Mendelova univerzita v Brně

Mendelova univerzita v Brně Fakulta lesnická a dřevařská Ústav základního zpracování dřeva

Dřevostavba rámové konstrukce Diplomová práce

Vedoucí diplomové práce:

Vypracoval:

Doc. Dr. Ing. Zdeňka Havířová

Lukáš Vlach

Brno 2012

Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Dřevostavba rámové konstrukce“ vypracoval samostatně a použil pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona Č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s vyhláškou rektora 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………….. ………………………….

Chtěl bych touto cestou poděkovat vedoucí mé diplomové práce paní doc. Dr. Ing. Zdeňce Havířové, za ochotu, odbornou pomoc a poskytnutí cenných rad a připomínek. Především bych ale chtěl poděkovat svým rodičům za podporu, kterou mi během celého studia poskytovali.

Abstrakt: Jméno:

Lukáš Vlach

Název:

Dřevostavba rámové konstrukce

Cílem této diplomové práce je vypracování výrobní dokumentace pro plánovanou realizaci rodinného domu. Jedná se o dřevostavbu rámové konstrukce, která je zastřešena sedlovou střechou. Součástí práce je technická zpráva, dále popis jednotlivých kroků průběhu výstavby a výpis materiálu. Práce se také zabývá skladbou stěn a rozhodujících konstrukčních detailů. Skladby stěn obvodového pláště jsou posouzeny z hlediska prostupu tepla konstrukcí (součinitel prostupu tepla).

Klíčová slova: dřevostavba, rámová konstrukce, výrobní dokumentace, technická zpráva, součinitel prostupu tepla

Abstract: Name:

Lukáš Vlach

Titul of the work: Wooden house of frame construction

The aim of this thesis is to develop project documentation for the planned realization of the family house. It is a wooden frame construction, which is covered by saddle roof. The part of this thesis is a technical report, a description of each step during the construction and material list. The thesis also deals with the composition of the walls and crucial structural details. Compositions walls of building envelope are assessed according to heat transfer structures (heat passage coefficient).

Key words: wooden house, frame construction, production documentation, technical report, heat passage coefficient.

Obsah: 1

Úvod ........................................................................................................................ 8

2

Cíl práce .................................................................................................................. 9

3

Metodika ................................................................................................................ 10

4

Současný stav řešené problematiky ....................................................................... 11 4.1

Dřevo jako stavební materiál – využití dřeva ve stavbách ............................... 11

4.2

Současné konstrukční systémy dřevostaveb ..................................................... 11 4.2.1 Elementární stavby na bázi dřeva ...................................................... 12 Rámové konstrukce ....................................................................................... 12 Panelové konstrukce ...................................................................................... 13 Obestavěný prostor ........................................................................................ 14 4.2.2 Masivní stavby ze dřeva .................................................................... 16

5

Realizovaná stavba rámové konstrukce ................................................................ 17 5.1

Údaje o vlastníkovi (investorovi) ..................................................................... 17

5.2

Údaje o území a stavebním pozemku ............................................................... 17

5.3

Dispoziční řešení domu a účel stavby .............................................................. 19

5.4

Vazba stavby na okolní prostředí ..................................................................... 20

5.5

Předpokládaná doba výstavby .......................................................................... 20

6

Konstrukce rámové dřevostavby a její řešení ........................................................ 21

7

Výpočet prostupu tepla konstrukcí (obvodový plášť) ........................................... 24

8

7.1

Obvodová stěna ................................................................................................ 25

7.2

Strop nad podkrovím ........................................................................................ 29

7.3

Střecha .............................................................................................................. 32

7.4

Podlaha ............................................................................................................. 35

Technická zpráva – stavebně technické řešení ...................................................... 38 8.1

Popis průběhu výstavby .................................................................................... 44

9

Diskuze .................................................................................................................. 45

10

Závěr ...................................................................................................................... 46

11

Summary ............................................................................................................... 47

12

Seznam použitých zdrojů ...................................................................................... 48

13

Seznam obrázků, tabulek a grafů .......................................................................... 50

14

Přílohy ................................................................................................................... 51

1 Úvod Dřevo je materiál, který člověk používá od nepaměti a který je velmi silně spjat s historií člověka. Používání dřeva jako stavebního materiálu má v naší zemi, ač se to dnes nemusí zdát, staletou tradici. Dnešní pohled na dřevostavbu je zkreslený díky 40-ti leté éře socialismu, během které se prosazovaly stavby panelových domů, došlo k přerušení určité tradice a celkově bylo na dřevo nahlíženo jako na něco podřadného. V současné době pozorujeme pozitivní trend ve využívání dřeva ke stavebním účelům, který vede k pozvolnému nárůstu důvěry ke dřevěným stavbám. Stále je však co dohánět. Podíl staveb na bázi dřeva tvoří v České Republice jen něco přes 2 % všech staveb (přes 1000 domů ročně). Ve srovnání s některými státy je to značně malé číslo. V Německu je to 7 % (z toho v Bavorsku 70%), v Rakousku a Švýcarsku 10%, ve Velké Británii - Walesu 15 %, Skotsku 50 % (přitom na britských ostrovech jsou malé vlastní zdroje dřeva), ve Finsku, Norsku a Dánsku přes 60 %, v USA 65 % a v Kanadě dokonce 80 %. (Vaverka, Havířová, Jindrák, 2008) Dřevo je lehké, pevné, pružné, prodyšné a přitom výborně tepelně izoluje. Díky tomu, že dřevo provází člověka od počátků jeho existence, jsou dřevěné stavby podvědomě vnímány jako přátelštější. Dřevostavby poskytují dnes architektům díky novým metodám mnohem širší možnosti a výsledný návrh může působit velmi pozitivně a být zcela rovnoměrný zděným domům. Použití dřeva ve stavebnictví také dobře vyhovuje současným požadavkům na funkčnost a finanční dostupnost bydlení a udržitelnost výstavby z hlediska vyčerpatelnosti surovinových zdrojů. Průměrná dřevostavba totiž ušetří značné výdaje za energie, což je při stále stoupajících cenách důležitý faktor. Dřevostavby splňují i ta nejpřísnější kritéria tepelné izolace. V neposlední řadě je také bydlení v dřevěném domě šetrné k životnímu prostředí. Dřevo, které se vytváří v živém stromě, svým růstem redukuje množství CO2 v ovzduší a tím přispívá ke zlepšení životního prostředí. Dřevo je tedy obnovitelná surovina a jeho použití ve stavbě je méně energeticky náročné oproti materiálům vyráběných z neobnovitelných zdrojů. Tato práce by měla zlepšit povědomí o dřevostavbách a pomoci odstranit částečnou nedůvěru v tento typ staveb.

8

2 Cíl práce Cílem diplomové práce je vypracování výrobní dokumentace pro plánovanou realizaci rodinného domu. Jedná se o dřevostavbu rámové konstrukce. Dalším úkolem bude popis průběhu výstavby a výpis dřevěného materiálu rámové dřevostavby. Součástí práce bude také vytvořit technickou zprávu. V práci budou rozkresleny jednotlivé skladby konstrukcí a rozhodující konstrukční detaily. V závěru budou posouzeny skladby konstrukcí obvodového pláště výpočtem součinitele prostupu tepla U.

9

3 Metodika Práce je rozdělena na dvě části. První část, textová popisuje využití dřeva ve stavbách, dále je zde uvedeno rozdělení konstrukčních systémů dřevostaveb. Následují údaje o realizované stavbě včetně samotné konstrukce a jejího řešení. Obvodový plášť je posouzen z hlediska prostupu tepla konstrukcí. Výpočet je proveden v programu Teplo 2010. Další část práce se věnuje vypracování technické zprávy, která je doplněna popisem průběhu výstavby a celkovým výpisem materiálu, který je výstupem výrobní dokumentace. Výrobní dokumentace obsahuje výkresy základů, půdorysy obou pater, svislý řez dřevostavbou a jednotlivé pohledy. Další část výrobní dokumentace je tvořena výrobními výkresy jednotlivých stěn, stropů, podlahy a střechy, které jsou doplněny výpisy jednotlivých prvků. Dále je v dokumentaci zpracováno řešení rozhodujících konstrukčních detailů, jako je spojení rohu obvodové stěny a uložení stěny na základovou desku. Výkresy jsou zpracovány v programu Autocad (2D) a Cadwork (3D).

