Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Rekonstrukce původní chalupy v Čekanicích, okres Strakonice zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/ 1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy lesnické a zemědělské univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijní účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.
Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla řádné konzultace. V Brně dne 20.4.2009
podpis studentky…………………………
-2-
Poděkování: Především bych chtěla poděkovat vedoucí práce paní Ing. Jitce Čechové za mnohé cenné rady, konzultace a poskytnutí potřebné literatury. Velký dík patří panu Pavlovi Otáhalovi za ochotnou spolupráci při získávání potřebných materiálů, za konzultace ohledně rákosových krytin a konopných izolací. Poděkování je i tesařům, zvláště Tomáši Sedláčkovi za ochotu, umožnění konzultací a rady potřebné pro mou diplomovou práci.
-3-
Jméno studenta: Michaela Křiváková Název diplomové práce:
Rekonstrukce původní chalupy v Čekanicích, okres Strakonice Abstrakt: Zaměření práce je na návrh rekonstrukce chalupy v Jižních Čechách. Součástí je výkresová část současného stavu objektu. Dnešní stav domu neodpovídá tepelně technickým požadavkům pro obytné budovy, proto se navrhne několik variant obvodových, stropních a střešních skladeb vyhovujících dnešním požadavkům na rekonstruované či nově postavené obytné domy. Materiály používané při přestavbě jsou převážně na přírodní bázi. Některé požadavky na rekonstrukci a materiály jsou zadány zadavatelem, jiné ponechány na řešiteli. Hlavním bodem je popis technologie a pracovního postupu výroby tesaného krovu, který je dnes spíše výjimkou. Součástí práce je orientační cenové porovnání dvou typů výroby krovu. V práci je věnována pozornost přírodní rákosové krytině, její technologický postup montáže, vlastnosti a vhodnosti použití pro dnešní stavby. Vše je doplněno o vlastní fotodokumentaci.
Klíčová slova: •
přírodní materiály
•
rekonstrukce
•
rákos
•
tesař
•
izolace
•
hlína
-4-
Student name: Michaela Křiváková Title work:
Reconstruction of original cottage in Čekanice, district Strakonice Summary: The focus of this work is the renovation of a cottage in south Bohemia. Part of the work are drawings of the current state of the building. The current state fails to meet the thermal-technical requirements for residential buildings. Several varieties of renovation systems for frame, ceiling and roofing are proposed, meeting current requirements for renovated and new residential buildings. The materials used for renovation are primarily natural. Some requirements for renovation and materials were set by the submitter, other were left to decide by the executor. The main point is a description of the technology and operation of the production of a hewed truss, which is nowadays rather exceptional. Part of the work is a cost comparison of two kinds of truss production. The work also focuses on natural reed roofing, the technology of its assembly, its properties and the suitability of its use on modern buildings. Relevant images are included.
Key words: •
natural materials
•
reconstruction
•
reed
•
carpenter
•
isolation
•
clay
-5-
OBSAH PODĚKOVÁNÍ ABSTRAKT 1.
ÚVOD ............................................................................................................................................- 7 -
2.
CÍL PRÁCE ..................................................................................................................................- 9 -
3.
METODIKA PRÁCE ................................................................................................................- 10 -
4.
PŮVODNÍ STAV CHALUPY V ČEKANICÍCH....................................................................- 11 -
5.
MATERIÁLY POUŽITÉ PRO REKONSTRUKCI ...............................................................- 13 5.1. RÁKOSOVÁ KRYTINA ................................................................................................... - 13 5.1.1. Materiál..........................................................................................................................- 13 5.1.2. Vlastnosti .......................................................................................................................- 14 5.1.3. Postup pokládky.............................................................................................................- 15 5.1.4. Impregnace.....................................................................................................................- 16 5.1.5. Zajímavost .....................................................................................................................- 17 5.2. HLINĚNÉ OMÍTKY A PANELY ...................................................................................... - 18 5.2.1. Materiál na hliněné omítky ............................................................................................- 18 5.2.2. Vlastnosti hliněných panelů ...........................................................................................- 19 5.2.3. Vlastnosti hliněných omítek...........................................................................................- 19 5.3. IZOLAČNÍ MATERIÁLY ................................................................................................. - 21 5.3.1. Izolace z konopí – vlastnosti materiálu ..........................................................................- 21 5.3.2. Izolace z ovčí vlny – vlastnosti materiálu ......................................................................- 22 5.4. TESANÝ KROV A TESAŘSKÉ SPOJE............................................................................ - 23 5.4.1. Teorie tesání a tesařské nástroje.....................................................................................- 23 5.4.2. Tesařské spoje a zajišťovací součásti.............................................................................- 27 5.5. OSVĚTLENÍ PODSTŘEŠNÍHO PROSTORU .................................................................. - 32 -
6.
ŘEŠENÍ REKONSTRUKCE ....................................................................................................- 34 6.1. VZTAHY POUŽITÉ PŘI VÝPOČTU U A R OBVODOVÉHO A STŘEŠNÍHO PLÁŠTĚ ........................ - 34 6.2. SKLADBY OBVODOVÉ ZDI A PŘÍČKY .................................................................................... - 34 6.2.1. Hodnoty původní obvodové žulové stěny......................................................................- 35 6.3. NÁVRHY OBVODOVÉ NOSNÉ STĚNY ..................................................................................... - 37 6.4. NÁVRHY VNITŘNÍCH PŘÍČEK................................................................................................ - 42 6.5. SKLADBY STŘECHY ............................................................................................................. - 44 6.5.1. Porovnání variant skladeb střešního pláště, jejich ceny a tepelné vlastnosti..................- 46 6.6. SKLADY POVALOVÉHO STROPU ........................................................................................... - 49 6.7. TECHNOLOGICKÝ POSTUP VÝROBY TESANÉHO KROVU ........................................................ - 51 6.8. VOLSKÉ OKO ....................................................................................................................... - 56 -
7.
DISKUZE....................................................................................................................................- 58 -
8.
ZÁVĚR........................................................................................................................................- 60 -
9.
CONCLUSION...........................................................................................................................- 60 -
10.
VYSVĚTLENÍ POJMŮ UVEDENÝCH V PRÁCI.................................................................- 61 -
11.
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ......................................................................................- 62 -
12.
SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK .......................................................................................- 64 -
PŘÍLOHA OBRÁZKŮ SAMOSTATNÁ PŘÍLOHA VÝKRESŮ
-6-
1. ÚVOD
Při dnešním způsobu stavění jak rodinných, tak občanských staveb se v první řadě zaměřujeme především na vytápění a možné úspory. Dnešní materiály a technologie umožňují stavět nízkoenergetické stavby, pasivní domy apod. Velký důraz se klade na použití materiálů, jejichž výroba, užití a likvidace způsobuje minimální zátěž na životní prostředí. V posledních letech dochází k masivnímu nárůstu rekonstrukcí objektů především v oblasti zateplování a výměny otvorových výplní (stavebních otvorů). Ne vždy, je při těchto rekonstrukcích použito materiálů, které minimálně zatěžují životní prostředí. Možností jak zateplit nebo jinak opravit stavbu je mnoho, stejně tak jako výběr materiálů určených k tomuto účelu.
Obec Čekanice Čekanice patří pod město Blatná a nachází se v okrese Strakonice v Jihočeském kraji. Obec leží ve strakonické pánvi, která dosahuje nadmořské výšky 390 – 410 metrů nad mořem. Strakonická pánev je tvořena třetihorními a čtvrtohorními sedimenty. Na severu a severozápadě je lemována žulovou Blatenskou pahorkatinou. Katastrální území obce má výměru 1030 ha a k trvalému pobytu je evidováno 52 obyvatel. Dříve tato obec byla osídlena více jak 300 obyvateli. Ve vsi se nachází zámeček z josefínských dob. Původní renesanční stavba byla po požáru v roce 1785 přestavěna v klasicistickém stylu. Dnes je objekt v soukromém vlastnictví a slouží pro komerční využití. V Čekanicích se narodil významný český botanik Dr. Josef Velenovský (1858 – 1949).
Obr. 1 zámek v Čekanicích a jeho znak
-7-
Stavebním materiálem pro domy v této oblasti byla žula. Je to díky velkému množství žulových dolů nacházejících se kolem obce. Domy jsou převážně přízemní s neobydleným půdním prostorem. Převažující tvar střechy je sedlový se sklonem pohybujícím se od 40 do 45˚. Co se týče střešních krytin, převažuje pálená taška nebo eternit. Dříve se zde vyskytoval i slámový došek.
ČEKANICE
Obr. 2 poloha ČEKANIC
-8-
2. CÍL PRÁCE
Cílem je návrh rekonstrukce chalupy v obci Čekanice, zakreslení původního stavu objektu přes možné varianty skladeb obvodového a střešního pláště, až po konečnou realizaci. Součástí je i popis technologie a pracovního postupu výroby tesaného krovu a rákosové krytiny. Při zadání projektu byly některé požadavky a parametry přesně definovány a jiné ponechány na úvaze a výběru řešitele práce. Výkresová část může sloužit jako podklad pro realizaci rekonstrukce. Bude navrženo několik možností skladeb obvodových stěn, vnitřních příček a střechy s různými kombinacemi materiálů. Navržené skladby budou porovnány jak z pohledu tepelně technických vlastností, tak cenové náročnosti. Při přestavbě budou především použity přírodní materiály, definovány jejich vlastnosti a vhodnost použití do staveb.
-9-
3. METODIKA PRÁCE
•
sbírání potřebných materiálů k rekonstruovanému domu v obci Čekanice na Strakonicku, studium informací z archivů, kronik a literatury
•
stanovení použitelných materiálů pro obvodové a střešní konstrukce, jejich popis, charakteristika a vlastnosti
•
navržení skladeb obvodových stěn, příček, stropu a střechy a jejich tepelně technické vlastnosti a následná konzultace s investorem
•
výkresová dokumentace potřebná pro rekonstrukci a vizualizaci objektu
•
návštěva výrobců materiálů navržených ve skladbách obvodových stěn, příček a střešního pláště, získání potřebných informací o vlastnostech, cenách a postupech montáže od
•
tesaře – ruční tesání
výrobce rákosových došek a konopných izolací
hliněné materiály, apod.
popis technologie výroby a montáže krovu (ruční tesání nosných profilů, tesařské spoje, apod.)
