PTV. Progresivní technologie budov. Seminář č. 3 a 4. Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

PTV

Progresivní technologie budov Seminář č. 3 a 4

Přednášky: Ing. Michal Kraus, Ph.D. Cvičení: Ing. Michal Kraus, Ph.D. Garant: Ing. Michal Kraus, Ph.D. Katedra stavebnictví

PTV

Progresivní technologie budov

Obvodové konstrukce

• V našich klimatických podmínkách platí skutečnost, že po dobu většího počtu dní během roku jsou teploty vnitřního vzduchu v interiérech budov vyšší, než teploty venkovního vzduchu. • Z této skutečnosti se pak vychází při návrhu obvodových konstrukcí. • Střechy a svislé obvodové konstrukce se navrhují a posuzují z hlediska: • 1. Návrhových teplot a relativních vlhkostí venkovního vzduchu (θe, φe). • 2. Návrhových teplot a relativních vlhkostí vnitřního vzduchu (θi, φi).

• K difúzi vodní páry skrze střechu a svislé obvodové konstrukce dochází po dobu většího počtu dní v roce směrem z interiéru do exteriéru. 2

PTV



• Veškeré střechy a svislé obvodové konstrukce se tedy v našich klimatických podmínkách navrhují na základě dvou předpokladů: • 1. Teploty vnitřního vzduchu v interiérech budov jsou vyšší než teploty venkovního vzduchu (θi > θe). • 2. Parciální tlaky vodní páry obsažené ve vzduchu v interiérech budov jsou vyšší než parciální tlaky vodní páry obsažené ve vzduchu v exteriéru (pdi > pde). • Pro konstrukční návrh obvodových konstrukcí z toho vyplývají následující dvě konstrukční zásady: • 1. Tepelný odpor R střechy či svislé obvodové konstrukce se musí směrem od interiéru k exteriéru zvyšovat. • 2. Difúzní odpor Rd, resp. ekvivalentní difúzní tloušťka rd, střechy či svislé obvodové konstrukce se musí směrem od interiéru k exteriéru snižovat. 3

PTV



• Testovaný vzorek zahrnuje 150 energeticky pasivních objektů, u kterých jsou známy sledované parametry tepelné izolace obvodového pláště. Realizace v letech 2004 až 2014.

4

PTV




Stavební materiál Stěna

Absolutní četnost

Relativní četnosti

Lehký dřevěný skelet

63

42 %

Konstrukce SWP

20

13 %

Dřevěné sendvičové panely

15

10 %

Vápenopískové tvárnice

26

17 %

Železobeton ve ztraceném bednění Pórobetonové tvárnice

10

7%

9

6%

Keramické tvárnice

1

1%

Jiné, nespecifikováno

6

4%

5

PTV


Lehký konstrukční systém

• Lehké konstrukce – dřevostavby • Dostatečné tepelně-izolační vlastnosti při menších tloušťkách stěn

• Výhodou rychlost výstavby, menší pracnost a obvykle i nižší cena • Použití dřeva je ohleduplné k ŽP a také k následné likvidaci • Nevýhodou nižší akumulační schopnost (rychlé ohřátí a vychladnutí) • Dřevostavby nevyžadují většinou příliš staticky únosné základy (patky)  možnost umístěné konstrukce nad terénem  odvětrávaný montážní prostor pod objektem  odpadá nutnost hydroizolace, snížení radonového rizika

6

PTV


Dřevostavby - Fošnové konstrukce

• Nebo také lehký dřevěný skelet (sloupkový systém) • Tradiční systém, používaný v celém světě (Sev. Amerika) • Svislé dřevěné prvky staticky spolupůsobí s velkoformátovými deskami (OSB) • Systém „Two by Four“ – původní rozměry cca 50 x 100 mm • Nejčastěji využívají sloupky o rozměru: 160/60, 180/60, 200/60 • Sloupky osově umístění s roztečí 625 mm. • Svislé prvky jsou nejčastěji fošny z masivního dřeva (TM) • Kombinované I nosníky (Steico), pásnice ze dřeva, stojina např. OSB • Žebříkové nosníky (stojina z desky přerušená) • Rám z nosných prvků se opláští konstrukční nosnou deskou, která zajistí tuhost celé konstrukce 7