10

4 Současný stav řešené problematiky

4.1 Dřevo jako stavební materiál – využití dřeva ve stavbách Jako stavební materiál je dřevo v porovnání s jinými konstrukčními materiály hodnoceno všeobecně velmi pozitivně. Díky svým vlastnostem jako je například malá hustota, ale vysoká pevnost, lehká zpracovatelnost, nebo nízká tepelná vodivost je dřevo užíváno ve stavebnictví po celá staletí. (Havířová, 2006) Také nízká energetická náročnost při zpracování dává dřevu výhodu oproti ostatním materiálům. Dřevo řadíme mezi jedinou obnovitelnou surovinu, kterou lze využít ve stavebnictví pro realizaci plnohodnotných, až pětipodlažních staveb. Kvalitní, převážně jehličnaté dřevo je dnes ve stavbách používáno ve všech nosných konstrukcích. U rámových staveb se používá pro kostru dřevo třídy pevnosti C24, dřevinami bývají zpravidla smrk a jedle, vlhkost dřeva 12 % +/- 2% (Kolb, 2008). Podle potřeby může být dřevo použito jak pro vnitřní obklady stěn a stropů, tak na podlahy a dřevěná schodiště, která působí v interiéru velice příznivě. Díky moderním ochranným a nátěrovým hmotám na bázi přírodních olejů je využíváno i pro realizaci venkovních fasádních obkladů. Moderní materiály a konstrukční prvky, jako jsou například desky OSB, nebo lepené nosníky, umožňují i využití dřevní suroviny, která by jinak nemohla být použita pro nosné konstrukce. V dnešních dřevostavbách jsou dále užívány ekologicky nezávadné velkoplošné materiály. Kromě již zmiňovaných OSB desek jsou to dále například třískové a vláknité desky, překližky, vrstvené dřevo nebo například lehké desky z dřevité vlny. V dnešní době je nespočet druhů stavebních materiálů na bázi dřeva a je jen na zákazníkovi, který materiál si vybere a následně zabuduje do své stavby.

4.2 Současné konstrukční systémy dřevostaveb V dnešní době si stavebník může vybrat z několika možností provedení dřevostavby. Konečný výběr je ovlivněn dostupností materiálu, náročností montáže, konečnými vlastnostmi stavby a také cenovou náročností. V dřevěných stavbách se na základě konstrukce stěny rozlišují tyto tři konstrukční systémy: -

Elementární stavby na bázi dřeva

-

Skeletové stavby

-

Masivní stavby ze dřeva 11

4.2.1

Elementární stavby na bázi dřeva

Jedná se o stavby, které jsou sestavovány z jednotlivých přířezů jednotného profilu, které tvoří dřevěnou nosnou kostru stavby, která je ve skladbě doplněna dalšími konstrukčními materiály. Předchůdci těchto staveb byly stavby hrázděné. Jednalo se ovšem o poměrně pracný a finančně náročný systém. U hrázděných staveb se vyztužení provádělo za pomoci šikmých vzpěr, které tvořily část dřevěné kostry. Tato kostra plnila nosnou funkci stavby, zdivo zde bylo ze statického hlediska pouze jako výplň. Oproti tomu dnešní novodobé elementární stavby jsou vyztužovány pomocí opláštění velkoplošnými materiály, které jsou připevněny na dřevěnou rámovou kostru. Elementární stavby na bázi dřeva dělíme na stavby rámové, panelové a tzv. obestavěný prostor.

Rámové konstrukce Rámové konstrukce jsou nejběžnějším typem stavebního systému dřevostaveb. Jsou tvořeny nosnými dřevěnými prvky (stojkami) a překrytím těchto stojek velkoplošným materiálem z jedné nebo obou stran. Stojky umístěné ve vzdálenosti 600 – 625 mm od sebe působí staticky především ve vertikálním směru. Tyto nosné prvky jsou zespodu a shora připevněny na horní a spodní pas a tento celek tvoří rám, odtud název rámová konstrukce. Překrytí tohoto rámu velkoplošným materiálem působí staticky ve směru horizontálním a fixuje tak stojky proti vybočení do stran. Tím je rám dokonale tuhý ve všech směrech. (Růžička, 2008) Nosná konstrukce (pasy a stojky) jsou vyráběny převážně z hoblovaného a vysušeného řeziva a opláštění je tvořeno různými velkoplošnými materiály. Nejvíce používanými jsou desky OSB s velkými orientovanými třískami a sádrovláknité desky. Prostor mezi stojkami a deskami je vyplněn izolací, nejčastěji minerální vatou. Vnější stranu stěny tvoří termofasáda tvořená tepelnou izolací a omítkou, popřípadě jiným fasádním prvkem. Z vnitřní strany nosné konstrukce je používána tzv. instalační předstěna, což je prostor, kde jsou vedeny veškeré potřebné rozvody. Instalační předstěna je vyplněna izolací a interiérová vrstva je nejčastěji tvořena ze sádrokartonových desek. (www.drevostavitel.cz)

12

Obr. 1 Konstrukce rámové dřevostavby (www.fordaq.com)

Panelové konstrukce V porovnání s rámovými dřevostavbami jsou panelové konstrukce z velké části sestavovány ve výrobní hale, kde je na pracovním stole sestaven dřevěný rám. Vzniklý rám je následně opláštěn, mezi stojky se vloží vláknitá izolace a provedou se potřebné rozvody instalací, popřípadě se natáhne parozábrana. Také zde je vhodné použít instalační předstěnu. V další fázi se do připraveného rámu osadí okna, dveře, popřípadě se provede povrchová úprava stěny. Hotové panely (stěny), se za pomoci nákladní techniky dovezou na staveniště a osadí na předem připravenou základovou desku. Výhodou tohoto systému je rychlá výstavba na staveništi (v rámci několika dní). Nevýhoda je zapojení těžké techniky při manipulaci s panely a s tím spojená nutnost zpevněné cesty k místu staveniště. Je také možno zvolit střední cestu a sestavit pouze rámy jednostranně opláštěné, kde konečná kompletace proběhne na staveništi. Vždy je proto nutné zvážit optimální řešení k dané situaci.

13

Obr. 2 Konstrukce panelové dřevostavby (www. starcraftcustombuilders.com)

Obestavěný prostor Za nejvyšší stupeň prefabrikace při výrobě staveb ze dřeva lze považovat výrobu kompletních buněk – tzv. obestavěného prostoru, kdy se celý prostorový prvek připraví ve výrobní hale a transportuje se na staveniště, kde se osadí na předem připravenou konstrukci základů. Tyto systémy mohou být vytvářeny jako jednopodlažní, či vícepodlažní. (Vaverka, Havířová, Jindrák, 2008) Výhoda tohoto systému spočívá v příznivé ceně, variabilnosti a rychlosti výstavby. V naší zemi se ovšem tento druh výstavby příliš nezakotvil a zákazník mu ve většině případů nedůvěřuje.

4.2.2 Skeletové stavby Charakteristikou skeletových staveb je nosná konstrukce z prutových prvků, která je vytvořena v určité modulové síti. Tato konstrukce je dále doplněna plošnými konstrukčními prvky, které jsou na této konstrukci nezávislé a mají za úkol uzavírat vnitřní prostor. Dříve bývala konstrukce tvořena z dřevěných tyčových prvků, které jsou dnes stále častěji nahrazovány lepeným dřevem. Skeletová konstrukce umožňuje architektům navrhovat stavby s velkým otevřeným prostorem bez nutnosti dělení nosnými konstrukcemi. Umožňuje vytvářet otevřené části v obvodovém plášti s použitím velkých prosklených ploch, konstrukční prvky předsazené 14

před obvodový plášť i obvodový plášť zcela nezávislý na vlastní konstrukci. (Havířová, 2006) Dřevěné skeletové stavby se vyvinuly z hrázděných staveb, jejichž konstrukce se vyráběly v tesařských dílnách a následně se smontovaly na staveništi. Jedná se však o značně pracný a časově náročný postup, který se dnes již téměř nepoužívá. Dnešní skeletové stavby se liší oproti hrázděným především zjednodušením spojů a uspořádáním nosných prvků. Nosnou funkci opět přebírá samotný skelet, stěny mají funkci výplně a ochrany před venkovním prostředím. Základní rastr stavby bývá 600 mm a jeho násobky je tvořena modulová síť. Jako spojovací prostředky slouží často viditelné, přednostně také zapuštěné, a tím neviditelné, ocelové prvky nebo ojediněle také čisté spoje dřeva. (Kolb, 2008) Podle vzájemného uspořádání nosných prvků skeletu rozlišujeme pět nejběžnějších typů konstrukce skeletových staveb: -

Sloup a dvojitý nosník

-

Dvojitý sloup a nosník

-

Nosníky uložené na sloupech

-

Sloup a přilehlý nosník

-

Vidlicový sloup (Kolb, 2008)

Obr. 3 Novodobá skeletová stavba (www.kaspercz.cz)