•
•
vychází se z legislativy ČR Zákon 183/2006 Sb. – Stavební zákon + prováděcí vyhlášky Vyhláška 137/1998 Sb. – O obecně technických požadavcích na výstavbu použité normy ČSN 734301 – Obytné budovy ČSN 730540 – Tepelná ochrana budov MSZ 10202:1983 – Maďarská norma na rákos (hodnotová)
- 10 -
4. PŮVODNÍ STAV CHALUPY V ČEKANICÍCH
Chalupa č. p. 4 (Obr. 3) byla postavena v roce 1853 a sloužila jako zemědělská usedlost s chlévy v dvorním traktu. Použitý materiálem na obvodové zdivo je žulový kámen. Zastavěná plocha chalupy je 118m2 a 13 m2 k tomu přiléhající přístavek jako sklad dřeva na topení. Vytápění v domě bylo zajištěno kachlovými kamny (Obr. 5 a 6). Dispozice domu odpovídá původnímu užití stavby. Dům má jeden pokoj s krbem, kuchyň s kachlovými kamny, WC, malou koupelnu a předsíň. Půda slouží pouze jako úschovna předmětů. Střecha je sedlová s hambálkovým krovem. Na krokvích je bednění sloužící pro eternitovou krytinu. Sklon střechy je 42°. Krov je tvořen 18 páry krokví, dvěmi pozednicemi a 10 vaznými trámy. Na krov je použito nevhodných dimenzí krokví (Obr. 4). Pro stávající krytinu jsou dimenze dostačující, pro novou je nutné krokve vyměnit. Na krokve bylo použito i různých latí o tloušťce 22 mm apod. Spojení hambálků s krokvemi je pomocí závitových tyčí s matkami. Ve střeše je jedno okno sloužící na prosvětlení a větrání. Okna a dveře jsou dřevěná. Špaletová (deštěná) okna jsou v zachovalém stavu a zasklena jednoduchým sklem. Strop tvoří záklop s hliněným násypem s řezankou a slámou. Světlá výška (SV) místností je 2,25 m. Tato SV je z hlediska dnešních požadavků dle obytné normy ČSN 734301 nedostačující, a proto bude nutné zvýšit strop na 2,5 m.
Obr. 3 stávající stav chalupy (vlastní foto)
Obr. 4 stávající stav krovu (vlastní foto)
- 11 -
Obr. 5 kachlová kamna před rekonstrukcí čelní pohled (vlastní foto)
Obr. 6 kachlová kamna před rekonstrukcí pohled z boku (vlastní foto)
Základní požadavky pro rekonstrukci •
Zachovat půdorys domu, materiál a rozměr obvodových stěn a příček
•
Vyměnit okna, dveře
•
Zvýšit strop na výšku 2,5m
•
V podkroví docílit SV 2,3m, aniž by došlo k narušení rázu stavby
•
Povalový strop z pohledové strany viditelný
•
Tesaný krov s přírodní krytinou
•
Použití přírodních omítek a izolací
•
Z půdního prostoru vytvořit obytný prostor s viditelnými krokvemi
•
Prosvětlení podkroví volskými oky
•
Zachování základních znaků lidové architektury
- 12 -
5. MATERIÁLY POUŽITÉ PRO REKONSTRUKCI
5.1. Rákosová krytina Doškovou krytinu můžeme zařadit mezi jednu z nejstarších přírodních krytin, tvořící charakteristický „symbol“ střešního pláště lidového stavitelství. Použitým materiálem nebyl jen rákos, ale též sláma nebo kukuřice. Došek má na našem území velmi dlouhou tradici a nástupcem se v některých oblastech stala šindelová krytina. Rákos dává stavbě charakteristickou měkkou siluetu a výraz, který nemůže žádná jiná krytina nahradit. Důvodem proč se došek přestal používat, byla velká hořlavost. Dalším možným faktorem byla skutečnost, že pojišťovny vyžadovaly tak vysoké pojistné, že pro sedláka bylo mnohdy výhodnější použít jinou krytinu než právě došky. Riziko požáru bylo opravdu vysoké, i přesto to úřady nebraly na vědomí. Po četných požárech vesnic se vše změnilo a 17. května 1833 byl vydán stavební řád pro venkov, ve kterém byl zákaz použití doškové krytiny na novostavby. Zabránění přeskakování jisker a tím i požáru bylo zaručeno oddělením hospodářských budov od obytných a rozděleno zelení. Dnes se na tento druh krytiny používají různé druhy chemických látek zabraňující hoření (viz kapitola 5.1.4). Pořízení krytiny tohoto charakteru je v současnosti spíše něco výjimečného. Je to způsobeno masivním nárůstem a velkým množstvím druhů krytin a jejich cenová dostupnost.
5.1.1. Materiál Rákosové rostliny se vyskytují v mělkých bažinatých vodách, kde tvoří souvislí porost, od jara do podzimu těžce dostupný. Sklizeň je prováděna pouze v zimních měsících a to od prosince do února. Po sklizni se rákosové snopy (viz příloha) převezou do skladu, kde jsou navršeny do kuželů a nechají se volně uschnout. Během jednoho měsíce dojde k prosušení a poté k následnému třídění. Třídění je prováděno do osmi kategorií podle tloušťky a délky. Nejdelší a nejhrubší stonky se používají k výrobě rákosového dekoračního pletiva a ostatních výrobků z rákosu. Nejtenčí (asi průměru cigarety) a nejkratší (do délky 160 cm) jsou vytříděny k použití do střešních rákosových systémů. Na výrobu střešních krytin je potřeba rákosu vysoké kvality.
- 13 -
Jakostní rákosový materiál je dovážen z Maďarska, kde jsou příznivější klimatické podmínky pro jeho růst. Rákos vyskytující se v České republice, na Slovensku a v Polsku je pro svou nižší kvalitu vhodný spíše k výrobě rákosových izolačních rohoží a doplňků. (viz norma MSZ 10202:1983)
5.1.2. Vlastnosti Střešní krytiny z rákosu s λ=0,07 W/mK dosahují hodnot součinitele prostupu tepla U= 0,23 W/m2K pro tloušťku 30 cm a U= 0,17 W/m2K pro tloušťku 40 cm. Požadovaná hodnota U (W/m2K) dle normy ČSN 730540 – 2:2007 pro střechy se sklonem do 45° je U=0,24 W/m2K a doporučená je U=0,16 W/m2K (viz tabulka 2). Tabulka 1 požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla dle ČSN 730540 – 2:2007
V případě rákosu vypočtená hodnota dosahuje hodnot určených normou. Dobrá tepelná vlastnost doškové krytiny vyplývá z toho, že jednotlivá stébla rozdělená tzv. kolénkem jsou v podstatě krátkými kapilárami, v nichž je uzavřen vzduch. Podle normy ČSN 731901/99 je minimální sklon střechy pro tuto krytinu 45°. Poměrně značným problémem této krytiny je zajištění její neprůvzdušnosti. Při větším náporu větru může dojít k průniku do půdního prostoru a to vede ke zhoršení teplotních podmínek. Proto musí být zajištěno u rákosu a slámy dostatečné stlačení stébel při montáži a použití difúzních folií. Dříve se tento problém neřešil, protože lidé neobývali půdní prostory. Ty sloužily převážně ke skladování. Velmi ceněnou vlastností je, že materiál přispívá k vytvoření příjemného prostředí, má schopnost regulovat vlhkost a teplotu, což způsobuje ve vnitřních prostorách příjemné mikroklima. V místnostech pod touto krytinou je i po letech lehce
- 14 -
cítit příjemná vůně přírodního materiálu. Životnost je 30 – 40 let, což je úzce spjato se správným postupem výroby, sklonem střechy a umístněním domu dle světových stran. Jedná se čistě o přírodní materiál, který při své výrobě a následné likvidaci minimálně zatěžuje životní prostředí.
5.1.3. Postup pokládky Rákosové snopy se kladou na latě o rozměrech 4 x 6 cm. Latě se přibíjejí na krokve, jejichž rozteč je 1m. Postup kladení je prováděn od okapu k hřebeni. První dvě řady latí jsou od sebe vzdáleny 15 cm a následné latě 30cm. Směr kladeného snopu je květem nahoru, což znamená užším koncem snopu. Připevnění snopů k latím je pomocí ocelového drátu. Po položení prvních vrstev rákosu se rovnoběžně s okapem nad druhou latí natáhne 3 mm silný pozinkovaný drát, který krytinu stabilizuje. Při přitažení drátu ke krokvím nebo latím se stlačí vrstva rákosu, což je velmi důležité pro zajištění vodotěsnosti krytiny a zamezení nebo snížení průvzdušnosti vrstvy. V místě vodícího drátu se slabším drátem silným 1,4 mm zajistí fixace snopů ke střešní konstrukci. K provlékání vázacího drátu rákosem se používá speciální jehly (Obr. 9). Na tuto základní vrstvu se položí přes vodicí drát další snopy.
Obr. 7 položení snopů na střeše (vlastní foto)
Obr. 8 dusání rákosu pomocí dusadla (vlastní foto)
Snopy mají jehlancový tvar (Obr. 10). V dolní části jsou silnější a v části horní nejslabší. Rovné střechy dosahuje následným pěchováním rákosových snopů směrem k hřebeni. K pěchování slouží kovová hřebenová dusadla, nasazená na dřevěné násadě (Obr. 8). Takto se za stálého ukládání, dusání a vázání nových vrstev rákosu postupuje směrem k hřebeni. Pro bezpečný pohyb řemeslníků se průběžně na horní urovnanou plochu rákosu v místě vodících drátů upevňují latě (Obr. 8).
- 15 -
Pokud je střecha ukončena valbami nebo polovalbami musí se vyrobit ukončovací prvek nazývaný „růža“. Je to svazek složený z několika snopů z vybraných kusů dlouhého rákosu, které se na jednom konci ve dvou úrovních stáhnou vázacími dráty. V hlavici „růže“ je nutno zajistit naprostou vodotěsnost, což by se pouhým stažením vázacími dráty nedocílilo. Do hlavice se proto zarážejí kratší rákosová stébla. Z celého svazku se vytvoří tzv. „panák“ o čtyřech nohách. Ten se pak vynese na hřeben a na valbovém nároží se osadí. Hřeben je možné vytvořit horizontálně ukládanými snopy, plechem, keramikou, nebo dřevěným šindelem (obvykle 3 až 5 řad).
Obr. 9 jehly na prošívání rákosu (vlastní foto)
Obr. 10 rákosové snopy (vlastní foto)
5.1.4. Impregnace Impregnaci je možné provádět speciálními přípravky, které jsou určeny na rákosovou krytinu a nebo vodním sklem (v poměru 1:10). Tyto impregnace chrání krytinu proti ohni. Speciální přípravky jsou příliš drahé, a tím pádem cena této krytiny značně stoupne. U vodního skla je účinnost velmi malá, po několika deštích dojde k vymytí látky. V minulosti se krytina žádným přípravkem nechránila a životnost i přesto byla 40 a více let.
Pozn. Získané informace ohledně rákosových střech jsou čerpány přímo od dodavatele krytiny pana Otáhala. Další druhy přírodních krytin a podrobnosti výroby se nalézají v bakalářské práci Křivákové Michaely 2007.
