NOVÁ ŠANCE PRO DŘEVOSTAVBY

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Studentská vědecká odborná činnost Akademický rok 2005/2006

NOVÁ ŠANCE PRO DŘEVOSTAVBY

Jméno a příjmení studenta :

Barbora Kopecká

Ročník, obor :

4. ročník, Pozemní stavitelství

Vedoucí práce :

Ing. Petra Tymová

Katedra :

Katedra prostředí staveb a TZB

Studentská vědecká odborná činnost 2006 VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta stavební Ludvíka Podéště 1875, 708 33 Ostrava-Poruba http://fast.vsb.cz

NOVÁ ŠANCE PRO DŘEVOSTAVBY Řešitel: Vedoucí práce:

Barbora Kopecká VŠB – TU Ostrava, Fakulta stavební Ing. Petra Tymová VŠB – TU Ostrava, Fakulta stavební

Anotace S postupem času a přibývajícím množstvím různých druhů materiálů a technologií je velmi zajímavé, že se lidé obracejí zpět do minulosti k materiálům, které již byly odsouzeny k pomocným účelům. Je tomu tak i v případě dřevostaveb. Všichni, kteří dnes investují peníze do výstavby rodinného domu, mají zájem o to, aby co nejvíce ušetřili při samotné výstavbě i během užívání stavby. S tím je spojeno vybavení domu po stránce energetické, protože ta určuje hlavní výdaje majitelů při užívání rodinného domu. Dnešní mladá generace se nebojí experimentovat s nápady a dovoluje rozvíjet fantazie mladým projektantům nízkoenergetických rodinných domů. K tomu patří návrh objektu s nejnižšími možnými tepelnými ztrátami a využití alternativních a obnovitelných zdrojů energií. Tímto spojením dosáhneme uspokojivých finančních výdajů pro investora a ulevíme tím životnímu prostředí od škodlivých spalin. Ještě více však zaujme cena výstavby, rozhodneme-li se projektovat dřevostavbu. Montáž dřevostavby urychlí proces výstavby, má výborné tepelně technické vlastnosti a je ekologicky šetrná k životnímu prostředí.

Annotation Over tome it is very interesting that people look back to the past to the materials that has already been condemned to auxiliary purposes although the number of various kinds of materials and technologies is growing. It is the same with the wood civil engineering projects. Today evrybody who invest in family house construction is interested in saving on construction itself and also during using the house. It is interrelated with facilities of the house in aspect of energy angle as the energy angle determine main expenses of owners by using the family house. Today´s young generation is not afraid to experiment with conceptions and allows to develop fantasy of young low-energy family house desingers. It is connected with desing of construction with minimum possible thermal losses and usage of alternative and renewable resources of energy. By this way we will reach satisfactory financial expenses for investor and do good to enviroment from pollutant emissions.

--2--


Poděkování Chtěla bych poděkovat všem, kteří pomáhali svými nápady a připomínkami ke konečnému návrhu tohoto projektu. Především bych chtěla poděkovat panu Vladimíru Šebánkovi za ochotu a pomoc při projektování montovaných dřevostaveb a Ing. Petře Tymové za podporu a připomínky při návrhu vytápění objektu.

--3--


1 Historie a vývoj dřevostaveb Samotný vznik dřevěných staveb se datuje už od té doby, co obývají povrch Země lidé. Dřevěné přístřešky chránily jejich obyvatele před nepříznivým počasím a vnějšími vlivy. Kombinace dřeva a slámy dokázala vytvořit uzavřené a příjemné obydlí, které se dalo lokálně vytápět ohništěm. Později se dřevěné prvky dále rozšiřovaly i před obydlí a vytvářely ochranné ohraničení před nebezpečnými návštěvníky. Lidé se začali dělit o dřevěné stavby i se zvířaty a vystavěli jim přístřešky a ohrádky. S přibývajícím počtem lidí také přibývalo dřevěných staveb. Začalo se kombinovat dřevo s kameny a hlínou, které tvořily pevnou stavební hmotu a byly prakticky nehořlavé. Výstavba z hlíny a kamene byla jen o trochu pomalejší a tak se začalo dřevo nahrazovat jinými materiály. Po vzniku prvních pálených cihel změnila výstavba domů svou tvář. Dřevo se používalo jen na pomocné práce. Komunikace, schodiště i oplocení se začalo provádět z kombinace cihel popř. kamene a hlíny. Živý přírodní materiál se odsunul do pozadí a vlastnosti, které měl, se začaly nahrazovat jinými materiály. Tepelně izolační vlastnosti dřeva nahradila vázaná sláma či piliny s malými kamínky a hlínou. V pozdější době vznikaly nové izolační materiály, které nahradily i akustické vlastnosti dřevěné hmoty. Ještě nedávno by mnoho lidí nenapadlo používat kvůli tepelným a akustickým vlastnostem dřevo jako obvodový plášť, protože izolační materiály dokáží splnit to, co požadujeme, ale vždy se jednalo především o úsporu materiálu i finančních prostředků a proto se dnes vracíme zpět na začátek vzniku lidských obydlí.