15

4.2.2

Masivní stavby ze dřeva

Mezi masivní stavby ze dřeva řadíme zejména sruby a roubenky. Nosné části stěn jsou zde tvořeny z řeziva masivního průměru, nebo z opracovaných přířezů, které se vzájemně pojí do masivních desek skládáním, lepením, nebo vrstvením. Tyto stěny však nesplňují díky vysokým požadavkům na tepelnou ochranu budov požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla. Z toho důvodu se často nosná část stěny doplňuje o další tepelně - izolační vrstvu, případně dalšími potřebnými vrstvami podle typu konstrukce. Hlavní část nosného systému masivních staveb se skládá z nosného jádra, které je vytvořeno z masivního dřeva, nebo desek na bázi dřeva. Používá se výlučně jako plošně působící nosný systém. K přenosu zatížení proto dochází výztužnými tabulemi. Dalším společným znakem konstrukcí v rámci dřevěných masivních staveb je, že izolace se osazuje na nosnou konstrukci zvenku, tj. jako vnější izolační systém. (Kolb, 2008) Nejstarší masivní stavbou je stavba srubová. Novodobé masivní stavby, u kterých je nosná konstrukce stěny tvořena vrstvou masivního dřeva, nemusí být jenom stavby srubové. Dnes se stále častěji uplatňují systémy, ve kterých jsou vytvářeny masivní bloky pro nosné konstrukce stěn a stropů vrstvením, nebo skládáním jednotlivých přířezů, nebo vytvářením dutých lepených nosných prvků s vnitřní výplní izolačním materiálem. (Havířová, 2006)

Obr. 4 Srubová stavba (www.katalogsrubu.cz)

16

5 Realizovaná stavba rámové konstrukce Pro stavbu rodinného domu bude jako hlavní stavební materiál použito dřevo. Konkrétně se jedná o dřevostavbu rámové konstrukce. Důvody, které k tomu vedly, jsou zmiňovány v úvodu této práce. Jedná se však především o dobré konstrukční vlastnosti, suchou montáž, vynikající tepelně ochranné vlastnosti a vzhledem k tomu, že stavba bude realizována svépomocí, také jednoduchá konstrukce a rychlá výstavba. Vzhledem k tomu, že se stavba bude nacházet v sousedství běžných cihlových domů, je také důležitý vzhled dřevěné stavby, který je po dokončení téměř nerozeznatelný od okolní výstavby a dokonale s ní splývá.

5.1 Údaje o vlastníkovi (investorovi) Dřevostavba bude realizována převážně svépomocí za účelem ušetření co nejvíce finančních prostředků. Prostředky nutné k realizaci budou čerpány ze zdrojů manželů Vlachových.

Lukáš Vlach Družstevní 13 Ostopovice 664 49

Kateřina Vlachová Družstevní 13 Ostopovice 664 49

5.2 Údaje o území a stavebním pozemku Stavební pozemek se nachází na území Jihomoravského kraje v katastrálním území obce Střelice u Brna. Území je lokalizováno v lokalitě Žleby 2, která je připravena pro bytovou výstavbu. Celková výměra parcely činí 726 m2 (parcela č. 10, obr. 5), z toho zastavěná plocha bude tvořit 93 m2. Veškeré sítě se budou nacházet na hranicích pozemku. K pozemku také povede místní pozemní komunikace opatřená chodníkem a veřejným osvětlením. Pozemek je v katastru obce Střelice veden jako stavební pozemek. Nenachází se 17

v žádném chráněném území, ani neobsahuje žádné státem chráněné objekty. Pozemkem nevedou žádná pozemní vedení a nevyskytují se v něm žádná ochranná pásma.

Obr. 5 Označení stavebního místa v lokalitě Střelice, Žleby 2

18

Obr. 6 Detail označení stavebního místa v lokalitě Střelice, Žleby 2

5.3 Dispoziční řešení domu a účel stavby Rodinný dům je navržen jako 5 + 1 ve tvaru obdélníku o rozměrech 11,5 x 8,2 m. Hlavní vstup do domu je přes dva schody ze severní strany na úrovni 0,00 = 320 m n. m. Další vstup je z jižní strany, kde se nachází zahrada. Rodinný dům je navržen jako dvoupodlažní objekt s využitým podkrovím se sedlovou střechou. Na vstup v prvním nadzemním podlaží navazuje zádveří a na něj chodba vedoucí do jednotlivých místností a ke schodišti. Při dispozičním navrhování místností v domě byl brán ohled na základní zásady a návaznosti navrhování vnitřních prostor domu. Důležitá je orientace domu ke světovým stranám. Na jižní stranu, na které se předpokládají velké tepelné zisky a velké oslunění, jsou situovány obytné místnosti, tedy ty místnosti, ve kterých se v domě tráví většina času. Oproti tomu na severní stranu jsou situovány místnosti, které neplní obytnou funkci. Z důvodu nižší teploty a menšího zdroje přirozeného osvětlení je vhodné situovat na severní stranu záchod, zádveří a vstup. Na základě těchto zásad bylo navrhnuto následné dispoziční řešení rodinného domu. V prvním nadzemním podlaží se nachází na severní straně pokoj pro hosty, koupelna a 19

záchod (v jedné místnosti). Na jižní straně domu je kuchyň a obývací pokoj. Z obývacího pokoje je přímý přístup do jídelny a také ke dveřím vedoucím do zahrady. Z kuchyně, která je propojena s jídelnou, je vstup do spíže. Ve druhém nadzemním podlaží se potom nacházejí na jižní straně dva dětské pokoje s ložnicí (jižní strana), která je propojena s šatní místností. Dále je zde opět na severní straně koupelna a záchod v jedné místnosti a skladová místnost, do které je přístup z chodby. Komunikační propojení obou podlaží je navrženo levotočivým schodištěm, které se nachází na východní straně. Stavba bude zbudována svépomocí na vlastním pozemku za účelem stálého užívání pro jednu rodinu. Jedná se tedy o jednogenerační rodinný dům.

5.4 Vazba stavby na okolní prostředí Stavba bude realizována v obci Střelice u Brna v lokalitě Žleby 2 (Obr. 5). Lokalita je v územním plánu obce vedená jako stavební pozemek. Jedná se o část obce (v aktuální době pole), pro kterou místní zastupitelstvo rozhodlo, že bude určena pro výstavbu rodinných domů. Pozemek, kde bude řešená stavba realizována, je tedy jedna část z celkově určené plochy pro výstavbu. Vzhledem k tomu, že se jedná o dřevostavbu rámové konstrukce, která bude téměř vzhledově totožná s plánovanou okolní výstavbou, nedojde k problémům se včleněním stavby do okolního prostředí.

5.5 Předpokládaná doba výstavby Vzhledem k tomu, že stavba bude stavěna svépomocí, je obtížné odhadnout délku jejího trvání. Bude záležet zejména na časových možnostech investora – stavebníka. Nicméně zahájení stavby je plánováno na 03/2013 a plánované dokončení (stav, kdy bude možné se nastěhovat) na 04/2014. Je zamýšleno zbudovat nejdříve první nadzemní podlaží. Druhé podlaží bude následně uzpůsobováno k bydlení v době, kdy bude spodní podlaží již užíváno.

20

6 Konstrukce rámové dřevostavby a její řešení Obvodová stěna Pro rámové dřevostavby jsou charakteristické malé průřezy dřevěných profilů a malá vzdálenost nosných stojek. Celý nosný rám dřevostavby bude vytvořen z profilů stejných smrkových rozměrů o průřezu 60 x 180 cm. Nosné stěny budou tvořeny svislými stojkami, které budou rozmístěny v pravidelných osových vzdálenostech 625 mm. Stojky budou spojeny s horním a dolním vodorovným pasem na tupý sraz pomocí hřebíků. Do prostoru mezi stojky bude vložena tepelná izolace v podobě minerální vlny Rockwool Superrock. Stěna bude oboustranně opláštěná sádrovláknitou deskou Fermacell 15 mm, která má také ztužující funkci rámu. Stojky budou spojeny s opláštěním ve směru menšího průřezu rozměru stojky. Z vnitřní strany bude mezi dřevěný rám a sádrovláknitou desku vložena parozábrana Dörken Delta, která bude k rámu připevněna sponkami. Je nutno otvory po spojovacích prostředcích a napojení parozábrany důkladně zalepit páskou. Stěna obvodového pláště je tedy navržena jako difuzně uzavřená konstrukce. Z exteriérové strany pak stěnu uzavírá pěnový polystyren značky Basf EPS 100 NEO tloušťky 100 mm a termoomítka + lepidlová stěrka Baumit 7 mm. Celková tloušťka obvodové stěny včetně venkovního zateplovacího systému je 317 mm. Obvodová stěna s instalační předstěnou U každé dřevostavby, jejíž konstrukce je řešena, jako difuzně uzavřená je snahou co nejmenší porušení parozábrany. Tím se předejde možným budoucím problémům v podobě znehodnocení stavby. Kromě důkladného přelepení spár a otvorů po spojovacích prostředcích v parozábraně se dnes úspěšně používá instalační předstěna. Jedná se o tenkou stěnu ze strany interiéru, ve které se vedou instalační sítě a tím nedochází k porušení parozábrany a následnému snížení tepelně – izolačních parametrů obvodové stěny. Je sice nutno počítat s vyšší investicí do stavby, ale jsou to peníze, které se vrátí v podobě kvalitněji postavené dřevostavby a menší energetické náročnosti stavby. Proto i v tomto návrhu byla zvolena v místě nejčastějšího výskytu instalačních sítí, tedy v koupelně + WC a kuchyni, instalace vnitřní předstěny. Instalační předstěna tloušťky 40 mm, která se nachází v kuchyni je připevněna na obvodovou stěnu pomocí latí 40 x 50 mm a spojovacích prostředků, které tvoří rošt. V tomto roštu je zabudována tepelná izolace Rockwool tl. 40 mm a instalační sítě. V koupelně + WC je z technických důvodů použita instalační předstěna tloušťky 140 mm. Tloušťka stěny s instalační předstěnou v kuchyni je 357 mm, v koupelně + WC 457 mm.