PTV


Dřevostavby – Fošnové konstrukce

8

PTV


Dřevostavby – Fošnové konstrukce

9

PTV



• Původní standardní řešení řešení: • • • • •

Z vnější strany rošt a obklad či tvrdé tepelně izolační desky a omítka OSB desky z vnější strany Prostor mezi sloupky se vyplní izolací (minerální vlna, foukaná TI) Překrytí parozábranou Instalace roštu s tepelnou izolací a doplnění vnitřní obkladem

• Problematické díky citlivosti na kvalitnímu provedení parozábrany v ploše i ve spojích.

10

PTV



• Nyní se preferuje systém s OSB deskami z interiéru • Zde je za splnění podmínek možné vynechat parozábranu • Použití kvalitních OSB desek (nejlépe na P+D), spoje přelepit vhodnou páskou !!!

• Z venkovní strany může být základní konstrukce doplněná deskami s nižším difuzním odporem (minerální vláknité desky)

11

PTV


Dřevostavby – Panelový systém

• Systém prefabrikace montovaných dřevostaveb představuje úsporu času a přesnější výrobu stavebních dílců • Výhodou krátký čas výstavby, nezávislost na počasí • Nutnost použití těžké techniky při montáži • Panely bývají na celou výšku nebo délky obvodové stěny

12

PTV


Masivní dřevěné panely

• Velkoformátové masivní panely z křížem vrstveného masivního dřeva (CLT – cross laminated timber) např. NOVATOP SOLID • Panely se vyrábí z vysušených smrkových lamel skládaných do vrstev, orientace vláken jednotlivých vrstev je vždy kolmá k sousedním vrstvám. • Počet vrstev různý (konečnou tloušťku panelu) • Pro stěny: 62, 84 (42/42), 124 (62/62) mm

• Pro stropy: 81 (27/27/27), 84 (42/42), 116 (27/62/27) mm

13

PTV


Dřevostavby – Masivní panely

14

PTV


Dřevostavby – Masivní panely

15

PTV


Masivní zděné konstrukce

• Masivní (těžké) konstrukce – zděné stavby • V současnosti převažují stavby z keramických pálených materiálů

• Tradice keramických pálených bloků je velmi silná • Možnost použití cihel a bloků nejrůznějších materiálů: • Keramické • Vápenopískové • Betonové • Lehčené silikátové • Z hlediska akumulace tepla a akustického útlumu volíme materiály s větší objemovou hmotností a pevností (i při mále tloušťce statická únosnost) • Z vnější strany zateplujeme materiály s velkou tepelně izolační schopností

16

PTV



• Tloušťka cca 240 mm u keramiky, tvarovek z lehčeného betonu • Tloušťka cca 120 mm u ŽB monolitu nebo betonových prefabrikátů • Vnější část nosné stěny doplněna tepelně-izolační vrstvou: • Kontaktní zateplovací systémy • Větraným vnějším pláštěm, roštem a tepelnou izolací • Méně často – sendvičová konstrukce s režného zdiva

17

PTV



• Možnost využití keramických tvarovek s dutinami vyplněných izolačními hmotami • Vhodné využít zejména v kombinaci s dodatečnou tepelnou izolací • U jednovrstvé konstrukce je nutno velmi dobře posoudit případné detaily problematických míst u napojení s jinými konstrukcemi

18

PTV


Tepelné izolace

• Tloušťka izolace při vnějším zateplení masivní stavby na úroveň běžnou u pasivních domů U = 0,12 W/(m².K). • Nosnou vrstvu vápenopískové cihly 175 mm

tvoří tloušťky

19

PTV

Nízkoenergetické a pasivní stavby

Tepelné izolace

• Expandovaný pěnový polystyren (EPS) • • • • •

Stále nejrozšířenějším a nejpoužívanějším izolantem Vzniká vypěňováním do forem jako produkt polymerace styrenu Přidáním retardérů hoření se zajišťuje samozhášivost Výhodou nízká cena a dostupnost Ve stavitelství se používají 4 základní typy: • Z (základní) – nízká přesnost desek, použití u podlah • S (stabilizovaný) – použití ve střechách • F (fasádní) – vysoká přesnost desek, tolerance 2 mm na 0,5 m, zateplovací systémy • Perimeter – desky minimálně nasákavé a mrazuvzdorné, uzavřená struktura, vhodné v místech při možném kontaktu s vodou (sokl)

