MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta
Návrh rodinného domu systémem dřevěné rámové konstrukce
Bakalářská práce
2013
Tomáš Zdražil
Čestné prohlášení Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma: „Návrh rodinného domu systémem dřevěné rámové konstrukce“ zpracoval sám a uvedl jsem všechny pouţité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uloţena 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, ţe před sepsáním licenční smlouvy o vyuţití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyţádá písemné stanovisko univerzity o tom, ţe předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne:......................................
podpis studenta:…..............................
1
Poděkování: Na tomto místě bych rád poděkoval paní Ing. Pavle Kotáskové, Ph.D. za odborné konzultace, vedení i cenné rady při zpracování práce.
2
Abstrakt Jméno Tomáš Zdraţil Název bakalářské práce Návrh rodinného domu systémem dřevěné rámové konstrukce Tato práce je zaměřena na charakteristiku moderní rámové dřevostavby, její konstrukci, materiálovou skladbu, moţnosti provedení a následné porovnání s variantou konstrukčního systému HELUZ nejprve z obecného hlediska, a poté na konkrétním příkladu rodinného domu. Typy stavebních systémů jsou navzájem srovnány a následně vyhodnoceny podle zvolených kritérií. . Klíčová slova Vývoj dřevostaveb, rámová dřevostavba, konstrukční materiál, izolační materiály, skladba obvodové stěny, konstrukční detaily, zděná stavba, srovnání, vyhodnocení.
3
Abstract Name Tomáš Zdraţil Title of bachelor thesis Design family house system of timber frame construction
This work is focused on charakteristic of modern timbered wood-frame house, its construction, material structure, possibilities of utilisationan and then compared with alternative of HELUZ construction system at first in general and then on the concrete example of family house. Types of construction systems will be compared with one another and consequently evaluated according to elected criterions. Keywords Evolution of wooden-houses, wood-frame house, constructional material, insulating material, external wall structure, structural features, brick building, comparison, evaluation.
4
Obsah 1
Úvod .......................................................................................................................... 8
2
Cíl práce..................................................................................................................... 9
3
Metodika .................................................................................................................. 10
4
Srovnání vybraných technologií vybraných rodinných domů ................................. 11 4.1
Rámová dřevostavba ........................................................................................ 11
4.1.1
Vývoj rámové dřevostavby ....................................................................... 11
4.1.2
Konstrukce rámové dřevostavby .............................................................. 12
4.1.3
Pouţívané konstrukční materiály .............................................................. 14
4.1.4
Způsoby montáţe ...................................................................................... 16
4.2
Zděná stavba..................................................................................................... 18
4.2.1 4.3
Výroba a pouţití cihelných výrobků firmy HELUZ ................................. 18
Výhody a nevýhody srovnávaných konstrukcí ................................................ 20
4.3.1
Výhody rámových dřevostaveb ................................................................ 20
4.3.2
Nevýhody rámových dřevostaveb ............................................................ 22
4.3.3
Výhody zděných staveb ............................................................................ 23
4.3.4
Nevýhody zděných staveb ........................................................................ 24
4.4
Srovnání konstrukcí z obecného hlediska ........................................................ 25
4.4.1
Poţární odolnost ....................................................................................... 25
4.4.2
Průběh a doba výstavby ............................................................................ 26
4.4.3
Ekonomická analýza ................................................................................. 29
4.4.4
Ţivotnost staveb ........................................................................................ 32
4.4.5
Postavení dřevostaveb ve výstavbě ........................................................... 33
4.5
Srovnání konstrukcí na konkrétním typu rodinného domu .............................. 35
4.5.1
Skladba obvodových stěn ......................................................................... 35
4.5.2
Výpočet součinitele prostupu tepla „U“ obvodových stěn ....................... 36
4.5.3
Průvodní zpráva a stavebně technické řešení rámové dřevostavby .......... 38
4.5.4
Průvodní zpráva a stavebně technické řešení zděné stavby ...................... 42
4.5.5
Výkaz spotřeby materiálu ......................................................................... 45
4.5.6
Zastavěná a vnitřní uţitná plocha ............................................................. 47
5
Diskuse .................................................................................................................... 49
6
Závěr ........................................................................................................................ 50
7
Summary.................................................................................................................. 51
8
Seznam pouţité literatury a internetové zdroje ....................................................... 52
9
Přílohy ..................................................................................................................... 53 5
6
1
Úvod Na našem trhu se objevuje řada technologií pro výstavbu rodinných domů. Tra-
diční zdící materiály doplňují technologie, kde je hlavním nosným prvkem dřevo. V obou případech existuje velké mnoţství moţností pouţití i výrobců. K porovnání jsem vybral zděnou stavbu postavenou cihlovým systémem HELUZ a rámovou dřevostavbu. Téma práce jsem zvolil s ohledem na to, ţe tohle srovnání je často diskutováno, ale zatím nebylo na konkrétních příkladech zkoumáno a s vyuţitím srovnávacích faktorů zpracováno a publikováno. Jak zděná, tak dřevěná výstavba má svá pro a proti, přičemţ právě dřevostavba dokáţe mnohdy splnit takové poţadavky, které klasický zděný dům nedokáţe. Hlavním přínosem práce je porovnání obou výše uvedených technologií, jeţ můţe být podkladem pro rozhodování mnoha potencionálních stavebníků, kteří se rozhodují mezi oběma technologiemi výstavby, o konstrukci jejich budoucího rodinného domu. Podle odhadů se podíl dřevostaveb u nás, na stavebním trhu odhaduje minimálně na 5%, je to zhruba 10 x větší nárůst neţ bylo v posledních dvou dekádách. Ve světě je podíl dřevostaveb mnohem větší neţ u nás. Řádově se to pohybuje okolo 80% (Kanada, USA, Finsko, Švédsko, Norsko). V sousedních zemích je to více neţ 20% (Německo, Rakousko). Existuje řada faktorů, díky kterým tento zájem roste. Jedním z nich je ten, ţe dřevostavby dokáţou dosáhnout velmi dobrých tepelněizolačních vlastností. Skladbu stěny tvoří dřevěné nosné trámy, které zabezpečují stabilitu. Mezi trámky je uloţena tepelná izolace a vnější stranu stěny tvoří další tepelná izolace, tím pádem skladbu stěny tvoří z velké části tepelný izolant. Důleţitý je také ekologický aspekt, který se v dnešní době poţaduje. A hlavně dřevo je přírodním a obnovitelným materiálem. Další výhodou dřevostaveb, je rychlá a relativně nenáročná výstavba. Hrubou stavbu dřevostaveb je v dnešní době moţné postavit uţ za pár dní. Z hlediska poţární odolnosti jsou dřevostavby v nevýhodě, a proto investor musí uţ od začátku počítat s tím, ţe pokud bude chtít i obloţenou fasádu dřevem, musí být dodrţeny zákonem dané odstupy od okolních budov.
8
2
Cíl práce Cílem práce je porovnat rámovou dřevostavbu a zděnou stavbu na stejné dispo-
zici rodinného domu. První zvolenou stavební konstrukcí je konstrukce rámové dřevostavby, která bude charakterizována v samostatné kapitole této práce. Druhou stavební konstrukcí je zděný systém HELUZ. V práci budou uvedeny odlišnosti dřevěných rámových a zděných stavebních konstrukcí, porovnáme výhody a nevýhody obou konstrukcí a následně bude zpracováno srovnání mezi oběma konstrukcemi z obecného hlediska podle námi zvolených kritérií a na konkrétní dispozici rodinného domu. Podkladem pro toto srovnání bude projektová dokumentace obou stavebních konstrukcí a v závěru práce se vybrané konstrukce zhodnotí podle zvolených kritérií.
9
3
Metodika Pomocí informací z dostupné literatury jsou charakterizovány dvě varianty řeše-
ní. Tyto teoretické poznatky slouţí jako podklad pro jejich srovnání z obecného hlediska a následně také pro srovnání na konkrétní dispozici. Práce je rozdělena na textovou a výkresovou část. Textová část: Textová část podrobně popisuje rámovou dřevostavbu její vývoj, konstrukce, pouţívané konstrukční materiály a způsoby montáţe. U zděné stavby jsem se zaměřil na vývoj a pouţití cihelných bloků od firmy HELUZ. Jsou zpracovány výhody a nevýhody obou variant řešení. Obvodový plášť konstrukcí je posouzen z hlediska prostupu tepla konstrukcí a provedeme výpočet součinitele prostupu tepla U podle normy ČSN 73 0540-2, podrobný postup výpočtu je v kapitole 4.5.2. Další část práce se věnuje návrhu rodinného domu včetně vypracování průvodní zprávy dvou variant řešení. Práce je doplněna výkazem spotřeby materiálu na hrubou stavbu, který je výstupem projektové dokumentace a zároveň je podkladem pro případný rozpočet. Výkresová část: Ve výkresové části je nejprve navrţena vhodná dispozice respektující poţadavky normy ČSN 73 4301 o obytných budovách. Projektová dokumentace je zpracována pro dvě varianty stavebních konstrukcí – dřevostavby a zděné stavby. Obsahuje výkresy půdorysů prvního a druhého podlaţí, svislých řezů, krovů, jednotlivých pohledů a přílohy truhlářských a klempířských výrobků. Výkresy jsou zpracovány v programu AutoCAD 2010 a při vykreslování byla respektována norma ČSN 013420 Kreslení výkresů pozemních staveb.