21

Vnitřní nosná stěna V interiéru stavby se nachází vnitřní příčky, které dělíme na nosné a nenosné. Konstrukce vnitřních nosných příček je opět tvořena dřevěným rámem ze smrkového dřeva. Rozměry sloupků v rámu jsou 60 x 120 cm. Rám je oboustranně opláštěn sádrovláknitou deskou Fermacell tloušťky 15 mm a prostor mezi sloupy v rámu je vyplněn tepelnou a akustickou izolací Rockwool Superrock tloušťky 120 cm. V konečném stádiu je stěna oboustranně opatřena bílým nátěrem Primalex Plus, který je nanesen ve dvou vrstvách. Celková tloušťka vnitřní nosné stěny je tedy 150 cm. Vnitřní nenosná stěna U vnitřních nenosných příček se nepředpokládá takové zatížení, proto mohou být sloupky v rámu menší dimenze. V tomto návrhu byl zvolen rozměr příček 60 x 60 cm. Skladba stěny je stejná jako u nosné příčky, liší se pouze v již zmiňovaných rozměrech sloupků. Celková tloušťka vnitřní nenosné stěny je 90 cm.

Podlaha Konstrukce podlahy se skládá z několika vrstev. Nejspodnější vrstva je tvořena rostlým terénem, který je však nutné zhutnit, aby byla zajištěna dostatečná únosnost terénu pro následující stavbu. Na tuto vrstvu se nanese štěrkový podsyp, který má tloušťku 150 mm. Dále se provede podkladní betonová vrstva (C 16/20) tloušťky 50 mm za účelem vyrovnání plochy pod hlavní železobetonovou desku. Následuje zmiňovaná železobetonová deska (C 16/20) tloušťky 150 mm. Na tuto základovou desku je nanesena hydroizolace Fatrafol 810 tloušťky 0,8 mm. Je vyrobena z PVC a má za úkol chránit proti vodě a radonu. Je tedy nutné dbát na důkladné svaření spojů. Na hydroizolaci se položí polystyren Basf Styrodur 2800 C tloušťky 80 mm za účelem tepelně – izolační ochrany. Další vrstva se skládá z polyethylenové folie Gunnex, která má chránit proti vlhkosti. Následuje anhydritová směs tloušťky 50 mm která zajišťuje tepelně – akumulační vlastnosti podlahy. Pod konečnou laminátovou podlahou (dub 10 mm), je nutno vložit kročejovou izolaci Isofoam XPS tloušťky 4 mm. V koupelně + WC je horní vrstva tvořena keramickou dlažbou. Strop nad přízemím Stropu nad přízemím se skládá z trámů o rozměrech 60 x 240 mm. Opět se jedná o modulovou řadu 625 mm. Mezera mezi trámy je vyplněna tepelnou izolací Rockwool tloušťky 120 mm. Zbytek prostoru mezi trámy tvoří vzduchová dutina, která slouží jako zvuková izolace. Ze spodní strany je na stropních trámech připevněn rošt z latí o tloušťce 30 mm. Podhled stropu je opláštěn sádrovláknitými deskami Fermacell o tloušťce 15 mm, čímž 22

je zajištěna protipožární ochrana. Pohledová část stropu je opět opatřena dvěma vrstvami nátěru Primalex Plus. Z vrchní strany jsou na trámy položeny desky OSB, na kterých je hydroizolace Fatrafol 810, která brání pronikání vlhkosti do nosné konstrukce stropu. Dále se nachází vrstva polystyrenu Basf Styrodur 2800 C tloušťky 30 mm za účelem zvýšení tepelně – izolačních vlastností stropu. Na polystyren je položena PE folie Gunnex, která slouží jako ochranná vrstva před anhydritovou směsí. Tato směs má tloušťku 25 mm a slouží ke zvýšení zvukoizolačních schopností stropu. Na anhydritové směsi je izolace Isofoam XPS, tlumící kročejový hluk. Poslední vrstva je opět tvořena laminátovou podlahou v dubovém dezénu, nebo keramickou dlažbou tloušťky 10 mm. Celková tloušťka stropu je 353 mm. Strop nad podkrovím Skladba stropu nad podkrovím je jednodušší než skladba nad přízemím. Opět se vychází z trámových nosníků, které jsou v tomto případě kleštiny a mají rozměr 40 x 160 mm a jsou po celé tloušťce vyplněny tepelnou izolací Rockwool. Na nosné trámy je položena OSB deska tloušťky 18 mm, která má nesoucí funkci pro vrchní tepelnou izolaci Rockwool tloušťky 100 mm. Ze spodní strany je mezi roštem z latí (30 x 30) a kleštinami nutná parozábrana Dörken Delta, která brání v pronikání vlhkosti do dřeva. K roštu je připevněna sádrovláknitá deska Fermacell tloušťky 15 mm a vše je opět z interiérové strany překryto dvěma vrstvami nátěru Primalex Plus. Takto složená stropní konstrukce má výslednou tloušťku 343 mm. Střecha Skladba šikmého stropu sedlové střechy je podobná jako u vodorovných stěn. Je zde však rozdíl v požadavku na vyšší pevnost a tuhost konstrukce. Také je zde třeba eliminovat tepelné mosty, na což výška krokví obvykle nestačí. Proto byla zvolena dodatečná izolace ve formě roštu, který je připevněn ze spodu na krokve a do kterého je vložena další vrstva tepelné izolace Rockwool tloušťky 120 mm. Tepelná izolace je zakryta parozábranou Dörken Delta, na kterou je připevněn sádrovláknitá deska Fermacell tloušťky 15 mm. Poslední interiérovou vrstvu opět tvoří dvě vrstvy nátěru Primalex Plus. Na krokve (60 x 180) s izolací Rockwool je z exteriérové strany položeno podbití z prken tloušťky 22 mm. Následuje paropropustná folie Jutafol D 220 a dvě vrstvy latí s rozměry 50 x 30 mm. Jako střešní krytinu byly zvoleny tašky Bramac Natura v cihlové barvě. Celková tloušťka skladby střechy bez krytiny je 406 mm.

23

7 Výpočet prostupu tepla konstrukcí (obvodový plášť) Obvodový plášť řešené stavby bude posouzen z hlediska součinitele prostupu tepla stěnou U a kondenzace vodní páry v konstrukci Mc. Výpočet bude prováděn v programu Teplo 2010. Tepelný výpočet bude proveden u čtyř skladeb, ze kterých je složen obvodový plášť domu. Jedná se o obvodovou stěnu (bez instalační předstěny), podlahu, strop nad podkrovím a střechu. Je důležité, aby všechny skladby splňovali předepsané hodnoty normy. V případě nesplnění požadavku u jedné skladby je narušená celková tepelně izolační schopnost konstrukce a veškerá snaha může přijít vniveč. Proto je třeba posuzovat dřevostavbu jako celek a neopomenout žádnou její část. Dosažené výsledky součinitele prostupu tepla budou vyhodnoceny podle požadavků ČSN 730540 (2011). Skladba obvodového pláště je navržena jako difuzně uzavřená konstrukce. Stěna se tedy skládá z parozábrany, která je umístěna co nejblíže interiéru domu a brání prostupu vodní páry. Nebezpečí prostupu vodní páry stěnou spočívá v její kondenzaci, která vede ke snížení tepelné izolace a celkové degradaci dřevěné konstrukce dřevostavby. Žádná parozábrana ovšem nedokáže zabránit prostupu veškeré vlhkosti. Propustnost parozábrany je dána hodnotou difuzního odporu μ. Do výpočtu je také nutno zahrnout určité nepřesnosti v napojování spojů a možnost občasného proražení parozábrany spojovacím prostředkem. S faktem propustnosti určité vlhkosti je tedy nutno počítat a navrhovat správné skladby stěn. U difuzně uzavřené konstrukce je nutno volit skladbu tak, aby se difuzní odpor jednotlivých vrstev ve směru od interiéru postupně snižoval. Tím se zabezpečí přirozený odchod vlhkosti z konstrukce a nedochází k nebezpečné kondenzaci vody uvnitř stěny. Norma ČSN EN ISO 13788 povoluje množství zkondenzované vodní páry Mc pro sendvičové konstrukce dřevostaveb 0,1 kg/m2/rok, nebo 3 % plošné hmotnosti materiálu (nižší z hodnot). Toto množství je povoleno za předpokladu, že v další fázi roku dojde k jejímu odvětrání. Tedy roční bilance zkondenzované Mc a vypařené vodní páry Mev je Mc < Mev. Ve výpočtu obvodového pláště bude posouzeno množství zkondenzované vodní páry a výsledky budou doloženy grafy.

