2825) = = 0,452 AE (0,04 x 0,625)

(0,04 x 0,06) = 0,096 (0,04 x 0,625) 0,04 = R ,E = = 0,1843 (mC K)/W 0,217 =

f 1 = RE R

d-):+ 0,04 = = 0,2222 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,E ,E

+

f R

,E ,E

+

f ,E 0,452 0,096 0,452 = + + = 2,8846 (mC K)/W R ,E 0,1843 0,2222 0,1843

R E = 0,3467(mC K)/W

84

R′′ = 0,04 +

0,06 0,012 0,0125 + + 2,2082 + 0,3467 + + 0,13 0,049 0,15 0,34

=′′> = O, M446 (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, 6O4 9/(56 7)

ECOMODULA, s.r.o. – difúzně uzavřená konstrukce ze strany 44 Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2825 x 0,3845) = = 0,452 A (0,625 x 0,3845) A (0,06 x 0,3845) f = 0,096 A (0,625 x 0,3845) 0,2 0,012 0,16 0,0125 R =R = + + + = N, ?MMN (56 7)/9 0,049 0,15 0,041 0,34 0,2 0,012 0,16 0,0125 R = + + + = 3, MNV; (56 7)/9 0,049 0,15 0,18 0,34 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,1305 R′ R R R 8,1008 5,0873 8,1008 =′> = V, 44O< (56 7)/9 85

Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R @H 1 f = RD R f

,D

f

,D

=f

R

,D

R

,D

,D

+

,D

,D

=

f R

,D

+

,D

f ,D R ,D

A ,D (0,16 x 0,2825) = = 0,452 AD (0,16 x 0,625)

(0,16 x 0,06) = 0,096 (0,16 x 0,625) 0,16 = R ,D = = 3,9024 (mC K)/W 0,041 =

f 1 = RD R

d-):+ 0,16 = = 0,8889 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,D ,D

+

f R

,D ,D

+

f ,D 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,3397 (mC K)/W R ,D 3,9024 0,8889 3,9024

R D = 2,9442(mC K)/W

R′′ = 0,04 +

0,2 0,012 0,0125 + + 2,9442 + + 0,13 0,049 0,15 0,34

=′′> = V, ;?64 (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?;O9/(56 7)

86

Výpočet vlastního návrhu dif. otevřené konstrukce ze strany 54

Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R A (0,2852 x 0,2455) = 0,452 (0,625 x 0,2455) A A (0,06 x 0,2455) f 0,096 (0,625 x 0,2455) A 0,008 0,05 0,12 0,015 0,04 0,0125 R =R = + + + + + = 4, 6?V? (56 7)/9 0,8 0,036 0,035 0,15 0,035 0,22 0,008 0,05 0,12 0,015 0,04 0,0125 R = + + + + + = ;, ;436 (56 7)/9 0,8 0,036 0,18 0,15 0,035 0,22 f =f =

1 f f f 0,452 0,096 0,452 = + + = + + = 0,1739 R′ R R R 6,2171 3,3652 6,2171 =′> = 3, VO
,D

f

,D

=f

R

,D

R

,D

,D

+

,D

,D

=

f R

,D

+

,D

f ,D R ,D

A ,D (0,12 x 0,2825) = = 0,452 AD (0,12 x 0,625)

(0,12 x 0,06) = 0,096 (0,12 x 0,625) 0,12 = R ,D = = 3,4286 (mC K)/W 0,035 =

1 f = RD R

d-):+ 0,12 = = 0,6667 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,D ,D

+

f R

,D ,D

+

f ,D 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,4077 (mC K)/W R ,D 3,4286 0,6667 3,4286

R D = 2,4528(mC K)/W 87

1 f = R R f

,

f

,

=f

R

,

R

,

,

+ ,

=

,

f R

,

+ ,

f, R ,

A , (0,04 x 0,2825) = = 0,452 A (0,04 x 0,625)

(0,04 x 0,06) = 0,096 (0,04 x 0,625) 0,04 =R , = = 1,1429 (mC K)/W 0,035 =

1 f = R R

d-):+ 0,04 = = 0,2222 (mC K)/W λ-):+ 0,18 ,

+ ,

f R

,

+ ,

f, 0,452 0,096 0,452 = + + = 1,2230 (mC K)/W 1,1429 0,2222 1,1429 R ,

R = 0,8177(mC K)/W

R′′ = 0,04 +

0,008 0,05 0,015 0,0125 + + 2,4528 + + 0,8177 + + 0,13 0,8 0,036 0,15 0,22

=′′> = O, <<46 (56 7)/9

Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, ?< 9/(56 7)

