UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra technické a informační výchovy
Bakalářská práce Kateřina Dosedělová
PŘÍPADOVÁ STUDIE PŘÍSTAVBY KOMÍNU VE STÁVAJÍCÍM OBJEKTU
OLOMOUC 2012
Vedoucí práce:
Mgr. Martin Havelka, Ph.D.
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji,
že
jsem
bakalářskou
práci
vypracovala
samostatně a použila jen uvedených zdrojů a literatury.
Ve Stražisku dne 17.6.2012
……………………………………………………………………………… vlastnoruční podpis
PODĚKOVÁNÍ
Děkuji
Mgr.
Martinovi
Havelkovi,
Ph.D.,
za
odborné
vedení bakalářské práce, poskytování rad a materiálových podkladů k práci.
OBSAH ÚVOD TEORETICKÁ ČÁST
7
1
VÝUKA
7
1.1 1.1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.4 1.4.1
Místo výuky Škola Procesy výuky Vzdělávání a vzdělání Vyučování Vyučování a proces školního poznávání Kurikulum Činitelé procesu výuky Učitel Žák Plánování a příprava vyučování Cíle vyučování Metody vyučování Učivo Didaktická analýza učiva
2
TECHNIKA
2.1 2.2
Vymezení pojmu technika Výuka obecně technických předmětů na ZŠ
3 4
RÁMCOVÝ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM ZV ČLOVĚK A SVĚT PRÁCE
23 25
APLIKAČNÍ ČÁST
29
5
KOMÍNY – ZÁKLADNÍ ÚDAJE
29
5.1 5.2 5.3
Historie komínu Funkce komínu Základní části komínu
6
POŽADAVKY NA KOMÍN
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
Obecné zásady pro navrhování komínů Názvosloví Požadavky na požární bezpečnost Statické požadavky Požadavky na funkční spolehlivost a plynotěsnost
7
ROZDĚLENÍ KOMÍNŮ
7.1 7.2
Třídění komínů podle Třídění komínů podle a montáže Třídění komínů podle spotřebičů paliv Třídění komínů podle průduchů Třídění komínů podle Třídění komínů podle komínových vložek
7.3 7.4 7.5 7.6
6
7 7 7 7 8 8 9 11 11 11 12 13 14 17 18
21 21 21
29 30 31
32 32 32 36 37 37
38 normy EN 1443 způsobu výroby
39 39
počtu připojovaných
40
uspořádání komínových
41
konstrukčního uspořádání způsobu odvětrávání
42 43
8
ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ KOMÍNŮ S PŘIROZENÝM TAHEM
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9
Základní požadavky Materiál komínů Komínové průduchy Sopouchy Komínový plášť Vyústění komínu Otvory v komíně Hořlavé konstrukce v okolí komínu Výpočet komínů
9
PŘÍPADOVÁ STUDIE ZÁVĚR LITERATURA A ZDROJE SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM PŘÍLOH
44 44 44 45 45 46 46 47 48 49
51 61 62 64 65
ÚVOD Cílem práce je analýza možností zařazení výuky o tématu komín jako příkladu technického objektu do výuky obecně technického předmětu (dále jen OTP) na 2. stupni základní školy
(dále
jen
ZŠ).
Tento
cíl
bude
naplňován
formou
dosažení dílčích cílů. Prvním dílčím cílem teoretické části bude: vymezení důležitých faktorů ovlivňujících proces výuky OTP na ZŠ, dalším
krokem
bude
provedení
analýzy
možností
začlenění výuky o zvoleném tématu do OTP na ZŠ. Dílčími cíli aplikační části bude: zpracování přehledu problematiky týkající se přístavby a opravy komínu, zpracována
případové
studie
dostavby
komínu,
návrh
pojetí výuky o komínu v OTP na 2. stupni ZŠ. Případovou
studii
přístavby
komína
ke
stávajícímu
objektu jsme zvolili pro její praktické využití v běžném životě téměř každé rodiny a možnost zvolené technické téma názorně představit žákům a začlenit tak do výuky zajímavé, živé téma. V souvislosti
se
změnou
legislativy
týkající
se
pravidelných kontrol komínových systémů lze zvolené téma zařadit do výuky OTP na 2. stupni ZŠ jako atraktivní pro možnost směřovat žáky k profesní přípravě práce kominíka, zedníka,
projektanta,
souvisejícím
profesím.
klempíře, Např.
hasiče
profese
a k dalším kominíka
je
v současnosti žádaná a na trhu práce vznikla možnost pro uplatnění absolventů technických oborů se specializací na kominictví.
6
TEORETICKÁ ČÁST 1 VÝUKA 1.1 Místo výuky 1.1.1 Škola Školu vnímáme jako prostor, v němž je realizován proces vzdělávání. V moderním pojetí je škola otevřeným systémem, který H. Grecmanová definuje v práci(7) následně: „Škola je významná výchovná instituce, specializovaná a organizovaná, s přesně vymezenou strukturou, cílem, obsahem, metodami, formami
a
prostředky
výchovy.
V souladu
s naplňováním
požadavku harmonického rozvoje člověka se podílí na rozvoji a uplatnění jeho poznání, vytvářením vědomostí, dovedností, schopností, návyků, sklonů a zájmů, čímž přispívá k jeho socializaci“ (7, s. 31). Uvedená vzdělávání,
definice které
vystihuje
budeme
všechny
dále
základní
funkce
v následujícím
textu
uvažovat.
1.2 Procesy výuky 1.2.1 Vzdělávání a vzdělání V práci
(6)
H. Grecmanová,
D. Holoušová
a E. Urbanovská charakterizují vzdělávání jako proces, ve kterém
žáci
získávají
a
rozvíjí
vědomosti,
intelektové
schopnosti, praktické dovednosti a dochází zde k rozvoji rozumové stránky osobnosti a jejího myšlení. Dále v této práci uvádějí, že v dnešní době je v kvalitním vzdělávání u žáků třeba rozvíjet kritické myšlení, aby se nespokojovali s povrchními informacemi a se zřetelem na to, aby žáci nebyli ovlivňování dezinformacemi.
7
„Vzdělání
se
může
vysvětlovat
jako
výsledek
nebo
konečný efekt procesu získávání vědomostí, intelektových schopností
a
praktických
dovedností,
rozvoje
rozumové
stránky osobnosti, jejího myšlení a paměti tzn. vzdělávání jako součástí výchovy v širším slova smyslu“ (6, s.66). S jistotou můžeme uvést, že další důležitou myšlenkou v návaznosti
na
vzdělávání
moderní
doby
je,
že
proces
vzdělávání nikdy nekončí, proto je třeba rozvíjet koncept celoživotního vzdělávání.
1.2.2 Vyučování Vlastní realizace procesů výuky probíhá ve formě vyučování. V práci
(27)
vyučování
A. Vališová
a
definují
a
jej
H. Kasíková
takto:
nahlížejí
„Vyučování
je
na
forma
cílevědomého a systematického vzdělávání a výchovy dětí, mládeže a dospělých“ (27, s. 121).
1.2.3 Dále
Vyučování v práci
(27)
a
proces
autorky
školního
uvádějí,
že
poznávání podnětné
pro
učitelské porozumění podobám vyučování je vyhrocení dvou základních
přístupů
označených
jako
transmisivní
a konstruktivní pojetí. V transmisivním vyučování je chápan poznávací proces jako předávání informací, které vychází z předpokladů, že žák neví, učitel ví, je garantem pravdy a inteligence je na počátku „prázdná nádoba“ (27). Konstruktivní vyučování vidí poznání jako konstrukci, výstavbu vlastního poznání, proměnu vstupních poznávacích struktur (27). J. Kropáč
a
J. Kropáčová
„Konstruktivistické pojetí
v práci
(13)
uvádějí,
že
výuky je založené na vlastní
činnosti žáků, je respektováno, že žák si nové skutečnosti interpretuje základě
na
základě
dosavadních
porozumění
znalostí,
dříve
poznaného,
zkušeností,
na
mentálních
struktur. To vše působí jako schéma sloužící za základ
8
nového poznání, které je konstruováno. Žák a učitel jsou zejména v takto pojaté výuce závislí na svých komunikačních prostředích“ (13, s. 11). Žákovo
poznání
s realizovanými činnosti i
se
vytváří
činnostmi
mohou
mít
psychomotorický,
rozvíjí
s obsahem
charakter
popř.
a
jsou
v souladu
vzdělávání.
jak
jejich
Tyto
manuální, kombinací.
tak Obsah
vzdělávání je třeba volit tak, aby byly všechny složky žákovy osobnosti rozvíjeny pokud možno rovnoměrně.
1.2.4
Kurikulum
Kurikulum je pojem, se kterým se v oblasti pedagogického projektování kutikulární
učitel
setkává
problematikou
stále
častěji.
zabývají
např.