2 Dnešní podoba dřevostaveb Žijeme na planetě, odkud není úniku a protože máme kolem sebe mnoho věcí, které denně používáme, zůstávají tady s námi. To vše velmi blízko souvisí s tím, jak naše Země bude vypadat za pár desítek let. Lidí stále více přibývá a problém znečištění životního prostředí se netýká toho, na jaké místo lidi umístit, ale do jakých staveb. Ekologie se vždy brala ze strany veřejnosti na lehkou váhu, ale dnes si mnozí z nás všímají spousty odpadků a znečištění kolem nás. To se týká také staveb, ať už neobydlených, opuštěných nebo stávajících. Demolice stavby sice objekt odstraní, ale odpad z ní bude někam odvezen tak, jako spousta dalšího odpadu. Proč tedy nevymyslet nějaké jiné řešení, které by bylo šetrné jak k životnímu prostředí, tak k lidem a jejich životu? Dřevostavby nejsou dnes otázkou jen nízkoenergetických domů, ale především šetrnosti k životnímu prostředí. Vhodnými kombinacemi materiálů můžeme dosáhnout technických parametrů, které jsou u jiných konstrukčních systémů při stejných podmínkách nedosažitelné. Pokud se zaměříme na energetické stránky problému, zjistíme, že se dají kombinovat s obnovitelnými a alternativními zdroji energií a tak opět ušetřit životnímu prostředí malé množství spalin. I malá množství jsou významná, pokud bude takto uvažovat více lidí na světě. Pokud omezíme dodávku energií do dřevostaveb jen na elektrickou, je to nejlepší řešení, které můžeme zvolit. Elektrárny vyrábějí spaliny pořád, nemusíme se k tomu přidávat i my, naopak jim můžeme pomoci např. fotovaltickými soustavami kolektorů či větrnými nebo mikrovodními elektrárnami. Vše záleží na možnostech, jaké máme a

--4--


také na tom, co jsme ochotni pro životní prostředí udělat. V dnešní době je jen v našem zájmu, abychom budovali dřevostavby. Základní dělení dřevostaveb: - srubové stavby - montované stavby – z desek, hranolů a fošen - montované stavby – z dřevěných panelů Výhody dřevostaveb: - nízká hmotnost oproti zděným stavbám - není nutný mokrý technologický proces, jen u základů budovy - výborné tepelně – izolační a akustické vlastnosti - estetický vzhled (srubové stavby) - rychlost výstavby - nižší pořizovací cena - možnost samostatného provádění pod odborným dohledem - variabilita prostoru - jednoduchá přístavba - vhodné pro rekonstrukce a přístavby starších zděných domů Nevýhody dřevostaveb: - hořlavost - možnost napadení nosných konstrukcí – trámů, fošen – biologickými škůdci - koroze dřeva - možnost nadměrného sesychání, tvorba trhlin Nevýhody dřevostaveb bychom si ještě dále mohli rozebrat. Hořlavost dřeva je vysoká, avšak čisté dřevo je v montovaných konstrukcích chráněno z obou stran deskami (OSB, Velox, Cetris..) a než se oheň rozšíří přímo na dřevo, je tu možnost uhašení plamene. Biotickým škůdcům je možno předejít používáním kvalitního dřeva, které bylo řádně prohlédnuto, vysušeno a případně ošetřeno proti biologickým škůdcům, přesto se obvykle chemická ochrana dřeva nepoužívá, protože se snažíme vhodným návrhem konstrukce zabránit vniku vlhkosti. Koroze dřeva je způsobena hlavně klimatickými vlivy tj. srážkovou vodou, slunečním zářením a větrem – mechanickým poškozením. Nosná konstrukce montovaných dřevostaveb je uzavřena deskami a tak je chráněna před nepříznivými vlivy. Srubové domy nejsou přímo chráněny před nepříznivými vlivy, ale zhotovují se z kmenů finské borovice, která je díky tvrdému severskému podnebí odolnější než stromy v naší zeměpisné šířce. Hořlavost srubových domů je sice teoreticky větší, ale než začne hořet kmen stromu o průměru min 160 mm, trvá to nějakou dobu a potřebuje to velký žár a rychlé šíření plamene v tomto případě můžeme vyloučit.