Vysvětlivky použitých zkratek: -

U

součinitel prostupu tepla [W/m2 * K]

-

R

tepelný odpor [m2 * K/W]

-

d

tloušťka materiálu [m]

-

λ

součinitel tepelné vodivosti [W/m * K]

-

c

měrná tepelná kapacita [J/kg * K] 24

-

ρ

objemová hmotnost materiálu [kg/m3]

-

Mi

faktor difuzního odporu

-

Mc

množství zkondenzované vodní páry [kg/m2/rok]

-

Mev

množství vypařitelné vodní páry [kg/m2/rok]

-

Du

korekce součinitele prostupu tepla [W/m2 * K]

-

Rsi

tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru [m2 * K/W]

-

Rse

tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru [m2 * K/W]

-

Psi

fázový posun teplotního kmitu [h]

7.1 Obvodová stěna

Obr. 7 Řez skladbou obvodové stěny

25

Tab. 1 Skladba obvodové stěny Číslo

Název

d

λ

c

ρ

Mi

1

Fermacell

0,0150

0,320

1000,0

1250,0

13,0

2

Dörken Delta-Sd

0,00005

0,170

1500,0

1100,0

100000

3

Rockwool Tectorock 035

0,1800

0,052

1000,3

128,8

1,5

4

Fermacell

0,0150

0,320

1000,0

1250,0

13,0

5

BASF EPS 100 NEO

0,1000

0,031

1250,0

18,0

45,0

6

Baumit lep. Stěrka W

0,0050

0,800

920,0

1300,0

18,0

7

Baumit-thermo extra

0,0020

0,090

850,0

220,0

8,0

Vstupní data výpočtu: Teplota vzduchu v exteriéru

-15,0°C

Teplota vzduchu v interiéru

20,6°C

Relativní vlhkost v exteriéru

55,0 %

Relativní vlhkost v interiéru

84,0 %

Korekce součinitele prostupu

0,038 W/m2 * K

Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi

0,13 m2 * K/W

Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse

0,04 m2 * K/W

Výsledky vyšetřování konstrukce: Tepelný odpor konstrukce

5,35 m2 * K/W

Součinitel prostupu tepla konstrukce

0,181 W/m2 * K

Fázový posun teplotního kmitu

9,6 h

Vnitřní povrchová teplota stěny

19,02°C

Množství zkondenzované vodní páry

0,004 kg/m2,rok

Množství vypařitelné vodní páry

1,369 kg/m2,rok

26

Vyhodnocení výsledků podle kritérií ČSN 730540 (2011) 1. Požadavek na součinitel prostupu tepla (čl. 5.2 v ČSN 730540-2) Požadavek: Up

0,30 W/m2 * K

Vypočtená hodnota: U

0,18 W/m2 * K U < Up ... POŽADAVEK JE SPLNĚN

2. Požadavky na šíření vlhkosti konstrukcí (čl. 6.1 a 6.2 v ČSN 730540-2) Požadavky: a) Kondenzace vodní páry nesmí ohrozit funkci konstrukce. b) Roční množství kondenzátu musí být nižší než roční kapacita odparu. c) Roční množství kondenzátu Mc, musí být nižší než 0,1 kg/m2/rok, nebo 3% plošné hmotnosti materiálu (nižší z hodnot). Limit pro max. množství kondenzátu odvozený z minimální plošné hmotnosti materiálu v kondenzační zóně činí: 0,054 kg/m2/rok (materiál: BASF EPS 100 NEO) Roční množství zkondenzované vodní páry Mc

0,0044 kg/m2/rok

Roční množství odpařitelné vodní páry Me

1,3693 kg/m2/rok

Mc < Me → 0,0044 < 1,3693 ... POŽADAVEK JE SPLNĚN Mc < Mcp → 0,0044 < 0,054 ... POŽADAVEK JE SPLNĚN

27

Graf č.1 rozložení tlaků vodní páry v konstrukci obvodové stěny Z uvedeného grafu je vidět, že v konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci vodní páry.

28

7.2 Strop nad podkrovím

Obr. 8 Řez skladbou stropu nad podkrovím

Tab. 2 Skladba stropu nad podkrovím Číslo

Název

d

λ

c

ρ

Mi

1

Fermacell

0,0150

0,220

1060,0

750,0

9,0

2

Dřevěný rošt

0,3000

1,660

1082,0

20,3

0,033

3

Dörken Delta-Sd

0,00005

0,170

1500,0

1100,0

100000

4


0,1800

0,052

1000,3

128,8

1,5

5

OSB deska

0,0180

0,130

1700,0

650,0

50,0

6


0,1000

0,039

840,0

100,0

1,5


-15,0°C


20,6°C


55,0 %


84,0 %

29


0,038 W/m2 * K


0,10 m2 * K/W


0,04 m2 * K/W


5,11 m2 * K/W


0,191 W/m2 * K


10,6 h


18,95°C


0,24 W/m2 * K



2. Požadavky na šíření vlhkosti konstrukcí (čl. 6.1 a 6.2 v ČSN 730540-2) Požadavky: a) Kondenzace vodní páry nesmí ohrozit funkci konstrukce. b) Roční množství kondenzátu musí být nižší než roční kapacita odparu. c) Roční množství kondenzátu Mc musí být nižší než 0,1 kg/m2 .rok, nebo 3% plošné hmotnosti materiálu (nižší z hodnot). Vypočtené hodnoty: V konstrukci nedochází při venkovní návrhové teplotě ke kondenzaci vodní páry. POŽADAVKY JSOU SPLNĚNY

30

Graf č.2 rozložení tlaků vodní páry v konstrukci stropu nad podkrovím Z uvedeného grafu je vidět, že v konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci vodní páry.

31

7.3 Střecha

Obr. 9 Řez skladbou střechy

Tab. 3 Skladba střechy Číslo

Název

d

λ

c

ρ

Mi

1

Fermacell

0,0150

0,220

1060,0

750,0

9,0

2

Dörken Delta-Sd

0,00005

0,170

1500,0

1100,0

100000

3

Rockwool tectorock 035

0,1200

0,052

1000,3

128,8

1,5

4


0,1800

0,052

1000,3

128,8

1,5

5

Podbití z prken

0,0220

0,130

1700,0

650,0

50,0

6

Jutafol D 220

0,0001

0,170

1500,0

300,0

300,0

Pozn. Do výpočtu není zahrnuta střešní krytina a dvojité laťování (první tři vrstvy ze strany exteriéru).

32


-15,0°C


20,6°C


55,0 %


84,0 %


0,038 W/m2 * K


0,10 m2 * K/W


0,04 m2 * K/W


5,58 m2 * K/W


0,175 W/m2 * K


12,0 h


19,09°C

Množství zkondenzované vodní páry

0,085 kg/m2/rok

Množství vypařitelné vodní páry

1,599 kg/m2/rok


0,24 W/m2 * K



2. Požadavky na šíření vlhkosti konstrukcí (čl. 6.1 a 6.2 v ČSN 730540-2) Požadavky: a) Kondenzace vodní páry nesmí ohrozit funkci konstrukce. b) Roční množství kondenzátu musí být nižší než roční kapacita odparu. c) Roční množství kondenzátu Mc musí být nižší než 0,1 kg/m2/rok, nebo 3% plošné hmotnosti materiálu (nižší z hodnot). 33

Limit pro maximální množství kondenzátu odvozený z minimální plošné hmotnosti materiálu v kondenzační zóně činí:

0,468 kg/m2 ,rok (materiál: OSB desky)

Roční množství zkondenzované vodní páry Mc

0,0850 kg/m2 ,rok

Roční množství odpařitelné vodní páry Me

1,5995 kg/m2 ,rok

Mc < Me → 0,0850< 1,5995 ... POŽADAVEK JE SPLNĚN Mc < Mcp → 0,0850 < 0,468 ... POŽADAVEK JE SPLNĚN

Graf č.3 rozložení tlaků vodní páry v konstrukci střechy Z uvedeného grafu je vidět, že v konstrukci nedochází během modelového roku ke kondenzaci vodní páry.