• Typ polystyrenu se označuje

např. EPS 70 S. • Číslo udává pevnost v tlaku v kPa. • Běžně jsou k dostání polystyreny tříd 50, 70, 100, 150, 200 a 250 20

PTV


Tepelné izolace

• Expandovaný pěnový polystyren (EPS) • Materiál běžně dosahuje hodnot deklarovaného součinitele tepelné vodivosti λD = 0,036 W/(m.K) pro EPS 100. • Dnes se už častěji používá polystyren s příměsí graﬁtu, který dosahuje hodnot λD až 0,031 W/(m.K). – cca o 20 % menší tloušťka TI • Expandovaný polystyren nelze dlouhodobě vystavit vlhku ani účinkům UV záření a je omezená i jeho pevnost.

21

PTV


Tepelné izolace

• Expandovaný pěnový polystyren (EPS) • U novostaveb se EPS upevňuje při dostatečně soudržném podkladním materiálu, rovinatosti a výšce objektu do 8 m nejčastěji celoplošným lepením bez mechanického kotvení • V ostatních případech a u rekonstrukcí je nutné desky mechanicky kotvit hmoždinkami • Běžné talířové hmoždinky procházející izolantem jsou dražší a kvůli nutnosti zapouštět je do izolantu a následně překrýt izolační zátkou i pracnější

22

PTV


Tepelné izolace

• U nerovných a nesoudržných podkladů je možno využít tzv. lepící kotvy • Kotva se zakotví hluboko do nosné konstrukce, na talíř kotvy se následně lepí izolační vrstva – kotva neprochází vrstvou tepelné izolace

23

PTV


Tepelné izolace

• Minerální vlna (MW) • • • • • • • • •

Po EPS druhou nejrozšířenější variantou tepelní izolace Vyrábí se průmyslovým tavením hornin (čedič, křemen, … ) Podle suroviny – kamenná nebo skelná minerální vlna Pojivem nejčasněji formaldehydové pryskyřice – nahrazovány !!! Desky jsou hydrofobizované, ale nelze je trvale vystavit vlhku Běžně dosahují tepelné vodivosti λD mezi 0,035–0,040 W/(m.K) Výhodou nehořlavost a odolnost vůči vysokým teplotám Nízký difuzní odpor a tím vysoká paropropustnost (větrané fasády) Aplikace klasickým kontaktním způsobem (lepení a kotvení) nebo vkládání desek či foukání do roštů • Násákavost – nutno chránit – zhoršení hodnot tepelné vodivosti

24

PTV


Tepelné izolace

• Celulóza • Tepelná izolace z celulózových vláken vyrobená recyklací papíru • Papír se rozmělní a rozvlákní, následně se přimíchají přísady proti hnilobě, požáru a hlodavcům • Aplikace pomocí strojního foukání za sucha (půdy) nebo objemovým plněním do připravených dutin – nutno počítat se zhutněním • Při aplikaci nevzniká žádný odpad • U volného foukání cca 30 kg/m3, u foukání do dutin od 70 kg/m3 • Celulóza dosahuje podle způsobu aplikace a objemové hmotnosti hodnot λD = 0,035–0,042 W/(m.K), Navíc má nízký difuzní odpor

25

PTV


Tepelné izolace

• Izolace z dřevitých vláken, konopí a lnu • Desky z dřevitých vláken jsou ekologické a šetrné k ŽP • Při výrobě se používá jen minimální množství lepidla • Díky vysoké měrné tepelné kapacitě (2100 J/(kg.K) zabraňují přehřívání interiéru v letních měsících • Desky jsou paropropustné • Hodnota λD se pohybuje v rozmezí 0,038–0,050 W/(m.K)