U
nás
se
E. Walterová,
J. Maňák, T. Janík, V. Švec, kteří také ve svých pracích prezentují různé významy tohoto pojmu. Zvolili jsme pro demonstraci
pojmu
kurikula
pojetí
a H. Kasíkové, které jej vymezuje v užším Uvedené
autorky
v práci
(27)
A. Vališové
a širším pojetí.
k tématu
kurikula
uvádějí: „Užší pojetí kurikula ve vztahuje k obsahu školní výuky, jeho výběru a uspořádání v určitém institucionálním rámci
(na
druhém
stupni
vzdělávání
nebo
v určitém
vyučovacím předmětu). V širším významu je kurikulum chápáno jako
totální
program
vzdělávacích
komplex otázek, čemu učit, koho učit
institucí.
Zahrnuje
a jak učit. V tomto
významu se používá u nás také termínů „program výuky“ nebo „projekt výuky“, tj. celek s definováním cílů, vymezením obsahu, metod a organizace výuky“ (27, s. 126). Pro účel této práce je vhodné právě ono užší pojetí kurikula, kde odpovídáme na otázky proč, čemu, jak, kdy, za jakých podmínek a s jakými očekávanými efekty vyučovat. Jak uvádějí J. Kropáč a J. Kropáčová, v práci (13): „Je
věcí
školy
a
učitele,
jaký
obsah
vzdělávání
se
z nabídky prezentované vzdělávacími programy nebo i podle 9
vlastního výběru a specifik školy zvolí. Je nesporné, že tento přístup klade na školu, učitele i jeho kvalifikaci a tvořivost vyšší požadavky“ (13, s. 35). Činnosti související s výběrem a úpravou obsahu výuky jsou významnou součástí učitelské kvalifikace. Autoři zde dále uvádějí: „V pedagogické literatuře jsou zahrnovány pod názvy jako tvorba kurikula, výběr učiva, konstruování či projektování didaktických systémů či vzdělávacích programů, didaktická transformace, didaktizace aj.“ (13 s. 44). S kurikulárními otázkami úzce souvisí pojem standard, který
je
další
podstatnou
kategorií
pedagogického
projektování, i když není prozatím jednoznačně chápán (27). S dvojím
náhledem
na
standardy
nás
v práci
(10)
seznamuje H. Veverková. Jedná se o náhled kvalitativní, kde chápeme standard jako definování smyslu, poslání
předmětu
v daném studijním programu a cílů, k nimž je třeba žáky vést. Druhý náhled kvantitativní, kdy je možno standard označit a o
jako
znalostí. formulaci
základní
učivo,
A
H. Veverková
dále
cílových
to
standardů
k jejich podobě především
je
minimum uvádí,
v současné
v pojetí tzv.
dovedností že
diskuze
době
dospěla
kompetencí,
tj.
souboru znalostí, dovedností, návyků a postojů, které jsou využitelné
v různých
učebních
i
praktických
činnostech
a situacích (10). Tyto
kompetence
formuluje
příslušný
vymezuje učitel, čemuž věnujeme kapitolu 1.4.
10
RVP.
Učivo
1.3
ČINITELE PROCESU VÝUKY V této části bude naše pozornost zaměřena na základní
činitele procesu výuky, které se podílejí na kvalitě tohoto procesu.
1.3.1 Učitel
Učitel
e vnímáme jako jednoho z důležitých činitelů organizační struktury
školy.
Vykonává
přímou
edukační
(výchovně-
vzdělávací) činnost se žáky, činnost, pro kterou jsou školy zřizovány.
H. Grecmanová
(6)
charakterizuje učitele takto: „Termínem učitel označujeme člověka, který soustavně odborně vzdělává a vychovává děti, mládež
nebo
výchovném pečovat
dospělé.
procesu o
–
tělesný,
Učitel je
jeho
je
rozhodující
iniciátorem.
rozumový,
vychovávaného“ (6, s. 164).
citový
a
složkou
Jeho
úkol
volní
S výhodou
se
ve je
rozvoj dá
pro
vymezení obsahu pojmu učitel použít dnes již klasický výčet předpokladů pro výkon tohoto povolání, které na učiteli vyžadoval Komenský: znalost věci, kterou má vyučovat, profesionální připravenost, kladný vztah k učitelství (6, s. 164). Dalším, neméně důležitým činitelem v procesu výuky je žák.
1.3.2
Žák
Pro účely této práce se nám jeví nejzdařilejší definice kategorie „žák“ od O.Obsta, který ji v práci (20) uvádí takto: „Žák je nejvýznamnějším „zákazníkem“ školy a zároveň součástí
její
organizační
struktury.
Kvůli
němu
škola
existuje a musí si jej vážit“ (20, s. 58). V aktuálním
pojetí
je
žák
ne
jen
pouhým
příjemcem
sdělovaných informací, ale činitelem procesu výuky, který 11
sám
také
vlastní
proces
ovlivňuje.
V tomto
pojetí
je
vyučování dialog učitele se žákem. Při projektování výuky učitel bere zřetel na potřeby žáka, přihlíží však i k dalším činitelům výuky (učivo, cíle atd.) Ty zde nebudeme uvádět odděleně, ale pojednáme o nich v souvislosti
s analýzou
činností
učitele,
které
jsou
realizovány v jednotlivých fázích procesu výuky. Pro účel této práce budeme rozlišovat: fázi přípravy výuky, fázi realizační, fázi hodnocení realizované výuky.
1.3.3 Plánování a příprava vyučování
Základn
í jednotkou v projektování výuky je vyučovací hodina. Cílem vyučovací hodiny z hlediska učitele je jak uvádí E. Petlák v práci (21) organizovat ji tak, aby nebyla chápána a v praxi i realizovaná podle jistého schématu, ale aby se hodiny vyznačovaly značnou variabilností závislosti
na
obsahu
probíraného
v učiva,
výchovně
vzdělávacích cílech, aby každá hodina poskytovala prostor na bohaté a tvořivé činnosti žáků. A. Vališová a H. Kasíková (27) se k plánování výchovy a vzdělávání staví takto: Plánování (projektování) výchovy a
vzdělávání
cílevědomosti,
se
váže
přímo
orientaci
k podstatě
na
blízkou
výchovy: i
její
vzdálenější
budoucnost člověka spíše než na jeho aktuální úroveň vývoje či na jeho možnosti (27, s. 125). A. Vališová a H. Kasíková optimálního
projektu
výuky
dále uvádějí, že hledání
znamená
klást
si
jednu
ze
základních otázek, a to nakolik mají školní plány zohlednit společenské
trendy
a
nakolik
naopak
mohou
školní
plány
napomoci potřebným společenským změnám, to znamená řešení otázky vztahu výchovy a společnosti (27). 12
Z výše
uvedeného
vyplývá,
že
jak
samotné
kutikulární
dokumenty, tak vlastní proces vyučování by měl do jisté míry reagovat na potřeby společnosti. V našem případě se volbou tématu práce a jeho realizací snažíme o posílení zájmu žáka o techniku a technické vzdělávání.
1.3.4 Cíle vyučování Výukové
cíle
jsou
Příprava
učitele
činností.
Její
na
důležitým výuku
kvalita
je
nástrojem jednou
řízení
výuky.
z nejdůležitějších
v rozhodující
míře
ovlivňuje
efektivitu pedagogické práce. Zároveň je to činnost, při které se musí učitel neustále rozhodovat. Formuluje výukové cíle, vybírá vhodné učební úlohy, obsahy, promýšlí metody, kterých
využije,
organizaci
práce
ve
vyučovací
jednotce.(19) Začátkem
každého
řídícího
procesu
je
rozhodování
o tom, co se má udělat. Jde tedy o předpokládaný, očekávaný výsledek
výuky,
ke
kterému
směřuje
žák
v součinnosti
s učitelem. V práci následovně:
(19)
O. Obst
„Kategorie
nejzákladnější
vymezuje „výukový
stavební
pojem
výukový
cíl“
patří
kameny
obecné
cíl mezi
didaktiky
a didaktiky jednotlivých předmětů. Rozumíme jím představu o kvalitativních a kvantitativních změnách u jednotlivých žáků
v oblasti
kognitivní,
afektivní
a
psychomotorické,
kterých má být dosaženo ve stanoveném čase v procesu výuky“ (19, s. 48). Ve shodě s předcházejícím autorem je i která v práci (24) rozděluje
výukové cíle na:
vzdělávací (kognitivní, poznávací), postojové (afektivní, hodnotové), výcvikové (psychomotorické).
13
J. Skalková,
Cíle
výuky
předmětu
či
ročníku
v každé
z výše
uvedených kategorií je třeba konkretizovat do podoby cílů příslušných
tematických
vyučovací jednotky.
celků,
až
k cílům
konkrétní
Uvedený složitý proces je znázorněn na
obr. 1.