--5--


3 Montovaná dřevostavba Nejrozšířenějším typem dřevěných domů v Evropských zemích, s výjimkou severských států, jsou montované dřevostavby. Jejich použití je prakticky univerzální, dají se použít jako rodinné domy, administrativní budovy či průmyslové dřevěné haly. Navrhují se jako sendvičová konstrukce, jejíž hlavním nosným prvkem jsou fošny, hranoly či trámy. To se odvíjí podle typu konstrukce, statického modelu, nahodilých klimatických a užitných zatížení apod. Konstrukce obvodového pláště je lehká, o malé tloušťce, ale má výborné technické parametry. Pokud bychom se zabývali akumulací tepla, to dřevo jako materiál nemá, ale v dnešní době mladší generace od akumulace opouští. Nikdo se totiž nezajímá o to, zdali mu v domě po dobu jeho nepřítomnosti vyzařují masivní konstrukce zbytky pohlcené tepelné energie, ale o to, za jak dlouho je schopna otopná soustava vytopit celý dům při poklesu teploty. Montovaná dřevostavba sice teplo neakumuluje, ale je to její výhoda, neboť dokáže udržet teplo uvnitř – má velmi nízký součinitel prostupu tepla U, a umožňuje velmi rychle vyrovnat tepelnou ztrátu v místnosti. Masivní konstrukce nevyzařují jen teplo, ale i chlad a to pak brání rychlému zvýšení teploty a při použití nízkoteplotních spádů otopných soustav bychom mohli čekat velmi dlouho. Zde si musí každý sám položit otázku, zda je opravdu akumulace tepla u rodinných domů tak důležitá. Pokud použijeme pro dřevostavbu dřevo se správnou vlhkostí, máme téměř vyhráno. Většina dřevokazných hub vyžaduje 20% vlhkosti dřeva, dřevomorka domácí 18%, dřevokazný hmyz vyžaduje 12% min. vlhkost. Pokud si stavebník ověří kvalitu vlhkosti dřeva a nebude nějak biologicky napadeno a ve stavební konstrukci bude chráněno, nemáme tedy problém začít s dřevostavbou. Pro srubové stavby se používá dřevo finské borovice, pro montované dřevostavby pak dřevo smrkové a z něj pak hranoly, nebo fošny. Lidé se obracejí k montovaným dřevostavbám z důvodů ekonomických, časových a také kvůli fyzikálním vlastnostem dřeva. Nepoužívá se mokrý technologický proces, nejsou dána nějaká tvarová omezení, je možno tvořit kruhové půdorysy, oblouky a také je možné mít otevřenou dispozici 2 podlaží najednou z důvodů nízkých tepelných ztrát objektu bez větších statických problémů. Dnešní investor se zajímá o to, že doba výstavby dřevostavby se razantně zkrátí a bude dosaženo lepších tepelně technických parametrů, což je dobré pro jeho úspory do budoucna. S dřevostavbami se dále často kombinují alternativní zdroje energií, které vedou k dalším úsporám financí. To vše a další, jako třeba velmi rozdílná pořizovací cena, má velký vliv pro to, abychom se rozhodovali mezi dřevostavbami a ostatními druhy technologií. Většina montovaných domů se provádí podobnou technologií, s rozdílnými tloušťkami, různými izolačními materiály. Nabízí široké množství řešení včetně složitých půdorysných tvarů i složitých střešních ploch. Není omezena obvykle ani druhem krytiny, systém velmi dobře spolupracuje při přenosu sil do základové konstrukce. Řeší se většinou pomocí zvoleného modulu, kterým se řídí pak celá stavba, včetně krovu. Používá se jednoho druhu dřeva pro nosné konstrukce a modulové rozměry nosných prvků, které jsou podloženy statickým výpočtem.

--6--


--7--


4 Ekologická a nízkoenergetická stavba - návrh Navrhovaný objekt je rodinný dům pro 4 osoby, dvoupodlažní. První nadzemní podlaží je společenské, je zde navržen obývací pokoj, kuchyně a pracovna, druhé nadzemní podlaží je obytné, jsou zde ložnice pro obyvatele domku a knihovna. Obě podlaží spojuje architektonicky dominantní zimní zahrada v jižní části domu, která spojuje obě nadzemní podlaží. Objekt je řešen jako ekologická stavba, vytápění bude tepelným čerpadlem a solárními kolektory, hlavní energie v domě je elektrická a odpady z domácnosti budou odváděny do domovní čistírny odpadních vod.