34

7.4 Podlaha

Obr. 10 Řez skladbou podlahy v přízemí

Tab. 4 Skladba podlahy v přízemí Číslo

Název

d

λ

c

ρ

Mi

1

PVC tuhý

0,0100

0,170

900,0

1390,0

50000

2

Isofoam

0,0004

0,033

1270,0

35,0

70,0

3

Anhydritová směs

0,0500

1,200

840,0

2100,0

20,0

4

Gunnex

0,0002

0,330

1470,0

920,0

94000

5

BASF Styrodur 2800 C

0,0800

0,036

2060,0

30,0

100,0

6

Fatrafol 810

0,0008

0,350

1470,0

1313,0

24000

7

Železobeton

0,1500

1,430

1020,0

2300,0

23,0

8

Betonová mazanina

0,0500

1,230

1020,0

2100,0

17,0

9

Štěrk

0,1500

0,650

800,0

1650,0

15,0

35


-15,0°C


20,6°C


55,0 %


84,0 %


0,038 W/m2 * K


0,17 m2 * K/W


0,00 m2 * K/W


2,43 m2 * K/W


0,385 W/m2 * K


12,0 h

Vnitřní povrchová teplota podlahy

17,33°C

Tepelná jímavost podlahy

584,39 Ws/m2 * K

Pokles dotykové teploty podlahy

4,98°C

Vyhodnocení výsledků podle kritérií ČSN 730540 (2011) 1. Požadavek na teplotní faktor (čl. 5.1 v ČSN 730540-2) Požadavek: f,Rsi,N = f,Rsi,cr + DeltaF =

0,792+0,000 = 0,792

Vypočtená průměrná hodnota: f,Rsi,m =

0,908

Kritický teplotní faktor f,Rsi,cr byl stanoven pro maximální přípustnou vlhkost vnitřním povrchu 80% (kritérium vyloučení vzniku plísní).

na

Průměrná hodnota fRsi,m (resp. maximální hodnota při hodnocení skladby mimo tepelné mosty a vazby) není nikdy minimální hodnotou ve všech místech konstrukce. Nelze s ní proto prokazovat plnění požadavku na minimální povrchové teploty zabudované konstrukce včetně tepelných mostů a vazeb. Její převýšení nad požadavkem naznačuje pouze možnosti plnění požadavku v místě tepelného mostu či tepelné vazby.

36

2. Požadavek na součinitel prostupu tepla (čl. 5.2 v ČSN 730540-2) Požadavek U,N

0,38 W/m2K

Vypočtená hodnota U

0,375 W/m2K U < U,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN

3. Požadavek na pokles dotykové teploty (čl. 5.3 v ČSN 730540-2) Požadavek teplá podlaha dT10,N

5,5°C

Vypočtená hodnota dT10

4,98°C

dT10 < dT10,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN

37

8 Technická zpráva – stavebně technické řešení Příprava stavebního místa a zemní práce Na pozemku se nenachází žádné stromy ani keře (jedná se o bývalé pole), proto není nutné kácení. Před zahájením výkopových prací se zřetelně označí hranice domu a zvolí se výškový bod, ze kterého budou následně určovány všechny výšky stavby. Jedná se o poměrně rovný pozemek, není proto nutná zvláštní úprava zeminy. Odstraní se pouze vrstva ornice do hloubky 30 cm, která se následně uloží na volné místo pozemku. Později se použije na úpravu terénu kolem domu. Samotné výkopové práce budou prováděny převážně strojně. Před samotným položením betonu bude nutné ruční dočištění na základovou spáru. Výkopové jámy je nutné důkladně přeměřit.

Základy Základová konstrukce je tvořena základovými pasy a základovou patkou. Základové pasy se nacházejí pod obvodovými stěnami a vnitřní nosnou stěnou. Základová patka tvoří základ pod komínové těleso. Základové pasy i patka jsou navrženy z betonu třídy C16/20. Základové pasy pod nosnými stěnami a základ pro komín mají hloubku 1050 mm. Hloubka základu pod vnitřní nosnou stěnou je 600 mm. Šířka základových pasů je 400 mm. Základová deska bude vybetonovaná z betonu C 16/20 tloušťky 150 mm, který je vyztužen ocelovými kari sítěmi, pod touto vrstvou se nachází betonová mazanina ze stejného betonu tloušťky 50 mm. Mezi touto betonovou mazaninou a zhutněným terénem se nachází vrstva štěrkového podsypu o tloušťce 150 mm. Celková tloušťka základové desky je 350 mm. Je také nutné vynechání prostupů pro ležaté prostupy kanalizace. Na dno rýh pro obvodové základové pasy je nutno vložit plochý vodič FeZn pro instalaci hromosvodu. Konce vodiče musí být vytaženy v protilehlých rozích domu.

Svislé nosné konstrukce Nosná konstrukce domu je tvořena dřevěným rámem v modulové řadě 625 mm, který je vyplněn minerální izolací a oboustranně opláštěn. Přesná skladba a rozměry jsou závislé na umístění stěny ve stavbě.

38

Obvodová stěna Obvodový plášť rodinného domu tvoří sendvičová konstrukce. Obvodová nosná stěna tloušťky 317 mm je tvořena z vnější strany termoomítkou (béžový odstín) a lepidlovou stěrkou Baumit tloušťky 7 mm. Následuje pěnový zateplovací polystyren Basf EPS 100 NEO o síle 100 mm. Nosný rám je tvořen sloupky ze smrkového řeziva o rozměrech 60 x 180 mm, mezi kterými je tepelná izolace Rockwool stejné tloušťky. Z interiérové strany je na rám upevněna PE – folie, která slouží jako parozábrana. Rám je oboustranně opláštěn sádrovláknitou deskou Fermacell o tloušťce 15 mm. Desky jsou k rámu připevněny rýhovanými hřebíky z nerezavějící pozinkované oceli (ZI 3,5 x 55). Z interiérové strany je stěna zakončena dvěma vrstvami nátěru Primalex Plus. Místnosti obou koupelen + WC jsou z východní a severní strany opatřeny instalační předstěnou za účelem vedení instalačních sítí. Skladba je stejná jako u obvodové stěny, pouze mezi parozábranou a vnitřní sádrovláknitou deskou se nachází tepelná izolace Rockwool tloušťky 140 mm vyplněná inženýrskými sítěmi podle potřeby. Důvodem tohoto kroku je snaha vyhnout se poškození parozábrany. Tloušťka obvodové stěny s instalační předstěnou je 457 mm. Instalační předstěna se nachází také v kuchyni. Zde je však tloušťka stěny pouze 40 mm. Celková tloušťka této obvodové stěny s instalační předstěnou je tedy 357 mm.

Vnitřní nosná stěna Vnitřní nosné stěny tloušťky 150 mm rovněž tvoří sendvičová konstrukce. Základem je nosný rám ze smrkového řeziva o rozměrech 60 x 120 mm, který je vyplněn tepelnou izolací Rockwool. Na rám je z obou stran pomoci rýhovaných hřebíků připevněna sádrovláknitá deska Fermacell o tloušťce 15 mm. Stěna je oboustranně ošetřena dvouvrstvým nátěrem Primalex Plus.

Dělicí příčky Sendvičová konstrukce dělicích příček je tvořena dřevěným rámem o rozměrech sloupků 60 x 60 mm. Rám je opět vyplněn tepelnou izolací Rockwool. Vše je oboustranně překryto sádrovláknitou deskou Fermacell tloušťky 15 mm, která je na rám ukotvena pomoci rýhovaných hřebíků (ZI 3,5 x 55). Celková tloušťka příčky je 90 mm.

Stropní konstrukce Strop nad přízemím se skládá z trámů o rozměrech 60 x 240 mm. Trámy jsou shora opláštěny OSB deskou tloušťky 18 mm na kterou je položena hydroizolace Fatrafol 810. 39

Dále se zde nachází vrstva polystyrenu Basf Styrodut 2800 C tloušťky 30 cm. Polystyren chrání PE folie Gunnex. Na folii se nachází anhydritová směs tloušťky 25 mm. Na tuto směs je položena kročejová izolace Isofoam XPS a vše je zakryto laminátovou podlahou (dub tl. 10 mm), popřípadě keramickou dlažbou. Mezi stropními trámy je položena tepelná izolace Rockwool tloušťky 120 mm. Zbytek prostoru mezi trámy tvoří vzduchová mezera. Na spodní stranu stropních trámů je připevněn rošt z latí o rozměrech latí 30 x 30 mm. Podhledy stropu jsou zakryty sádrovláknitými deskami Fermacell o tloušťce 15 mm. Tloušťka stropu nad přízemím je 373 mm. Strop nad podkrovím je tvořen z dřevěných kleštin o rozměrech 60 x 180 mm. Kleštiny jsou zakrytovány OSB deskou tloušťky 18 mm, na které je položená tepelná izolace Rockwool o síle 100 mm. Prostor mezi kleštinami je také vyplněn tepelnou izolací Rockwool. Ze strany interiéru je na kleštiny připevněna parozábrana Dörken Delta, dále rošt z latí o rozměru 30 x 30 mm a vše je zakryto sádrovláknitou deskou Fermacell o tloušťce 15 mm. Zakončení z interiérové strany je opět dvojitým nátěrem Primalex Plus. Tloušťka stropu nad podkrovím je 343 mm.