26

PTV


Tepelné izolace

• Extrudovaný pěnový polystyren (XPS) • Od expandovaného polystyrenu se liší jak způsobem výroby, tak vlastnostmi • Na rozdíl od EPS má uzavřenou strukturu bez mezer • XPS se vyrábí protlačením pěny (extruzí) • XPS vyniká dobrými parametry pevnosti v tlaku (únosnost) a minimální nasákavostí • Součinitel tepelné vodivosti, která se pohybuje v intervalu 0,029– 0,038 W/(m.K). • U pasivních domů se díky svým vlastnostem XPS nejčastěji používá při založení betonové desky na izolaci, v inverzní neboli obrácené skladbě ploché střechy (tedy i zelené střechy), dále při izolování základů, suterénu, soklu, podlahy a eliminaci tepelných mostů.

27

PTV


Tepelné izolace

• Pěnový polyuretan (PUR) • Ve stavebnictví se používá tvrdá polyuretanová pěna • Velmi nízkým součinitel tepelné vodivosti λD až pod hodnoty 0,025 W/(m.K) • Aplikuje se buď přímo na místě stříkáním nebo litím, nebo je dodáván ve formě desek či tvarovek • Nesnášenlivý na UV záření (stejně jako EPS a XPS) • Vysoká energetická náročnost a produkce škodlivin při výrobě • Diskutabilní obsah izokyanátů jakožto alergenů

28

PTV


Tepelné izolace

• Pěnové sklo • • • • • •

• •

•

Vzniká ztavením směsi skleněného a uhlíkového prášku Úplné nehořlavý, nenasákavý a parotěsnosný Vysoká cena Ve formě desek se využívá především pro přerušení tepelného mostu, například u paty nosných stěn Větší využití má pěnosklo v průmyslu, kde se aplikuje na podlahy či střechy s extrémním tlakovým namáháním Součinitel tepelné vodivosti se pohybuje v závislosti na únosnosti mezi 0,040–0,050 W/(m.K) Dalším produktem je štěrk z pěnového skla, který se využívá zejména při zakládání domu na izolaci, což umožňuje dosáhnout celistvé izolační obálky bez tepelných mostů Při aplikaci je potřeba počítat s koeﬁcientem zhutnění 1,2–1,4, při kterém dosahuje štěrk pěnového skla hodnotu λD = 0,075–0,085 W/(m.K) Pro pasivní domy tak potřebujeme vrstvu přibližně 500 mm zhutněného skleněného štěrku. 29

PTV


Tepelné izolace

• Sláma • Obliba slámy jako tepelné izolace v poslední době stoupá • Běžně se používá v kombinaci s jinými přírodními materiály (hliněné omítky, nepálené cihly) • Fyzikální vlastnosti závisí z velké části na kvalitě a objemové hmotnosti slaměných balíků • Vzhledem k nerovnosti a rozměrové nepravidelnosti balíků nutno počítat s vyšší pracností • Kvalitně slisované slaměné balíky o objemové hmotnosti 90–110 kg/m³ dosahují hodnotu λD = 0,052 W/(m.K) při použití kolmo na stébla. • Možnost použití jako izolace u nosné stěny nebo nosná konstrukce tvořena přímo balíky slámy

30

PTV


Tepelné izolace

• Vakuové izolace • • • •

V současné době high-tech izolační materiály Vzhledem k vysoké ceně použití velmi zřídka Dodávané ve formě panelů obalených v metalizované fólii Po započítání vlivu okraje desek a vlivu stárnutí se ve výpočtu počítá s hodnotou λD= 0,008 W/(m.K). • Při těchto hodnotách stačí použít k izolování stěny na úroveň pasivního domu pouze 6 cm tlustý panel.