Nosné prvky domku

Vizualizace rodinného domku

--8--


5 Technické řešení rodinného domu Rodinný dům je řešen navržen jako montovaná dřevostavba. Základní nosné prvky jsou stěnové sloupky - fošny 140/40 mm a stropní fošny 280/40 mm. V obvodových konstrukcích jsou sloupky chráněny parozábranou a pojistnou hydroizolací, mezi sloupky je tepelná izolace a vše je uzavřeno deskami. Ve stropní konstrukci je mezi fošnami vložená zvuková izolace a uzavřená deskami. Sloupky stěn i fošny stropů jsou rozmístěny v osové vzdálenosti 400 mm. Příčky jsou řešeny stejně jako obvodové stěny s vynecháním izolačních vrstev. Nosné prvky krovu jsou opět ze sloupků 140/40 mm v osové vzdálenosti 400 mm, což umožňuje volit jakýkoliv druh střešní krytiny i spádu střechy.

Řez stropní konstrukcí

Skladba stěny – obvodová konstrukce

Jako hlavní izolační materiál obvodových konstrukcí byl použit ORSIL M, který je uzavřen spolu s hydroizolačními materiály ze strany interiéru deskami sádrokartonu a z exteriéru OSB deskami, na nichž je ještě 50 mm fasádního polystyrenu. Akustický izolační materiál ve stropní konstrukci je ORSIL P.

6 Vytápění Celá stavba je řešena jako ekologická a nízkoenergetická, proto se v návrhu uvažuje jako hlavní zdroj vytápění soustava solárních kolektorů a podpora bude řešena tepelným čerpadlem. 6.1

Tepelné ztráty objektu

Pro výpočet tepelných ztrát objektu byly použity součinitele prostupu tepla s vlivem systematických tepelných mostů. Součinitel prostupu tepla obvodové stěny je 0,25 W/m2K při celkové tloušťce obvodové stěny 225mm. Tepelné ztráty objektu jsou posouzeny pro dva základní stavy: tepelné ztráty bez zimních zahrad a tepelné ztráty se zimními zahradami. Zimní zahrady je možno z topného okruhu odpojit z důvodu hospodárnosti. Velikost tepelné ztráty objektu se

--9--


zimními zahradami je 17,528 kW. Tepelná ztráta samotného objektu bez zimních zahrad je 9,444 kW. Otopná soustava se navrhuje na upřednostnění vytápění solárními panely, které budou podporovány s klesající teplotou v exteriéru tepelným čerpadlem. Solární panely jsou dimenzovány zvlášť na pokrytí tepelných ztrát objektu a zvlášť na přípravu teplé užitkové vody. Tepelné čerpadlo je dimenzováno pro plný výtop objektu bez zimních zahrad do teploty -15°C.

6.2

Návrh otopné soustavy – systémy a materiály

Tepelný spád uzavřené otopné soustavy je 55/45. Pokrytí tepelných ztrát objektu je kombinací podlahového vytápění s otopnými tělesy. V koupelně je použita elektrická topná rohož k lokálnímu rychlému přitápění. Pro podlahové vytápění je použit systém Pedotherm, trubky 18x2 Twin Skin. Podlahové vytápění bude napojeno na společný rozdělovač společně s otopnými tělesy. Regulace podlahového vytápění bude automatická, termostaty budou umístěny v každé místnosti s podlahovým vytápěním. Otopná tělesa použitá v soustavě jsou KORADO typ Radik MM příslušných dimenzí podle tepelné ztráty jednotlivých místností, v zimní zahradě jsou použity lavicové konvektory LICON OL. Otopná tělesa budou napojena na rozdělovač společně s podlahovým vytápěním a regulace bude automatická přes termostaty z každé místnosti. Přívod a odvod topné vody k otopným tělesům bude zajišťovat systém Giacominni s kompletním příslušenstvím a regulací na otopné soustavě, které se netýká zdroje tepla a jeho zapojení. Rozdělovače pro podlahové vytápění i pro otopná tělesa bude zajišťovat systém Giacominni.

6.3

Pokrytí tepelných ztrát v jednotlivých místnostech 1. Nadzemní podlaží:

1.01 Kuchyně 20°C: Podlahové vytápění – Topný okruh 1 - výkon 1169.8 W, rozteč 40 cm 1.02 Obývací pokoj 20°C: Podlahové vytápění – Topný okruh 2 – výkon 1373.3 W, rozteč 44 cm 1.03 Zádveří 20°C: Radik MM11 – 900x900, výkon 645 W 1.04 Pracovna 20°C: Podlahové vytápění – Topný okruh 3 – výkon 1011.1 W, rozteč 32 cm a 16 cm 1.05 WC 20°C: Radik MM11 – 600x700, výkon 367 W 1.06 Úklid 18°C: Nevytápěno 1.07 Sklad 18°C: Nevytápěno 1.08 Kotelna 18°C:

- - 10 - -


Nevytápěno 1.09 Chodba 20°C: Nevytápěno 1.10 Komunikace 20°C: Radik MM20 – 500x800, výkon 360 W 1.11 Zimní zahrada 20°C: Podlahové vytápění - Topný okruh 4 – výkon 1858 W, rozteč 32 cm 2. Nadzemní podlaží: 2.01 Ložnice 20°C: Radik MM11 – 900x700, výkon 502 W 2.02 + 2.10 Knihovna + Komunikace 20°C: Podlahové vytápění – Topný okruh 6 – výkon 1198.7 W, rozteč 32 cm a 16 cm 2.03 Dětský pokoj 20°C: Podlahové vytápění – Topný okruh 7 – výkon 1147.4 W, rozteč 16 cm 2.04 Šatna 18°C: Radik MM11 – 500x900, výkon 408 W 2.05 Dětský pokoj 20°C: Podlahové vytápění – topný okruh 8 – výkon 1144.7 W, rozteč 32 cm 2.06 Koupelna 24°C: 3 ks - Elektrické topné rohože ECOFLOOR – 160W/m2 – výkon 480 W, Ravak ULTRA – vertikální 808/450/90 – výkon 164 W 2.07 Šatna 18°C: Radik MM10 – 600x1000, výkon 340 W 2.08 WC 20°C: Nevytápěno 2.09 Chodba 18°C: Radik MM10 – 400x500, výkon 119 W 2.11 Zimní zahrada 20°C: Podlahové vytápění – Topný okruh 5 – výkon 1745.1, rozteč 16 cm a 8 cm, 2 ks - Lavicové konvektory LICON OL 200/15/26 – výkon 4844,5 W Celkový instalovaný výkon otopných těles bez elektrických rohoží je 18,397 kW.

6.4

Zdroj tepla – soustava solárních kolektorů

V projektu jsou navrženy vysokovýkonné ploché kolektory Stiebel Eltron, typ SOL 25, hliníkové s jednotabulovým bezpečnostním sklem šířky 4 mm a vnitřním strukturováním. Jsou vysoce transparentní a bez obsahu železa. Absorbérem je měď vysoce selektivní s vakuově napařeným povrchem. Trubky vedoucí k zásobníkům jsou měděné, izolace v kolektoru je z minerální vlny a těsněním EPDM. Kolektory jsou schopny zajistit požadovaný výkon i při ozařování difúzním zářením 200 – 400 W/m2, což je i při neslunných zimních dnech a to přispívá k jejich vysokému výkonu a proto mohou celoročně zajišťovat podporu vytápění objektu. Propustnost světla kolektorů se pohybuje okolo 92% a po celém obvodu mají boční tepelnou izolaci. Na střechu budou upevněny pomocí upevňovací soustavy pro ploché střechy kvůli

- - 11 - -


malému sklonu střešní plochy. Jejich nasměrování je na jihozápadní stranu z důvodu přípravy TUV a vytápění v odpoledních hodinách. Celkový výkon kolektorů pokryje tepelné ztráty objektu bez zimních zahrad, případně ztráty jen samotné zimní zahrady. Kolektory budou zásobovat objekt teplou užitkovou vodou a upřednostňují se na vytápění objektu před tepelným čerpadlem. Přípravu TUV zajistí 2 kolektory, ke kterým přísluší zásobník na TUV o objemu 300 litrů. Soustava pro přípravu TUV bude samostatná, oddělená od soustavy na vytápění. Kolektory budou připravovat TUV celoročně s podporou elektrické topné spirály zabudované v zásobníku. Pro celoroční podporu vytápění objektu je navržena soustava 6 kolektorů, vzájemně propojených, které budou předávat teplo do dvou zásobníku o celkovém objemu 900 litrů. Rozdělení kolektorů je 2 kolektory + zásobník 300 litrů a 4 kolektory + zásobník 600 litrů. 2 kolektory se mohou v letních měsících odstavit pro úsporu energie, výkon bude postačující od zbývajících 4 kolektorů. Solární rozvody k akumulačním nádržím budou vedeny průduchem v komíně. Povedou se tři rozvody, 1 pro TUV a 2 pro vytápění. V kotelně budou rozvody vedeny pod stropem a staženy k příslušným akumulačním zásobníkům.