10
4
Srovnání vybraných technologií vybraných rodinných domů
4.1 Rámová dřevostavba 4.1.1 Vývoj rámové dřevostavby Jak uvádí Vaverka (Vaverka a kol., 2008) základem tohoto způsobu stavění ze dřeva v podobě, kterou známe dnes, byly hrázděné stavby z hraněného řeziva poměrně masivních průřezů. Jednotlivé prvky byly spojovány pomocí tesařských spojů a tvořily nosnou kostru celé stavby. Ta musela být schopna přenést veškeré zatíţení působící na stavbu, tedy nejenom svislé síly, ale také síly vodorovné, aţ do základů. Z toho důvodu byly v samotné hrázděné konstrukci z tyčových prvků provedeny šikmé vzpěry a řada vodorovných výztuţných prvků. Ochranu interiéru před vnějšími vlivy pak zajišťovalo vyplétání stěn proutím a jejich omazání hlínou, později spolu s vývojem nových stavebních materiálů se vnější stěny mezi hrázděnou konstrukcí vyzdívaly nepálenými, později pálenými cihlami. Pouţitému materiálu pro vyzdívku pak také odpovídal způsob vyztuţení samotné dřevěné kostry a mnoţství pouţitých výztuţných prvků. První přistěhovalci do Ameriky přinesli s sebou z Evropy znalost stavění hrázděných staveb ze dřeva. Postupným vývojem došlo ke značnému zjednodušení tohoto systému stavění a počátkem 19. století vznikl v Americe systém, který se pouţívá dodnes a je známý i u nás pod názvem „Timber- Frame“. Jedná se o způsob stavění z dřevěných tyčových prvků podstatně menších průřezů, neţ tomu bylo u staveb hrázděných. Celá dřevěná kostra je přířezů jednotného profilu, nejčastěji dva krát čtyři palce, nebo dnes také dva krát šest palců z důvodu silnější vrstvy tepelné izolace vkládané do vnějších stěn mezi sloupky dřevěné kostry. Od toho je také odvozen často pouţívaný název tohoto systému stavění „Two by Four“ nebo „Two by Six“. (www.svet-drevostavby.cz) Dřevěná kostra stavby se realizuje z jednotlivých přířezů přímo na staveništi a svislé stojky (sloupky) mohou být provedeny jako průběţné na celou výšku stavby, nebo jsou v úrovni stropu přerušeny stropní konstrukcí. V prvém případě se stropní nosníky připojují ke sloupkům z boku, ve druhém případě je stropní konstrukce uloţena na horní rám stěny podlaţí pod stropem. Podle způsobu uloţení stropní konstrukce se tento způsob stavění nazývá „Balloon-Frame“ s průběţnými stojkami, nebo „PlatformFrame“ se stojkami přerušenými v úrovni stropu. Protoţe tento způsob rozdělení celého systému stavění vychází z uţití svislých sloupků, často se pro tento způsob stavění pouţívá v češtině název „dřevostavba sloupkové konstrukce“. 11
Konstrukce „sloupkových“ dřevostaveb ovlivnila stavby ze dřeva také v Evropě, kde se přibliţně od roku 1930 začaly realizovat první sloupkové konstrukce v Německu, pojmenované jako „skeletové“ nebo „ţebrové“. Ze systému „Platform-Frame“ se postupem času ve střední Evropě vyvinula dnešní konstrukce rámové dřevostavby. (VAVERKA A KOL., 2008)
4.1.2 Konstrukce rámové dřevostavby Rámové konstrukce jsou nejběţnějším 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 obr. 1. 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. (HAVÍŘOVÁ, Z., 2006) Nosná konstrukce (pasy a stojky) jsou vyráběny převáţně z hoblovaného a vysušeného řeziva a opláštění je tvořeno různými velkoplošnými materiály. Nejvíce pouţívanými 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 pouţívána tzv. instalační předstěna, coţ 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) Při provádění rámových dřevostaveb s částečnou prefabrikací je předem ve výrobní hale sestaven dřevěný rám s jednostranným opláštěním. Takto připravené rámy se dovezou na staveniště, kde se vzájemně smontují a tím je vytvořena prostorová konstrukce domu, dostatečně vyztuţená pro přenos zatíţení, a je moţno v co nejkratší moţné době provést zastřešení celé stavby. Výhodou tohoto způsobu provádění rámové stavby je moţnost sestavení rámů v krytém výrobním prostoru. Tím je minimalizována doba, po kterou můţe být dřevo a materiály na bázi dřeva v konstrukci pouţité, vystaveno povětrnostním vlivům a tím nebezpečí pronikání vlhkosti do těchto materiálů. (VAVERKA A KOL., 2008) 12
Charakteristické znaky dřevěných rámových staveb: volnost architektonického řešení jednoduchý konstrukční systém opakující se detaily nosná kostra se skládá ze štíhlých, standardizovaných průřezů celkové vyztuţení oplášťováním jednoduchá dostupnost materiálu podlaţní výstavba spoje kontaktními styky a mechanickými spojovacími prostředky rastrový rozměr 400 - 700 mm, přednostně 625 mm konstrukce oboustranně obloţená krátká doba výstavby, jsou moţné různé stupně předvýroby (KOLB, J., 2008)
Obr. 1 Konstrukce rámové dřevostavby (www.drevostavitel.cz)
13
4.1.3 Používané konstrukční materiály Pro jedno a dvoupodlaţní typy staveb jsou vzhledem k nosnému chování vyhovující svislé dřevěné prvky s průřezem 60/120 mm s osovou vzdáleností 600 nebo 625 mm. Mezi prvky je vloţena tepelná izolace dnes se ovšem u vnějších stěn poţadují větší tloušťky izolace neţ 120 mm. Buď se musí průřezy zvětšit ze 120 na 160, 180, 200 atd. milimetrů, nebo se pro izolaci pouţije druhá izolační vrstva nezávislá na nosné konstrukci. Protoţe druhou izolační vrstvou lze současně eliminovat tepelné mosty, je třeba tuto alternativu upřednostnit. Prahy, rámy a vaznice jako průběţné podélné konstrukční prvky mohou být jako dřevěné prvky v poloze na leţato, rovněţ provedeny v průřezu 60/120 mm. Pro stěny s větším zatíţením nebo speciálními poţadavky je třeba zvolit průřez prvků větší. Při velkých zatíţeních např. u vícepodlaţních staveb, při větších otvorech pro okna nebo pro průchody, nebo jiných speciálních zatíţeních se musí poţadované rozměry stanovit statickým výpočtem. Stropy jsou uloţeny na nosné stěny a můţou být, stejně jako rámy provedeny v různých průřezech podle statické potřeby. Nejčastější řešení krovu je vaznicová nebo hambálková soustava, kde jsou krokve staţeny pomocí kleštin a uloţeny na vaznice a pozednice. (HÁJEK, V., 1997) U rámových staveb se v zásadě pouţívá: Pro kostru stěny a stropů Konstrukční dřevo (rostlé dřevo, lepené dřevo), třída pevnosti C24 Druh dřeva: smrk, jedle Vlhkost dřeva: 12% ±2% Pro dobrou stabilitu tvaru se u rámových staveb doporučuje pouţití lepeného dřeva, nejčastěji dřevěné lepené nosníky (obr. 2) Pro vyztuţení pláště stěn a podlahy Třívrstvé desky Desky OSB, desky MDF, třískové desky (obr. 3) Sádrovláknité desky Překliţkové desky
14
Pro izolaci Minerální vláknité desky (obr. 4) Celulózová vlákna Dřevovláknité desky Různé izolační materiály (KOLB, J., 2008)
Obr. 2 Lepené I-nosníky (www.stavarina.cz)
Obr. 3 OSB deska 2500 x 2500 mm (www.stavarina.cz)
Obr. 4 Vláknitá izolace ISOVER (www.isover.cz)
15
4.1.4 Způsoby montáže Prefabrikace jednotlivých dílců a jejich následná montáţ Při realizaci rámové dřevostavby z jednotlivých přířezů na staveništi se přířezy spojují natupo, převáţně pomocí hřebíků. Konstrukce dřevěného rámu se sestavuje ve vodorovné poloze, potom se celá zvedá do svislé polohy, kde se musí provizorně zavětrovat. Důleţité je provést kontrolu svislosti a rovinosti jednotlivých prvků. Všechny stěny jednoho podlaţí se v úrovni horního rámu převáţí druhým vodorovným rámem, který plní funkci obvodového věnce. Dočasné zavětrování diagonálními vzpěrami a podporami je moţné odstranit aţ po provedení výztuţného opláštění. Při provádění rámových staveb s částečnou prefabrikací je předem ve výrobní hale sestaven dřevěný rám s jednostranným opláštěním. Takto připravené rámy se dovezou na staveniště, kde se vzájemně smontují a tím je vytvořena prostorová konstrukce domu, dostatečně vyztuţená pro přenos zatíţení, a je moţno v co nejkratší moţné době provést zastřešení celé stavby. Výhodou tohoto způsobu provádění rámové stavby je moţnost sestavení rámů v krytém výrobním prostoru. Tím je minimalizována doba, po kterou můţe být dřevo a materiály na bázi dřeva v konstrukci pouţité, vystaveno povětrnostním vlivům a tím nebezpečí pronikání vlhkosti do těchto materiálů. Po zastřešení celé stavby následuje doplnění dalších vrstev ve skladbě stěn a stropů, provádění rozvodů instalací, podlah a vnitřních a vnějších povrchů. (VAVERKA A KOL., 2008) Vytváření konstrukčního systému přímo v místě stavby – Two by four systém Konstrukční systém two by four vznikl v USA na konci 19. století a postupně byl rozšířen do Evropy a Austrálie. Hlavním důvodem vzniku systému a jeho rychlého rozvoje byla automatizace výroby hřebíků, které se aţ do té doby vyráběly ručním kováním. Prudký cenový pokles těchto spojovacích prostředků znamenal masivní nárůst jejich pouţívání. Jedná se o rámový způsob výstavby, kde byly původně vyuţívány sloupky o příčném průřezu 2 x 4 palce, coţ v metrických jednotkách odpovídá přibliţně rozměrům 50 x 100 mm. V dnešní době jsou však tyto rozměry sloupků dřevostaveb ovlivněny zejména tepelně technickými a statickými poţadavky. Proto není tento rozměr pravidlem, stejně jako jejich koordinační modul dřevostavby (rastr), který je převáţně 625 nebo 417 mm z důvodu navazujících rozměrů velkoplošných materiálů.