- 16 -
5.1.5. Zajímavost Novinkou na trhu je tzv. plastový rákos. Je vyráběn z recyklovaného plastu. Do České republiky je dovážen z Holandska. Má sloužit jako náhrada rákosové krytiny. Zabarvení plastových stébel je hnědožluté a stříbrné. Tloušťka této krytiny je stejná jako u přírodního rákosu. Umělý rákos se musí připevnit na bednění.
Výhody této krytiny: •
Bezúdržbová
•
Stálobarevná
•
Odolná proti ohni
•
Výroba z recyklovaného plastu
•
Vhodná i na střechy se sklonem od 15˚
•
Výrazně delší životnost než přírodní rákos
Obr. 11 příklad použití umělého rákosu [12]
- 17 -
5.2. HLINĚNÉ OMÍTKY A PANELY
5.2.1. Materiál na hliněné omítky Hlavním materiálem je jílovitá zemina. Na našem území je řazeno mezi nejrozšířenější sprašové oblasti Jižní Morava. Tyto zeminy obsahují jílovité materiály (vodnaté hlinitokřemitany) smíchané s prachovinou a písky v různých poměrech.
Druhy jílovitých materiálů: •
kaolinit – je dvouvrstvý minerál, který má malou schopnost vázat vodu
•
illit (hydroslída) – je třívrstvý minerál, který má dobrou schopnost vázat vodu (např. je obsažen v cihlářských hlínách)
•
montmorillonit (bentonit) – je třívrstvý minerál, který váže velké množství vody, jedná se o speciální materiál používaný především na izolace
Obr. 12 těžba hlíny [17]
Obr. 13 smíchání hlíny s řezankou, plevy apod. [17]
Pro zlepšení vlastností se do hliněných těst přidávají plniva a ostřiva organického a anorganického původu. Ty zajišťují například stabilitu při vysychání, vyztužení hliněných materiálů, zlepšení tepelně technických vlastností a zvýšení pevnosti.
Ostatní materiály: a) organické materiály – živočišného původu •
exkrementy
•
zvířecí srst
•
mušle a ulity
- 18 -
b) organické materiály – rostlinného původu •
sláma – slaměná řezanka vylehčuje konstrukce (cihly, omítky, kalence)
c) anorganické materiály •
písky
•
štěrky
•
skelná vlákna
5.2.2. Vlastnosti hliněných panelů Hliněný panel je určen pro suchou výstavbu do interiéru jako obkladová deska konstrukcí stěn. Plně nahrazuje materiály, jako jsou OSB desky, sádrokartony apod. Použití hliněných panelů je na obklady stropů, stěn, šikmých střech, apod. Materiálem na výrobu panelů je hlína s přídavnými přírodními příměsemi a slámy. Výztuž tvoří skleněné vlákno. Novinkou je panel se zabudovaným stěnovým topením. Je řazen do třídy hořlavosti A2 (nehořlavý).
5.2.3. Vlastnosti hliněných omítek •
Vnější omítka – původní technologie Vnější omítka se musí aplikovat na zdrsněný povrch, aby dobře a pevně držela
na podkladu. Před nahazováním omítky je dobré povrch očistit koštětem nebo hrubým smetákem a tak odstranit částice, které se uvolnily. Vnější hliněná omítka se nanáší ve dvou tenkých vrstvách. Spodní vrstva obsahuje větší podíl stébel. Před zaschnutím se povrch zdrsňuje koštětem. Je to z důvodu lepšího spojení obou vrstev. Na podkladní vrstvu se nanese tenká vrstva jemné hliněné omítky s příměsí plev. Pokud je hlína mastná, je třeba ji smíchat s pískem a to v poměru ½ až 1 díl písku na 1 díl hlíny. Celková tloušťka omítky je maximálně 2 cm. Po vyschnutí, což je asi po 3 týdnech se natírá povrch vápenným mlékem, aby se uzavřely všechny možné trhliny v omítce a tím se zabránilo následnému vnikání vlhkosti do omítky. Nátěry vápenným mlékem se prováděly po dobu tří let každým rokem, a poté následně až po třech letech.
- 19 -
•
Vnitřní omítka – původní technologie Nanášení hliněné omítky se provádí vždy od spodu nahoru. Vnitřní omítky jsou
v maximální tloušťce do 1 cm a provádí se ve dvou tenkých vrstvách. Po vyschnutí se bílí vápenným mlékem, pro jiné odstíny se přidávají barviva. Postupem času se od ručního nahazování omítek přešlo na mechanické omítání (nastřikování).
Obr. 14 užití hliněných omítek (vlastní foto – Kobylí 2008)
Obr. 15 užití hliněných panelů a omítek (vlastní foto – Kobylí 2008)
Obr. 16 detail volského oka s tesanými krokvemi a omazaným latěním hlínou (vlastní foto – Kobylí 2008)
- 20 -
5.3. IZOLAČNÍ MATERIÁLY
5.3.1. Izolace z konopí – vlastnosti materiálu Konopí, jako tepelně izolační materiál je svými vlastnostmi srovnatelný se syntetickými. Materiál nedráždí pokožku ani dýchací trakt, proto není nutné použití rukavic a respirátorů při manipulaci. Výroba a likvidace nezatěžuje životní prostředí, jak je tomu u syntetických izolací. Materiál je všestranně využitelný ve stavbách na střechy, stěny, fasády a stropy (Obr. 17 a 18). Prodává se ve formě rohoží, fasádních izolací a v pytlích na volnou pokládku. Konopí udržuje teplotní i vlhkostní klima po celý rok a absorbuje prachové částice. Stupeň hořlavosti B1-B2 (těžce až normálně hořlavý).
Tabulka 2 složení konopných izolací dle výrobce na www.prirodni-izolace.cz
Složky
Fasádní izolace
Izolační rohože
konopné vlákno
25 – 30 %
80 – 85 %
pojivá vlákna
10 – 15 %
10 – 15 %
pazdeří nebo piliny
55 – 60 %
neobsahuje
5–8%
5–8%
retardér hoření a ochrana proti plísním
Obr. 17 konopná izolace [18]
Obr. 18 použití konopných izolací ve stavbách [18]
- 21 -
5.3.2. Izolace z ovčí vlny – vlastnosti materiálu Tento materiál nalézá převážně své uplatnění v oblasti zateplení dřevostaveb (Obr. 20). Je to hydroskopický a hydrofobní materiál. Izolace z ovčí vlny se skládá z vláken na bázi bílkoviny. Tento materiál má jedinečnou vlastnost v zimě udržovat v místnosti teplo a naopak v létě teplo nepouštět dovnitř. Díky tomu nedochází v létě k přehřívání místností v podkroví a v zimě k promrzání. Jedinečnou vlastností ovčí vlny je, že dokáže pojmout vlhkost o objemu až 33% vlastní váhy, aniž by významnou měrou ztratila své izolační vlastnosti. Další předností tohoto izolantu je neutralizace škodlivých látek (např. tabákový kouř, formaldehyd apod.) a aktivní podílení se na prostorovém klimatu. Výhodou je snadná manipulace, při práci není zapotřebí bezpečnostních ochranných pomůcek (rukavic, obleků, masek). Materiál je lehký a na dotek příjemný. Do izolace není nutný přídavek proti ohni, protože samotný matriál má díky svému složení teplotu samovznícení 560 – 600 ˚C. Jediným přídavným materiálem do ovčí vlny je derivát močoviny 1% objemové koncentrace. Ten chrání vlnu proti případnému napadení moly. Proti plísním se nemusí vlna nijak chránit. Bílkovinná vlákna netvoří živnou půdu pro plísně.
Obr. 19 izolační desky z ovčí vlny [19]
Obr. 20 použití ovčí vlny ve stavbách [19]
- 22 -
5.4. TESANÝ KROV A TESAŘSKÉ SPOJE
5.4.1. Teorie tesání a tesařské nástroje Technologie tesání je stará jako samo lidstvo. Již od dávných dob lidé různými nástroji opracovávali materiál jako je dřevo. Díky zkušenostem, které získávali z generace na generaci, se dnes setkáváme s nástroji na tesání, např. širočina, bradatice, lícovka, různé tvary sekyr apod. Pro mnohé je to už jen minulost. Díky vyspělé technologii strojního zařízení se jen v malé míře vyskytuje ruční práce (tesání), kterou ovládá jen malé množství lidí.
Obr. 21 vyobrazení tesání materiálu v minulosti ( vysoká práce) [8]
Obr. 22 ukázka druhého způsobu tesání (nízká práce) [8]
Tesáním je míněno osekání rostlého dřeva po vláknech. Jedná se o výrobu trámů z kulatiny, omítání ploch na kulatině, křesání na špalku a nebo i opracování malého prvku. Samotný proces tesání z kulatiny (prizmy) je rozdělen do tří úkonů: 1.
vrubování – patří mezi první úkon při tesání, dochází zde k hrubému
odstranění materiálu a usnadnění opracování pro následnou operaci. Při tomto zákroku tesař rozdělí odsekávanou krajinu příčnými záseky (vruby) na kratší úseky 2.
–
hrubování
odštěpování
přebytečného dřeva nahrubo 3.
lícování
–
odstranění
slabé
vrstvy materiálu (5 až 20 mm) a opracování
líce
materiálu
podle
nakreslené linky Obr. 23 charakteristické stopy po širočině (vlastní foto)
- 23 -
Při tesání jsou na povrchu materiálu vidět charakteristické stopy po nástrojích (Obr. 23). Z těchto stop je možné vypozorovat např. jakým nástrojem je prvek opracován, zručnost tesaře aj.
Pro objasnění se uvedou některé typické stopy na materiálu:
Záštěpek
Je rovná nebo prohnutá trhlina na líci osekávaného dřeva, její orientace je dle postavení tesaře vůči opracovávanému materiálu. Na vnějším okraji trhliny se vytvářejí otřepy ve směru dřevních vláken. Stopu zanechává břit sekery po jejím dopadu. Velikost záštěpku je dána typem sekery, výbrusem čepele a zručností tesaře. Cílem tesaře je vytvoření hladké plochy po opracování, tzn. co nejméně záštěpků. Sklon záštěpku je u tesání trámu z kulatiny dán druhem práce (vysoká, nízká) a směrem postupu tesaře. Nízká práce znamená, že opracovávaný materiál leží na zemi nebo na nízkých proklatcích a tesař couvá. Na tento způsob tesání se používá sekera tzv. bradatice (Obr. 24 a 25). Pro vysokou práci se materiál položí na kozy do výšky asi 1m od země. Sekera používaná pro tento způsob tesání je tzv. širočina (Obr. 24 a 25).
Líznutí
Jde především o pracovní název definující nepatrné stopy vystupující z opracované plochy. Jedná se o jemné, rovné, či mírně prohnuté souvislé linky vytvářející nepatrné nepravidelnosti a poškození způsobené břitem nástroje.