31

PTV


Tepelné izolace

• Aerogelové izolace • Aerogelové izolace tvoří nanoporézní materiál se základem v silicagelu. • Používá aerogel nanesený na tkaninu tloušťky 10 mm • Udávaná tepelná vodivost je λD = 0,014 W/(m.K). • Aerogelové izolace slouží pro řešení problematických detailů, kde není možné použít větší tloušťky izolací, například v místě parapetu nebo žaluziového boxu

32

PTV


Tepelné izolace


33

PTV



34

PTV


Střešní konstrukce

• Střešní konstrukce může být řešena jako: • Jednoplášťová • Dvouplášťová s větranou vzduchovou dutinou

• U masivní plochých střech není zpravidla obtížné zvýšit tloušťku tepelné izolace na cca 300 – 400 mm • Nosná konstrukce dvouplášťové větrané střechy: • Úsporný dřevěný sbíjený vazník, seshora s celoplošným bedněním (OSB, dřevovláknité desky) • Na spodní pásy vazníku je možné připevnit podbití, na kterou lze umístit tepelnou izolaci • Vzduchový prostor pod střešní krytinou musí být napojen pomocí větracích kanálů na venkovní prostředí • I horní plášť větrané střechy musí mít určitý tepelný odpor (0,2-0,5 W/(m2K)), který zabrání kondenzaci vodní páry v dutině • Pokud není možné splnit požadavek na tepelný odpor, je nutné vrstvu tepelné izolace chránit proti stékající a odkapávající vodě (difuzní fólie) 35

PTV



• U šikmých střech je provedení tepelné izolace o vhodné tloušťce značně problematičtější než u plochých střech, podobá se řešením stěnových konstrukcí dřevostaveb. • Využívají se dvojité nosné rošty z hranolů a fošen, I nosníky místo klasických krokví • Střešní rovina je ztužena celoplošným podbitím z desek (OSB) • Tvar krokví ovlivňuje hodnotu součinitele prostupu tepla

36

PTV



• Ploché střechy

37

PTV



• Šikmé střechy

38

PTV



• Oblíbené jsou také zelené (vegetační) střechy • Doporučuje se volit střecha s extenzivní zelení. Taková střecha značně přispívá k lepší tepelné setrvačnosti budovy. Navíc může také akumulovat nezanedbatelné množství srážkové vody.

39

PTV


Zelené střechy

• Zelené střechy (resp. vegetační střechy, střešní zahrady) dotvářejí budovy z hlediska jejich architektonického výrazu a zároveň slouží pro využívání lidmi.

• Střešní zahrady rozdělujeme podle použitých typů ozelenění na: • S extenzivní zelení • Je nenáročná zeleň, která nevyžaduje téměř žádnou údržbu. Patří k ní například trávy, mechy, květiny, drobné dřeviny. Tato zeleň se navrhuje na střechách o únosnosti 0,6 - 3,0 kN.m-2. U těchto střech se zpravidla neuvažuje se zřízením umělého zavlažování. Tloušťka zemního substrátu bývá do 80 mm. • S intenzivní zelení • Tvoří keře a stromy. Tato zeleň se navrhuje na střechách o únosnosti 15,0 kN.m-2. Zde se většinou uvažuje s umělým zavlažováním. Tloušťka zemního substrátu bývá nad 300 mm. • Zeleň na střechách (zejména velké keře a stromy) může být umístěna také v kontejnerech, přemístitelných nádobách nebo ve velkoobjemových květináčích.

40

PTV


Zelené střechy

• Vegetační souvrství je složeno z několika (až sedmi) různých vrstev, které se navrhují na vnější povrch kompletního střešního pláště. Vegetační souvrství bývá tvořeno těmito vrstvami: • Vegetační vrstva - vrstva určená pro růst rostlin. Bývá tvořena speciálními zemními substráty, rašelinou, apod. Tloušťka vegetační vrstvy závisí na druhu vegetace. U extenzivní zeleně bývá do 80 mm, u extenzivní zeleně pak bývá větší než 300 mm. • Separační vrstva - odděluje vrstvu vegetační a hydroakumulační. Materiál - zpravidla pletivo z plastů. • Hydroakumulační vrstva - je určena pro jímání a akumulaci vody, která je nutná pro růst rostlin. Materiály: Hrubovláknitá rašelina, tuhé minerální nehydrofobizované desky, silně nasákavé inertní pěnové plasty, tvarované desky z plastů. • Filtrační vrstva - zachycuje jemné částice sypkých látek, které jsou vyplavovány z vegetační vrstvy. Materiál filtrační vrstvy musí být odolný vůči biologické korozi a musí být propustný pro vodu. Používají se zpravidla tkané a netkané syntetické textilie (tkaniny), rouna a rohože (minerální, skleněné).