6.5

Zdroj tepla – tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo je od firmy Stiebel Eltron, vzduch/voda – venkovní provedení typ WPL 18. Jeho topný výkon při 2°C je 11,2 kW, elektrický příkon 4,4 kW. Topný výkon při -15°C je 8,8 kW, elektrický příkon 4,1 kW. Má plně automatický ohřev vody až na 60°C, odnímá energii z venkovního vzduchu i při teplotě -20°C, obsahuje všechna bezpečnostně technická zařízení i všechny součásti nutné pro provoz, obsluha a regulace externím regulátorem, je chráněno proti korozi: vnější opláštění jsou zhotoveny z žárově pozinkovaného ocelového plechu a dodatečně nastříkané vypalovacím lakem, vnitřní vzduchové potrubí je z hliníkového plechu. Je to kompaktní konstrukce, jejímž důsledkem jsou nízké nároky na místo při umístění uvnitř (i venku). Součástí základní dodávky jsou 2 výměníky, kompresory a ventilátory. Tepelné čerpadlo má zabudován vestavěný elektrokotel o výkonu 6,2 kW (firma nabízí i jiné, např. 2,6 a 8,8 kW), který při extrémních teplotách bude dohřívat akumulační zásobníky. Je schopno téměř celoročně pokrývat tepelné ztráty objektu bez zimních zahrad, bude se však upřednostňovat energie získaná ze solárních kolektorů a tepelné čerpadlo bude sloužit jako podpora solárního vytápění. 6.6

Propojení zdrojů tepla a regulace

Základní zapojení – primární – je se soustavou solárních kolektorů pro vytápění. Příprava TUV bude probíhat solárními kolektory celoročně v akumulační nádobě o objemu 300 litrů, která bude dohřívána v případě potřeby vestavenou elektrickou spirálou v akumulační nádobě. Soustava kolektorů pro vytápění je rozdělena do dvou akumulačních nádrží o celkovém obsahu 900 litrů. Celkem je zapojeno v soustavě 6 kolektorů, dva kolektory jsou napojeny na zásobník 300 litrů a 4 kolektory jsou napojeny na zásobník 600 litrů. Soustava bude plně automatizována, v měsících mimo hlavní topnou sezónu se automaticky odpojí 2 kolektory ze soustavy a odstaví se 300 litrový zásobník, pro vytápění bude

- - 12 - -


postačovat pouze soustava 4 kolektorů. V případě potřeby se pomocí termostatických čidel a spínačů zbývající 2 kolektory opět připojí. V zimním období bude objekt přitápěn tepelným čerpadlem, solární soustava bude po celou dobu hlavní topné sezóny v plném výkonu, bude upřednostněna. Sekundární zdroj je tepelné čerpadlo, které se bude automaticky spínat v případě potřeby. Bude mít i manuální ovládání, pokud si uživatelé objektu budou chtít vytopit současně zimní zahrady i dům. V případě poruchy solárního systému je čerpadlo schopno zajistit vytápění celého objektu díky svému výkonu a vestavěnému elektrokotli. Propojení bude pouze do zásobníků pro vytápění domu, tepelné čerpadlo se nebude nijak podílet na přípravě TUV. Na propojení budou využity kompletní propojovací sady STIEBEL ELTRON: pro solární soustavu kompaktní instalační sada SOKI, pro tepelné čerpadlo kompaktní instalační sada WPKI. Sady obsahují vlastní oběhová čerpadla a expanzní nádoby dle potřeby.