16
Celá výstavba dřevostavby systémem two by four se odehrává přímo na staveništi (z toho také český název: letmá montáţ). Podle aktuální potřeby je naváţen materiál, jenţ se co nejrychleji zpracovává. Na základovou desku jsou poloţeny vrstvy hydroizolace. Dřevěný materiál je naimpregnován, zejména pak spodní práh obvodových stěn, který se pomocí závitových tyčí a chemické kotvy umístí v prostoru budoucí obvodově stěny, případně příčky. K tomuto prahu jsou pomocí spojovacích prostředků v pravidelném rastru kotveny sloupky, na něţ z horní části nasedá pásnice. Celý takto vytvořený rám dřevostavby je zavětrován úhlopříčným uloţením z vnější strany obvodových stěn. Nejprve se tak děje za pomoci prken, po vytvoření kompaktního obvodového rámového systému jsou diagonály nahrazeny velkoplošným konstrukčním materiálem (např. OSB). Na horní pásnici se buď ukládá stropní nosník (a dále se pokračuje obdobným způsobem jako u přízemního patra dalším poschodím) nebo se zde uloţí jiţ střešní konstrukce - například příhradového typu - která se zaizoluje a zastřeší. Do takto připravené dřevostavby stačí pouze dodat stavebně truhlářské výrobky a zaizolovat prostor mezi sloupky a kontaktním zateplovacím systémem z vnější strany domu. Z vnitřní strany obvodové stěny či stropů se umístí parozábrana nebo parobrzda, roštem vytvořeným před parotěsnou izolací povedou rozvody inţenýrských sítí. V dalším konstrukčním kroku vytvoříme na stěnách a stropu poslední vrstvu, nejčastěji vyuţíváme sádrokarton, z důvodu poţárně bezpečnostních opatření. Poloţení podlahové konstrukce je samozřejmostí. (www.drevostavitel.cz)
17
4.2 Zděná stavba 4.2.1 Výroba a použití cihelných výrobků firmy HELUZ Společnost HELUZ cihlářský průmysl v. o. s. vyrábí komplexní sortiment cihlářských výrobků pro hrubou stavbu a je největším českým výrobcem cihelného materiálu. V současné době má výrobní závody ve třech lokalitách. V Dolním Bukovsku, kde sídlí centrála společnosti, je cihlářská výroba, výroba vodorovných konstrukcí, roletových překladů a komínových systémů. V Hevlíně u Znojma jsou dva výrobní závody na kompletní cihlářský sortiment. Cihelna Hevlín II je jeden z nejmodernějších výrobních závodů v Evropě, který je zařízen špičkovou technologií, a produkují se zde cihelné bloky s nejlepšími tepelně izolačními vlastnostmi. V Cihelně Libochovice nedaleko Prahy se vyrábí cihelné bloky, doplňky a také keramické stropní panely HELUZ. Společnost HELUZ cihlářský průmysl v. o. s. nabízí svým zákazníkům nejen výrobky nejvyšší kvality, ale i nadstandardní servis a řadu sluţeb. Patří k nim odborné poradenství, školení stavebních a montáţních firem, pomoc při zaloţení první řady zdiva z broušených cihel, pokládka stropních panelů a řada dalších. Zboţí dodává i na zahraniční trhy – Slovensko, Rakousko, Německo, Polsko, a Maďarsko. Vývoj firmy HELUZ cihlářský průmysl v. o. s. 1992 privatizace cihelny v Dolním Bukovsku ve prospěch rodinných příslušníků původních majitelů, 1993 v Bukovsku spuštěna nová linka na výrobu keramických stropních nosníků, 1994 koupena cihelna v Hevlíně, 1995 zahájena výroba cihelných bloků SUPERTHERM, 1996 v Bukovsku zahájena výroba nosných roletových překladů, 1998 zahájena výroba cihelných bloků SUPERTHERM P+D, 2000 koupena cihelna v Libochovicích, 2001 v Libochovicích spuštěn nový provoz na výrobu keramických stropních panelů, 2003 zahájena výroba tepelněizolačních cihelných bloků SUPERTHERM STI, 2005 do provozu uvedeny dvě nové tunelové pece (v Hevlíně a v Libochovicích), 2006 v Bukovsku zahájena výroba broušených cihelných bloků SUPERTHERM SB,
18
2007 zahájena výroba broušených superizolačních cihel SUPERTHERM STI SB, v Bukovsku zahájena výroba broušených cihelných tvarovek pro komíny, nabídka dodávaného sortimentu rozšířena o komínové systémy, zahájena výstavba nového výrobního závodu v Hevlíně, 2009 spuštěn nový závod v Hevlíně s nejmodernější technologií pro výrobu cihelných bloků, zahájena výroba nové řady cihelných bloků HELUZ Family pro nízkoenergetické a pasivní domy. Výrobky firmy HELUZ cihlářský průmysl v. o. s. Cihly HELUZ jsou komplexním řešením pro stavby rodinných i bytových domů. Cihly pro obvodové i vnitřní zdivo, doplňkové a maloformátové cihly, nepálené cihly a veškeré příslušenství od nářadí po malty a další materiály a pomůcky pro zdění. Stropní systémy HELUZ mají dvě konstrukční řešení. Prvním je strop z nosníků a vloţek HELUZ MIAKO. Strop HELUZ MIAKO je velice variabilní a lze jej pouţít i při členitých a nepravidelných půdorysech místností, pro konzoly balkónů a schodišťových podest. Navíc se velmi snadno pokládá a mnohdy nevyţaduje ani sloţitou a nákladnou techniku. Druhé řešení představují keramické stropní panely. Jejich největší výhodou je rychlost výstavby. Okamţitě tak máme únosný strop a můţeme pokračovat ve stavbě. Okenní a dveřní překlady HELUZ jsou vyráběny nosné i ploché nenosné. Dále HELUZ vyrábí nosné roletové a ţaluziové překlady určené pro zabudování venkovní stínicí techniky. Překlady HELUZ je moţné pouţít i při stavbě z jiných materiálů, např. pórobetonových tvárnic. Komínové systémy HELUZ se podobají stavebnici – jednotlivé prvky systému zvoleného podle potřeb zákazníka do sebe přesně zapadají, stavba komínu je díky tomu jednoduchá, úsporná a rychlá. HELUZ nabízí kompletní komínové systémy včetně nadstřešních částí, ukončovacích prvků a veškerého potřebného příslušenství. Komíny HELUZ jsou vhodné pro všechny druhy paliv a spotřebičů i pro stavby z ostatních materiálů. (www.heluz.cz)
19
4.3 Výhody a nevýhody srovnávaných konstrukcí Velké mnoţství chyb v konstrukcích vzniká nedodrţením technologií a časů, které jsou předepsány výrobcem pouţívaných materiálů. Potom se stavba stává často nevyhovující, nebo nesplňuje poţadavky uţivatelů. V minulosti nekvalitní provádění dřevostaveb má za následek skeptičnost veřejnosti k dnešním dřevostavbám. Přitom jsou na našem trhu výrobci dřevostaveb, kteří téměř celou konstrukci domu (včetně fasády, osazení oken a dveří apod.) provádí v kryté výrobní hale stálými kvalifikovanými pracovníky, s vyuţitím moderních výrobních technologií a nástrojů, za konstantního výrobního prostředí, čímţ eliminují mnoţství potencionálních chyb, které by mohly vzniknout na stavbě, kde mnohdy působí negativní povětrnostní vlivy a kvalifikace i vybavení staveních dělníků je v průměru niţší. (ŠTEFKO, J. -- REINPRECHT, L., 2004)
4.3.1 Výhody rámových dřevostaveb Celoroční výstavba suchý proces výstavby umoţňuje práce i v zimním období po uzavření hrubé konstrukce lze objekt ihned vytápět a dokončit tak veškeré interiérové práce bez výskytu nadměrné vlhkosti vzduchu, jako tomu je v případě staveb zděných díky rychlejší výstavbě rámových konstrukcí se ušetří především čas a finance Konstrukce stavby lehčí neţ stavba zděná - nevyţaduje tak masivní základy jako u klasických konstrukcí uţší obvodové stěny při zachování stejných nebo lepších tepelně izolačních vlastností zvětší uţitný podlahový prostor interiéru zvýšená neprůzvučnost stěn dům se snadno a rychle vytopí, nemusí se vyhřívat zděné obvodové stěny snadná a levnější variabilita prostoru vzhledem k moţným dispozičním změnám v budoucnu
20
Difúzně otevřená skladba stěn a střechy uţití parotěsné fólie je nahrazena parobrzdnými materiály prodyšná, nebrání prostupu vodních par v zimním období směrem ven, díky čemuţ se zamezí vzniku povrchových plísní a mikrobiologických kultur schopnost zbavit se nadměrné vlhkosti, která se můţe v konstrukci vyskytnout při samotné výstavbě, porušením střešního pláště či hydroizolace nebo při havárii rozvodů vody námi prováděné vnitřní hliněné omítky spolu s dřevovláknitou izolací dokáţe pohlcovat zvýšenou relativní vlhkost v místnostech a při suchém vzduchu ji opět uvolňovat zpět, díky čemuţ se neustále udrţuje zdravá kvalita vnitřního prostředí Energetická úspornost výborné tepelně-izolační vlastnosti individuálním návrhem vrstev konstrukce lze dosáhnout parametrů nízkoenergetického (s roční měrnou potřebou energie do 50 kWh/m2/rok) či pasivního domu (do 15 kWh/m2/rok) řízená rekuperace odpadního vzduchu, která zajistí čistý vzduch interiéru bez nutného větrání a šetří tak náklady na vytápění Tepelná stabilita při zateplení dřevovláknitými deskami se zvýší tepelně akumulační schopnost obvodových stěn, která pak pomáhá zamezit přehřívání objektů v létě a ochlazování v zimním období fázový posun teplotního kmitu se pohybuje od 8 do13 hodin Poţární odolnost při hoření námi uţívaný izolační materiál z dřevovláknitých desek uhelnatí a zamezuje rychlému šíření ohně do konstrukce
21
Ekologické materiály moţnost volby z několika druhů izolace – minerální vata bez zdraví škodlivých pojiv nebo zcela přírodní (dřevovláknitá izolace, ovčí vlna, foukaná celulóza, len, konopí nebo sláma) opláštění z pevnostně odolných a zdravotně nezávadných sádrovláknitých desek moţnost aplikace vnitřních hliněných omítek zlepšujících mikroklima a vzhled interiéru nepřekonatelný estetický a pocitový záţitek - přiznané pohledové dřevo v interiéru popř. dřevěný obklad větrané fasády domu Dlouhá ţivotnost dlouhá ţivotnost dřevostaveb aţ několik století za předpokladu dobré konstrukční ochrany stavby
4.3.2 Nevýhody rámových dřevostaveb Nevýhody samozřejmě jsou, jako u všech druhů staveb. Dají se, ale zmírnit, nebo úplně odstranit, pokud jsou pouţity správné technologické postupy výstavby, je pouţito vhodné dřevo a ostatní materiály a dům je vhodně vyprojektován. Zároveň je nutné dřevo pravidelně ošetřovat, aby se prodlouţila trvanlivost. Poţární odolnost Nejčastěji vyvstane na mysl otázka, jestli dřevěná konstrukce vydrţí při poţáru. Niţší poţární odolnost oproti jiným stavebním materiálům (např. cihla, beton) je jednou z nevýhod. Odolnost však lze zlepšit obklady, které hořlavé nejsou, případně retardéry hoření. Trvanlivost Rámová dřevostavba se začne opotřebovávat přibliţně po 50 letech, ţivotnost staveb dosahuje bez problémů 100 let i více. Je však nutné některé prvky stavby udrţovat, hlavně prvky, které jsou vystaveny horším podmínkám, jako počasí či vlhkost. (www.casopisstavebnictvi.cz)
22
Tvarové změny dřeva Vlivem vlhkosti dochází ke změnám objemovým a tvarovým. Zvýšením vlhkosti dřevo nabobtná, zvětší svůj objem a tvar. Vysušením zase můţe popraskat. Musí se tedy vybrat vhodný typ dřeva a pouţít vhodný postup při výrobě. Na dřevě je také moţné najít přirozené vady, jako trhliny, boule atd., které většinou nepůsobí esteticky a navíc sniţují pevnost konstrukce. Je proto nutné jednotlivé dřevěné prvky dobře probrat a zvolit ty nejlepší. Případně je moţné se vadám vyhnout lepením dřevěných lamel, tedy pouţitím sendvičových prvků. Tyto prvky se pouţívají především v USA, kde se obytné domy velmi často systémem rámové dřevostavby staví. Odolnost proti přírodním jevům Dřevostavby jako celek mají niţší odolnost proti uragánu. Na druhou stranu zvládnou výborně odolávat náporu vody, takţe jsou mnohem bezpečnější při záplavách. (ŠTEFKO, J. -- REINPRECHT, L., 2004)
4.3.3 Výhody zděných staveb V ČR jde o klasický způsob výstavby, s touto technologií má alespoň minimální zkušenost téměř kaţdý dospělý člověk. To má původ zejména ve velké tradici stavby svépomocí. Tato technologie není příliš náročná na techniku, a proto není problém zajistit dostatek kvalitní pracovní síly. Moţnost svépomocné výstavby umoţňuje sníţit náklady na stavbu. (www.casopisstavebnictvi.cz) Přesnost a rychlost stavby Stavební systémy dodávané na náš trh zajišťují rychlost a velmi přesnou stavbu. Systémy vybavené na spojení pero + dráţka usnadňují výstavbu, sniţují spotřebu maltovin a také nároky na kvalifikovanou pracovní sílu. Ţivotnost Cihly pálené při vysokých teplotách zaručují mnohaletou ţivotnost. Důkazem jsou stavby, které přetrvaly staletí. Objemová stálost a neměnné tepelně-technické parametry zaručují neměnnou funkčnost stavby.