Zatrhnutí
Je způsobeno špičkou nebo patou sekery. K oběma chybám dochází při chybném vedení sekery. Četnost výskytu je dána zručností tesaře.
Miskovitost
Je prohnutí celé stopy v ploše líce. Její charakteristika se vztahuje jen na některé typy seker, je způsobena převážně tvarem želízka (Obr. 24). ŠIROČINA
BRADATICE
Obr. 24 nahoře bradatice, dole širočina [8]
Obr. 25 rozdíl mezi vysokou a nízkou prací [8]
- 24 -
Druhy tesařských seker
a) Hlavatka (Obr. 26) -
má úzkou čepel s oboustranným ostřím, lámací hranou na odštipování třísky
-
je nasazena na dlouhém topůrku
-
používá se při kácení stromů, vrubování a na hrubé opracování dřeva
b) Širočina (Obr. 24, 25 a 26) -
má širokou mírně prohnutou čepel s jednostranným zaobleným ostřím
-
čepel je nasazena na krátkém topůrku, které je vyhnuté
-
je určena k začišťování ploch při ručním hranění
c) Pobíječka (Obr. 26) -
čepel má mírně prohnutou s jednostranným ostřím a otvorem na vytahování hřebíků
-
osazení je na krátkém topůrku
-
slouží k dočišťování ploch a podbíjení
d) Teslice, motyčka (Obr. 26) -
má prohnutou rozšířenou čepel s jednostranným ostřím posazenou kolmo ke krátkému topůrku
-
uplatňuje se při zhotovování tesařských spojů, její účinek je dlabací
e) Křížovka (Obr. 26) -
je na dlouhém toporu a má dvojí ostří (podélné oboustranné a příčné jednostranné)
-
slouží k hrubému opracování
f) Dlátovka – dlabatka (Obr. 26) -
čepel je úzká a dlouhá, zakončená dlátem s jednostranným ostřím
-
používá se k dlabání a čištění hlubších dlabů
- 25 -
g) Poříz (Obr. 27 a 28) -
má čepel se zaobleným ostřím a dvě rukojeti
-
slouží k odlupování kůry stromů, škrabání lýka, dočišťování plochy a při tvoření jednoduchých profilů
h) Bradatice (Obr. 24 a 25) -
má širokou mírně prohnutou čepel s jednostranným zaobleným ostřím
-
toporo je dlouhé
-
používá se na tzv. „nízkou práci“, pro hrubé opracování kmene (dřeva)
Obr. 26 popisy tesařských seker [6]
Obr. 27 práce s pořízem podél a napříč vláken [5] (A – chybné vedení nástroje, B – správné vedení nástroje)
- 26 -
Obr. 28 práce s pořízem napříč [5]
5.4.2. Tesařské spoje a zajišťovací součásti Při tesařských konstrukcích dochází ke spojování dřev a jejich vzájemné vazbě. Způsob spojení se odvíjí od druhu a velikosti namáhání, na vzájemné poloze a směru dřevních vláken.
Zásady při tvorbě tesařské vazby: •
Vazba musí být jednoduchá, účelná a musí respektovat vlastnosti materiálu
•
Minimální zeslabování prvků při výrobě tesařských spojů
•
Spojení musí být pevné a tuhé
•
Spojené části musí k sobě pevně přiléhat a nesmí docházet k uvolnění spoje díky sesychání materiálu, pokud se spoj rozvírá je proveden nesprávně
•
Pokud se použije při spojování materiálu železných spojovacích součástek, je nutné zajistit, aby nedošlo k porušení dřeva železnou součástkou (např. otlačení, rozštípnutí apod.) při osazování, nebo později vlivem namáhání
Zajišťovací a ztužovací součásti spojů: •
Dřevěné spojovací součástky o kolíky – vyrábí se z tvrdého dřeva (DB, JS), průřezu válcového, jsou mírně kónické, čtyř, šesti nebo osmihranné o pera – vyrábí se z tvrdého dřeva o hmoždíky – jsou hranolovité z tvrdého dřeva o klíny – s jednostranným úkosem 1:20 – 1:25, z pravidla se dávají dva klíny proti sobě, které dotáhnou spoj po jeho seschnutí o
•
různé druhy špalíků
Železné spojovací součástky – dnes většinou nahrazují dřevěné spoje a spojovací součástky o drátěnky, kované hřeby o lavičník (Obr. 30) o svorník – skládá se z třmene s metrickým závitem, čtyř nebo šestihrannou hlavou s maticí a kruhových podložek o šroub do dřeva – má zúžené vřeteno s ostrým vysokým závitem a čtyř nebo šestihrannou hlavou
- 27 -
o kotevní šroub – obdobný jako svorník, místo hlavy je vřeteno rozštěpeno a jsou na něm trny proti vytažení o kotevní ploché železo o tesařská skoba, pásy (Obr. 32) o třmen – ploché nebo kruhové železo ve tvaru U, na koncích je metrický závit pro matku, podložka současně stahuje oba konce třmenu o rektifikační článek – jedno táhlo má levý závit a druhé pravý závit (Obr. 29) o hmoždinky – jsou různých tvarů, ve spojení se svorníkem zvyšují odpor proti usmýknutí dřeva (Obr. 31) o atd.
Obr. 29rektifikační článek [4]
Obr. 30 lavičník [4]
Obr. 31 ocelové hmoždinky (buldog, aligátor) [4]
Obr. 32 tesařská skoba a pás [4]
Druhy tesařských spojů: A. Podélné vazby B. Příčné vazby C. Vazby zesilující a rozšiřující D. Základní prvky tesařských konstrukcí
V této práci se budou řešit jen některé typy, především podélné a příčné tesařské vazby.
- 28 -
A. Podélné vazby Do této skupiny se řadí lípnutí neboli sraz a plátování. Sraz může být tupý (Obr. 33 a 34), šikmý (Obr. 35 a 36), klínočelný nebo rybinový. Pokud sraz nemá čep nebo klínovité čelo, tak se postrannímu vybočení zabraňuje pomocí skob. Samostatný sraz neposkytuje dostatečně pevné spojení. Pro stabilní spoj se používají příložky, svorníky a jiné spojovací součástky.
Obr. 33 sraz tupý [6]
Obr. 34 sraz tupý s odsazeným čepem polovičním [6]
Obr. 35 sraz šikmý [6]
Obr. 36 sraz šikmý s rovnočelným čepem [6]
Plátování se využívá u dřev s malým nebo žádným podepřením. Čelo plátu je rovné, šikmé nebo klínovité. Plocha plátu je rovná (Obr. 37 a 39), šikmá (Obr. 38 a 40), s ozubem, bez klínu nebo s klínem. Spojení dřev plátování se zajišťuje pomocí dvou dubových kolíků kruhového nebo čtvercového průřezu s kónickým tvarem. Pokud jsou spoje více namáhány, použijí se na místo kolíků svorníky.
Obr. 37 rovný plát rovnočelný [6]
Obr. 38 šikmý plát klesající šikmočelný [6]
- 29 -
Obr. 39 rovný plát šikmočelný [6]
Obr. 40 šikmý plát klesající rovnočelný [6]
B. Vazby příčné Dělení příčných vazeb je na čepování, přeplátování, zapuštění, kampování a osedlání či zadrápnutí. Čepování je spojení, při kterém se jeden trám opatří čepem a druhý dlabem (Obr. 41 a 42). Tloušťka čepu se zpravidla dělá na 1/3 tloušťky materiálu. Spojení je vyztuženo dřevěnými kolíky. Druhů čepování je velké množství. Uvede se jen několik nejvíce se vyskytujících, například čep obyčejný, křížový, šikmý, nárožní na pokos (Obr. 43), nárožní na ostřih, zkrácený, atd.
Obr. 41 čep stření úplný [4] Obr. 42 jedno.osazený [4]
Obr. 43 čep nárožní na pokos [4]
]
Přeplátování je spojení, kde dojde ke křížení dvou trámů nebo jeden trám končí ve druhém. Spojení se zajistí pomocí kolíků nebo šroubů. Přeplátování může být úplné, částečné, skryté, nárožní, atd. (Obr. 44).
Obr. 44 příklady úplného přeplátování nárožního [4]
- 30 -
Šikmé zapuštění slouží k zachycení tlaku šikmo připojené vzpěry. Hloubka zapuštění se zpravidla provádí na 1/6 – 1/4 tloušťky druhého trámu. Zajištění spoje je pomocí svorníku, ocelovou hmoždinkou a nebo třmenem. Kampováním se spojují dva trámy, které se vzájemně kříží. Úkolem tohoto spojení je příliš nezeslabit spojované trámy. Kampování je velmi podobné částečnému přeplátování a zamezuje posun obou trámů ve směru jejich podélných os. Spoj se skládá z kampu a hnízda. Hloubka hnízda je 1/8 – 1/6 výšky trámu. Osedlání je použito při spojení vodorovného a šikmého trámu (Obr. 45). Vyztužení spoje je zaručena skobou nebo nárožníkem. Zeslabení krokve je maximálně na 1/3 své výšky. Šikmé zadrápnutí a lípnutí se provádí u námětkových krokví na krokev úboční. Pro zajištění posunu na stranu je provedeno zadrápnutí s čepem.
Obr. 45 druhy osedlání–1.pro malý sklon, 2. pro střední sklon, 3. pro strmý sklon, 4. lípnutí, 5. zadrápnutí [4]
- 31 -
5.5. OSVĚTLENÍ PODSTŘEŠNÍHO PROSTORU
Volské oko – pod tímto názvem bylo označováno oválné okno, které bylo rozšířené v době baroka v 17. a 18. století. V pozdější době se setkáváme s názvem „volské oko“ i u jiných tvarů vikýřů s okny, které mají spíše tvar segmentový než oválný. S názvem „volské oko“ se setkáváme i v dnešní době a nalézáme ho v různých tvarech a podobách. Volským okem je i vikýř s menším oknem půlkruhového tvaru, s tzv. „termálním oknem“. Tento tvar se v minulosti užíval pro osvětlování římských lázní a v době baroka byl používán nejen na osvětlení místností, ale i půdních prostor. Volská oka sloužila dříve jako větrací otvor a na prosvětlení nevyužívaných půd. V současné době jsou půdní prostory měněny na obytné, a proto tvar původních volských ok je nevyhovující pro obytné místnosti. Při navrhování vikýřů (volských ok) platily určité základní požadavky a pravidla. Roli zde hraje druh použité střešní krytiny. Při použití tvrdé krytiny se vyžaduje, aby byl tvar vikýře protáhlejší a to v poměru výšky „h“ / šířce „b“ minimálně 1:6 nebo ještě lépe 1:8 až 1:10 a výška vikýře by se měla pohybovat v rozmezí h ≤ 500 mm. Pokud použijeme krytinu měkkou (šindel nebo došek – slaměný, rákosový), poté pro tyto vikýře můžeme volit poměr výšky „h“ / šířce „b“ 1:4 nebo 1:5 a doporučená výška je h ≤ 800 mm. Dalším vikýřem typu volského oka s oknem segmentovým, blízkým oknům termálním, s větší výškou, s protáhlejší střední částí a zaoblenými bočními stěnami je označován jako „Napoleonský klobouk“ (Obr. 44). Nosná konstrukce volských ok je tvořena z nosných dřevěných sbíjených ramenátů (oblouků). Dle velikosti vikýře se ramenáty sestavují ze dvou nebo tří vrstev lamel. Nejběžnějším druhem používané krytiny pro tento typ vikýřů byla a je pálená taška „bobrovka“. V odborných pramenech je uvedeno pokrývání budov touto krytinou již od poloviny 19. století a používají se dodnes.