Schéma zapojení solárních kolektorů pro celoroční ohřev TUV

- - 13 - -


Schéma zapojení všech zdrojů tepla

- - 14 - -


6.7

Vytápění - materiálová specifikace

V projektu jsou navrženy kombinace různých výrobců a systémů kvůli jejich kvalitním vlastnostem. Jsou sladěny podle potřeby tak, aby bylo využití jejich kvality maximální. Tepelné čerpadlo – STIEBEL ELTRON WPL 18 s vestavěným elektrokotlem o výkonu 6,2 kW s vlastním oběhovým čerpadlem, ventilátorem, 2 tepelnými výměníky DHC a kompresorem. K tepelnému čerpadlo přísluší propojovací sady WPKI mezi výměníkem a akumulační nádobou s vlastními oběhovými čerpadly UPS, regulace WPM v provedení na zeď s venkovním čidlem, příložným čidlem a čidlem do jímky, topné příruby a gumové tlakové propojovací hadice pro snížení hluku a vibrací. Solární kolektory – STIEBEL ELTRON SOL 25, vysokovýkonné ploché kolektory s bezpečnostním sklem a izolací po celém obvodu kolektoru, s kompletním příslušenstvím pro celo soustavu, solární kompaktní instalační souprava SOKI s vlastními oběhovými čerpadly s odvzdušněním, kompletní montážní soupravy pro přípojky, centrální termostatová armatura, regulace SOM 6 K. Akumulační nádoby – Pro přípravu TUV je navržena nádoba STIEBEL ELTRON SBB 300E Plus o objemu 300 litrů s vestavěným dolním vnitřním tepelným výměníkem WT W21/13. Pro otopnou soustavu jsou použity akumulační zásobníky STIEBEL ELTRON SBB 300E Plus o objemu 300 litrů a SBB 600 Plus o objemu 600 litrů. Oba zásobníky mají externí tepelný výměník WT10. Propojení mezi akumulačními nádobami a mezi nádobami a zdroji tepla budou zajišťovat kompletní instalační soustavy s vlastními oběhovými čerpadly, pojistnými ventily a expanzními nádobami. Rozvody otopné vody – vertikální rozvody k rozdělovačům budou zajišťovat měděné trubky příslušných dimenzí dle výpočtu tlakových ztrát. Horizontální rozvody k otopným tělesům jsou řešeny polybutenovými trubkami Giacominni příslušných dimenzí dle výpočtu. Systém Giacominni dodá k rozvodům veškeré armatury pro otopné soustavy, kulové kohouty, mísící ventily a dva 8-mi okruhové rozdělovače a sběrače s termoelektrickými hlavicemi R476 pro jednotlivá podlaží. Zimní zahrady mají samostatné měděné vertikální potrubí s uzavíráním a termoventilem. Podlahové vytápění – zajišťuje systém PEDOTHERM z trubek 18 x 2 TWIN SKIN. V jednotlivých místnostech je navržena rozteč a délka topných hadů pomocí výpočtového softwaru Winpedo. Otopná tělesa – KORADO Radik MM, typ dle příslušné tepelné ztráty místnosti. Další otopná tělesa jsou lavicové konvektory LICON OL. Všechna otopná tělesa jsou navrhována pro tepelný spád 55/45. Příslušenství na otopné soustavě – část zajišťuje systém Giacominni – co se týká rozvodů, příslušenství k tepelnému čerpadlu, solární soustavě a akumulačním zásobníkům zajišťuje STIEBEL ELTRON, pomocné oběhové čerpadlo (dle výpočtu tlakových ztrát) WILO.

- - 15 - -


7 Dřevostavba a její vytápění Někteří projektanti považují akumulaci tepla v budově za důležitou a proto se odklánějí od navrhování rodinných domů jako varianty montovaných dřevostaveb. Dnešní mladá generace již tolik nelpí na akumulaci tepla a hledá ve dřevostavbách výhody. Pokud nemají strach z případné vlhkosti v obvodových pláštích, které se dá zabránit správným návrhem, „vrhají“ se do stavby montovaných dřevostaveb. Montované dřevostavby mají velmi nízký součinitel prostupu tepla a žádnou akumulaci. Toto se dá využít jako výhoda. Většinu mladých lidí již nezajímá, jestli po dobu jejich nepřítomnosti v domě, tj. např. v dopoledních pracovních hodinách, vyzařují stěny jakési teoreticky naakumulované teplo. Je spíše důležitější, že si nechají pomocí moderní termoregulace temperovat budovu na teplotu, při které nevznikají plísně a kondenzace vodních par, a nastaví si zátop na určitou hodinu. Pak je „neakumulace“ dřeva výhodou, protože spolu s velmi nízkým součinitelem prostupu tepla způsobí to, že se místnost velmi rychle dokáže vytopit na požadovanou teplotu. Teoretické teplo, které vyzařují masivní zděné budovy se totiž po určité době promění v chlad a ten bohužel stěny pak také dobrovolně vyzařují a když chceme místnost rychle vytopit, trvá to podstatně delší dobu. Je zde tedy důležité zodpovědět otázku, zda je akumulace tepla v obvodových stěnách opravdu tak důležitá. Ze zkušeností vyplývá, že údajně naakumulované teplo ve zděných obvodových stěnách není zase tak příliš vysoké a stěny vždy spíše vyzařují trochu chlad než teplo, což se u montované dřevostavby stát nemůže. Oddalují se též problémy s tepelnými mosty a plísněmi či kondenzací vodních par na stěnách, protože stěny montovaných dřevostaveb nejsou tak chladné jako zděné stěny. Tak proč tedy nějaké teplo akumulovat, když je rychlejší a levnější si ho znovu vytvořit…?