23
Vysoká tepelná akumulace Zděné stavby jsou charakteristické vynikající tepelnou akumulací, díky čemuţ vytváří prostředí pro pohodlný ţivot. V zimě udrţují uvnitř místností teplo, v létě naopak poskytují příjemný chládek. Ve spojení s kvalitní izolací dochází k výraznému sníţení nákladů na vytápění. Niţší citlivost na vodu Zděný dům je méně citlivý na vodu, neţ rámová dřevostavba. Pokud se v případě dřevostavby dostane voda aţ na dřevěné nosné díly, můţe poměrně rychle sníţit stabilitu domu. Oproti tomu si zděné stavby po vysušení zachovávají téměř stejné vlastnosti jako před zvlhnutím nebo namočením, samozřejmě pokud dojde k rychlému vysušení. Tuto zkušenost potvrzuje mnoţství domů, které byly zatopeny při záplavách a v současné době jsou opět obyvatelné. Moţnost pouţití přírodního materiálu Pokud pro stavbu vyuţijeme keramické materiály, máme jistotu, ţe jde o materiál z přírodních zdrojů, vyrobený ekologickým způsobem, vypálením při vysoké teplotě. Pouţité keramické materiály je navíc moţné jednoduše a neškodně recyklovat. Difúze vodních par Prostupnost stavebních materiálů zabezpečuje zdraví prospěšné ţivotní prostředí, ve kterém nedochází k akumulaci vodních par a následnému vzniku plísní. Struktura pálených cihel umoţňuje odvést přebytečnou vlhkost ven z domu , nebo naopak v případě příliš suchého vzduchu v místnosti ji přivést zase zpět. To oceníte zejména u novostavby, kdy je třeba odstranit vlhkost absorbovanou při stavbě domu. Poţární ochrana Zdící stavební materiály jsou nehořlavé, a tak zaručují domu dobrou ochranu v případě poţáru. Ohnivzdornost lze navíc zvýšit pouţitím speciálních protipoţárních malt a omítek.
4.3.4 Nevýhody zděných staveb Špatný vliv na ţivotní prostředí – vysoké teploty při výpalu cihelných bloků Neobnovitelný zdroj Mokrý stavební proces Riziko negativních povětrnostních vlivů během výstavby (mráz, sníh, déšť) Není vţdy zaručená odpovídající kvalifikace dělníků na stavbě Delší doba výstavby (s ohledem na technologické lhůty) 24
Velká pracnost při pouţití malých cihel nebo cihelných bloků Při vyuţití nebroušených bloků vysoká spotřeba malty Oproti jiným technologiím malý tepelný odpor, který je třeba vynahradit dodatečnou izolací Vyšší cena Vysoká hmotnost některých stavebních dílců, a s tím související nutnost mechanizace
4.4 Srovnání konstrukcí z obecného hlediska 4.4.1 Požární odolnost Mezi lidmi koluje rozšířená představa o nízké bezpečnosti dřevěných staveb z hlediska poţární odolnosti. V této oblasti má dřevo opravdu tu neţádoucí vlastnost, ţe hoří. Představa, ţe dřevěné stavby jsou z hlediska poţární odolnosti nebezpečnější, neţ stavby z klasických materiálů je ale zcela neopodstatněná a mylná. Musíme si totiţ uvědomit, ţe dřevěné prvky konstrukce dřevostavby jsou chráněny nehořlavými materiály. Chování dřeva v případě poţáru závisí na dimenzi a tvaru konstrukčních prvků a hladkosti jejich povrchu. Je pravdou, ţe drobné dřevěné předměty shoří snadno a rychle, ale v případě dřevěných prvků o průřezu větším neţ 50 x 50 mm dokáţe oheň snadno proniknout pouze do hloubky jednoho centimetru a následně se průběh hoření výrazně zpomalí nebo úplně zastaví. Tato skutečnost je dána zuhelnatěním povrchové vrstvy dřevěných prvků, která brání přístupu kyslíku nezbytného pro další průběh hoření. Zbylý dřevěný masiv je velmi odolný vůči vysokým teplotám a navíc si zachovává výborné mechanické vlastnosti. Při poţáru tedy dřevo vykazuje velkou odolnost a hlavě hoří předvídatelně. Dále je třeba poznamenat, ţe za vznícením stavby téměř nikdy nestojí dřevěný materiál pouţitý na nosné konstrukce. Původci poţárů bývají hlavně snadno zápalné materiály, vyskytující se v interiérech budov jako jsou textilie, nábytek a plasty. Toto tvrzení dokládají statistiky zemí, ve kterých jsou dřevostavby zastoupeny mnohem více neţ u nás. Uvádějí, ţe výskyt poţárů dřevostaveb je přibliţně stejně častý, jako u staveb postavených pomocí jiných technologií. (www.drevostavitel.cz)
25
Zděné konstrukce Konstrukce z keramických zdících materiálů jsou samy o sobě nehořlavé. Dokáţou tedy odolat poţáru, pokud nejsou staticky narušeny zřícením konstrukcí, které vysokým teplotám nedokáţou odolat. Jejich nevýhody se tedy projevují aţ v období po poţáru. Je to hlavně nepříjemný zápach a pronikání sazí novými povrchy. Dřevostavby Samozřejmě stejně jako u jiných konstrukcí, musíme brát v úvahu míru poškození, která poţár napáchal. V případě částečného poškození lze dřevěné stavby snadno rekonstruovat, naopak při poškozeních většího rozsahu lze stavbu oproti jiným technologiím jednoduše rozebrat, recyklovat a znovu pouţít.