Obr. 1 – hierarchie cílů z hlediska obecnosti (27, s. 138)
1.3.5
Metody vyučování
Zároveň s vymezením vzdělávacích, postojových a výcvikových cílů učitel v rámci procesu přípravy na výuku ve vazbě na tyto strukturní prvky vymezuje učivo a volí metody výuky, vybírá didaktické prostředky atd. Vyučovací metodu definuje E. Petlák v práci (21) jako „Záměrné a
žáka,
uspořádání které
se
obsahu
vyučování,
zaměřují
na
činnosti
dosažení
učitele
stanovených
výchovných a vzdělávacích cílů, a to v souladu se zásadami organizace vyučování“ (21, s. 108). Z uvedené definice je mj. zřejmá vazba „cíle-metody“, uvedená problematika je však komplexnější, jak naznačíme v následujícím textu. Vyučovací metody patří mezi důležité kategorie obecné i oborové didaktiky a lze ji chápat jako systémový prvek vyučovacího procesu, který je propojen se všemi ostatními didaktickými kategoriemi. 14
Metoda nepůsobí izolovaně, ale je součástí komplexu četných činitelů, které průběh výuky podmiňují a ovlivňují. Mezi hlavní prvky procesu výuky řadíme učitele, žáka, obsah a
didaktické
prostředky,
mezi
kterými
působí
vzájemná
interakce a komunikace (16). Složitost a váhu zmiňovaných vazeb procesu výuky znázorňuje obr. 2.
Obr. 2 – hlavní prvky procesu výuky (16, s. 21)
Výukové metody nerozvíjejí jednotlivé kompetence žáků všechny
ve
stejné
míře,
proto
je
žádoucí
uplatňovat
v procesu výuky co nejširší paletu metod. (16) Pro účely této práce využijeme členění metod v souladu s J. Maňákem, který výukové metody dělí v práci (16) takto: klasické výukové metody, aktivizující metody, komplexní výukové metody. Z tohoto
dělení
výukových
metod
využijeme
při
realizaci technického tématu komín kategorii komplexních výukových metod. Jako prvního zástupce bychom mohli zvolit z uvedené kategorie komplexní metodu kritického myšlení. Tato metoda vychází z koncepce konstruktivistického pojetí výuky,
o
kterém
jsme
se
zmiňovali 15
v kapitole
1.2.3.
Kritické myšlení ve výuce zasahuje celou osobnost žáka. V práci
(16)
J. Maňák
formuluje
tzv.
integrovaný
model
myšlení, který spojuje tři oblasti myšlení: přijímání
a vybavování poznatků,
kritické myšlení, tvořivé myšlení. Dále
autor
uvádí,
že
ústředním
momentem
kritického
komplexních
výukových
myšlení je tzv. třífázový model učení: evokace, uvědomění si významu, reflexe. Dalším
zástupcem
z
kategorie
metod, které můžeme při realizaci výuky zvoleného tématu využít je např. metodu brainstormingu. V českém překladu brainstorming znamená „bouři mozku“. Výhoda této metody spočívá
v získání
velkého
množství
návrhů
řešení
v relativně krátkém čase. Nejedná se o metodu zajišťující úplné dořešení problémů. Návrhy řešení, které vyplynou při této komplexní výukové metodě jsou přínosné pro další fáze a
metody
řešení
daného
problému.
Jedná
se
o
metodu
využívanou pro skupinovou výuku. Brainstorming využijeme při
realizaci
výuky
v úvodní
fázi
jako
nástroj
pro
diagnostiku prekonceptů. Další možností využití komplexní výukové metody je forma projektové výuky.
U projektové výuky J. Maňák v práci (16)
klade důraz na problémový charakter řešené úlohy, která by měla podněcovat interdisciplinární spolupráci a spojovat práci hlavy a rukou. Dále autor definuje projekt jako: „Komplexní praktickou úlohu životní
realitou,
kterou
(problém, téma) spojenou je
nutno
řešit
se
teoretickou
i praktickou činností, která vede k vytvoření adekvátního produktu“ (16, s. 168).
16
Časový
rozsah
projektové
výuky
se
stanovuje
podle
zvolených cílů a vybraných témat. Může být od krátkodobého (dvou
až
několika
hodinový)
až
po
mimořádně
dlouhodobý
(několik týdnů, dokonce i měsíců). Při projektové výuce se umožňuje realizace buď jako práce
ve
skupinách
nebo
jako
individuální
zadání,
nejčastěji se využívaná kombinace obou uvedených způsobů. Jistě
bychom
se
mohli
dotknout
i
jiných
výukových
metod, ale pro účel naší práce se nám jeví výše popsané jako nejvhodnější.
1.4
UČIVO
Vzdělávací procesy probíhající ve škole jsou determinovány mimo jiné obsahem vzdělávání, učivem. V aktuálním
pojetí
RVP
není
učivo
přesně
vymezeno,
učitel jej volí s ohledem na vymezené cíle vzdělávání a objekt
vzdělávání,
žáka
tak,
aby
bylo
dosahováno
předepsaných klíčových kompetencí. O. Obst v práci (10) nahlíží na učivo, jako na obsah vyučování nebo vzdělávání,
v podobě výsledku výuky
jako
obsahu školního vzdělávání. Tradičně se uvádějí tři složky, které tvoří tzv. klíčové kompetence jako soubor vědomostí, dovedností a postojů žáka. Trvalým úkolem zůstává, jak uvádí J. Skalková (24), „řešit
problematiku
výběru
učiva,
stanovení
klíčového
(základního) učiva“ (24, s. 59). Požadavek souvislostech
cíleného
výběru
s rozvojem
učiva
lidského
se
ocitá
poznání
v nových a
s tím
související explozí informací, které jsou nabízeny žákům prostřednictvím
masových
sdělovacích
prostředků,
internetem (24). Výběr učiva a formulace cílů jsou důležitou úlohou práce
učitele.
Ve
fázi
přípravy
vyučování,
je
nejdůležitějším úkolem, který provází učitelovo plánování
17
i realizaci výuky zajistit, aby nabídnutý cíl výuky žák přijal a byl s ním vnitřně ztotožněn a motivován. Učitel volnost
v souvislosti
ve
volbě
zavazující
a
s koncepcí
obsahu
přináší
RVP
dostává
vzdělávání,
s sebou
vyšší
jistou
která
je
však
nároky
na
jeho
přípravu. J. Kropáč
a
J. Kropáčová
v práci
(13)
ke
zvolenému
tématu vyjadřují takto: „Požadavky na obsah výuky obecně technických
předmětů
vyplývají
z rámcových
cílů
výuky,
z aplikace didaktických zásad, ze skutečnosti, že obsah výuky a jeho struktura musí usnadňovat použití požadovaných metod výuky a respektovat podmínky, v nichž výuka probíhá“ (13, s. 64). V obecně hlediska
technických
technická
vzdělávání
mohli
a
předmětech
pedagogická
žáci
uplatnit
je
třeba
spojovat
tak,
aby
výsledky
při
řešení
životních
situací. Při volbě obsahu vzdělávání v rámci obecně technického předmětu a v souladu se zamýšleným cílem této práce můžeme využít vzdělávací oblast Člověk a svět práce, která se cíleně zaměřuje na praktické pracovní dovednosti a návyky žáků
a
doplňuje
nezbytnou
pro
základní
uplatnění
vzdělání člověka
o
důležitou
v dalším
složku
životě
a
ve
společnosti.
1.4.1 Po
Didaktická analýza učiva
provedení
volby
obsahu
vzdělávání
následuje
jeho
zpracování do podoby odpovídající věkovým a individuálním zvláštnostem žáků. Jedná se o komplex činností označovaných jako didaktická transformace, popř. didaktická transformace učiva.
Na
vybrané
klíčové
body
tohoto
procesu
se
nyní
zaměříme v krátkosti. Výchozím analýza
momentem
učiva,
která
přípravy
na
determinuje 18
výuku
je
všechna
didaktická následná
rozhodnutí k volbě nejúčinnějších metod a prostředků. Autorky
A. Vališová
a
H. Kasíková
považují
„Didaktickou analýzu učiva za celkové završení plánovací činnosti učitele. Jde o jeho hlubší myšlenkovou činnost, která
umožňuje
z pedagogického
hlediska
proniknout
do
učební látky (27, s. 130). V didaktické
analýze
učiva
můžeme
dle
H. Veverkové
(10) využít dva principy: První, opírající se o behaviorální přístup, se věnuje především
popisu
cílového
chování
žáka.
Jde
tu
o
stanovení obecných cílů i dílčích úkolů, které má žák na konci určitého úseku zvládnout. Druhý,
vycházející
z kognitivní
psychologie.