41

PTV


Zelené střechy

• Drenážní vrstva - odvodňuje vegetační souvrství, tedy celé souvrství, které se nachází nad úrovní hlavní hydroizolační vrstvy. Materiály: Kamenivo (kopané, drcené, lehčené) - frakce 16 - 32 mm, porézní nebo tvarované desky z plastů, prostorové smyčkové rohože, apod. • Separační a dilatační vrstva - odděluje od sebe vrstvu drenážní a ochrannou. Zároveň umožňuje jejich vzájemný posuv. Materiály: Asfaltové pásy s nenasákavou vložkou (alespoň typu R), fólie (např. polyetylénové), textilie (polyesterové, polypropylenové, skleněné). Není vždy nutná. Navrhuje se podle potřeby v konkrétní skladbě. • Ochranná vrstva - zajišťuje ochranu hydroizolace. U zelených střech je to především proti prorůstání kořenů rostlin. Materiály: Desky z plastických hmot, betonová mazanina, atd. Není nutná, pokud již samotná hydroizolace je z materiálu, který je z tohoto hlediska odolný.

42

PTV


Okna a dveře

• Nejslabší článek obvodového pláště (až 40 % ztrát z výplní otvorů) • Zásadní význam pro estetické, funkční a energetické vlastnosti

• Výsledný prostup tepla oknem je ovlivněn: • • • • •

Vlastnostmi zasklívací jednotky a vlastnostmi rámu Poměrem plochy zasklívací jednotky a celého okna Vlastnostmi distančního rámečků a jeho délkou Vazbou mezi oknem a obvodovou stěnou Skutečným provedením

• Všechny vlastnosti musí být vyvážené: • Zasklení o špičkové kvalitě nemá smysl osazovat do rámů průměrné kvality • Celé okno o špičkové kvalitě nemá smysl osazovat do nesprávné polohy obvodové stěny

• Nabídka řešení je bohatá a neustále se rozšiřuje o nové technologie 43

PTV


Okna a dveře

• Plnění dutin mezi skly plynem (Argonem, Kryptonem) z důvodu nižší tepelné vodivosti • Izolační dvojsklo s úpravou povrchu pokovením (snížení sálavé výměny tepla v dutině mezi skly) • Izolační trojskla jsou těžší a vyžadují masivnější konstrukci rámů • Využití speciálních průhledných fólií HEAT MIRROR

• Rámy mají v současné době horší vlastnosti než zasklení • Plastové rámy s ocelovým výztužným profilem a 5 až 8 komorami • Počet komor nevypovídá o tepelně izolačních vlastnostech, důležitou roli hraje konstrukční řešení komor.

• Dřevěné rámy v mnoha odlišných provedeních: • Kombinace s izolační vrstvou z korku nebo polyuretanu, s vyfrézovanými dutinami vzduchovými dutinami, vytvořené z lamel z tvrdého dřeva s vypěněním polyuretanovou hmotou, v kombinaci s eloxovaným hliníkem na vnější straně 44

PTV


Okna a dveře

Trojsklo, rám dřevo – polyuretan - hliník

Trojsklo, rám celodřevěný

Trojsklo, dřevěný rám s nahrazením středové lamely tepelnou izolací

45

PTV


Okna a dveře

• Výsledný součinitel prostupu tepla oken se shodným zasklením i rámem se liší podle jejich celkové velikosti (mění se poměr rámu okna, délka dilatačního rámečku a plocha zasklení) • I při stejném typu oken mohou mít různá okna u objektu jiné tepelně – technické vlastnosti • Správně by se měl být součinitel prostupu tepla pro každé okno vypočítán zvlášť.