4.4.2 Průběh a doba výstavby Rámová dřevostavba Při konstrukci rámové dřevostavby se jedná o tzv. suchou výstavbu. To znamená, jednotlivé díly jsou montovány pomocí speciálních spojovacích prvků, nedochází k tzv. mokrým procesům (betonování, apod.) a samotný proces výstavby nevyţaduje technologické přestávky. Vypracování návrhu a projektové dokumentace dřevěné stavby je nutné svěřit odbornému projektantovi, který je obeznámen s důleţitými zásadami a postupy, jeţ je nezbytné při realizaci stavby dodrţet. Projekt musí obsahovat návrh všech instalací, rozvodů, zásuvek, vypínačů a osvětlení. Samotná realizace navrţené stavby by měla být rovněţ svěřena specializované stavebně tesařské firmě, která vlastní certifikát na výstavbu dřevěných domů, aby bylo zaručeno kvalitní provedení všech důleţitých detailů. Dřevostavba je řemeslně minimálně o stupeň výš neţ stavba postavená klasickou zděnou technologií. (ZAHRADNÍČEK, V. -- HORÁK, P., 2007) Průběh výstavby Při průběhu konstrukce dřevostavby je nejprve zhotovena základová konstrukce celé stavby dle projektu (základová betonová deska, základové pasy nebo patky, apod.), včetně provedení hydroizolace. Ze základové desky jsou vyvedeny instalace (připojené na IS) dle projektu a připravené na pozdější dopojení. Následuje hrubá stavba dřevostavby, tzv. nosná kostra. Na základovou konstrukci se kotví dřevěné základové prahy, pomocí chemických kotev. Poté se vyměří poloha stojin (dřevěných sloupků) pro stěny. Obvodové a nosné vnitřní stěny se montují ve vodorovné poloze (na zemi) a aţ 26
následně se vztyčí, upevní a zavětrují. Následně se na sloupky umístí a upevní průvlaky a stropní nosníky, na které přijde hrubá podlaha. Pokud by se jednalo o jednopodlaţní stavbu, tak i samotná konstrukce zastřešení, která se sestaví pomocí krokví staţených kleštinami a podepře se vaznicemi a pozednicemi. Opláštění a skladba obvodových stěn dle projektu a osazení oken. Poté na řadu přichází hrubá vnitřní stavba, a to konstrukce příček a skladba podlah. Následují dokončovací vnitřní práce – úprava vnitřních povrchů, obklady, dlaţby, rozvod instalací a osazovaní zařizovacích předmětů. Doba výstavby Vzhledem k tomu, ţe se jedná o montovanou konstrukci, je celá výstavba opravdu rychlá. Samotná hrubá stavba (nosná kostra) je zhotovitelná za pár týdnů. Celá stavba, od základové desky aţ po dokončovací práce, trvá pár měsíců. Velkou výhodou dřevostaveb z hlediska rychlosti výstavby je to, ţe stavební práce nejsou závislé na ročním období. Běţně se realizují i v zimních měsících. Zděná stavba Délka výstavby základových konstrukcí je pro obě stavby téměř totoţná. Dále tedy porovnávám hlavně práce, které jiţ probíhají na dokončené základové konstrukci, tedy na horní stavbě a to tzv. hrubá stavba domu, která u domu stavěného klasickou zděnou technologií trvá přibliţně 13 měsíců. Vyvíjí se sice stále nové systémy, kterými lze dobu výstavby rodinného domu zkrátit, ale i tak platí, ţe v rychlosti výstavby jednoznačně dominují dřevostavby. V době trvání technologických etap s mokrými procesy je zahrnuta i technologická přestávka na vysychání konstrukcí. (www.casopisstavebnictvi.cz) Porovnání variant pomocí stavebně technologické a síťové analýzy Harmonogram obou variant je zpracován formou stavebně technologické a síťové analýzy rozhodujících technologických etap. Podkladem pro výpočet jsou zpracované výkazy výměr, vycházející z rozpočtu a pracnosti jednotlivých činností. Výsledné hodnoty jsou zprůměrovány a zaokrouhleny s přesností na jeden týden. V době trvání technologických etap s mokrými procesy je zahrnuta technologická přestávka na vysychání konstrukcí. (www.ceskestavby.cz)
27
Stavební proces byl pro obě varianty rozdělen na tyto technologické etapy: zemní konstrukce; základy; hrubá spodní stavba; hrubá vrchní stavba; střecha; hrubé vnitřní konstrukce; povrchové úpravy; konečné úpravy; kompletace; vnější úpravy na obvodovém plášti. Na základě stavebně technologické a síťové analýzy vychází průměrná lhůta výstavby u dřevostavby pět měsíců a u zděné varianty jedenáct měsíců. Rozdíl ve lhůtách výstavby objektů je dán mimo jiné především nutností technologických přestávek, vyţádaných mokrými procesy zdění, betonování a omítání. V praxi však bývá lhůta dřevěné výstavby delší z těchto příčin: časová rezerva dodavatele; většinou se jedná o menší izolované domy, kde je obtíţná koordinace řemesel, zvláště subdodávek; špatná příprava zhotovitele; stavění především v koncentrovaném období březen aţ listopad, stavby jsou zahajovány na jaře – to znamená, ţe je poměrně velké soustředění realizace stejných technologických etap do jednoho období. (www.casopisstavebnictvi.cz)
28
16000 14300 14000 12000 10000 8800
Dřevostavba
8000 Rodinný dům klasické zděné technologie
6000 4000 2000 0 Pracnost (hod)
Graf 1 Porovnání celkových pracností konstrukcí nad suterénem v hodinách (www.ceskestavby.cz)
4.4.3 Ekonomická analýza Předmětem ekonomického posouzení bylo zhodnocení srovnatelných údajů pro dřevostavbu a zděnou stavbu a porovnání celkových nákladů stavby. Pro hodnocení byla vybrána tato kritéria: náklady na zhotovení stavby; náklady na m2 obytné plochy; náklady na m3 obestavěného prostoru; rozloţení nákladů stavby podle kalkulačního vzorce; rozloţení nákladů stavby podle stavebních a montáţních prací; hmotnost; celková pracnost; rychlost výstavby.
29
Ekonomické posouzení je provedeno v tisících Kč v cenové úrovni roku 2012. Pro rozpočet obou variant byly kalkulovány ceny materiálů pro povrchové úpravy, zařizovací předměty a kompletační konstrukce ve standardu. Ve výpočtu jsou zahrnuty následující obory stavebních a montáţních prací: zemní práce; základy; konstrukce suterénu; dřevěná vrchní stavba, včetně izolací a hrubého opláštění; rozvody TZB; konečné povrchové úpravy; vnitřní a vnější kompletační konstrukce; přesun hmot. Na základě posouzení vychází výrazně levněji a výhodněji dřevěná varianta, která však bývá v praxi stejně drahá nebo draţší, neţ varianta zděná. Důvodů můţe být několik: při stejné izolovanosti bývá tloušťka stěn dřevěných budov cca 250 mm a silikátových systémů 450 mm. Tím je při stejně zastavěné ploše u dřevěných budov uţitná plocha větší; niţší efektivita výrobní přípravy, zvláště malých firem, která zahrnuje: a) nepřesnou kalkulaci; b) niţší efektivitu organizace práce; c) náročné zajištění subdodávek; d) sloţitou a nespolehlivou kooperaci se subzhotoviteli, zvláště při zahajování staveb ve stejném období; moţnost kalkulace dřevěných staveb dorovnáním na zděné varianty; porovnání dřevěných budov je sloţitější neţ u ostatních typů. V současnosti je nejrozšířenější silikátová varianta s bohatou datovou základnou. U dřevěných budov je datová základna podstatně chudší a je obtíţné stanovit optimální průměr. Při porovnání hmotnosti vychází dřevěná rámová konstrukce 5,5 krát méně hmotná, neţ zděný systém. Z těchto údajů lze vyčíst:
30
náklady na dopravu na staveniště jsou výrazně niţší neţ u zděné varianty; z menších nároků na dopravu vyplývá menší zatíţení komunikací; menší nároky na dopravu materiálu do objektu; menší poţadavky na stavební stroje pro manipulaci s materiálem. Pracnost dřevostavby je menší, neţ u zděné varianty. V návrhu dřevostavby je kalkulováno s úpravou dřevěných prvků ve výrobně a dopravovaných přímo na stavbě běţnou drobnou tesařskou mechanizací. V současnosti také dochází k vybavení výrobců dřevostaveb počítačově řízenými dřevoobráběcími centry. Konstruktér vytvoří výrobní a montáţní dokumentaci s dopracováním těch nejmenších detailů a zohledňující minimalizaci prořezu dodaného materiálu z pily. Při výrobě prvků spočívá úloha pracovníka v kontrole a přesném dodání materiálu pro opracování. Velkou výhodou je přesnost a rychlost. Při vlastní montáţi se jedná pouze o sestavení prvků podle montáţního schématu. Výsledná přesnost nosné konstrukce má vliv na snadné provedení navazujících konstrukcí, kde příznivě ovlivňuje dokonalost, rychlost a zvyšuje produktivitu práce. 18 000
16 000
16 000 14 000
13 000
12 000 Dřevostavba
10 000 8 000
Rodinný dům klasické zděné technologie
6 000 4 000 2 000 0
Náklady celkem v tis. Kč
Graf 2 Náklady stavebních prací na zhotovení stavby v tisících Kč (www.casopistavebnictvi.cz)
31
1800
1680
1600 1400 1200 Dřevostavba
1000 800
Rodinný dům klasické zděné technologie
600 350
400 200 0
Hmotnost (t)
Graf 3 Porovnání hmotnosti konstrukcí nad suterénem (www.casopisstavebnictvi.cz)