Za
předpoklad dosažení žádoucího chování žáků, považuje vytvoření bohatých mentálních struktur. Autorka
užívá
v práci
(10)
termín
mikrodidaktická
analýza učiva a definuje její nástup v okamžiku, kdy jsou již stanoveny cíle předmětu, učivo nebo cíle tematického celku. Při mikrodidaktické analýze učiva určujeme: Z jakých „složek“ znalostí (fakt, pravidel, zákonů, pojmů, dovedností atd.) se skládá učivo a jak jsou jednotlivé
znalosti
popsány
(zobrazeny
na
obrázku,
slovně, znázorněné modelem atd.) nebo jak by měly být předloženy
žákovi,
aby
co
nevíce
usnadnily
žákovi
jejich pochopení, jaké těchto
jsou
k dispozici
znalostí,
metody
jak
zapojit
vyučování žáka
do
pro
výuku
interakce
s učivem, aby nastalo žádoucí učení, aby žák zvládl znalosti nebo dovednosti. Didaktická analýza učiva zahrnuje tři základní složky: pojmová analýza operační analýza analýza mezipředmětových vztahů (14). 19
Tyto
kroky
budou
prakticky
uplatněny
v závěru
aplikační části práce, viz kapitola 9. Aplikační
část
této
práce
zachycuje
vybrané
etapy
didaktické transformace konkrétní problematiky do podoby učiva komínu.
na
příkladu
vybraného
technického
objektu
Výběr tohoto tématu je zdůvodněn v úvodu práce.
20
2
TECHNIKA
2.1 Vymezení pojmu technika Tématem určitého
práce
je
případová
technického
studie
objektu
technického
v konkrétních
řešení
podmínkách
a
analýza možností využití tohoto případu ve výuce OTP na ZŠ. V této
souvislosti
je
žádoucí
provést
vymezení
souvisejících pojmů technika a technická výchova. Pro účely této práce se nám jeví nejvhodnější vymezení pojmu technika práce J. Kropáče (12), který uvádí: „Termín technika
(z
řeckého
slova
techné,
znalost
a obratnost
v práci řemeslné i umělecké) označuje rozsáhlou, složitou a obtížně
ohraničitelnou
Formulovat
definici
oblast
tohoto
světa,
pojmu
je
v němž proto
žijeme. nesnadné,
v literatuře a ve slovnících se lze setkat s dlouhou řadou vymezení pojmu technika“ (12, s. 1). Mezi nejvýznamnější přístupy k vyjádření obsahu pojmu technika
patří dle
téhož
autora
(12)
tato
definice:
„Technika je souhrn ve prospěch člověka uměle vytvořených prostředků
lidské
činnosti
a souhrn
postupů
a způsobů
činností prováděných při jejich výrobě a užití“ (12, s. 1). Jedná se o definici pojmu technika v širším pojetí. Takto ji tedy budeme v této práci nadále chápat. Pro učitele OTP je důležité, aby chápal techniku jako prostředky rozvoje vzdělávaného žáka, který se uskutečňuje v rámci realizace výuky OTP.
2.2 Výuka obecně technických předmětů na ZŠ S otázkou proč je technická výchova prováděna nás v práci (14) seznamují J. Kropáč a kol. takto: „Využívání techniky s jejími
typickými
lidské individuality patří
k nim
např.:
znaky
nabízí
mnoho
možností
rozvoje
i schopnosti týmové spolupráce, schopnost
inovací,
rozvoj
invence,
tvořivosti, kooperace, rozšiřování fyzických, sociálních a 21
intelektuálních
schopností,
zlepšení
dovedností
řešení
problémů“ (14, s. 29). Dále výchově
autoři jde
o
v práci značně
(14)
uvádějí,
univerzální
že
v technické
obsah
vzdělávání,
použitelný v širokém poli techniky a činnosti s technikou. Na
ZŠ
je
technická
výchova
prováděna
především
ve
vyučovacích předmětech, které mají obecně technický obsah, v OTP. Pro
vytváření
systému
poznatků
v OTP
nás
autoři
v práci (14) upozorňují na významnou skutečnost: „Žákům je v OTP
dnes
předkládáno
ve
značné
míře
učivo
odrážející
technické oblasti nebo celky související s užitím techniky. Volena jsou taková témata, která navazují na zkušenosti žáků a jsou po ně významná a přitažlivá“ (14, s. 31). Jedná se o témata týkající se dopravy, bydlení, domů, různých
technických
zařízení.
Žáci
se
učí
pracovat
s technickými materiály a jejich vlastnostmi, dovednostem při práci s technikou a v návaznosti na zájmy žáků probíhá v OTP i příprava na volbu povolání. Tématům OTP se budeme věnovat v kapitole 4 Člověk a svět práce. Často se také setkáváme v souvislosti s OTP s pojmem technická gramotnost, tu v práci (13) J. Kropáč J. Kropáčová
vysvětlují
jako
technické
a
vzdělanostní
minimum, které by si měl osvojit každý jedinec. Dále autoři uvádějí,
že
vytváření
gramotnosti
v uvedeném
smyslu
je
úkolem základního vzdělávání, především ZŠ. V souladu s tím, co je uváděno v odborné literatuře je v OTP třeba spojovat hlediska technická a pedagogická tak, aby výsledky vzdělávacího procesu mohli žáci uplatnit při řešení reálných životních situací.
22
3
RÁMCOVÝ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM ZÁKLADNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ Rámcový vzdělávací program základního vzdělávání (dále
RVP
ZV)
je
jedním
z kurikulárních
dokumentů.
Vychází
z koncepce celoživotního učení, formuluje očekávanou úroveň vzdělání
stanovenou
pro
všechny
absolventy
jednotlivých
etap vzdělávání a podporuje profesní odpovědnost učitelů za výsledky
vzdělávání.
Důležitým
dokumentem
týkající
se
sekundární školy je RVP ZV. Obsahuje pozitivní tendence směřující
k
využití
cílových
kompetencí
žáka,
nikoli
k
orientaci na soubor poznatků (10). Učitelé při plánování a realizaci výuky již nejsou vázáni
na
tradiční
„osnovy“,
kterých
se
museli
držet,
protože učitel v plánech nepopisuje, „co má probrat“, ale popisuje, jaké dovednosti mají jeho žáci mít. Lze tedy velmi snadno některé méně podstatné pasáže látky vynechat či zredukovat, za účelem splnění základních cílů výuky nebo naopak některý přínosný projekt prodloužit. J. Kropáč a J. Kropáčová však v práci (13) uvádějí, že v současnosti
je
vidět
podstatně
méně
jednoznačnou
prezentaci „představy státu“ o výuce. Přičemž pro technické předměty na základních školách to ve srovnání s minulostí platí výrazně. RVP ZV v obecné rovině definuje výstupy vzdělávání ve formě tzv. klíčových kompetencí, které jsou provázány se vzdělávacím
obsahem
a
uplatnění
získaných
vědomostí
a dovedností v praktickém životě. Dále RVP ZV definuje průřezová témata. Je zde ovšem, dle našeho názoru, jen ve velmi
obecné
rovině
vymezeno,
co
má
žák
znát,
jaké
dovednosti má zvládat a jaké postoje si má osvojit, tzn., že klíčové kompetence jsou velmi obecným pojmem. K tématu
klíčových
kompetencí
se
vyjadřuje
v práci
(16) J. Maňák: Klíčové kompetence jsou obsahově neutrální, 23
ale jejich osvojování je vždy vázáno na určitý konkrétní obsah, kromě toho se osvojují jen v aktivní činnosti. Ke klíčovým kompetencím patří organizace a provádění úkolů, komunikace a kooperace, aplikace technik učení a technik duševní práce, samostatnost a zodpovědnost, snášení zátěže a tvořivé řešení situací a problémů. V další kapitole se zaměříme konkrétně na vzdělávací oblast Člověk a svět práce, která určuje charakter výuky OTP na ZŠ.