88

Výpočet vlastního návrhu dif. uzavřené konstrukce ze strany 55

Dolní mezní odpor: f f f 1 = + + R R R R′

f =f =

A (0,2852 x 0,27) = (0,625 x 0,27) A

A A

f

(0,06 x 0,27) (0,625 x 0,27)

R =R = R =

0,452

0,096

0,005 0,05 0,0125 0,16 0,0125 + + + + = 3,
0,005 0,05 0,0125 0,16 0,0125 + + + + = 6, 6<MN (56 7)/9 0,8 0,039 0,22 0,18 0,22

f f f 0,452 0,096 0,452 1 = + + = + + = 0,1932 R R R 5,9734 2,2908 5,9734 R′ =′> = 3, ?VON (56 7)/9 Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R + R @H 1 f = RE R f

,E

=f

f

,E

=

,E

+

,E ,E

=

f R

,E ,E

+

f ,E R ,E

A ,E (0,16 x 0,2825) = = 0,452 AE (0,16 x 0,625)

(0,16 x 0,06) = 0,096 (0,16 x 0,625)

R

,E

=R

R

,E

=

,E

=

0,16 mC K = 4,5714 0,035 W

d-):+ 0,16 = = 0,8889 (mC K)/W λ-):+ 0,18 89

1 f = RE R

,E

+

,E

f R

,E

+

,E

f ,E 0,452 0,096 0,452 = + + = 0,3057 (mC K)/W R ,E 4,5714 0,8889 4,5714

R E = 3,2706(mC K)/W R′′ = 0,04 +

0,005 0,05 0,0125 0,0125 + + + 3,2706 + + 0,13 0,8 0,039 0,22 0,22

=′′> = O, NO63 (56 7)/9 Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, 6M 9/(56 7)

Výpočet vlastního návrhu roubené konstrukce ze strany 56 Tloušťka trámu = 240 mm koeficient pro roubenky = 0,98 d = 240 x 0,98 = 0,2352 m U=

1 Rsi + R1 +R2 +R3 + Rse 1

U= 0,04 +

,CD C ,BT

+

,BC , D

+

, C ,BT

+ 0,13

U = 0,20 W/(m2K)

90

Výpočet vlastního návrhu novodobé masivní konstrukce NOVATOP ze strany 57

Dolní mezní odpor: 1 f f f = + + R′ R R R

f =f =

A (0,2852 x 0,304) = (0,625 x 0,304) A

A A

f

(0,06 x 0,304) (0,625 x 0,304)

R =R = R =

0,452

0,096

0,005 0,12 0,124 0,04 0,015 + + + + = O,
0,005 0,12 0,124 0,04 0,015 + + + + = O, M463 (56 7)/9 0,8 0,039 0,18 0,18 0,22

f f f 0,452 0,096 0,452 1 = + + = + + = 0,2050 R R R 4,9831 4,0625 4,9831 R′ =′> = O, NVVM (56 7)/9 Horní mezní odpor: R′′ = R @A + RB + R C + R D + R E + R + R @H 1 f = RE R f

,E

f

,E

=f

,E

+

,E ,E

=

f R

,E ,E

+

f ,E R ,E

A ,E (0,04 x 0,2825) = = 0,452 AE (0,04 x 0,625)

(0,16 x 0,06) = 0,096 (0,16 x 0,625)

R

,E

=R

R

,E

=

,E

=

0,04 mC K = 1,1429 0,035 W

d-):+ 0,04 = = 0,2222 (mC K)/W λ-):+ 0,18 91

1 f = RE R

,E ,E

+

f R

,E ,E

+

f ,E 0,452 0,096 0,452 = + + = 1,2230 (mC K)/W R ,E 1,1429 0,2222 1,1429

R E = 0,8177(mC K)/W R′′ = 0,04 +

0,005 0,12 0,124 0,015 + + + 0,8177 + + 0,13 0,8 0,039 0,18 0,22

=′′> = O, N6NM (56 7)/9 Součinitel prostupu tepla U: U



2 R′ + R′′

Q = M, 6M 9/(56 7)

92