4.4.4 Životnost staveb Je ţivotnost dřevostavby niţší neţ klasické zděné stavby? To je poměrně často kladená otázka. Mnoho lidí si myslí, ţe tomu tak skutečně je. Není. V naší republice se udává ţivotnost klasických zděných staveb 100 let. V tomto měřítku jim dřevostavba můţe plně konkurovat. Dřevostavba je opravdu srovnatelná se stavbami z jiných materiálů. Závisí ovšem na kvalitě provedení té určité stavby. (www.zdenestavby.cz) U dřevostaveb ovlivňuje ţivotnost dodrţení zásadních podmínek, jako třeba optimální vyschnutí a dobré ošetření materiálu. Při dodrţení správného postupu v této oblasti mohou dřevostavby nabídnout srovnatelnou ţivotnost, jako stavby zděné. Vţdyť i zděné stavby se skládají z několika dřevěných prvků (krovy, schodiště apod.). Podobně srovnatelný je také ekologický aspekt obou typů staveb. Obecně lze říci, ţe dnes stavba (i dřevostavba) dříve zestárne v oblasti morální, neţ funkční. Jen stěţí si dokáţeme představit, ţe bychom bydleli nebo pracovali ve stavbě například 70 let staré, aniţ by prošla sebemenší rekonstrukcí. Nároky na budovy, jejich vybavení a komfort se neustále zvyšují a musíme si uvědomit, ţe tomu tak bude i nadále. (www.ceskestavby.cz)
32
4.4.5 Postavení dřevostaveb ve výstavbě Dřevostavby na našem území stále nejsou moc populární. Moţná je to způsobeno malou důvěrou v materiál, moţná jen tradicí staveb zděných. Češi jsou v této otázce konzervativní a dávají přednost osvědčeným stavbám z klasických cihelných materiálů. Jiné materiály jsou povaţovány za podřadné nebo nedůvěryhodné. Faktem zůstává, ţe dřevostavby jsou v celkové výstavbě rodinných domů zastoupeny pouhými 5%. Oproti sousednímu Německu či Rakousku, kde se podíl dřevostaveb ve výstavbě pohybuje mezi 20 %, je to hodnota opravdu nízká. (VAVERKA A KOL., 2008) Podíl dřevostaveb v rámci nové výstavby domů je sice prozatím relativně nízký, nicméně v posledních letech se kaţdoročně zvyšuje a je pravděpodobné, ţe jejich význam bude i nadále narůstat. Růst cen energií, cen stavebních prací a stavebních pozemků totiţ znamená, ţe řada investorů se ohlíţí jednak po nízkoenergetických domech a jednak po stavebních konstrukcích, které by svojí pořizovací cenou redukovaly nárůst ceny prvotní investice, kterou je nákup pozemku, určeného pro výstavbu bytového nebo rodinného domu. Kromě toho bydlení v dřevostavbách lze označit za zdravé a šetrné k ţivotnímu prostředí. (www.ceskestavby.cz)
Graf 4 Postavení dřevostaveb ve vybraných zemích Evropy (casopisstavebnictvi.cz)
33
V Česku se stavění s pouţitím dřeva věnuje velké mnoţství architektů a architektonických studií. Ale jen málokdo je na tento druh stavění výhradně zaměřen. Většina architektů dřevo vnímá spíše jako jednu z moţností neţ jako hlavní náplň své činnosti, a tedy svou ţivotní filozofii. Další cesta, která vede k dřevěnému stavění je logicky přes nízkoenergickou či pasivní výstavbu. Zde padají logické argumenty, proč tyto stavby budovat za pouţití dřevěné sloupkové konstrukce. Historie staveb ze dřeva je dlouhá a nyní na ni po přetrhání vazeb opět navazujeme. (ZAHRADNÍČEK, V. -- HORÁK, P., 2007)
Obr. 5 Anketa občanů na území ČR (casopisstavebnictvi.cz)
34
4.5 Srovnání konstrukcí na konkrétním typu rodinného domu 4.5.1 Skladba obvodových stěn VYZTUŽENÍ ROHU TMEL KOTVÍCÍ PRVEK
VNĚJŠÍ OMÍTKA tl. 12,5mm
SPONKA PRO UPEVNĚNÍ SVD DŘEVĚNÝ RÁM 60x120mm
VÝZTUŽNÁ SÍTOVINA KOTVÍCÍ PRVEK
145
POLYSTYREN ISOVER tl.100mm CELOPLOŠNÉ LEPENÍ TI
270
125
SVD FERMACELL tl.12,5mm
PENETRAČNÍ NÁTĚR SVD FERMACELL tl.12,5mm
PRUŽNÁ TMELENÁ SPÁRA
MINERÁLNÍ VATA ISOVER tl.120mm PAROTĚSNÁ ZÁBRANA SVD FERMACELL tl.12,5mm
125
145 270
Obr. 6 Skladba obvodové stěny rámové dřevostavby 450 130
300
10
10
130
450
300
VNITŘNÍ OMÍTKA tl.10mm SUPERTHERM 30 STI LEPÍCÍ TMEL POLYSTYREN ISOVER tl.130mm ARMOVACÍ TMEL VÝZTUŽNÁ SÍTOVINA VNĚJŠÍ OMÍTKA tl.10mm
10
10
Obr. 7 Skladba obvodové stěny zděné stavby 35
4.5.2 Výpočet součinitele prostupu tepla „U“ obvodových stěn A - Dřevostavba Tabulka 1 Materiály a rozměry v navrţené obvodové stěně dřevostavby Materiál
Tloušťka (m)
SVD Fermacell Polystyren ISOVER SVD Fermacell Smrkový rám 60x120mm Minerální vata ISOVER Parozábrana SVD Fermacell
Součinitel tepelné vodivosti λ (W/m.K) 0,32 0,037 0,32 0,18 0,035 0,033 0,32
0,0125 0,1 0,0125 0,12 0,12 0,0002 0,0125
=8 W/m².K =23 W/m².K Výpočet: λ (W/m.K) → součinitel tepelné vodivosti l (m) → délka vrstvy d (m) → tloušťka vrstvy R (m².K/W) → tepelný odpor U (W/ m². K) → součinitel prostupu tepla 1. Nahrazení paralelní vrstvy SM / MV sériovým tepelným odporem W/m.K =
= 2,5 m². K/W
2. Výpočet celkového tepelného odporu obvodové stěny
= 5,494 m². K/W
3. Výpočet součinitele prostupu tepla U U= U<
=
= 0,182 W/ m². K
= 0,182 < 0,3
vyhovuje normě
36
B - Zděná stavba Tabulka 2 Materiály a rozměry v navrţené obvodové stěně zděné stavby Materiál
Tloušťka (m)
Polystyren Isover
0,13
Součinitel tepelné vodivosti λ (W/m.K) 0,035
Supertherm 30 STI na MVC
0,3
0,125
=8 W/m².K =23 W/m².K Výpočet: λ (W/m.K) → součinitel tepelné vodivosti d (m) → tloušťka vrstvy R (m².K/W) → tepelný odpor U (W/ m². K) → součinitel prostupu tepla 1. Výpočet celkového tepelného odporu obvodové stěny
m². K/W
2. Výpočet součinitele prostupu tepla U U= U<
=
= 0,16 W/ m². K
= 0,16 < 0,3
vyhovuje normě
37
4.5.3 Průvodní zpráva a stavebně technické řešení rámové dřevostavby Průvodní zpráva: 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE Název stavby: Rodinný dům v Tišnově Stupeň dokumentace: Realizační projekt Investor a vlastník pozemku: manţelé Jan a Jana Novákovi, Tišnov, Na Honech 993 2. ZÁKLADNÍ ÚDAJE CHARAKTERIZUJÍCÍ STAVBU Investor si objednal realizační projekt novostavby rodinného domů s bytovou jednotkou v podkroví. Projekt byl vyhotoven na základě architektonické studie v souladu s urbanistickými regulativy města Tišnov. 2.1 CHARAKTERISTIKA ÚZEMÍ STAVBY Stavební parcela č. 17 o celkové výměře 87,64 m² v katastrálním území Tišnov se nachází v obytné zóně „Na Honech“. Vjezd na pozemek je ze Sluneční ulice. Parcela je situována v mírně svaţitém terénu (převýšení 0,5/10 m). Pozemek je zarostlý se 4 ovocnými stromy a je zatravněn. Základová půda je tvořena písčitojílovými hlínami pevné konzistence. V území nebylo zjištěno riziko pronikání radonu a v rámci geologického průzkumu nebyla zjištěna hladina podzemní vody. Pozemek je oplocen (dřevěný plot s ocelovými sloupky), u vjezdu je ve zděném pilířku napojení elektřiny se zásuvkovou skříní. Vodovod je napojen z uličního řadu do vodoměrné šachty na parcele (1,5 m od oplocení). Inţenýrské sítě jednotné kanalizace, plynu a telefonu jsou vedeny ve Sluneční ulici. 2.2 URBANISTICKÉ ŘEŠENÍ Objekt rodinného domu je situován v obytné zóně Tišnov - Na Honech. Poloha budovy je určena regulační uliční čarou. Podélná osa objektu je kolmá k ose komunikace (ul. Sluneční). Vjezd a pěší vstup je od komunikace oddělen pruhem zeleně. Objekt splňuje závazné pokyny zadané regulačním plánem. 2.3 ARCHITEKTONICKÉ A DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ Jedná se o samostatně stojící dům – izolovaný se sedlovou střechou. Půdorys objektu rodinného domu je v obdélníkovém tvaru. Budova je jednopodlaţní s podkrovím. V prvním podlaţí je navrţeno zádveří, koupelna, technická místnost, samostatné WC, obývací pokoj s kuchyňským koutem a schodišťový prostor. V podkroví jsou navrţeny 2 dětské pokoje, samostatné WC, loţnice a koupelna. Nedílnou součástí stavby je zahradní úprava s oplocením a drobnou architekturou. 38
2.4 STAVEBNÍ A KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Objekt je řešen jako rámová dřevěná konstrukce, sedlová střecha – krov dřevěný hambalkový, stropy v 1.NP dřevěné (dřevěné nosníky), schodiště dřevěné schodnicové, příčky dřevěné (dřevěné rámy + sádrovláknité desky). Podrobný popis viz. Stavebně technické řešení. 3. ČLENĚNÍ STAVBY Stavba je rozdělena na objekty: Rodinný dům, Komunikace, Oplocení, Zahradní úpravy. Součástí této práce je pouze objekt RD. Vazba na ostatní objekty je patrná v situaci a zastavovacím plánu. 4. VĚCNÉ A ČASOVÉ VAZBY STAVBY NA OKOLÍ A SOUVISEJÍCÍ INVESTICE Podmínkou ke kolaudaci je připojení objektu na inţenýrské sítě. Dočasný zábor části komunikace a přilehlého zatravněného pásu při realizaci přípojek bud projednán se správci sítí a dopravně označen dle ČSN 018020. V rámci realizace musí být řešeno zachycení dešťové vody ze střechy a zpevněných ploch a její odvod do dešťové jímky s přepadem napojeným na vsakovací drenáţ. Stavební dvůr a dočasné skládky budou realizovány na stavebním pozemku. Na stavbě bude veden stavební deník a vykonáván pravidelný stavební dozor. Všichni pracovníci na stavbě budou proškoleni dle platných bezpečnostních předpisů. 5. PÉČE O ŢIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Odpady vzniklé při realizaci stavby budou odvezeny na řízenou skládku. Vzhledem k charakteru stavby nebude ţivotní prostředí provozem negativně ovlivněno. Dispoziční řešení, poloha a velikost oken a obvodový plášť budovy je navrţen s ohledem na minimalizaci tepelných ztrát objektu. 6. TECHNICKÉ ZAŘÍZENÍ BUDOVY Kanalizace – splaškové vody napojeny na veřejnou kanalizaci v ul. Sluneční, Dešťová voda svedena do jímky s přepadem napojeným na vsakovací drenáţ pole. Materiál veškerých trubních rozvodů je z plastu. Vodovod – napojení v místě stávající vodoměrné šachty. Rozvody plastové s tepelnou izolací. Plynovod – HUP je ve skříňce v rámci oplocení Vytápění – elektrický přímotopný systém, v budoucnu uvaţováno zabudování 2 solárních panelů Elektroinstalace – 230/400 V (přípojka napojena v stávající elektroskříni v oplocení) Hromosvod – klasické řešení 39