24
4
ČLOVĚK A SVĚT PRÁCE
V rámci RVP ZV je vzdělávací obsah OTP rozdělen do devíti vzdělávacích oblastí: Jazyk a jazyková komunikace, Matematika a její aplikace, Informační a komunikační technologie, Člověk a jeho svět, Člověk a společnost, Člověk a příroda, Umění a kultura, Člověk a zdraví, Člověk a svět práce. Jeden
vzdělávací
vzdělávacích
obor
oborů
nebo
tvoří
více
obsahově
jednotlivou
blízkých
vzdělávací
oblast (23). Při volbě obsahu vzdělávání v rámci OTP a v souladu se zamýšleným cílem naší práce můžeme využít vzdělávací oblast Člověk a svět práce. Tato
vzdělávací
oblast
je
zaměřena
na
konkrétní
životní situace, v nichž žák přichází do přímého kontaktu s lidskou činností s technikou v jejich různých podobách a v širších souvislostech. Dále postihuje široké spektrum pracovních základních
činností
a
technologií,
uživatelských
vede
dovedností
žáka
k
v různých
získání oborech
lidské činnosti a směřuje k vytváření životní a profesní orientace žáka. (23) Vzdělávací práce
je
na
obsah
vzdělávacího
2. Stupni
ZŠ
oboru
rozdělen
okruhů: Práce s technickými materiály, Design a konstruování, Pěstitelské práce a chovatelství, 25
na
Člověk osm
a
svět
tematických
Provoz a údržba domácnosti, Příprava pokrmů, Práce s laboratorní technikou, Využití digitálních technologií, Svět práce. Tematický okruh Svět práce je povinný pro všechny žáky v plném
rozsahu
budoucího
vzhledem
povolání
ročníků 2. vybírají
a
je
k
vhodné
jeho jej
stupně. Z ostatních podle
tematických
svých
okruzích
řadit
do
na
žák
Ve mj.
výběr
nejvyšších
tematických okruhů
podmínek. je
zaměření
všech
školy
uvedených
soustavně
veden
k dodržování zásad bezpečnosti a hygieny při práci (23). Vzdělávání ve vzdělávací oblasti oboru Člověk a svět práce směřuje k utváření a rozvíjení klíčových kompetencí žáka tím, že žáka vede mj. k: Pozitivnímu vztahu k práci, osvojení základních pracovních dovedností a návyků, vytrvalosti a soustavnosti při plnění zadaných úkolů, poznání, kultury
že je
technika vždy
jako
úzce
významná
spojena
součást
s pracovní
lidské
činností
člověka, objektivnímu sebedůvěře,
poznávání k
novému
okolního postoji
a
světa, hodnotám
k
potřebné ve
vztahu
k práci člověka, technice a životnímu prostředí, chápání práce a pracovní činnosti jako příležitosti k seberealizaci, orientaci v různých oborech lidské činnosti, formách fyzické a duševní práce a osvojení potřebných poznatků a dovedností významných volbu
vlastního
pro možnost uplatnění,
profesního
zaměření
životní a profesní orientaci (23).
26
a
pro
pro
další
Ve výše uvedeném výčtu byly tučně označeny ty klíčové kompetence, které se ve zvýšené míře váží k tématu této práce. Zvolené technické téma přístavby komínu ke stávajícímu objektu
plánujeme
realizovat
jako
součást
výuky
v tematickém celku Práce s technickými materiály, kde se žáci seznamují s následujícím učivem: vlastnosti
materiálu,
užití
v praxi
(dřevo,
kov,
plasty, kompozity), pracovní
pomůcky,
nářadí
a
nástroje
pro
ruční
opracování, jednoduché pracovní operace a postupy, organizace práce, důležité technologické postupy, technické
náčrty
a
výkresy,
technické
informace,
návody, úloha techniky v životě člověka, zneužití techniky, technika a životní prostředí, technika a volný čas, tradice a řemesla. Dále
lze
uvedené
téma
začlenit
do
realizace
tematického celku výuky Design a konstruování, kde jsou žáci seznamování se: stavebnicemi,
sestavováním
modelů,
tvorbou
konstrukčních prvků, montáží a demontáží, návody,
předlohami,
náčrty,
plány,
schématy,
jednoduchými programy. Tematický celek Provoz a údržba domácnosti také nabízí možnost
uplatnit
zvolené
technické
téma
v
rámci
učiva,
které je nabízeno žákovi: provoz
a
domácnosti,
údržba
domácnosti,
postupy,
prostředky
finance,
ekonomika
a
dopad
jejich
na
životní prostředí, odpad a jeho ekologická likvidace, spotřebiče v domácnosti.
27
Tematický celek Svět práce (závazný pro 8. a 9. ročník s možností možností
realizace pro
od
7.
včlenění
ročníku)
zvoleného
nabízí
technického
také
řadu
tématu
v
oblastech: trh práce, volba profesní orientace, možnosti vzdělávání, zaměstnání, podnikání. Volba tématu v OTP by měla navazovat na zkušenosti žáků
z běžného
života,
měla
by
pro
žáky
být
významná,
(13)
J. Kropáč
přitažlivá a motivující. Požadavky a J. Kropáčová předkládat
na
výběr
učiva
specifikují
učivo
v práci
tak,
odrážející
že
technické
žákům oblasti
je či
třeba celky
související s užitím techniky, s řešením problémů v jejich životě spojených s užitím techniky. Zvolená
technická
problematika
„téma
komín“
je
komplikovaná a obsáhlá (viz kapitoly 5 až 8), proto je třeba provést důkladnou didaktickou transformaci zvoleného obsahu do podoby obsahu vzdělávání, stanovit cíle výchovně vzdělávacího procesu, provést důkladnou didaktickou analýzu vymezeného učiva.
28
APLIKAČNÍ ČÁST Text tvořící kapitoly 5 až 8 je výsledkem studia vybrané odborné literatury a platných technických norem. Uvedený text je souhrnem vybraných technických poznatků, které jsou vstupem v procesu jejich didaktické transformace do podoby učiva
přiměřeného
k možnostem
žáků
ZŠ
a
cílům
obecně
formulovaným v ŠVP ZV pro tematický celek.
5
KOMÍNY – ZÁKLADNÍ ÚDAJE
V práci (8) P. Hájek pojem komín definuje takto: „Komíny jsou konstrukce určené pro odvádění spalin od spotřebičů do volného
prostoru,
kde
jsou
rozptýleny
tak,
aby
nemohlo
dojít k ohrožení kvality životního prostředí obyvatel domů“ (8, s. 88). Jinou definici jsme nalezli ve Wikipedii (11): „Komín je obvykle svislá stavba (či konstrukce) sloužící obvykle pro odvod spalin“.
5.1 Historie komínu Nejstarším zařízením sloužícím k odvodu kouře ven z domu byl tzv. dymník odvádějící kouř do podkrovního prostoru. Kolem 15. století se pak objevují komíny sahající až nad samotnou střechu a odvádějící tak kouř zcela mimo dům. První 17.
komíny
a
18.
byly
století
dřevěné se
či
hlavně
hlinitodřevěné, pod
tlakem
v
průběhu
protipožárních
předpisů přecházelo na komíny zděné. Jejich průduchy už byly svedeny až k zemi a využívaly tak k odvodu kouře umělého tahu (8). Ke zvolenému tématu se váže i pojem „Černé kuchyně“, pro
jehož
Wikipedii prostor
vysvětlení (1),
kde
jsme
se
použili
uvádí,
že:
jako
zdroj
„Černá
informací
kuchyně
tvoří
v domě, převážně v zadní či boční části síně,
s otevřeným komínem trychtýřovitého tvaru o větším průměru,
29
zvaného
též
lezák
či
plášťák,
pod
nímž
bylo
otevřené
ohniště, v pozdějších dobách pak různá topná zařízení, jako např.
sporák
či
pec.
Do
černé
kuchyně
se
převážně
vstupovalo ze vstupních prostor domu, na hradech a zámcích tvořila
samostatné
doplněné
zdrojem
zabudován
kotel
prostory
užitkové pro
mimo
či
obytné
pitné
přípravu
části,
vody.
nápojů
pro
často
Býval
dobytek
v
ní
či
na
vyvařování prádla. Ve stěně nad ohništěm bylo ústí pece a kamen postavených ve světnici. Taková černá kuchyně pak sloužila nejen k přípravě pokrmů, ale i k přikládání do kamen. Vařilo se na trojnožkách, roštech či v hrncích. V
některých
případech
rozšířený
komín
sloužil
k
uzení
masa“.
5.2
Funkce komínu
F. Jiřík se v práci (9) věnuje funkcím komínu a popisuje je následovně: Komín je v největší míře využíván k odvádění spalin z objektů. Napojují se tedy na něj kamna, pece, krby nebo kotle, u kterých funguje jako jednoduché vzduchové čerpadlo,
zajišťující
spaliny
komíně
v
odvod
mají
nižší
spalin
z
hustotu
topeniště. než
vzduch
Horké okolo,
stoupají proto komínem vzhůru a na jejich místo je nasáván čerstvý vzduch. Tlaku, který žene vzduch komínem, se říká tah komína. Tah komína je závislý na jeho výšce a poměru vnitřního
průměru
k
objemu
spalin.
Proto
jsou
v průmyslových provozech stavěny vysoké komíny (9). Výška
komínové
hlavy
(nadstřešní
část
komína)
je
definována státní normou (2). Platí, že komín do dvou metrů od hřebene střechy musí přesahovat tečnu vedenou hřebenem střechy o 650 mm. D. Neumann spotřebičů
v práci
takto:
teplotou
spalin
kouřovod
od
Při je
(17)
připojování
důležité
keramického
pojednává
hrdla
těsnil, avšak aby zároveň
o
připojování
spotřebičů
dilatačně sopouchu
s
oddělit tak,
aby
vyšší kovový spoj
eliminoval rozdílné rozměrové 30
změny obou materiálů při změnách teploty a toho lze docílit napojovacími adaptéry. Dále autor uvádí, že komín může také sloužit jako součást ventilace budovy. Tah je vyvozován vzduchem ohřátým uvnitř budovy.