• Zpravidla je výhodnější použít menší počet oken o větší ploše, případně okna sdružovat do větších celků

46

PTV


Okna a dveře

Plocha stěny (bez okenních otvorů) Součinitel prostupu tepla stěny Plocha okenních otvorů Součinitel prostupu tepla okna Plocha rámu Součinitel prostupu tepla rámu Plocha zasklení Součinitel prostupu tepla zasklení Celkový obvod okna (oken)

Lineární činitel prostupu tepla Tepelná propustnost fasády Rozdíl tepelné ztráty

A (m2)

15

15

U (m2/(W.K))

0,15

0,15

Aw (m2)

3

3

Uw (m2/(W.K))

0,71

0,87

Af (m2)

0,67

0,84

Uf (m2/(W.K))

0,8

0,8

Ag (m2)

1,33

1,16

Ug (m2/(W.K))

0,6

0,6

l (m)

8

12

Ψ (W/(m2K)

0,05

0,05

L (W/K)

4,78

5,46

100 %

114 %

47

PTV


Okna a dveře

• Rovina okna by měla být co nejblíže středu roviny tepelné izolace (pokud je to technologicky proveditelné) • Velmi častým požadavkem je předsazení okna na vnější líc nosné stěny: • • • •

Pomocí osazovacího boxu z OSB Dřevěných hranolů Kovové úhelníky Ocelové kotevní pásky

48

PTV


Podlahy a základy

• Převážná většina nízkoenergetických a pasivních domů nepodsklepená (podlaha vstupního podlaží na terénu) • Řešení umožňující provedení potřebné tloušťky TI celá řada:

je

• Na hydroizolace osazení tuhých tepelně izolačních desek a na ně vrstvu betonové mazaniny • Potřebnou tloušťku tepelné izolace z lehkých minerálních vláken je možno umístit do dvojitého dřevěného podlahového roštu a následně uzavřít cementotřískovými deskami nebo OSB deskami • Využití sypkých izolací (např. keramzit, pěnové sklo, liapor)

• Pozornost třeba věnovat konstrukčnímu uspořádání při obvodu budovy (vedení tepla při rozhraní betonové desky, základů a soklu) • Desky z extrudovaného polystyrenu vkládané do bednění nebo lepené dodatečně) vhodné umístit na čelo betonové desky i základy z vnější strany

49

PTV


Podlahy a základy

• Možné řešení základové desky: • Na připravenou zeminu se naskládají desky z extrudovaného polystyrenu s potřebnou únosností • Po obvodu se použijí speciální tvarovky zajišťující plynulý přechod na svislou tepelnou izolace • Položí se potřebná výztuž a celá forma se zalije betonovou směsí

50

PTV


Podlahy a základy

• Možné řešení základové desky s využitím sypké izolace: • Granulát z pěnového skla (Technopor) – umělé kamenivo frakce 30 – 100 mm s malou nasákavostí,

51

PTV


Podlahy a základy

• U sypaných izolací se používají dva způsoby provedení základové desky - s ohraničením v místě soklu (vlevo) nebo s vodorovným přesahem sypaného materiálu (vpravo)

52

PTV


Podlahy a základy

• Napojení betonové desky a obvodových stěn • Nutné přerušit nebo omezit vliv tepelného mostu • Vložení pruhu extrudovaného polystyrenu nebo pěnového skla • Nahrazení první vrstvy cihel tvarovou z lehčeného betonu (popř. pěnovým sklem) 100 %

Bez přídavné izolace

Tepelná propustnost detailu [%) cca 83 % cca 91 %

Čelo pásu s XPS

Bloky pěnového skla o tl. 100 mm

cca 78 %

Kombinace 53

PTV


Vnitřní konstrukce

• Na vnitřní konstrukce kladeny menší nároky • Konstrukce oddělující vytápěné prostory s odlišnou teplotou musí splňovat požadavky součinitele prostupu tepla dle ČSN 730540-2 • Vnitřní konstrukce ovlivňují tepelnou setrvačnost a akumulaci tepla • Na krátkodobé akumulaci a uvolňování tepla (cyklus 24 hod) se podílí jen malá, několikaticentimetrová vrstva od povrchu konstrukce • Vhodné věnovat pozornost průvzdušnosti vnitřních konstrukcí – mohou rušit správnou funkci větracích systémů