Stavebně technické řešení: 1. ZEMNÍ PRÁCE Před zahájením výkopů bude v rozsahu pozemku objektu sejmuta ornice v tloušťce 35 cm. Uloţena bude v rámci zařízení staveniště na oddělené skládce pro následnou úpravu terénu po dokončení stavby. Výkopové rýhy se provedou pro základové pasy objektu a budou svislé nezapaţené do hloubky 0,85 m. Předpokládá se zemina 3. třídy rozpojitelnosti podle ČSN 73 3050. Přebytečná zemina se odveze na skládku určenou stavebním úřadem v Tišnově. Výkop základových pasů bude proveden strojně. 2. ZÁKLADY Objekt bude zaloţen plošně na ţelezobetonové desce podporované základovými pasy. Základové pasy budou provedeny z prostého betonu C 12/15. Mezi ně bude provedena betonová mazanina z prostého betonu v tloušťce 150 mm jako podklad pro hydroizolaci. Na tento podklad bude provedena hydroizolace a na ni do bednění uloţena výztuţná ocel opatřená distančními krouţky a následně vybetonována ţelezobetonová plošná deska z betonu C 15/20. Tloušťka ţelezobetonové desky je 250 mm. 3. SVISLÉ KONSTRUKCE Svislé nosné konstrukce jsou řešeny opláštěnou rámovou konstrukcí, sloupky rozměrů 60 x 120 mm, osově vzdálených 625 mm. V místech okenních a dveřních otvorů budou dle projektu upevněny vodorovné rámy o rozměru 60 x 120 mm. Výplň prostoru mezi sloupky rámové konstrukce bude zajištěna minerální vatou Isover v tloušťce 120 mm. Rámová konstrukce bude oboustranně opláštěná konstrukční sádrovláknitou deskou tloušťky 12,5 mm. Lepší tepelně technické vlastnosti zajistí polystyrénové desky tloušťky 100 mm, které jsou celoplošně přilepeny a ukotveny kotvícím prvkem za pomoci sádrovláknité desky tloušťky 12,5 mm ze strany exteriéru. Na SVD desce je potom pomocí výztuţné síťoviny nataţena vnější omítka. Celková tloušťka obvodové stěny je 270 mm. Konstrukci střední nosné stěny tvoří táţ rámová konstrukce oboustranně překryta konstrukční SVD deskou tloušťky 12,5 mm. Celková tloušťka střední nosné stěny je 145 mm. Příčky budou konstrukčně řešeny rámovou konstrukcí sloupků rozměrů 60 x 100 mm a oboustranně opláštěny SVD deskou tloušťky 12,5 mm. 4. VODOROVNÉ KONSTRUKCE Dřevěná stropní konstrukce je navrţena z dřevěných nosníků 60x200 mm, osově vzdálených 625 mm. Podhled je tvořen sádrovláknitou deskou tloušťky 12,5 mm připevněných na podkladní rošt z latí o rozměru 50/70 mm. Mezi nosníky stropu je vloţena minerální vata Isover tloušťky 200 mm. Konstrukci stropu a podlahy odděluje záklop tvo40
řený dřevotřískovou deskou tloušťky 25 mm. Celková tloušťka stropní konstrukce je 300 mm. 5. SCHODIŠTĚ Dřevěné schodnicové dvojramenné schodiště s podestou. Počet stupňů je 16. Obě ramena mají shodnou délku 1820 mm a podesta má šířku 1280 mm. Šířka ramen je 1100 mm. Kotvení schodnice je do podestové desky. Schodišťové stupnice jsou dřevěné, dubové o rozměru 50 x 260 mm. Zábradlí se skládá z dřevěných sloupků o rozměru 50 x 50 mm upevněných z boku do schodnice a dřevěného madla o rozměru 50 x 50 mm a má výšku 1000 mm. 6. ZASTŘEŠENÍ Sedlová střecha řešená hambálkovou soustavou s osovou vzdáleností krokví 1000 mm staţených kleštinami. Kotvení pozednice pomocí ocelových příloţek do pozednice. Krytina je dvoudráţková betonová BRAMAC vínové barvy. Sklon střechy je 35°. 7. ÚPRAVY POVRCHŮ Vnitřní omítky jsou vápenné štukové, obklady v koupelně a na WC budou obloţeny do světlé výšky 1800 mm, v kuchyni obklad od 600 do 800 mm světlé výšky. Parapety ve výšce 750 mm z důvodu menší konstrukční výšky a opatřeny dřevěnou parapetní deskou s melaminovou úpravou. Vnější jsou omítky škrábané. 8. VÝPLNĚ OTVORŮ Okna a balkonové dveře budou v provedení EURO, zasklená čirým dvojsklem, otevírací a sklápěcí. Barva je transparentní. Okenní kování – polohovací Metal tube (polohování 45° , 90°, mikroventilace). Více viz. Výpisy prvků. 9. HYDROIZOLACE Izolace proti zemní vlhkosti provedena na podkladní beton ve skladbě (penetrační nátěr, asfaltový nátěr, natavená lepenka Bitagit). Součástí skladby obvodového pláště je parozábrana Guttafol DB Blau. V celé ploše střechy je vloţena difuzní fólie Rewasi TOP light. 10. IZOLACE TEPELNÉ V podlahách navrţena izolační deska Isover tloušťky 40 mm (vyjma podlahy nad terénem kde je 65 mm), mezi stropními nosníky navrţena taktéţ minerální vata Isover tloušťky 200 mm, stejně tak do konstrukce stěn minerální vata Isover tentokrát tloušťky 120 mm, tento produkt je také navrţen jako tepelná izolace krovu, na kontaktní fasádní zateplovací systém je pouţit polystyren Isover tloušťky 100 mm. 11. VÝROBKY TRUHLÁŘSKÉ, ZÁMEČNICKÉ A KLEMPÍŘSKÉ Viz. Výpisy prvků 41
4.5.4 Průvodní zpráva a stavebně technické řešení zděné stavby Průvodní zpráva: 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE Viz. Rámová dřevostavba 2. ZÁKLADNÍ ÚDAJE CHARAKTERIZUJÍCÍ STAVBU Viz. Rámová dřevostavba 2.1 CHARAKTERISTIKA ÚZEMÍ STAVBY Viz. Rámová dřevostavba 2.2 URBANISTICKÉ ŘEŠENÍ Viz. Rámová dřevostavba 2.3 ARCHITEKTONICKÉ A DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ Viz. Rámová dřevostavba 2.4 STAVEBNÍ A KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Objekt je řešen jako zděný (konstrukční systém HELUZ), sedlová střecha – krov dřevěný hambalkový, stropy v 1.NP ŢB monolitická deska HELUZ z nosníků Jistrop a vloţek Miako, schodiště ŢB monolitické s dřevěným obkladem stupňů, příčky zděné a sádrokartonové. Podrobný popis viz. Stavebně technické řešení. 3. ČLENĚNÍ STAVBY Viz. Rámová dřevostavba 4. VĚCNÉ A ČASOVÉ VAZBY STAVBY NA OKOLÍ A SOUVISEJÍCÍ INVESTICE Viz. Rámová dřevostavba 5. PÉČE O ŢIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Viz. Rámová dřevostavba 6. TECHNICKÉ ZAŘÍZENÍ BUDOVY Viz. Rámová dřevostavba
42
Stavebně technické řešení: 1. ZEMNÍ PRÁCE Před zahájením výkopů bude v rozsahu pozemku objektu sejmuta ornice v tloušťce 35 cm. Uloţena bude v rámci zařízení staveniště na oddělené skládce pro následnou úpravu terénu po dokončení stavby. Výkopové rýhy se provedou pro základové pasy objektu a budou svislé nezapaţené do hloubky 0,9 m. Předpokládá se zemina 3. třídy rozpojitelnosti podle ČSN 73 3050. Přebytečná zemina se odveze na skládku určenou stavebním úřadem v Tišnově. Výkop základových pasů bude proveden strojně 2. ZÁKLADY Objekt bude zaloţen na základových pasech z prostého betonu C 12/15. Do základů budou vloţeny zemnící pásky. Podkladní betonová mazanina (C 12/15, tloušťky 150 mm). V místě uloţení schodiště bude proveden základ do hloubky 300 mm a šířce 4350 mm více ve výkresu svislého řezu objektem. 3. SVISLÉ KONSTRUKCE Obvodové zdivo je z tvárnic Supertherm 30 STI o rozměrech 300x247x238 mm na maltu vápenocementovou. Vnitřní nosné zdivo Supertherm 25 P+D o rozměrech 250x497x238 mm na maltu vápenocementovou. Příčky vyzděny z tvárnic Supertherm 11,5 P+D o rozměrech 115x497x238 mm na maltu vápenocementovou a sádrokartonových desek o tloušťce 100 mm. 4. VODOROVNÉ KONSTRUKCE Stropní konstrukce řešeny pomocí stropních nosníků Jisrop a vloţek Miako 15/50 v osové vzdálenosti 500 mm, vylitých betonem s kari sítí, tloušťka stropní konstrukce je 190 mm. Překlady jsou v provedení Jistrop 238 s vloţenou izolací 90 mm. 5. SCHODIŠTĚ Dřevěné schodnicové dvojramenné schodiště s podestou. Počet stupňů je 16. Obě ramena mají shodnou délku 1820 mm a podesta má šířku 1280 mm. Šířka ramen je 1100 mm. Kotvení schodnice je do podestové desky. Schodišťové stupnice jsou dřevěné, dubové o rozměru 50 x 260 mm. Zábradlí se skládá z dřevěných sloupků o rozměru 50 x 50 mm upevněných z boku do schodnice a dřevěného madla o rozměru 50 x 50 mm a má výšku 1000 mm. 6. ZASTŘEŠENÍ Sedlová střecha řešená hambálkovou soustavou s osovou vzdáleností krokví 1000 mm staţených kleštinami. Kotvení pozednice pomocí ocelových kotev do pozednice. Krytina je dvoudráţková betonová BRAMAC vínové barvy. Sklon střechy je 35°. 43
7. ÚPRAVY POVRCHŮ Vnitřní omítky vápenné štukové, obklady v koupelně a na WC budou obloţeny do světlé výšky 1800 mm, v kuchyni obklad od 600 do 800 mm světlé výšky. Parapety ve výšce 750 mm s dřevěnou parapetní deskou s melaminovou úpravou. Vnější omítky škrábané. 8. VÝPLNĚ OTVORŮ Okna a balkonové dveře budou v provedení EURO, zasklená čirým trojsklem, otevírací, sklápěcí. Barva je transparentní. Okenní kování – polohovací Metal tube (polohování 45° , 90°, mikroventilace). Více viz. Výpisy prvků. 9. HYDROIZOLACE Izolace proti zemní vlhkosti provedena na podkladní beton ve skladbě (penetrační nátěr, asfaltový nátěr, natavená lepenka Bitagit). Z vnější strany izolace vytaţena na zdivo do výšky 300 mm, překryta rabicovým pletivem a omítnuta. V celé ploše střechy je vloţena izolační fólie Tyros. Ochranu objektu proti radonu tvoří hydroizolace. 10. IZOLACE TEPELNÉ V podlahách navrţena izolační deska Isover tloušťky 65 mm. Izolace krovu pomocí minerální vaty Isover tloušťky 120 mm, izolace u ŢB věnce je tloušťky 80 mm, na kontaktní fasádní zateplovací systém je pouţit polystyren Isover tloušťky 130 mm. 11. VÝROBKY TRUHLÁŘSKÉ, ZÁMEČNICKÉ A KLEMPÍŘSKÉ Viz. Výpisy.