5.3
Základní části komínu
K základním částem komínu se vyjadřuje F. Jiřík (9) takto: Komín se skládá z jednoho nebo z více komínových průduchů a z komínového pláště s příslušnými vybíracími a vymetacími otvory
a
se
sopouchy
pro
zaústění
topných
spotřebičů.
Spotřebiče mohou být na tuhá, kapalná nebo plynná paliva. Nad střechou je komín ukončen komínovou hlavou, eventuálně komínovým nástavcem. Konstrukce komína může být jednovrstvá nebo vícevrstvá s komínovou vložkou.
31
6
POŽADAVKY NA KOMÍN
Jak uvádí v práci (8) P. Hájek: „Konstrukce komína musí být účinná, spolehlivá a bezpečná s ohledem na typ tepelných spotřebičů a druh paliv, pro které je komín určen. Pro navrhování komínů platí od prosince 2002 norma ČSN 73 4201 Komíny a kouřovody: spotřebičů
paliv.
Navrhování, provádění a připojování
Norma
je
přepracována
s
ohledem
na
mezinárodní, evropské a české technické normy v oblasti odvodu
spalin
kouřovodem
a
komínem
do
volného
ovzduší“
(8, s. 89).
6.1
Obecné zásady pro navrhování komínů
Obecným předpisem pro navrhování a provádění komínů jsou aktuální normy a předpisy. S platnými
předpisy
pro
navrhování
komínů
nás
seznamuje v práci (9) F. Jiřík: V současné době platí ČSN 73 4201
Komíny
a
kouřovody:
Navrhování,
provádění
a připojování spotřebičů paliv, která je platná od října 2010.
K
základním
normám
patří
ČSN
EN
1443
Komíny:
Všeobecné požadavky, která je platná od září 2004, dále 15287-1+A1:2011 Komíny: Navrhování, provádění a přejímka komínů-Část 1:Komíny pro otevřené spotřebiče paliv, platná od února 2011.
6.2
Názvosloví
Základní
názvosloví
je
uvedené
v
ČSN
EN
1443.
Termíny
a definice, které se týkají bezprostředně komínů uvádíme v příloze 1 této práce. Těchto termínů a definic bude možno využít jako podklad pro práci se žáky a pro lepší názornost jsou termíny týkající se komínů zachyceny na obr. 3, obr. 4 a obr. 5.
32
Obr. 3 - jednovrstvý, samostatný komín s připojeným lokálním spotřebičem na tuhé palivo (9, s. 24). Popis
k
obrázku
3: 1
ústí komínu,
2
průduch
komínového nástavce,
3 komínový nástavec, 4 komínová hlava, krycí deska komínu, 5 spalinová cesta,
6
kouřovodu,
komínový 10
plášť,
kouřovod,
7
11
průduch
komínu,
8
sopouch,
spalinové
hrdlo,
12
lokální
13 půdice sopouchu, 14 vymetací otvor, 15 půdice průduchu.
33
9
průduch
spotřebič,
Obr. 4 - vícevrstvý komín, společný pro jedno podlaží, do kterého jsou připojeny samostatným kouřovodem průtokový ohřívač vody a společným kouřovodem dva kotle ústředního vytápění (9, s. 24). Popis k obrázku 4: 1 ústí komínu, 2 komínový plášť, 3 komínová vložka, 4
sopouch,
sopouchu, 10
5 8
kondenzátní
samostatný otevřený jímka,
kouřovod, spotřebič,
11
kontrolní
6
přerušovač 9
tahu,
technologický
otvor,
12
půdice
7
půdice
spotřebič, kontrolního
otvoru, 13 krycí deska komínu, 14 společný komín, 15 půdice sopouchu, 16 průduch kouřovodu, 17 společný kouřovod, 18 ústřední zdroj tepla.
34
Obr.
5
-
příklad
přetlakového
komínu
vedeného
vnitřkem
budovy
od
spotřebiče (9, s. 44) Popis k obrázku 5: 1 ústí komínového průduchu, 2 kryt ústí vzduchového průduchu, 3 komínový průduch, 4 vzduchový průduch, 5 čistící otvor komínového průduchu, 6 čistící otvor vzduchového potrubí, 7 potrubí komínového
průduchu,
8
uchycení
komínové
vložky,
9
čistící
otvor
kouřovodu, 10 průduch pro přívod vzduchu ke spotřebiči, 11 kouřovod, 12 přetlaková uzavírka na odvod kondenzátu, 13 kondenzátní potrubí, 14 kotel, 15 kontrolní otvor, 16 podpěra komínové vložky
35
Z výše uvedených pojmů a definic vyplývá, že uvedená problematika
je
z hlediska
výuky
na
ZŠ
terminologicky
náročná. Pro
účely
naší
práce
didaktickou transformaci a
je
třeba
provést
náročnou
didaktickou analýzu učiva
za
účelem vybrat vhodné, důležité pojmy. J. Stoffa vzdělávání
má
v práci
(26)
v porovnání
k tématu
s ostatními
uvádí:
Technické
druhy
vzdělávání
celou řadu specifických terminologických problémů, k jehož základním problémům patří velká terminologická náročnost.
6.3
Požadavky na požární bezpečnost
Základním z
pravidlem
nehořlavých
je,
že
materiálů.
konstrukce Použití
komínů
hořlavých
musí
být
materiálů
(komínové vložky z plastů) se připouští pro kondenzační kotle se zaručenou nízkou výstupní teplotou spalin a pro mokrý provoz. Požadavky
na
požární
bezpečnost
shrnul
v práci
(8)
P. Hájek následovně: Maximální povolená teplota povrchového pláště
komína
procházejícího
vnitřním
prostorem
nebo
konstrukcí budovy je 52 °C. Dřevěné a jiné hořlavé prvky musí být vzdáleny od vnějšího líce komínu minimálně 50 mm, nebo musí být hořlavý prvek chráněn například obkladem. Mezera mezi komínovým pláštěm a hořlavým prvkem musí být trvale dobře odvětrána. Hořlavé konstrukční prvky zapuštěné do zdiva v blízkosti komínových průduchů (například dřevěné trámy)
musí
být
od
nich
vzdáleny
nejméně
300 mm.
V takovém případě mohou v komínu vzniknout i teploty přes 1 000 °C. K tomuto dochází především v případech spotřebičů na tuhá paliva a to zpravidla při nevhodném provozu, kdy vlivem špatného návrhu komína a kouřovodu nebo při špatné funkci spotřebiče nebo špatné kvalitě paliva se na povrchu komínového průduchu vytvoří vrstva sazí. Při hoření sazí musí těmto extrémně vysokým teplotám konstrukce komínu bez problémů odolat. 36
6.4
Statické požadavky
Shrnutí statických požadavků na komín jsme čerpali z práce (28) P. Velfela, kde autor uvádí: Část komína nad střechou objektu
je
zatížena
povětrnostními zatíženími
například
podmínkami,
počítat
a
a
větrem
proto
je
a
třeba
zajistit
jinými s
jeho
těmito
stabilitu
a horizontální tuhost. Statické posouzení komína by mělo být
provedeno
třeba,
ve
provede
například
statické
se
pomocí
části
vyztužení výztužných
projektu.
průřezu prutů
Pokud
komínového
vložených
je
to
tělesa
do
otvorů
v rozích tvárnic komínového pláště a jejich zainjektování cementovou maltou. S vyšším komínem nad střešní rovinou je spojeno
větší
namáhání
jeho
průřezu
od
působení
větru.
U sklonitých střech je proto výhodné, když je komín umístěn v blízkosti hřebenu, tak je jeho výška co nejmenší.