- 32 -
Obr. 46 vikýř pro měkkou krytinu ( šindel, došek) [2]
Obr. 47 vikýř pro tvrdou krytinu (bobrovka) [2]
Obr. 48 konstrukce čelního pohledu a tvaru křivky vikýře volského oka o rozměrech 1:5 (h:b) zjednodušenou metodou [2]
Obr. 49 konstrukce čelního obrysu vikýře (napoleonský klobouk) [2]
Obr. 50 užití volských ok na stavbách, použitá krytina dřevěný alpský šindel (vlastní foto)
- 33 -
6. ŘEŠENÍ REKONSTRUKCE
6.1. Vztahy použité při výpočtu U a R obvodového a střešního pláště Tepelný odpor konstrukce:
Ri =
1
αi
+∑
di 1 + λi α e
[m
2
⋅ K ⋅ W −1
]
αi …... koeficient přestupu tepla na straně interiéru [W.m2.K-1] αe …... koeficient přestupu tepla na straně exteriéru [W.m2.K-1] di …... tloušťka vrstvy materiálu [m] λi …... součinitel tepelné vodivosti materiálu [W.m-1.K-1]
Součinitel prostupu tepla:
U=
1 Ri
[W ⋅ m
−2
K −1
]
Určení součinitele prostupu tepla a tepelného odporu lze vypočítat metodikou dle normy ČSN 730540 (viz uvedené vzorce výše), nebo ve speciálních programech (např. TEPLO 2005). Uváděné hodnoty U a R jsou vypočítány v programu TEPLO 2005 s licencí na MZLU v Brně.
6.2. Skladby obvodové zdi a příčky Investorem bylo určeno, že musí být zachována původní žulová obvodová stěna. Tloušťka této zdi je 75 cm. Převážná část je tvořena žulou, z části se vyskytuje i jiný materiál (cihly, kameny apod.). Příčky jsou z totožného materiálu v tloušťce 60 cm. Žulová stěna s tloušťkou 75 cm nevyhoví tepelné normě, její součinitel prostupu tepla U= 2,43 W/m2K, proto jsou řešitelem navržena další možná řešení skladeb stěn. Dle normy ČSN 730540 – 2:2007 je požadovaná hodnota U= 0,3 W/m2K a doporučená U= 0,2 W/m2K (viz tabulka 3).
- 34 -
Tabulka 3 požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla dle ČSN 730540 – 2:2007
Vzhledem k materiálu stěny a jeho tloušťky je zapotřebí navrhnout skladbu, která by splňovala tepelně technické vlastnosti dle normy. Při návrhu skladeb stěn jsou nastaveny okrajové podmínky pro oblast Strakonice:
Navrhovaná venkovní teplota
- 17°C
Navrhovaná teplota vnitřního vzduchu
21°C
Navrhovaná relativní vlhkost venkovního vzduchu
85%
Navrhovaná relativní vlhkost vnitřního vzduchu
55%
6.2.1. Hodnoty původní obvodové žulové stěny
OBVODOVÁ STĚNA - původní (žulová) skladba stěny
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK)
tloušťka materiálu d (mm)
součinitel prostupu tepla konstrukce U (W/m2K)
tepelný odpor konstrukce R (m2K/W)
celková tloušťka stěny (cm)
žula
3,1
750
2,43
0,24
75
- 35 -
Obr. 51 graf vzniku kondenzátu v žulové stěně (TEPLO 2005)
Z obrázku 51 je zřejmé, že ve stěně vzniká kondenzát. Maximální množství kondenzátu je v měsíci únoru a dosahuje hodnoty 8,8kg/m2. Výpočet hodnoty kondenzátu je v programu TEPLO 2005 dle ČSN EN ISO 13788. Problémová oblast nastává na straně interiéru. V celém průběhu roku je tato stěna vlhká.
- 36 -
6.3. Návrhy obvodové nosné stěny A) OBVODOVÁ STĚNA - roubená skladba stěny trám parozábrana izolace konopí a sloupek heraklit silikátová omítka
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK)
tloušťka materiálu d (mm)
0.18 0.39
160 0.2
Ekvivalentní 0.048
100
0.075
50
0.7
2
součinitel prostupu tepla konstrukce U (W/m2K)
tepelný odpor konstrukce R (m2K/W)
celková tloušťka stěny (cm)
0,27
3,61
31
Pozn. Výkres skladby – viz Samostatná příloha výkresů
- 37 -
B) OBVODOVÁ STĚNA - sendvičová skladba stěny SKD OSB parozábrana izolace konopí a sloupek OSB rošt a vzduch. mezera heraklit silikátová omítka
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK) 0.22 0.13 0.39
tloušťka materiálu d (mm)
součinitel prostupu tepla konstrukce U (W/m2K)
tepelný odpor konstrukce R (m2K/W)
celková tloušťka stěny (cm)
0,27
3,69
25
12 22 0.2
Ekvivalentní 0.048
120
0.13
22
Ekvivalentní 0.168
25
0.075
50
0.7
2
Pozn. Výkres skladby – viz Samostatná příloha výkresů
- 38 -
C) OBVODOVÁ STĚNA – cihlová s hliněným panelem skladba stěny
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK)
součinitel tepelný celková tloušťka prostupu tepla odpor materiálu tloušťka konstrukce U konstrukce R d (mm) stěny (cm) (W/m2K) (m2K/W)
vápenná omítka
0,87
2
hliněné panely
0,44
25
Porotherm 44 P+D
0,187
440
polystyren
0,051
100
omítka silikátová
0,7
2
0,21
4,51
Pozn. Výkres skladby – viz Samostatná příloha výkresů
- 39 -
57
D) OBVODOVÁ STĚNA - žulová zateplená skladba stěny
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK)
vápenná omítka žulová stěna polystyren silikátová omítka
0,87 3,1 0,051 0,7
součinitel tepelný celková tloušťka prostupu odpor tloušťka materiálu d tepla konstrukce stěny (mm) konstrukce R (m2K/W) (cm) U (W/m2K) 10 750 0,23 4,18 96 200 2
Pozn. Výkres skladby – viz Samostatná příloha výkresů
- 40 -
Tabulka 4 souhrnná tabulka skladeb a jejich porovnání s normovými hodnotami dle ČSN 730540 skladba stěny obvodové původní obvodová žulová stěna A) obvodová roubená stěna B) obvodová sendvičová stěna C) obvodová cihlová stěna s hliněným panelem D) obvodová žulová stěna zateplená
vyhoví vyhoví požadované doporučené tloušťka hodnota normové normové stěny U hodnotě lehké hodnotě lehké (cm) (W/m2K) stěny stěny U=0,3W/m2K U=0,2W/m2K
vyhoví požadované normové hodnotě těžké stěny U=0,38W/m2K
vyhoví doporučené normové hodnotě lehké stěny U=0,25W/m2K
75
2,43
x
x
NE
NE
31
0,27
ANO
NE
x
x
25
0,27
ANO
NE
x
x
57
0,21
x
x
ANO
ANO
96
0,23
x
x
ANO
ANO
V tabulce 4 je souhrn navržených skladeb s vypočítanou hodnotou součinitele prostupu tepla. Obvodová stěna se svými parametry nevyhoví zadaným požadavkům, proto je zde výběr 4 možných skladeb. Všechny navržené stěny splňují požadovanou hodnotu dle normy (viz tabulka 3). U skladeb A a B se jedná o lehkou stěnu, tudíž jsou posuzovány dle jiných normových hodnot než ostatní stěny, které jsou řazeny do stěn těžkých. Pokud si investor přeje zachovat žulovou stěnu, případné vnější či vnitřní zateplení značně zvětší tloušťku zdiva. Z vnitřního prostoru je to nežádoucí, kvůli zmenšení vnitřních ploch místností. Z venkovní strany je možné provést zateplení polystyrenem, poté tloušťka této stěny dosahuje hodnoty 96 cm. Nejlepších hodnot dosahuje cihelná skladba, ale na druhou stranu má v porovnání se skladbou A a B téměř dvojnásobnou tloušťku. Roubená a sendvičová stěna je s tepelnými vlastnostmi horší než cihelná a žulová se zateplením. Je to způsobeno tím, že v těchto stěnám vznikají tepelné mosty (před dřevěné sloupky), proto se musí nejdříve vypočítat ekvivalentní hodnota λ izolace se sloupkem. To znamená, že součinitel prostupu tepla se zvýší. Pokud je výpočet proveden jenom přes izolaci, tak je např. u skladby A vypočítaná hodnota U = 0,23 W/m2K. Díky tepelným mostům (dřevěným sloupkům) dojde u této skladby ke zvýšení hodnoty U téměř o 15%.
- 41 -
6.4. Návrhy vnitřních příček E) VNITŘNÍ NENOSNÁ STĚNA - roubená skladba stěny
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK)
tloušťka materiálu d (mm)
trám
0.18
160
součinitel tepelný celková prostupu tepla odpor tloušťka konstrukce U konstrukce R stěny (cm) (W/m2K) (m2K/W)
0,94
0,89
16
F) VNITŘNÍ NENOSNÁ STĚNA - sendvičová skladba stěny SKD OSB izolace konopí a sloupek OSB SKD
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK) 0.22 0.13
tloušťka materiálu d (mm)
součinitel prostupu tepla konstrukce U (W/m2K)
tepelný odpor konstrukce R (m2K/W)
celková tloušťka stěny (cm)
0,41
2,43
16
12 18
Ekvivalentní 0.048
100
0.13 0.22
18 12
Pozn. Výkres skladby – viz Samostatná příloha výkresů
- 42 -
G) VNITŘNÍ NENOSNÁ STĚNA - cihelná součinitel tepelný celková tloušťka prostupu odpor tloušťka materiálu d tepla konstrukce stěny (mm) konstrukce R (m2K/W) (cm) U (W/m2K)
skladba stěny
součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK)
vápenná omítka
0.87
5
Porotherm 11,5 P+D
0.30
115
vápenná omítka
0.87
5
2,56
0,39
12,5
Pozn. Výkres skladby – viz Samostatná příloha výkresů
Vzhledem k nevyhovující hodnotě původní žulové stěny jsou navrženy různé možnosti skladeb stěn. Na zvážení zadavatele je, pro jakou skladbu se rozhodne, či zůstane u původní žulové stěny. Výpočty jsou shrnuty v tabulce, kde jsou porovnány výpočtové hodnoty s normovými (viz tabulka 5). V navržených skladbách nedochází v průběhu roku ke kondenzaci vodní páry. Možností skladeb stěn je mnoho, zde je výčet pouze několika možných řešení rekonstrukce, či výstavby nového domu.