8 Finanční náročnost a ekonomická návratnost Rodinný dům má celkový objem 861 m3. Podle rozpočtu dodavatelské firmy Canadien Comfort, který nezahrnuje venkovní úpravy terénu, lampy a lustry, přípojky, krby a obvodové izolace základů, je jeho cena včetně montáže a DPH 2.674.450Kč, což odpovídá přibližně 3110 Kč/m3 obestavěného prostoru. U zděných domů nepodsklepených se dvěma nadzemními podlažími se pohybuje cena za m3 obestavěného prostoru okolo 3610 Kč. Ceny jsou rozdílné, avšak parametry budov po stránce tepelně technické jsou naprosto rozdílné. Pokud bychom chtěli u zděné stavby dosáhnout přibližně stejných výsledků, cena za m3 obestavěného prostoru se zvýší. Často se stává, že pokud se kombinuje energie tepelných čerpadel a solárních kolektorů s dřevostavbami, nenechává se do objektu zavádět plynová přípojka, ani na plynový sporák. Kvůli jednomu sporáku přece nebude investor platit za celou přípojku… A zde se nabízí také malá úspora. V současné době jsou pozastaveny státní příspěvky pro objekty vytápěné solární energií nebo tepelným čerpadlem z důvodu změn. Pokud budou opět dotovány, je zde ekonomická návratnost rychlá a díky výborným tepelně technickým vlastnostem montovaných dřevostaveb ještě rychlejší. Investice do „přírodních“

- - 16 - -


zdrojů tepla je výhodná již dnes a se stále vzrůstajícími cenami ostatních energií (plynu, elektřiny..) je v budoucnosti velká šance na jejich plné využívání nejen u objektů, jako jsou rodinné domy.

9 Alternativa a dřevostavby v ČR V současné době se u nás začíná rozvíjet trend dřevěných domů a to nejen montovaných. Mladí lidé chtějí bydlet rychle, levně, příjemně a pokud možno co nejvíce ušetřit i během užívání stavby. To vše nabízí kombinace všech možných přírodních zdrojů a materiálů. Velké množství projekčních firem nabízí již varianty montovaných či srubových rodinných domů na klíč. Zástupci klasických zděných staveb se však stále drží svých názorů o masivních stavbách a akumulaci tepla, která dnes již nemá tak význačný vliv na bydlení. Doba však pokročila i v České republice a mladá generace se obrací od „masivních“ tradic a začíná využívat i tepelných čerpadel či solárních energií.

10 Můj názor Pro mě je v současné době nejdůležitější seznámit veřejnost a projektanty s tím, že dnešní lidé uvažují jinak a při výstavbě rodinných domů mají jiná „měřítka“. Problémy, které vyplývají ze zděných domů jsou všem známé: jsou to drahé rekonstrukce a přístavby, velmi dlouhá životnost, která vždy není úplně k užitku. Trend je mít svůj vlastní rodinný dům na 50 let a ne bydlet v masivním domě po rodičích či dokonce někdy prarodičích, se kterým již nelze „pohnout“. To vše a ještě více variant a možností nabízí montované dřevostavby a pokud někdo říká, že jsou dřevostavby špatné jen proto, že dřevo hoří a je náchylné k vlhkosti, má velmi zastaralé a nemoderní názory. Prostě se jen nechce přizpůsobit novým trendům a lpí na starých věcech. Každý materiál má své chyby. Správným návrhem lze předejít jakémukoliv nebezpečí u všech druhů dřevěných staveb. Dřevo je jeden z nejstarších materiálů a lidé se k němu zpět vracejí, proč asi…? Přeji montovaným dřevostavbám, tepelným čerpadlům a solárním kolektorům, aby přesvědčili všechny lidi o tom, že nejen úspory v životě jsou důležité. Ohled k životnímu prostředí, ve kterém zde budou vyrůstat další generace lidí a přibývající množství odpadu kolem nás jsou hrozivé a lidé stále zavírají oči před tímto problémem a drží se starých zásad…

- - 17 - -


11 Podklady a materiály 11.1 Software ArchiCAD 8.1 AutoCAD 2002 Autodesk Architectural Desktop 3.3 Csy Adobe Acrobat 7.0 ACDSee 32 Microsoft Word 2000 Microsoft PowerPoint 2000 Microsoft Excel 2000 Teplo 2002 Ztráty 2002 Winpedo 11.2 Hardware HDD Samsung 40GB ATA 133, 2 MB CPU CeleronD625 – 2,53 GHz 256k, 533 MHz FSB DIMM DDR 512 MB PC400 VGA ATI Sapphire RADEON 9250, 128 MB DDR Monitor AOV 17“ HT731, TCO03 PureFlat Genius NetScroll Eye – PS/2, optická 11.3 Použitá literatura Ekologická výstavba domů -Hans–Peter Bauer-Böckler 11.4 Odkazy na internetové stránky www.tzb-info.cz www.korado.com www.ravak.cz www.canadien-comfort.cz www.stiebel-eltron.cz www.fenixgroup.cz www.pedotherm.cz www.giacominni.com

- - 18 - -

NOVÁ ŠANCE PRO DŘEVOSTAVBY

Recommend Documents