6.5 Požadavky na funkční spolehlivost a plynotěsnost Spalinová cesta musí být navržena a provedena tak, aby byl zajištěn bezpečný odvod spalin od spotřebiče do volného ovzduší, a to za všech podmínek. Zásadní vliv na konstrukci komína má druh paliva. Proto nelze v současnosti pro nové typy
spotřebičů
tradiční
komíny,
na
kapalná
které
byly
a
plynná
určeny
paliva
pro
pevná
používat paliva,
především dřevo. Zaústění spotřebiče na plynná nebo kapalná paliva do tradičního zděného komínu bez dodatečné úpravy (např. vyvložkováním) je nepřípustné a nebezpečné s ohledem na chemické složení spalin. Kondenzací těchto spalin vzniká agresivní kondenzát (obsahující například kyselinu sírovou) narušující komínová plášť a ohrožující jeho plynotěsnost a spolehlivost (4). Vždy je třeba žákovi zdůraznit požadavek bezpečnosti a nutnost dbát na to, aby se odbornou prací zabýval odborně vzdělaný člověk. 37
7
ROZDĚLENÍ KOMÍNŮ
Při dělení komínových systémů musíme přihlédnout k faktu, že existuje celá řada druhů spotřebičů paliv, které se liší použitým palivem, konstrukčním řešením, přívodem vzduchu a
odvodem
tlakem
spalin,
nebo
ale
i
výstupní
teplotou
přetlakem
v
kouřové
cestě,
spalin,
popř.
pod
stupněm
vlhkosti spalin a dalšími znaky. Dělení komínových systémů je nejednoznačné, rozhodli jsme se pro názornost použít dělení komínů dle ČSN normy a dále dle F. Jiříka (9),toto hledisko se nám jeví jako praktické pro realizaci výuky zamýšleného tématu formou projektové výuky. F. Jiřík v práci (9) uvádí dělení dle: způsobu výroby a montáže, počtu připojovaných spotřebičů paliv, uspořádání komínových
průduchů,
konstrukčního
uspořádání
a odvětrávání komínových vložek.
7.1 Třídění komínů podle normy ĆSN EN 1443 Evropská norma (2), která byla normalizována v září 2004, stanoví
schematickou
klasifikaci
komínů,
umožňující
vytvořit libovolnou kombinaci spojení tepelného spotřebiče a
komína.
parametrů:
Dělí
a
teploty
zkouší spalin
komíny v
podle
sopouchu,
následujících tlaku
spalin,
odolnost proti působení kondenzátu spalin, odolnost vůči korozi u kovových komínů a odolnosti proti vyhoření sazí s údajem o nutné vzdálenosti komínové konstrukce od hořlavých stavebních materiálů. Na
základě
těchto
parametrů
musí
značení
komínu
odpovídat těmto symbolům: Komín EN 1443 – T400 P1 W 1 Gxx EN 1443......Číslo odpovídající normy T 400........Teplotní třída (viz příloha 2) P1...........Tlaková třída N nebo P nebo H (viz příloha 2) W............Třída odolnosti proti působení kondenzátu 1............Třída odolnosti proti korozi 38
Gxx...........Třída odolnosti při vyhoření sazí G nebo O s údajem o vzdálenosti od hořlavých stavebních materiálů Třída odolnosti vůči kondenzátu třídí komíny na: třídu D – pro komíny, které jsou plánovitě provozovány v suchém provozu (suché komíny) třídu W – pro komíny, které jsou plánovitě provozovány v mokrém provozu (mokré komíny) Třída odolnosti proti korozi stanovuje tři stupně podle použitého paliva : 1 – plyn LTO
do
obsahu
síry
0,2 %
a
dřevo
pro
otevřené
topeniště LTO
s
obsahem
větším
než
0,2 %
síry,
dřevo
pro
uzavřené topeniště, uhlí, rašelina Třída odolnosti proti vyhoření sazí třídí komíny do dvou skupin: O – pro komíny bez odolnosti při vyhoření sazí G – pro komíny odolné při vyhoření sazí Současně se uvádí vzdálenost vnějšího povrchu komína od hořlavých stavebních materiálů v milimetrech (například G80 znamená komín odolný při vyhoření sazí, kde povrch komína musí být vzdálený 80 mm od hořlavého stavebního materiálu).
7.2 Třídění komínů podle způsobu výroby a montáže Podle způsobu výroby a montáže se komíny třídí na: systémový komín – komín, který je sestaven s požitím kompenzačních jedním
dílů,
výrobcem,
nakoupených který
systémový komín jako celek,
39
přebírá
nebo
zajištěných
odpovědnost
za
individuální komín – komín, který je sestaven nebo postaven na staveništi s použitím kompenzačních dílů, které mohou pocházet od jednoho nebo více výrobců. Odpovědnost
za komín přebírá ten, kdo individuální
komín postavil, dodatečně vložkovaný komín – individuální komín, kde do stávajícího komína je namontována komínová vložka od jednoho výrobce. Odpovědnost za komín přebírá ten, kdo dodatečně vyvložkoval komín komínovou vložkou.
7.3 Třídění komínů podle počtu připojovaných Podle
počtu
spotřebičů paliv
připojovaných
spotřebičů
se
komíny
dělí
na
(obr. 6): samostatné komíny, které odvádějí spaliny od jednoho spotřebiče z jednoho podlaží samostatným kouřovodem a jedním komínovým průduchem (obr. 6a), společné komíny, které odvádí spaliny jedním komínovým průduchem od více spotřebičů (obr. 6b, 6c). Společné komíny, podle umístění spotřebičů a způsobu jejich připojení se dále dělí na: společné komíny pro jedno podlaží, kterým se odvádí spaliny
společným
kouřovodem
nebo
samostatnými
kouřovody od spotřebičů umístěných v jednom podlaží (obr. 6b), společné připojují
komíny jeden
pro nebo
více více
podlaží nad sebou (obr. 6c).
40
podlaží,
do
spotřebičů
kterých z
se
několika
Obr. 6 – komíny podle počtu připojovaných spotřebičů paliv (9, s. 20). Popis k obrázku 6: a)Samostatné komíny, b)společné komíny pro jedno podlaží, c)společné komíny pro více podlaží.
7.4 Třídění komínů podle uspořádání komínových průduchů Podle
svislého
uspořádání
a
způsobu
vedení
se
komínové
průduchy dělí na: průběžné, pokud jsou všechny komínové průduchy vedeny od nejnižšího podlaží (obr. 7a), podlažní – komíny s průduchy vedenými od připojených spotřebičů z jednotlivých podlaží (obr. 7b), přepažené – se společným sběračem spojujícím neúčinné výšky komínu do společného průduchu. Každý komín je pod
sopouchem
(obr.7c). stavět,
Tyto
setkáme
přepažený komíny se
s
se nimi
vyjímatelným již
nesmí
pouze
ve
uzávěrem
navrhovat staré
ani
domovní
zástavbě, např. při rekonstrukci komínů vložkováním.
41
Obr. 7 – třídění podle uspořádání komínových průduchů (9, s. 21). Popis k obrázku 7: a)Průběžné, b)podlažní, c)přepažené. 1
sopouch,
2
vybírací otvor,
3 průduch,
4
pomocný čistící
otvor,
5 výsuvná uzávěra, 6 komínový jazyk
7.5 Třídění komínů podle konstrukčního uspořádání Podle konstrukčního uspořádání dělíme komíny na: Jednovrstvé, kde komínový plášť tvoří přímo komínový průduch – např. u komínů zděných, vícevrstvé, a dilatačně
u
nichž
je
oddělena
od
komínová pláště
vložka komínu
tepelně např.
u přetlakových komínů potrubí komínového průduchu.
42
7.6 Třídění komínů podle způsobu odvětrávání komínových vložek Podle způsobu odvětrávání komínových vložek se komíny třídí na: komíny se zadním větráním, kde odvětrávání spalin v případě
netěsnosti
přetlakové
nebo
vysokopřetlakové
komínové vložky nebo odstraňování vlhkosti u difúzních komínů je zajištěno odvětranou vzduchovou mezerou mezi komínovou vložkou a pláštěm s větráním v souhlasném směru s proudícími spalinami (souproud) (obr. 8a), komíny se vzduchovým průduchem, kde odvětrávání spalin v případě netěsnosti zajištěno
přetlakové komínové vložky
soustředným
vzduchovým
je
průduchem,
přivádějícím vzduch pro spalování v opačném směru s proudícími spalinami komínovým průduchem (protiproud) (obr. 8b).
Obr.
8
–
způsob
odvětrávání
přetlakových
komínových vložek (2, s. 22) Popis k obrázku 8: a)Komíny se zadním větráním, b)komíny se vzduchovým průduchem.
43
a
vysokopřetlakových
8 ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ KOMÍNŮ S PŘIROZENÝM TAHEM 8.1 Základní požadavky Spalinová cesta musí být navržena a provedena tak, aby za všech a
provozních
místě
podmínek
obvyklých
připojených
povětrnostních
spotřebičů
podmínek
byl
paliv
zajištěn
bezpečný odvod spalin komínem nebo svislým kouřovodem ve funkci
komína
volného a
nad
ovzduší
nebyly
střechu
tak,
budovy
aby
překročeny
a
jejich
nenastalo
přípustné
rozptyl
do
jejich
hromadění
koncentrace
škodlivin
v ovzduší ani v nejbližším okolí. Musí být také zajištěna požární bezpečnost všech prostorů, kterými spalinová cesta prochází.
Spalinová
cesta
nesmí
snižovat
účinnost
spotřebičů (2).