- 43 -
Tabulka 5 souhrnná tabulka skladeb a jejich porovnání s normovými hodnotami dle ČSN 730540 Skladba vnitřní příčky
tloušťka stěny (cm)
hodnota U (W/m2K)
vyhoví požadované hodnotě normy (U=2,7 W/m2K)
vyhoví doporučené hodnotě normy (U=1,8 W/m2K)
60
3
NE
NE
16
0,94
ANO
ANO
16
0,41
ANO
ANO
12,5
2,56
ANO
NE
původní žulová vnitřní příčka E) vnitřní příčka roubená F) vnitřní příčka sendvičová G) vnitřní příčka cihelná
Všechny navrhované skladby vnitřních příček vyhoví svým součinitelem prostupu tepla požadovaným hodnotám dle normy ČSN 730540. V případě E a F skladby (viz tabulka 5) dosáhne součinitel prostupu tepla jak požadovaných, tak i doporučených hodnot. Pokud nastane nahrazení původní žulové stěny některou z navrhovaných skladeb, vylepší se tepelně technické vlastnosti stěny a zvětší se využívaný prostor v domě.
6.5. Skladby střechy
Výpočet U (W/m2K) pro střešní konstrukci je uvažovaná skladba uvedena na (Obr. 53), mění se zde pouze typ izolace, jinak ostatní materiály jsou totožné. Vypočítaná hodnota vychází z výpočtů vrstev pomocí ekvivalentní λ, ve vrstvě vzduchová mezera – lať a krokev – izolace. Na Obr. 52 je uvedena skladba bez jakékoli izolace a vypočítaná hodnota U= 0,17 W/m2K ( R= 5,71 m2k/W).
Pozn. Veškeré prováděné výpočty součinitele prostupu tepla jsou aplikovány na okrajové podmínky oblasti Strakonice (viz kapitola 6.2).
- 44 -
Tabulka 6 použité λ jsou převzaty z www.prirodni-izolace.cz, ceny za materiály vychází z firemních materiálů, a jsou aktuální pro období únor-březen 2009
IZOLACE Konopí Ovčí vlna Rockwool Minerální vlna (orsil)
Střední hodnota λ ( W/mK) 0,041 0,039 0,037 0,044
Cena za m2 včetně DPH
U konstrukce W/m2K
R konstrukce m2K/W
350 kč/m2 387 kč/m2 200 kč/m2
0,11 0,11 0,11
8,9 8,7 8,8
148 kč/m2
0,12
8,5
Obr. 52 skladba střechy bez izolace
Obr. 53 skladba střechy s izolací
Pozn. Výkresy skladeb – viz Samostatná příloha výkresů Uvažované skladby vyšly na konci roku jako suché, což znamená, že ve skladbách nedochází ke kondenzaci vody. Hodnot, kterých zvolené izolace dosáhly, jsou srovnatelné. Mění se především pořizovací cena, což je ve většině případů rozhodující (viz tabulka 6). Větší pozornost je v práci věnována přírodním materiálům, ale pro srovnání jsou zde uvedeny i materiály jiné. Použitím rákosové krytiny o tloušťce 40 cm, je dosaženo hodnoty U=0,17 W/m2K. Hodnota doporučená normou ČSN 730540, 2:2002 (viz tabulka 1) je U= 0,16 W/m2K a požadovaná hodnota U= 0,24 W/m2K.
- 45 -
Půdní prostor byl původně využíván jen jako sklad různých předmětů. Nebylo zde žádné zateplení proti úniku tepla, konstrukce střechy obsahovala jen eternitovou krytinu, bednění a krokve. Pokud se použije rákosová krytina, nebude nutné použití dalších izolačních materiálů. Sama krytina je dostatečně dobrý tepelný izolant.
6.5.1. Porovnání variant skladeb střešního pláště, jejich ceny a tepelné vlastnosti
Tabulka 7 VARIANTA 1.
skladba střešního pláště
tloušťka cena s DPH mm Kč/1m2
SKD
12
50
latě
30
30
parozábrana izolace Rockwool difúzní folie kontra latě latě
0 160 0 30 30
30 300 30 30 30
pálená taška bobrovka
16
530
celkem
278
1030
Tabulka 8 VARIANTA 2.
skladba střešního pláště
tloušťka mm
cena s DPH Kč/1m2
SKD
12
50
latě
30
30
parozábrana isover difúzní folie kontra latě latě pálená taška bobrovka celkem
0 160 0 30 30
30 290 30 30 30
16
530
278
1020
- 46 -
Tabulka 9 VARIANTA 3.
skladba střešního pláště
tloušťka mm
cena s DPH Kč/1m2
hliněný panel latě parozábrana izolace konopí difúzní folie kontra latě latě pálená taška bobrovka celkem
25 30 0 160 0 30 30
450 30 30 430 30 30 30
16
530
291
1560
Tabulka 10 VARIANTA 4.
skladba střešního pláště
tloušťka mm
cena s DPH Kč/1m2
SKD latě parozábrana izolace konopí difúzní folie kontra latě latě pálená taška bobrovka celkem
12 30 0 160 0 30 30
50 30 30 430 30 30 30
16
530
278
1160
skladba střešního pláště
tloušťka mm
cena s DPH Kč/1m2
hliněný panel difúzní folie kontra latě latění rákosová krytina 30 cm celkem
25 0 30 30
450 30 30 30
300
680
385
1220
skladba střešního pláště
tloušťka mm
cena s DPH Kč/1m2
SKD difúzní folie kontra latě latění rákosová krytina 30 cm celkem
12 0 30 30
50 30 30 30
300
680
372
820
Tabulka 11 VARINATA 5.
Tabulka 12 VARIANTA 6.
- 47 -
Tabulka 13 VARIANTA 7.
skladba střešního pláště
tloušťka mm
cena s DPH Kč/1m2
hliněný panel difúzní folie kontra latě latění rákosová krytina 40 cm celkem
25 0 30 30
450 30 30 30
400
780
485
1320
Tabulka 14 VARIANTA 8.
skladba střešního pláště
tloušťka mm
cena s DPH Kč/1m2
SKD difúzní folie kontra latě latění rákosová krytina 40 cm celkem
12 0 30 30
50 30 30 30
400
780
472
920
V tabulkách 7 až 14 jsou uvedeny možné kombinace materiálových variant střešního pláště. Porovnávají se zde skladby s krytinami z rákosového došku a z pálené tašky. Ceny uvedené u jednotlivých položek jsou průměrné hodnoty dané výrobci. Tyto ceny jsou orientační a zahrnují pouze cenu za příslušný materiál. Není zde započítána cena montáže a možné náklady na dopravu, potřebné spojovací prvky atd. Použitím přírodních materiálů ve VARIANTĚ 3 je nutné počítat s vyšší pořizovací cenou za 1m2 až o 38% s porovnáním s VARIANTOU 1, kde je na místě izolace z konopí použita izolace Rockwool a obkladový materiál ve formě hliněného panelu nahrazen sádrokartonovou deskou. Při porovnání VARIANT 1 a 5, je viditelný 15% cenový rozdíl na 1m2 pořizovací ceny materiálu. Pokud se ve VARIANTĚ 5 nahradí hliněný panel deskou sádrokartonovou, tak se cena sníží až o 20% na 1m2.
- 48 -
6.6. Skladby povalového stropu Nosnou funkci povalových stropů plní trámy kladené vedle sebe. Trámy jsou spojeny skobami nebo šikmo zaraženými dřevěnými klíny. Takto spojené trámy fungují jako souvislá deska. Další možností spřažení trámů je pomocí vloženého pera nebo pomocí klínů. Minimální šířka uložení je 80 mm. V řešené stavbě je uložení 100 mm. V místě komínového otvoru je nutné provést výměnu. Tento typ konstrukce můžeme najít zejména v historických budovách. V současnosti se od tohoto typu stropu upouští především kvůli velké spotřebě materiálu.
Obr. 54 ukázka varianty I. povalového stropu – tloušťka podlahy je 24 cm
- 49 -
Obr. 55 ukázka varianty II. povalového stropu-tloušťka stropu je 24 cm
Obr. 56 ukázka varianty III. povalového stropu – tloušťka povalového stropu je 17 cm
Uvedené varianty (Obr. 54 až 56) skladeb povalového stropu byly předloženy zadavateli a po konzultaci se zvolila varianta I. Podmínkou povalového stropu bylo zachovat viditelnost tyčoviny z pohledové strany, jenž bude následně omazána hliněnou omítkou. Pozn. Výkresy skladeb – viz Samostatná příloha výkresů
- 50 -
6.7. Technologický postup výroby tesaného krovu
Tesaný krov je od klasického krovu odlišný především v opracování a spojení jednotlivých prvků pomocí ručně vyráběných tesařských spojů. Po nařezání řeziva dle výpisu materiálu se všechny prvky ručně otesají (Obr. 57). Touto metodou se dnes zabývá jen malé množství tesařů. Na tesání se používá tzv. širočina (Obr. 58), což je druh sekery. Velikosti i tvary jsou různé, záleží na zručnosti a zvyku tesaře. Pomocným materiálem na strhnutí hran či začištění ploch je poříz (Obr. 62).
Obr. 57 tesání trámů širočinou
Obr. 58 detail širočiny
Pokud jsou připraveny nosné zdi, je možné uložení stropnic na objekt. Prvním krokem je impregnace prvků přípravkem obsahujícím fungicidní a insekticidní látku (např. Bochemit). Následně se rozměří rozteče uložení stropnic. Při styku stropního trámu a zdiva se položí modifikovaný asfaltový pás, rozměry jsou v tomto případě 75 x 100 cm. Tento rozměr umožní tzv. zabalení trámu (viz příloha obrázků), protože do úrovně trámu se bude ještě dozdívat zdivo. Tím se zabrání pronikání vlhkosti ze zdiva do dřeva a následné uhnívání trámu. Po rozměření a položení izolace se stropnice rozloží na předem určená místa. Následuje vytvoření roviny ze stropních trámů. Všechny musí ležet v jedné rovině a přesahy přes střechu musí být stejné. Po vytvoření roviny se usadí pozednice. Pozednice jsou do stropních trámu zapuštěny 5 cm (Obr. 60). Podélné napojování je na tupo. Na celé délce obvodové zdi, což je přes 17 m je použito 3,5 trámu o délce 5 m. Každý okraj pozednice se zajistí ocelovým hřebíkem do stropnice.