54

PTV


Tepelné mosty

• Omezením tepelných mostů je nezbytné u výstavby nízkoenergetických a pasivních budov • Obecně je vhodné preferovat málo členité povrchy obálky budovy s důsledně zajištěnou souvislou tepelnou izolací bez zmenšení její tloušťky • Řešení balónů, lodžií a předsazených prvků na vnější fasádě: • • • • •

Posouzení jejich nezbytnost, případné vyloučení z projektu Změna statického schématu (zrušení původního vykonzolování desky) Samostatné podepření konstrukce Využití speciálních nosníků pro přesušení tepelného mostu Lokální zavěšení balkónu nebo stříšky (vyhnout se bodovým TM)

55

PTV


Tepelné mosty

56

PTV


Objemový faktor tvaru budovy A/V

• Tvarové řešení budovy (kompaktnost tvaru, členitost povrchů) se nejlépe vyjadřuje objemovým faktorem budovy A/V, tj. poměrem mezi ochlazovanou plochou obálky budovy a vytápěným objemem budovy.

𝐴 𝑂𝐶𝐻𝐿𝐴𝑍𝑂𝑉𝐴𝑁Á 𝑃𝐿𝑂𝐶𝐻𝐴 𝑂𝐵Á𝐿𝐾𝑌 𝐵𝑈𝐷𝑂𝑉𝑌 = 𝑉 𝑉𝑌𝑇Á𝑃Ě𝑁Ý 𝑂𝐵𝐽𝐸𝑀 𝐵𝑈𝐷𝑂𝑉𝑌 • A [m2] - celková plocha (součet vnějších ploch) ochlazovaných konstrukcí ohraničujících objem budovy • V [m3] - objem budovy (vnější objem vytápěné zóny budovy nezahrnuje lodžie, římsy, atiky a základy) 57

PTV



• Objemový faktor tvaru budovy by měl být co nejnižší. Ideální:

𝐴 < 0,7 𝑉 • Velikost celkové tepelné ztráty budovy je závislá na velikosti celkové plochy ochlazovaných konstrukcí ohraničujících objem budovy A. • Čím je tato plocha vyšší, tím větší jsou tepelné ztráty budovy a naopak. Proto se snažíme tuto plochu snížit.

58

PTV



• Ideálním tělesem z tohoto hlediska je koule. Pro stavební praxi je však tvar koule nepoužitelný.

• Objekt by měl být jednoduchý. Měl by být kompaktní tvar bez zbytečných odskoků a výklenků. • Hodný je ležatý kvádr, orientovaný delší stranou na jih

59

PTV



A – Plocha všech konstrukcí ohraničujících vytápěný objem budovy stanovená z vnějších rozměrů.

V – Objem vytápěných zón budovy stanovený z vnějších rozměrů, jehož součástí jsou všechny obalové konstrukce kromě lodžií, atik a podobně.

60

ENS

Nízkoenergetické a pasivní stavby


61

PTV



62

PTV


Samostatná práce

• Dílčí úkol v rámci semináře č. 3 a 4 (1 bod): • Výpočet objemového faktoru tvaru budovy • Náčrt objektu (půdorys, řez, … ) se základními kótami • Výpočet ochlazované plochy obálky budovy A • Výpočet vytápěného objemu budovy V • Výpočet objemového faktoru tvaru budovy A/V

• Příklad: • Ochlazovaná plocha obálky budovy • Objem z vnějších rozměrů: • Faktor tvaru budovy A/V:

325,00 m2 600,00 m3 0,54 m2/m3

• Kontrola úkolu z minulého cvičení (1 bod) • Architektonické a dispoziční řešení navrhovaného objektu s nízkou energetickou náročností 63

Děkuji za pozornost

Dotazy či připomínky: [email protected]

PTV

Ing. Michal Kraus, Ph.D. [email protected]

64

PTV. Progresivní technologie budov. Seminář č. 3 a 4. Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

Recommend Documents