44
4.5.5 Výkaz spotřeby materiálu Rámová dřevostavba Základy: Základová deska: 7,79 x 10,65 x 0,25 = 20,74 m3 Základové pasy: 0,3 x 7,79 x 0,85 x 2 = 3,97 m3 0,3 x 10,05 x 0,85 x 2 = 5,13 m3 0,3 x 1,1 x 0,45 = 0,15 m3 0,3 x 7,19 x 0,6 = 1,29 m3 0,3 x 4,4 x 0,6 = 0,79 m3 0,3 x 3,26 x 0,6 = 0,59 m3 0,3 x 3,14 x 0,6 = 0,57 m3 Celková spotřeba betonu na základy je 35,23 m3. Vodorovné konstrukce: Stropní nosníky: 0,06 x 0,2 x 5 x 13 ks = 0,78 m3 0,06 x 0,2 x 5,625 x 13 ks = 0,88 m3 0,06 x 0,2 x 2,62 x 1 ks = 0,03 m3 Prahy a rámy: 0,06 x 0,12 x 7,625 x 6 = 0,33 m3 0,06 x 0,12 x 10,625 = 0,31 m3 Celková spotřeba dřeva je 2,33 m3. Svislé konstrukce: Sloupky: 0,06 x 0,12 x 2,8 x 83 ks = 1,67 m3 0,06 x 0,12 x 2,5 x 93 ks = 1,68 m3 0,06 x 0,12 x 2 x 34 = 0,49 m3 Celková spotřeba dřeva je 3,84 m3. Střešní konstrukce: Viz. Výkres krovů
45
Zděná stavba Základy: 7,79 x 0,35 x 1,1 x 2 = 6 m3 10 x 0,35 x 1,1 x 2 = 7,7 m3 7,14 x 0,35 x 0,45 = 1,13 m3 Celková spotřeba betonu na základy je 14,83 m3. Svislé konstrukce: 7,74 x 0,3 x 4,7 x 2 = 21,83 m3 10 x 0,3 x 4,7 x 2 = 28,2 m3 7,14 x 0,25 x 5,3 = 9,46 m3 Celková spotřeba zdiva je 59,49 m3. Vodorovné konstrukce: 7,14 x 0,2 x 10,25 – (2,125 x 0,2 x 1,82) = 13,87 m3 Celková spotřeba ŢB monolitického stropu s vloţkami Miako je 13,87 m3. Střešní konstrukce: Viz. Výkres krovů
46
4.5.6 Zastavěná a vnitřní užitná plocha
2
11,58 m
2
35,96 m 1,89 m
2
2
4,13 m 10,85 m
8040
8,94 m
2
2
10900
Obr. 8 Půdorys rámové dřevostavby
2
1,88 m
10,57 m
2
33,92 m
2
2
2
10,85 m
2
4,13 m
10900
Obr. 9 Půdorys zděné stavby provedené systémem HELUZ
47
8040
7,48 m
Tabulka 3 Velikosti zastavěných a funkčních ploch staveb Konstrukční systém Rámová dřevostavba Systém HELUZ 30 STI
Vnitřní užitná plocha (m²) 77,7 71,4
Zastavěná plocha (m²) 87,64 87,64
Podíl vnitřních stěn (%) 10,39 6,05
Z následujících výsledků plyne, ţe konstrukce dřevostavby díky menší tloušťce obvodových nosných stěn uspoří 6,3 m² uţitné plochy oproti systému HELUZ z cihelných tvárnic Supertherm 30 STI, a jelikoţ je objekt navrţen jako dvoupodlaţní rodinný dům, úspora uţitné plochy bude u dřevostavby dvojnásobná. Ovšem nelze opomenout, ţe systém HELUZ má naopak menší podíl vnitřních stěn a to o 4,34 %.
48
5
Diskuse Porovnáním vlastností obou variant řešení, které jsou obsaţeny v mé práci, jsem
došel k závěru, ţe veškeré předsudky vůči moderním rámovým dřevostavbám ať uţ z hlediska jejich poţární odolnosti, nízké ţivotnosti či špatné odolnosti vůči atmosférickým vlivům jsou zcela neopodstatněné. Naopak si myslím, ţe rámové dřevostavby disponují mnoha přednostmi, jako jsou rychlost výstavby, nízká energetická náročnost, kladné ekologické parametry a především vynikaly v ekonomickém hledisku výstavby. Přednosti má samozřejmě i zděná stavba jako je poţární odolnost, moţnost výstavby svépomocí a velmi dobře obstála při výpočtu součinitele prostupu tepla U, kde při navrţené skladbě obvodových stěn obou konstrukcí dřevostavbu předčila a normě spolehlivě vyhověla. Podle mého názoru jsou rámové dřevostavby plnohodnotným stavebním systémem, který spolehlivě dokáţe konkurovat zděným systémům, avšak jednoduchá odpověď na otázku porovnávání dřevostavby a zděného domu zatím zřejmě neexistuje. Snad jediný definitivní limit pro dřevostavby představují záplavové oblasti. Jinak jsou mnohé aspekty velice vyrovnané a na konečné rozhodování mají často vliv subjektivní pocity a přání investora.
49
6
Závěr Práce byla prováděna za účelem porovnání rámové dřevostavby a zděné stavby
realizované cihelným systémem HELUZ na stejném půdorysném rozměru. Jsou provedeny posouzení z hlediska průběhu a doby výstavby, ekonomické analýzy, ţivotnosti a postavení na trhu. Je navrţen konkrétní rodinný dům ve dvou variantách řešení a posouzen z hlediska skladby obvodových stěn, výpočtu součinitele prostupu tepla “ U“ stěn, výkazu spotřeby materiálu a vnitřní a uţitné plochy. Součástí návrhu je samozřejmě projektová dokumentace včetně průvodních zpráv. Tato práce je sice jen zlomek toho, co se v těchto konstrukcích dá porovnávat, ale uváděné údaje svědčí o tom, ţe dřevostavby dokáţí konkurovat zděným stavbám. Zde jsou uvedeny výhody a nevýhody a jejich porovnání. Přehled faktorů, ve kterých si stojí lépe rámová dřevostavba:
Přímý dohled při samotné montáţi, včetně moţného korigování vyuţití materiálu Moţnost úpravy konstruovaného objektu i v průběhu výstavby Dřevostavby realizované tímto systémem nemusí leţet pouze na základové desce, ale i na základových pasech nebo pouze na pilotech, na něţ budou uloţeny nosné trámy, záklop, izolace a podlahová vrstva (tento způsob umoţní dokonalé větrání pod objektem, coţ vyuţívají zejména stavitelé v oblastech se zvýšenou koncentrací radonu) Moţná téměř výhradní absence těţké techniky – stavba se můţe provádět i na obtíţně dostupných místech. Přehled faktorů, ve kterých si lépe vede zděná stavba: Závislost pracovní činnosti na ročním období a na počasí Časově náročnější výstavba v porovnání s panelovým způsobem výstavby Kvalita práce musí být dozorována celou dobu výstavby přímo na staveništi. Sloţité uskladnění materiálu během výstavby z důvodu moţného napadení škůdci a zabezpečení proti krádeţi.
50
7
Summary The work was carried out to compare the frame wood and brick building brick
system HELUZ carried out on the same plan dimension. Shall be conducted by an assessment of the progress and construction time, economic analysis, durability and market position. It is specifically designed house in two versions solutions and assessment of syntactically, external walls, calculate the heat transfer coefficient "U" walls, the statement of consumption of materials and a utility area. The proposal is, of course, project documentation, including the accompanying report. This work, although only a fraction of what these structures can be compared, but the data presented suggest that the wooden houses can compete with brick buildings. Here are the pros and cons and compare them.
51
8
Seznam použité literatury a internetové zdroje
Literatura VAVERKA, J. -- HAVÍŘOVÁ, Z. -- JINDRÁK, M. a kol. Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha: Grada, 2008. 376 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-2205-4. KOLB, J. Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2008. 320 s. ISBN 978-80-247-2275-7. HAVÍŘOVÁ, Z. Dům ze dřeva. 2. vyd. Brno: ERA, 2006. 99 s. Stavíme. ISBN 80-7366-060-1. ZAHRADNÍČEK, V. -- HORÁK, P. Moderní dřevostavby. 1. vyd. Brno: ERA, 2007. 155 s. 21. století. ISBN 978-80-7366-109-0. ŠTEFKO, J. -- REINPRECHT, L. Dřevěné stavby: konstrukce, ochrana a údrţba. 1. vyd. Bratislava: Jaga group, 2004. 196 s. ISBN 80-88905-95-8. HÁJEK, Václav. Stavíme ze dřeva. Vyd. 1. Praha: Sobotáles, 1997, 153 s. ISBN 80-85920-44-1.
Internetové zdroje www.drevostavitel.cz www.tzb-info.cz www.heluz.cz www.energiebydleni.cz www.zdenestavby.cz www.imaterialy.cz www.koumak.cz www.casopisstavebnictvi.cz www.ceskestavby.cz www.svet-drevostavby.cz
52
9
Přílohy
Seznam výkresů: Číslo přílohy 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Název
Formát Rámová dřevostavba Půdorys 1.NP A2 Půdorys 2.NP A2 Svislý řez A2 Krovy A2 Pohledy 1 A2 Pohledy 2 A2 Zděná stavba Půdorys 1.NP A2 Půdorys 2.NP A2 Svislý řez A2 Krovy A2
Měřítko 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50
Seznam obrázků: Obr. 1 Konstrukce rámové dřevostavby (www.drevostavitel.cz) Obr. 2 Lepené I-nosníky (www.stavarina.cz) Obr. 3 OSB deska 2500 x 2500 mm (www.stavarina.cz) Obr. 4 Vláknitá izolace ISOVER (www.isover.cz) Obr. 5 Anketa občanů na území ČR (casopisstavebnictvi.cz) Obr. 6 Skladba obvodové stěny rámové dřevostavby Obr. 7 Skladba obvodové stěny zděné stavby Obr. 8 Půdorys rámové dřevostavby Obr. 9 Půdorys zděné stavby provedené systémem HELUZ Seznam grafů: Graf 1 Porovnání celkových pracností konstrukcí nad suterénem v hodinách (www.ceskestavby.cz) Graf 2 Náklady stavebních prací na zhotovení stavby v tisících Kč (casopisstavebnictvi.cz) Graf 3 Porovnání hmotnosti konstrukcí nad suterénem (casopisstavebnictvi.cz) Graf 4 Postavení dřevostaveb ve vybraných zemích Evropy (casopisstavebnictvi.cz) Seznam tabulek: Tabulka 1 Materiály a rozměry v navrţené obvodové stěně dřevostavby Tabulka 2 Materiály a rozměry v navrţené obvodové stěně zděné stavby Tabulka 3 Velikosti zastavěných a funkčních ploch staveb
53
54