- 51 -
Obr. 59 rovnání stropnic pomocí palice
Obr. 60 pohled na stropnice s pozednicí
Následně se připraví na usazení obháňka. Zapuštění do stropnic je stejné jako u pozednic. Podélné spojení je provedeno na tupo a zajištění obháňky do stropnice je provedeno pomocí dřevěného dubového kolíku. Na obháňkách se po rozměření vytvoří tzv. fáze, což je okrasné sražení hrany (Obr. 61, 62 a 63). Fáze je vytvořena i na stropních trámech. Na obháňce se fáze dělá dodatečně až na stavbě podle usazení.
Obr. 61 šablona na fázi námětku
Obr. 62 výroba fáze pořízem
Obr. 63 detail fáze
Před usazováním krokví se položí na stropnice tyčovina, která je hlavní součástí povalového stropu. Tyčovina se volně položí těsně vedle sebe (viz příloha obrázků). Ukotvovaní pomocí ocelových prvků se neprovádí, pouze u komína nebo schodiště se přibijí hřebíky k vazným trámům nebo stropnicím. Těsnost je zajištěna dokonalým přiražením tyčoviny k sobě, v případě jakýchkoli nerovností se použije pila na prořezání spáry a odstranění nerovností. Položením části povalového stropu je vytvořena pochůzná plocha. Do připravených dlabů se nasadí spojené krokve s hambálkem. Krokve jsou spojeny na čep a rozpor a zajištěny dřevěným kolíkem. Spojení hambálku s krokvemi je
- 52 -
pomocí přeplátování z jedné třetiny tloušťky hambálku, zajištění je dubovým kolíkem (Obr. 64).
Obr. 64 detail osazení hambálku – spojení dubovým kolíkem
Krokve se připevňují od nevzdálenější stropnice k přístřešku na dříví. Dočasné zavětrování je pomocí latí (Obr. 65). Po uložení krokví s hambálky dochází k zabudování ramenátu volského oka (viz kapitola 6.8).
Obr. 65 provádění zavětrování
Následnou operací je tzv. lípnutí námětků. Na plných vazbách (se stropnicí) mají námětky dvě osedlání (na obháňku a stropnici), na prázdných (tzv. jalových) vazbách je pouze jedno osedlání (na obháňce). Námětky se srovnají do roviny, aby všechny dosahovaly stejné výšky. Předem vyrobené námětky z mokrého dřeva můžou způsobit špatné dosednutí na krokve, díky sesychání materiálu. Proto se musí všechny námětky nejdříve položit na krokve a odstranit patřičné nerovnosti (Obr. 66). Poté se pomocí dubových kolíků (Obr. 69) připevní do obháňky.
- 53 -
Obr. 66 osazování námětků
Dokončením celého krovu je připevnění latí na krokve pro následné uchycení rákosových snopů (viz kapitola 5.1.3). Tabulka 15 výpis prvků na krov prvek
ks
vazný trám vaznice
tloušťka m 10 9 3 7 3 9 30 27 9 9 36 6 6 6 9
pozednice stojky obháňka krokev
hambálek námětek půlvalba volské oko parapet
šířka m
0,2 0,2 0,14 0,12 0,12 0,14 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,4 0,25 0,12
délka m
0,26 0,16 0,18 0,16 0,12 0,14 0,16 0,16 0,16 0,16 0,14 0,14 0,12 0,12 0,12
8 4 4 5 3 4 5,3 4 3 5 3 4 1,5 1,5 4
latě tyčovina dubový kolík
4,16 1,15 0,30 0,67 0,13 0,71 2,54 1,73 0,43 0,72 1,51 0,34 0,43 0,27 0,52
15,61
celkem m3
prvek
m3
ks
tloušťka m
šířka m
délka m
m3
bm
164 40 260
0,04 0,04 0,1
0,06 0,06
4 5 4
1,57 0,48 8,16
656 200
300
10,21
celkem
- 54 -
856
Pro srovnání byl krov zadán 3 tesařům, kteří se zabývají výrobou řezaného krovu s ocelovými spojovacími prostředky. Průměrné hodnoty ceny a času výroby krovu jsou vedeny v tabulce 16. Použité hodnoty ceny a času v tabulce u tesaného krovu je průměrnou hodnotou od dvou výrobců. Hodnoty v tabulce 16 jsou namodelovány na pracovní četu třech tesařů.
Tabulka 16 porovnání způsobu výroby krovu
Druh výroby krovu
Časová náročnost Časová na výrobu spojů a náročnost na přípravu montáž materiálu
Cena výroby volská oka zadaných dimenzí
Celková cena montáže krovu s volskými oky
Tesaný
14 dní
13 dní
5 360 Kč
168 000 Kč
Řezaný
3 dny
10 dní
4980 Kč (hoblovaný)
103 000 Kč
Cena zadaného krovu vyrobeného tesáním je o 39 % vyšší než cena řezaného. Důvodem je především tesání samotného materiálu. Cena za otesání materiálu se pohybuje kolem 150 – 250 Kč/bm. Je důležité si uvědomit, že tesaný krov bude z vnitřní strany viditelný. Materiál, proto musí být lépe opracovaný a tesařské spoje provedeny ručně. Pokud by byl i řezaný krov viditelný, potom cena krovu by se zvedla o 5% a časová náročnost na přípravu materiálu by se prodloužila.
Za celkovou cenou montáže krovu se skrývá: -
cena opracování materiálu (pouze u tesaného krovu)
-
montáž všech prvků
-
výroba volských ok a jejich následná montáž
-
příprava tesařských spojů a cena spojovacích prvků (u tesaného krovu – dubový kolík, u řezaného krovu – závitová tyč s matkou a podložkou, apod.)
- 55 -
6.8. Volské oko
Na řešenou střechu se vytvoří ramenáty na 3 volská oka. V první fázi se vytvoří šablona, podle které se následně vyřežou jednotlivé díly na ramenát (Obr. 67 a 68). Při tvorbě volských ok musí být zvažována velikost oken v poměru k ploše střechy. Pokud je světlost okna 75 cm, tak délka ramenátu se pohybuje kolem 4,5 m. Pod každým ramenátem musí být vytvořená samostatná konstrukce. Vyztužení je provedeno sloupky, vazničkami a vloženými krokvemi. Při vkládání krokví je důležité vložit potřebný počet, aby po následném zalaťování byla zachována forma oka. Tvar ramenátu je namodelován na rákosovou krytinu. Je možné použít i jiný druh krytiny (např. lepenková, bobrovka apod.), která musí zabezpečit v úžlabí okna dobrý odvod vody.
Obr. 67 šablony na ramenát
Obr. 68 skládání ramenátu
Ramenát je složen ze 4 ks materiálu. Dva kusy jsou zrcadlově stejné, středový a spodní rovný kus. Spojení zakřivených částí je na přeplátování (Obr. 70), které je zajištěno dvěma dubovými kolíky (Obr. 69). Na kolíky se postupně vrtá díra o průměrech 20,16 a 8 mm (viz příloha). Poté dojde k naražení dřevěných dubových kolíků do ramenátu a jejich ostré konce se zařežou. Spodní rovný díl a oblouk se spojí pomocí dubových hmoždíků.
- 56 -
Obr. 69 dubový kolík
Obr. 70 detail spojení ramenátu
Obr. 71 hotový ramenát volského oka (v dílně výrobce)
Při montáži se ramenát osedlá do připravené výstužné konstrukce (Obr. 72). Po osedlání se přichytí dočasnou zajišťovací latí (Obr. 73). Připraví se středová krokev, která tvoří odlišný sklon než ostatní krokve (min. 37˚ kvůli rákosové krytině). Na vyskládání ramenátu je potřeba 7 krokví, aby se dodržel tvar oka co nejlépe. Spojení krokve a ramenátu je dubovým kolíkem. Ramenát je tesaný stejně jako všechny prvky krovu.
Obr. 72 konstrukce pro osazení volského oka
Obr. 73 osedlání ramenátu a dočasné přichycení pomocí latě
Na severní stranu střechy se připevní dvě volská oka s výškou parapetu 90 cm a na západní straně je jedno volské oko s výškou parapetu 70 cm. Menší výška parapetu je zapříčiněna schodištěm.
- 57 -
7. DISKUZE
Používání původních technologií a přírodních materiálů je v současné době ojedinělé. Před sto lety byly dnes již téměř zapomenuté technologie samozřejmostí. Z těchto postupů je možné čerpat zkušenosti mistrů a poznat lépe řemeslo a vlastnosti přírodních materiálů. Práce se zabývá především technologií a postupem výroby tesaného krovu a jeho následné fotodokumentace. Zajímavostí je samotné provedení krovu, jenž je zhotoven celý z tesaných prvků a ručně vyrobených tesařských spojů a spojovacích součástek. S tesaným krovem se dnes setkáme jen pouze v historických a památkově chráněných objektech. Důvodem proč se tesané prvky nepoužívají pro obytné budovy je především vysoká cena a malé množství tesařů, jež se tímto zabývají. Cena je dnes hlavním kriteriem. Pokud se porovná výroba tesaného krovu s klasickou výrobou z řezaného řeziva, tak je asi o 40% dražší a jeho časová náročnost je větší. Kdyby se měl krov vyrábět z kulatiny, tak cenové náklady se zvýší až o 100%. Díky této zkušenosti se volí varianta nakoupení řezaných trámů a následné tesání je jen vytvoření estetického vzhledu. Použitím podkrovních osvětlovacích otvorů (volských ok) je jednou z možných variant, jak osvětlit tento prostor. Okna v dimenzích použitých v tomto projektu jsou používány jen zřídka. Jsou časově náročná na výrobu a atypická je i výroba zasklení. Co se týče z estetického hlediska, tak v kombinaci s rákosovou krytinou je to krásný doplněk celého objektu. Použití rákosové krytiny je dobrým řešením co se týče tepelně technických vlastností. Z výpočtů vyplývá, že u této krytiny není nutné používat další zateplení. Vlastnosti přírodního rákosu vyhoví dnešním normovým požadavkům pro obytné podkroví a tepelnou pohodu bydlení. Aby se dosáhlo u pálené tašky vyhovujících tepelně technických vlastností je nutné dodatečné zateplování. Rákosová krytina v kombinaci s hliněným panelem je ideální řešení pro podkrovní obytné místnosti. Důvodem je kombinace přírodních materiálů. Z hlediska požárního je řazen hliněný panel do kategorie – nehořlavý. Krytina se chrání pomocí chemických látek a nebo zůstává bez ošetření. Zanechání původní žulové stěny je z hlediska tepelných ztrát objektu zcela nevhodné. Z provedených výpočtů plyne, že při určitých podmínkách zde dojde ke kondenzaci vodní páry. Na druhou stranu v kombinaci s vytápěním kachlovými kamny - 58 -
má tato stěna velkou akumulaci tepla. Z navržených variant skladeb, má nejlepší tepelné vlastnosti varianta s použitím pálené cihly a zateplení, za předpokladu větší tloušťky stěny. Obdobných vlastností dosahuje i zateplená žulová stěna, kde oproti nezateplené stěně kondenzát nevzniká. Otázkou je cenová náročnost jednotlivých stěn. Nejlevnější variantou je zateplení původního obvodového pláště polystyrenem. Samotná hlína a hliněné panely použité na vnitřní stěny jsou svými vlastnostmi týkající se hodnoty prostupu tepla dvakrát vyšší než sádrokartonová deska. Sádrokarton je z pohledu tepelných vlastností lepší než hliněný materiál. Na druhou stranu, hlína má schopnost do jisté míry redukovat vlhkost v místnosti a vytvářet tak příjemnější klima než sádrokarton, či jiné materiály na obdobné bázi. Opět zde nastává problém mezi cenovou hodnotou, která je u hliněných materiálů několikanásobně vyšší. V tomto projektu je pro spojování prvků používán pojem dřevěný kolík. V některé odborné literatuře pro tento typ spojení je použit výraz dřevěný hřeb. Odborníci diskutují na toto téma a v literaturách jsou uváděny obě možné varianty užívání těchto pojmů.