Podlahy - přízemí Druh podlahy je závislý na typu provozu v místě použití. V přízemí tvoří nosnou konstrukci podlahy železobetonová deska na kterou je položena hydroizolace Fatrafol 810, následuje tepelná izolace ve formě polystyrenu Basf Styrodur 2800 C tloušťky 80 mm, dále PE folie Gunnex a vše je zakryto anhydritovou směsí tloušťky 50 mm. Následuje kročejová izolace Isofoam XPS a vrchní vrstva je tvořena laminátovou podlahou dekorace dub a tloušťky 10 mm, popřípadě keramickou dlažbou. V domě se vyskytují dva druhy nášlapných vrstev. V koupelnách a WC se nachází keramická dlažba, která je ukončena keramickými soklíky. Zbytek podlah tvoří laminátová podlaha v dekoraci dub, která je u zdí zalištována.

Krov a střecha Dům je zastřešen sedlovou střechou, sklon střešních rovin je 38°. Nosnou konstrukci střechy tvoří krov vaznicové soustavy s pozednicemi o rozměru 180 x 140 mm, vaznicemi o rozměru 140 x 180 mm a krokvemi, které mají rozměr 60 x 180 mm. Střecha je navržená bez střešních oken, ve hřebeni jsou provedeny větrací otvory pro odvod vlhkého vzduchu. Všechny dřevěné konstrukce krovu jsou opatřeny nátěrem Wolmanit. Krytinu tvoří betonové střešní tašky Bramac Natura v cihlově červené barvě. Položení střešních tašek je provedeno dle technologických požadavků pro tuto krytinu. Oplechování střechy je provedeno

40

z titanzinkového plechu tloušťky 0,7 mm. Podokapní žlaby jsou půlkruhového průřezu o průměru 160 mm. Odpadní svislé potrubí má průměr 120 mm. Hlavní skladbu samotné střechy tvoří krokve o rozměru 60 x 180 mm, které jsou vyplněny tepelnou izolací Rockwool. Na krokve je položeno podbití tvořené z prken tloušťky 22 mm. Následuje paropropustná folie Jutafol D 220, dále kontralatě o rozměru 50 x 30 mm a na ně jsou upevněny střešní latě stejného profilu. Vše je zastřešeno krytinou Bramac Natura. Pod samotnými krokvemi se nachází vodorovný rošt tvořený trámky o rozměru 50 x 120 mm. Rošt je taktéž vyplněn tepelnou izolací Rockwool. Následuje parozábrana Dörken Delta a Sádrovláknitá deska Fermacell o tloušťce 15 mm. Vše je opět uzavřeno interiérovým, dvouvrstvým nátěrem Primalex Plus.

Výplně otvorů Všechny otvory budou osazeny masivními dubovými eurookny a eurodveřmi. Okna jsou zasklená izolačním dvojsklem, jsou otevírací a sklápěcí, opatřena celoobvodovým kováním, které zajišťuje mikroventilaci. Součinitel prostupu tepla je U = 1,1 W/m2*K. Vnitřní parapetní deskou jsou dřevěné, pouze v koupelně jsou parapety plastové. Vnější parapety jsou titanzinkové.

Vnitřní povrchové úpravy Sádrovláknité vnitřní povrchy jsou přetmeleny a přebroušeny. Na takto upravený povrch je nanesen nátěr bílé barvy 2 x Primalex Plus. V sanitárních tvoří povrch stěn (do výšky 1800 mm) a podlah keramická dlažba.

Vnější povrchové úpravy Vnější fasádní plochy jsou tvořeny termoomítkou a lepidlovou stěrkou Baumit. Viditelné konce krokví jsou ohoblovány a opatřeny trojnásobným lazurovacím nátěrem Primalex v hnědém odstínu. Sokl domu je upraven dekorativní omítkou (marmolit). Nadstřešní část komína je oplechována titanzinkovým plechem tloušťky 0,7 mm.

Komín a vytápění Krbový komín je vyskládán z tvárnic Schiedel o rozměru 360 x 360 mm. Výška tvárnice je 330 mm. V objektu je navrženo elektrické vytápění, které je podpořeno krbovými kamny nacházejícími se v přízemí.

41

Hydroizolace a parozábrany Ochrana proti zemní vlhkosti je navržena hydroizolací Fatrafol 810, která chrání proti vodě a radonu a je spojována horkovzdušným svařováním. Podlaha a strop nad přízemím jsou izolovány proti vlhkosti pomoci PE folie Gunnex. Ve stropu nad přízemím se nachází také hydroizolace Fatrafol 810. Jako parozábrana je v obvodových stěnách, ve stropu nad podkrovím a ve skladbě střechy z vnitřní strany použita parozábrana Dörken Delta. Ve skladbě střechy je z venkovní strany krokví použita parozábrana Jutafol D 220.

Tepelné, zvukové a kročejové izolace Jako izolace soklu je použit polystyren Styrotrade tloušťky 80 mm. Pod laminátovou podlahou se nachází kročejová izolace Isofoam XPS tloušťky 4mm. U stropu nad přízemím nalezneme mezi stropními nosníky tepelnou izolaci Rockwool tloušťky 120 mm, dále polystyren Basf Styrodur 2800 C o tloušťce 30 mm a pod laminátovou podlahou je opět kročejová izolace Isofoam XPS. Strop nad podkrovím obsahuje tepelnou izolaci Rockwool tloušťky 180 mm, která se nachází mezi kleštinami a vrchní vrstva stropu je tvořena stejnou izolací o tloušťce 100 mm. Skladba střechy je tvořena dvěma tloušťkami tepelné izolace Rockwool (120 a 240 mm). Jedna se nachází mezi vodorovným roštem a druhá mezi krokvemi. Prostor mezi trámy u obvodových stěn je vyplněn tepelnou izolací Rockwool tloušťky 180 mm. Venkovní fasáda je zateplena pěnovým polystyrenem Basf EPS 100 NEO tloušťky 100 mm. V některých částech domu se nachází instalační předstěna, která je tvořena přídavnou tepelnou izolací Rozkwool tloušťky 140 a 40 mm. Vnitřní nosné stěny a příčky jsou opět tvořeny tepelnou izolací Rockwool o tloušťkách 120 a 60 mm.

Klempířské konstrukce Oplechování okenních parapetů, okapů, oplechování střechy, podokapní žlaby a svody jsou provedeny z titanzinkového plechu tloušťky 0,7 mm.

42

Truhlářské konstrukce Výplně otvorů tvoří eurookna a eurodveře. Dřevěné zárubně, kuchyňská linka včetně zařizovacích předmětů a ostatních dřevěných částí (většinou atypické výrobky) budou zhotoveny firmou truhlářství Vojtěch Med.

Zámečnické konstrukce Jako zámečnické konstrukce budou zhotoveny upevňovací prvky zábradlí na schodišti, větrací mřížky, různé kotvící a upevňovací konstrukce.

Vytápění V objektu je navrženo elektrické vytápění (podlahové topení), které je podpořeno krbovými kamny, které se nachází v prvním nadzemním patře.

Ohřev teplé vody užitkové Ohřev TVU je pomocí akumulačního zásobníku vody ohřívaného elektrickým kotlem. Kotel se zásobníkem se nachází v prostoru pod schodištěm v přízemí a bude zajištěn od firmy Heureka.

Vnitřní rozvody vody Vnitřní rozvody TVU a studené vody jsou navrženy z polypropylenového potrubí o průměru 25 mm. Rozvody jsou vedeny instalačními předstěnami, nebo příčkami.

Vnitřní elektroinstalace V domě se nachází světelné rozvody a zásuvkové obvody. Elektrické rozvody jsou vedeny v instalačních předstěnách, popřípadě ve vnitřních příčkách.

Hromosvod Hromosvod je řešen v souladu s předpisy pro ochranu před bleskem. Je navržena hřebenová jímací soustava tvořená drátem FeZn o průměru 8 mm. Pomocné jímače jsou nainstalovány v nejvyšších bodech a vyčnívají alespoň 300 mm nad tyto body. Hromosvod má navrženy dva svody, které jsou provedeny viditelně nad fasádou. Svody jsou ukončeny

43

zkušební svorkou ve výšce 30 cm nad terénem. Uzemňovací soustava je tvořena vodivě spojenou základovou výztuží.

Okolní terén domu Okolo rodinného domu je zhotoven okapový chodník z propíraného kačírku o šířce 600 mm. Po provedení stavby se okolní terén urovná přebytečnou ornicí, která vznikla během výkopu základů. Upravená plocha se oseje travním semenem.

8.1 Popis průběhu výstavby Před zahájením stavby bude provedeno urovnání terénu. Následovat bude výkop základových pasů, do kterých bude nalit beton a následně bude vytvořena základová deska. Je nutno počítat s dobou potřebnou na vytvrdnutí betonu a také se vyvarovat nepřesností, které by ohrozily průběh další výstavby. Na základovou konstrukci se ukotví dřevěné základové prahy, poté se vyměří poloha dřevěných sloupků pro obvodové stěny. Obvodové a vnitřní nosné stěny, které dále přijdou na řadu, se doporučuje montovat ve vodorovné poloze na zemi a až následně se vztyčí, upevní a zavětrují. Následně se umístí průvlaky a stropnice a samotná konstrukce zastřešení. Po zastřešení domu se do domu osadí okna a dveře a provede se opláštění a skladba již stojících stěn. Dále přijde na řadu hrubá vnitřní stavba, která se skládá z postavení vnitřních nenosných příček a vyhotovení podlah. Následovat budou dokončovací vnitřní práce, mezi které se řadí zabudování elektroinstalace, rozvodu vody, odpadu, vyřešení vytápění, instalace schodiště, parapetů, vnitřních dveří a veškeré osazování zařizovacích předmětů. Celá stavba bude zakončena provedením venkovní fasády a úpravou terénu kolem staveniště.

44

9 Diskuze Řešená dřevostavba v této práci bude postavena svépomocí budoucím uživatelem. Proto se pokusíme zhodnotit výhody a nevýhody montáže dřevostavby na staveništi.

Výhody staveništní montáže Mezi hlavní výhody patří skutečnost, že není nutný výrobní závod. Veškeré práce se provádí na staveništi a tím se ušetří finanční prostředky, které by firma musela investovat do výstavby výrobní haly. Vzhledem k tomu, že veškerý materiál je na stavbu dovezen jednotlivě, nejsou nutné speciální ani zdvihací prostředky. Staveništní montáž, je tedy možné realizovat i na méně dostupných místech. Další z výhod je kontrola prováděných činností v průběhu celé stavby a vyvarování se tak chyb. V průběhu výstavby je také možno provádět určité změny a reagovat tak na věci, které si stavitel uvědomí až v průběhu realizace. Tímto systémem lze stavět i domy vícepatrové, což je případ stavby řešené v této práci.

Nevýhody staveništní montáže Hlavní nevýhoda výstavby na staveništi je dlouhá doba realizace a s tím spojené nebezpečí, že nechráněné dřevo je delší čas vystaveno povětrnostním vlivům, což může vést k jeho znehodnocení. (Veselský rok…) Také složitější zabezpečení stavebních materiálů může být problémem především v prvních fázích stavby, kdy může dojít k jeho odcizení. Tento způsob je také náročný na odbornost a zručnost stavitele a je nutné brát ohled na všechny konstrukční detaily. Škody způsobené neodbornou prací, mohou být nevratné a výrazně prodražit konečnou cenu stavby. Je nutno také počítat s vyššími náklady na montážní práce, vzhledem k delší době strávené na staveništi. Z výše uvedeného porovnání vyplývá, že staveništní montáž má své výhody i nevýhody a záleží tedy na konkrétní situaci a investorovi, zda se vydá touto cestou realizace dřevostavby.

45

10 Závěr Účelem této diplomové práce bylo navrhnout rodinnou dřevostavbu rámové konstrukce. Dům bude realizován svépomocí, což bylo jedním z hlavních důvodů výběru zmíněného konstrukčního systému. Rámová dřevostavba je svými vlastnostmi srovnatelná s cihlovým domem, avšak pro stavbu svépomocí je práce na dřevostavbě mnohem příjemnější a méně náročná. Zejména vyloučení mokrého procesu na stavbě je významným ulehčením. V průběhu výstavby je však důležité dodržovat správný technologický postup a předejít tak zbytečným škodám. V práci jsou zmíněny nejčastější chyby, kterých by se stavitel měl vyvarovat. Jedná se především o správnou instalaci parozábrany a dodržování minimálních rozměrů za účelem konstrukční ochrany dřeva. Dům je navržen tak, aby splňoval veškeré příslušné zákony, vyhlášky a normy pro navrhování a výstavbu domu. Veškerá příslušná stanoviska jsem se zároveň snažil skloubit s mými požadavky jako budoucího uživatele domu.

46

11 Summary The purpose of this thesis was to design a family wooden house of frame construction. The house will be realized by yourself, which was one of the main reasons for the choice of that systém construction.Timber frame is comparable with brick house, however for building it by yourself is wooden work more enjoyable and less demanding. Particular elimination of wet proces in construction is a major easing. During construction i tis important to respect correct technological proces and prevent unnecessarydamage. The thesis mentions the most common mistakes that would have been avoided by builder. This applies particularly to the proper installationof vapor barries and respect minimum dimensions for the purpose of wood preservation. The house is designed to meet all relevant laws, regulations and standards for design and construction of the house. All the relevant opinion I also tried to combine with my requirements as future user of the house.

47

12 Seznam použitých zdrojů

Seznam knih: 

KOLB, J. Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště 1. Vyd., Praha:Grada publishing a.s., 2008 320 s. ISBN 978−80−247− 2275−7.



KOTTJÉ, J. Jak se staví dřevěný dům: od projektu k nastěhování. 1. vyd. Praha: Grada, 2008. 128 s. Stavitel. ISBN 978−80−247−2531−4.



HAVÍŘOVÁ, Z; Dům ze dřeva. 2. Vyd., Brno: ERA group, spol. s.r.o., 2006. 99 s. ISBN 80−7366−060−1.



RŮŽIČKA, M. Stavíme dům ze dřeva. Vyd., Praha: GRADA publishing as., 2008. 116 s. ISBN 80−247−1461−2.



VAVERKA, J. – HAVÍŘOVÁ, Z. – JINDRÁK, M. Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha: Grada publishing a.s., 2008. 247 s. stavitel. ISBN 978–80–247–205–4.



VESELSKÝ, D. Vše o dřevě v interiéru a exteriéru. 1. Vyd. Bratislava: JAGA group, spol. s.r.o., 2008. 160 s. ISSN 1335–9177.

Elektronické odkazy: 

www.baumit.cz



www.bramac.cz



www.drevostavitel.cz



www.fatrafol.cz



www.fermacell.cz



www.fordag.com



www.kaspercz.cz



www.katalogsrubu.cz 48



www.koumak.cz



www.kronospan.cz



www.rdrymarov.cz



www.rigips.cz



www.rockwool.cz



www.schiedel.cz



www.starcraftcustombuilders.com



www.tzb-info.cz

Normy:



ČSN 73 0540: Tepelná ochrana budov – část 2: Požadavky, 2011.



ČSN 73 0540: Tepelná ochrana budov – část 3: Návrhové hodnoty, 2005.



ČSN 73 0540: Tepelná ochrana budov – část 4: Výpočtové metody, 2005.



ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla, 2008.



ČSN EN ISO 6946: Bilance zkondenzované a vypařené vlhkosti, 2002.



ČSN EN 1995: Navrhování dřevěných konstrukcí, 2011.



ČSN 73 4301: Obytné budovy, 2009.

49

13 Seznam obrázků, tabulek a grafů Seznam obrázků: Obr. 1 Konstrukce rámové dřevostavby (www.fordaq.com) ...................................... 13 Obr. 2 Konstrukce panelové dřevostavby (www. starcraftcustombuilders.com) ........ 14 Obr. 3 Novodobá skeletová stavba (www.kaspercz.cz) .................................................. 15 Obr. 4 Srubová stavba (www.katalogsrubu.cz) ................................................................ 16 Obr. 5 Označení stavebního místa v lokalitě Střelice, Žleby 2 ........................................ 18 Obr. 6 Detail označení stavebního místa v lokalitě Střelice, Žleby 2 .........................19 Obr. 7 Řez skladbou obvodové stěny........................................................................25 Obr. 8 Řez skladbou stropu nad podkrovím ..................................................................... 29 Obr. 9 Řez skladbou střechy ........................................................................................ 32 Obr. 10 Řez skladbou podlahy v přízemí ...................................................................... 35

Seznam tabulek: Tab. 1

Skladba obvodové stěny........................................................................................ 26

Tab. 2

Skladba stropu nad podkrovím............................................................................. 29

Tab. 3

Skladba střechy ...................................................................................................... 32

Tab. 4

Skladba podlahy v přízemí ................................................................................... 35

Seznam grafů: Graf. 1

rozložení tlaků vodní páry v konstrukci obvodové stěny ................................ 28

Graf. 2

rozložení tlaků vodní páry v konstrukci stropu nad podkrovím ..................... 31

Graf. 3

rozložení tlaků vodní páry v konstrukci střechy ............................................... 34

50

14 Přílohy SEZNAM PŘÍLOH Vázané přílohy: Příl. 1. Klimatická mapa stavebního místa (Střelice u Brna) Příl. 2.

Požadované a doporučené hodnoty U

Příl. 3. Tepelně technické posouzení obvodové stěny Příl. 4. Tepelně technické posouzení podlahy na zemině Příl. 5.

Tepelně technické posouzení stropu nad podkrovím

Příl. 6. Tepelně technické posouzení střechy Příl. 7. Vyhodnocení obvodové stěny podle normy ČSN 730540-2 (2011) Příl. 8. Vyhodnocení podlahy na zemině podle normy ČSN 730540-2 (2011) Příl. 9. Vyhodnocení stropu nad podkrovím podle normy ČSN 730540-2 (2011) Příl. 10. Vyhodnocení střechy podle normy ČSN 730540-2 (2011)

51

Mendelova univerzita v Brně

Recommend Documents