- 59 -
8. ZÁVĚR
Používáním přírodních materiálů v rodinných domech se dosahuje jak lepšího klimatu, tak kvalitnějšího bydlení. Díky své zpravidla vyšší ceně je jejich užití ve stavbách dosud omezeno. Svým složením a vlastnostmi se přírodní materiály řadí na první místa, co se týče výroby a následné likvidace bez negativního působení na životní prostředí. Je jen otázkou času, kdy např. hliněný panel bude zcela běžně používaným materiálem jako sádrokartonová deska. Rekonstrukce chalupy v Čekanicích je jasným důkazem toho, že lidé mají snahu se vrátit k přírodním materiálům a původním technologiím, které si své renomé vydobyly již v dobách minulých.
9. CONCLUSION
The use of natural materials in houses improves both the climate and the quality of life. Due to higher cost their use is still rather limited. Due to their composition and properties they rank first with respect to the production and final disposal without a negative impact on the environment. Using for instance clay panels instead of plaster boards is, however, just a matter of time. The renovation of a cottage in Čekanice provides clear evidence that people tend to natural materials and original technologies that proved popular long time ago.
- 60 -
10.VYSVĚTLENÍ POJMŮ UVEDENÝCH V PRÁCI
Obháňka
je prodloužená část střechy
Fáze
okrasný prvek na trámu
Tesaři
jsou řemeslníci vytvářející dřevěné konstrukce
Došek
otépka, svazek slámy
Širočina
druh sekery
Lípnutí
připevnění prvku bez tesařského spoje (na tupo)
Ramenát
rám volského oka
Poříz
nástroj pro úpravu materiálu
Volské oko
typ okna
Dusadlo
nástroj užívaný na úpravu a pokládku rákosové střechy
Jehla
speciální nářadí na šití rákosových došků
- 61 -
11.SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1) HAVLÍČEK, V., SOUČEK K. 1958. Stavba z nepálené hlíny. Praha, Státní zemědělské nakladatelství v Praze č. 792 2) KADLECOVÁ, A., VESELKA, M., 2004. Vikýře významný prvek šikmých střech. Brno, ISBN 80 – 85763 – 25 – 7 3) VAŘEKA, J., FLOREC, V. 2007. Lidová architektura-encyklopedie. Praha, nakladatelství GRADA, ISBN 978 – 80 – 247 – 1204 – 8 4) VANÍČEK, R., 1960. Technologie I. – učební obor tesař. Praha, Státní nakladatelství technické literatury. 5) KOCURA, J., 1962. Kolářství – učební text. Praha, Státní zemědělské nakladatelství, Publikace č. 1388. 6) DOVRTĚL, J., 1940. Stavitelství pro průmyslové školy. Praha. 7) KŘIVÁKOVÁ, M., 2007. Bakalářská práce na téma: Přírodní spalné střešní krytiny lidových staveb a jejich soudobé užití. 8) RŮŽIČKA, P., 2005. Svorník 3/2005 – Sborník příspěvků z konference stavebněhistorického průzkumu v Muzeu Vysočiny v Třebíči, Trasologie tesařských seker. Praha 2005
Použité normy: 9)
ČSN 734301
Obytné budovy
10)
ČSN 730540
Tepelná ochrana budov
11)
MSZ 10202:1983
Maďarská norma pro rákos (hodnotová)
- 62 -
Internetové odkazy: 12)
www.rakosovestrechy.cz
prosinec 2008
13)
www.prirodni-izolace.cz
prosinec 2008
14)
www.isolena.cz
leden 2009
15)
www.pilakunovice.cz
březen 2009
16)
www.kmbeta.cz
březen 2009
17)
www.hlinenydum.cz
únor 2009
18)
www.realitynasiti.cz
únor 2009
19)
www.izolace.cz
leden 2009
20)
www.juta.cz
březen 2009
- 63 -
12.SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK Obr. 1 zámek v Čekanicích a jeho znak Obr. 2 poloha ČEKANIC Obr. 3 stávající stav chalupy (vlastní foto) Obr. 4 stávající stav krovu (vlastní foto) Obr. 5 kachlová kamna před rekonstrukcí Obr. 6 kachlová kamna před rekonstrukcí Obr. 7 položení snopů na střeše (vlastní foto) Obr. 8 dusání rákosu pomocí dusadla Obr. 9 jehly na prošívání rákosu (vlastní foto) Obr. 10 rákosové snopy (vlastní foto) Obr. 11 příklad použití umělého rákosu [12] Obr. 12 těžba hlíny [17] Obr. 13 smíchání hlíny s řezankou, plevy apod. [17] Obr. 14 užití hliněných omítek (vlastní foto – Kobylí 2008) Obr. 15 užití hliněných panelů a omítek (vlastní foto – Kobylí 2008) Obr. 16 detail volského oka s tesanými krokvemi a omazaným latěním hlínou Obr. 17 konopná izolace [18] Obr. 18 použití konopných izolací ve stavbách [18] Obr. 19 izolační desky z ovčí vlny [19] Obr. 20 použití ovčí vlny ve stavbách [19] Obr. 21 vyobrazení tesání materiálu v minulosti Obr. 22 ukázka druhého způsobu tesání Obr. 23 charakteristické stopy po širočině Obr. 24 nahoře bradatice, dole širočina [8] Obr. 25 rozdíl mezi vysokou a nízkou prací [8] Obr. 26 popisy tesařských seker [6] Obr. 27 práce s pořízem podél a napříč vláken [5] Obr. 28 práce s pořízem napříč [5](A – chybné vedení nástroje, B – správné vedení nástroje) Obr. 29rektifikační článek [4] Obr. 30 lavičník [4] Obr. 31 ocelové hmoždinky (buldog, aligátor)
- 64 -
Obr. 32 tesařská skoba a pás [4] Obr. 33 sraz tupý [6] Obr. 34 sraz tupý s odsazeným čepem polovičním Obr. 35 sraz šikmý [6] Obr. 36 sraz šikmý s rovnočelným čepem [6] Obr. 37 rovný plát rovnočelný [6] Obr. 38 šikmý plát klesající šikmočelný [6] Obr. 39 rovný plát šikmočelný [6] Obr. 40 šikmý plát klesající rovnočelný [6] Obr. 41 čep stření úplný [4] Obr. 42 jedno.osazený [4] Obr. 43 čep nárožní na pokos [4] Obr. 44 příklady úplného přeplátování nárožního [4] Obr. 45 druhy osedlání–1.pro malý sklon, 2. pro střední sklon, 3. pro strmý sklon, 4. lípnutí, 5. zadrápnutí [4] Obr. 46 vikýř pro měkkou krytinu Obr. 47 vikýř pro tvrdou krytinu (bobrovka) [2] Obr. 48 konstrukce čelního pohledu a tvaru křivky vikýře volského oka o rozměrech 1:5 (h:b) Obr. 49 konstrukce čelního obrysu vikýře (napoleonský klobouk) [2] Obr. 50 užití volských ok na stavbách, použitá krytina dřevěný alpský šindel Obr. 51 graf vzniku kondenzátu v žulové stěně (TEPLO 2005) Obr. 52 skladba střechy bez izolace Obr. 53 skladba střechy s izolací Obr. 54 ukázka varianty I. povalového stropu – tloušťka podlahy je 24 cm Obr. 55 ukázka varianty II. povalového stropu-tloušťka stropu je 24 cm Obr. 56 ukázka varianty III. povalového stropu – tloušťka povalového stropu je 17 cm Obr. 57 tesání trámů širočinou Obr. 58 detail širočiny Obr. 59 rovnání stropnic pomocí palice Obr. 60 pohled na stropnice s pozednicí Obr. 61 šablona na fázi námětku Obr. 62 výroba fáze pořízem Obr. 63 detail fáze - 65 -
Obr. 64 detail osazení hambálku – spojení dubovým kolíkem Obr. 65 provádění zavětrování Obr. 66 osazování námětků Obr. 67 šablony na ramenát Obr. 68 skládání ramenátu Obr. 69 dubový kolík Obr. 70 detail spojení ramenátu Obr. 71 hotový ramenát volského oka (v dílně výrobce) Obr. 72 konstrukce pro osazení volského oka Obr. 73 osedlání ramenátu a dočasné přichycení pomocí latě
Tabulka 1 požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla dle ČSN 730540 – 2:2007 Tabulka 2 složení konopných izolací dle výrobce na www.prirodni-izolace.cz Tabulka 3 požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla dle ČSN 730540 – 2:2007 Tabulka 4 souhrnná tabulka skladeb a jejich porovnání s normovými hodnotami dle ČSN 730540 Tabulka 5 souhrnná tabulka skladeb a jejich porovnání s normovými hodnotami dle ČSN 730540 Tabulka 6 použité λ jsou převzaty z www.prirodni-izolace.cz, ceny za materiály vychází z firemních materiálů, a jsou aktuální pro období únor-březen 2009 Tabulka 7 VARIANTA 1. Tabulka 8 VARIANTA 2. Tabulka 9 VARIANTA 3. Tabulka 10 VARIANTA 4. Tabulka 11 VARINATA 5. Tabulka 12 VARIANTA 6. Tabulka 13 VARIANTA 7. Tabulka 14 VARIANTA 8. Tabulka 15 výpis prvků na krov Tabulka 16 porovnání způsobu výroby krovu
- 66 -