8.2 Materiál komínů Komíny se navrhují z materiálů: nehořlavých,
popřípadě
hořlavých
pro
spotřebiče
se
zaručenou nízkou výstupní teplotou spalin a pro mokrý provoz, s
nasákavostí
konstrukce
nejvýše
komínu,
20 %
kromě
měrné
tepelně
hmotnosti
–
celá
izolační
vrstvy.
Komínové vložky nejvýše 12 %, odolných proti mrazu – část konstrukce přímo vystavené atmosferickým vlivům a komín v půdním prostoru, odolných proti účinkům spalin a jejich kondenzátům (u
konstrukce
vystavené
účinku
spalin
–
především
komínový průduch s odolností proti působení kondenzátu a teplot a proti možnosti vznícení sazí)(2). Odtud
plyne
možnost
uplatnění
dosavadních
znalostí
žáka o technických materiálech a jejich vlastnostech.
44
8.3 Komínové průduchy Komínové neměnný
průduchy průřez.
musí
mít
Navrhují
v
se
celém
úseku
zpravidla
účinné
svislé
a
výšky přímé.
V případě nutnosti lze průduch odklopit o maximálně 15° od svislice (2). Při modernizaci stávajících komínů lze připustit úhel až 30°. Šikmý úsek průduchu nesmí být v úrovni stropní konstrukce
ani
v
místě
sopouchu.
Průduchy
ve
sdruženém
komíně mohou být odkláněny pouze jedním směrem (2). Průřez
komínového
průduchu
může
být
kruhový
(nejvýhodnější), čtvercový, obdélníkový, oválný a podobně. Nejmenší dovolený rozměr světlého průřezu průchodu komína s přirozeným tahem je: 100 mm pro plynná paliva, 110 mm pro kapalná paliva, 120 mm pro tuhá paliva (při ploše průchodu minimálně 0,015
m²),
nebo
jednovrstvý
zděný
140
mm
komín
má
u
kruhového
minimální
průduchu,
rozměr
(0,15
x 0,15) m (2). F. Jiřík
uvádí
v práci
(9),
že
přednostně
se
mají
navrhovat komíny průběžné, pouze ve výjimečných případech lze použít komíny podlažní. Komíny se společným sběračem se v současnosti navrhovat nesmějí.
8.4 Sopouchy Sopouch
je
část
komína,
která
propojuje
spotřebič
a komínový průduch, do kterého jsou odváděny spaliny, které jsou produkovány spotřebičem. Problematiku
sopouchů
uvádí
v práci
(8)
P. Hájek.
Sopouchy mají být co nejkratší a přímé. Průřez sopouchu musí být menší než průřez komínového průduchu. V případě, že do jednoho průduchu ústí více sopouchů, je minimální svislá vzdálenost mezi nimi:
45
300 mm pro vodorovný úhel mezi sopouchy menší než 90°, 600 mm pro vodorovný úhel mezi sopouchy větší než 90°. Žák si může formou pozorování v různých domácnostech toto tvrzení potvrdit, a tak se zvolené technické téma může uplatnit v praktickém životě.
8.5 Komínový plášť Komínový plášť tvoří vnější část konstrukce komína s funkcí nosnou, která přichází do styku s přilehlým nebo vnějším okolím. Komínový plášť může být opatřený opláštěním, které např. v případě požáru vede ke zvýšení bezpečnosti nebo může zvýšit tepelný odpor komína. Komínový plášť lze také opatřit obkladem. Materiál pláště komínu může být zhotoven jako: zděný, z keramických tvarovek, z prefabrikovaných dílů, z plechových trub. F. Jiřík v práci (9) uvádí, že: „Komín procházející vnitřním prostorem nebo konstrukcí budovy má být navržený tak, aby při běžném provozu připojeného spotřebiče paliv nebyla
povrchová
teplota
pláště
vyšší
než
52 °C.“
(9, s. 30). U venkovních komínů platí tato podmínka do výšky 2,5 m nad terénem (8). Opět
nacházíme
prostor
pro
žákovo
zapojení
ve
výuce
ohledně použitelných materiálů.
8.6 Vyústění komínu V práci
(9)
F. Jiříka
nacházíme
takovýto
popis
vyústění komínu: Je třeba vystavět komín tak vysoko nad nejbližší okolí, aby neznečišťoval a nenarušoval životní prostředí nebo neobtěžoval
okolí spalinami. Při provozu
46
komínu má být vyloučen rušivý vliv okolních objektů na funkci komína. Dále
autor
bezpečnosti
je
k bezpečnosti na
ústí
komína
dodává:
Pro
zvýšení
montován
lapač
jisker,
jestliže lze předpokládat jejich úlet z komína (např. při topení
dřevem),
které
by
mohly
způsobit
požár
v okolí.
Lapač jisker musí být přístupný pro čištění a kontrolu.
8.7 Otvory v komíně F. Jiřík v práci (9) vymezuje umístění otvorů v komínovém průduchu. Mohou to být pouze tyto otvory: sopouchy pro připojení kouřovodů, které mají být co nejkratší a přímé. Nesmějí mít větší průřez než je velikost komínového průduchu. Vzájemná vzdálenost mezi sopouchy musí být nejméně 300 mm, pokud je úhel mezi sopouchy menší než 90°, jinak musí být nejméně 600 mm, vybírací
otvory
paliva.
Zřizují
u
komínů
se
v
pro
spotřebiče
půdici
na
komínových
tuhá
průduchů,
obvykle v suterénu budovy, a mají velikost (120 x 180) mm. Vybírací otvory nesmějí být v místnostech, kde
se
manipuluje
s
hořlavinami
nebo
v
bytových
prostorech. Podlaha kolem vybíracích otvorů musí být nehořlavá
nejméně
do
vzdálenosti
600 mm.
Vybírací
otvory musí být uzavřeny těsnými dvojitými betonovými nebo kovovými dvířky, vymetací
otvory
určené
pro
vymetaní
komínových
průduchů na tuhá paliva se zřizují v půdním prostoru budovy z
není-li
komínové
přístup
lávky
nebo
k z
ústí otvoru
komínových ve
průduchů
střeše
komínu.
Prostor s vymetacím otvorem musí být dobře přístupný (minimální
přístupová
výška
1,7 m)
a
osvětlený.
Vymetací otvor má mít velikost nejméně (120 x 180) mm a jeho výška nad podlahou půdy má být (0,6 až 1,2) m. Podlaha u vymetacích otvorů musí být nehořlavá, 47
Obr. 9 – vymetací otvor a přístupová cesta (9, s. 32).
kontrolní otvory
jsou
určeny pro kontrolu
vícevrstvých komínů pro
průduchů
odvod spalin spotřebičů
na
kapalná a plynná paliva a pro kontrolu kondenzátních jímek. Mohou mít kruhový průřez velikosti komínového průduchu nejméně
do
světlosti
200 mm.
200 mm,
Umísťují
se
u
větších
například
rozměrů
v
půdním
prostoru jako vymetací otvory. Pro lepší názornost uvádíme zmiňované na obr. 9.
8.8 Hořlavé konstrukce v okolí komínu V ČSN (2) je stanoveno, že teplota hořlavých stavebních materiálů
nacházejících
se
u
komína
smí
při
teplotě
prostředí 20 °C dosáhnout maximálně 85 °C. To znamená, že například
komínová
kondenzačních
kotlů
vložka s
nejvyšší 48
odvádějící teplotou
spaliny 80 °C
může
od být
upevněná těsně na dřevěném obložení bytu. U komínů odolných proti vyhoření sazí se tato vzdálenost prokazuje zkouškou při zkušební teplotě 1 000 °C, která je udržovaná po dobu 30 U
minut
a
teplota
systémových
smí
komínů
se
dosáhnout minimální
maximálně
100 °C.
vzdálenosti
stanoví
zkouškou, u individuálních a vyvložkovaných komínů se tyto vzdálenosti obvykle stanoví výpočtem. Všechny nosné dřevěné konstrukce musí být vzdáleny od líce omítnutého nebo řádně vyspárovaného konstrukce nejméně Dřevěné
(dřevěné
10 mm,
nehořlavým
komínového
obložení)
přičemž
materiálem
trámy
zdiva
nejméně
musí
tato
ukládané
do
být
mezera
(lignát,
50 mm. ve
musí
komínového
vzdálenosti
být
sádrokarton
Nosné
a
zdiva
vyplněna podobně). musí
být
ukládány tak, jak ukazuje obrázek č. 10.
Obr. 10 – dřevěné konstrukce u komínu (9, s. 35)
8.9 Výpočet komínů Tah komínu je obecně založen na způsobu vytlačování lehčího sloupce
spalin
sloupcem
těžšího
studeného
vzduchu
na
principu spojených nádob. Výpočet komínu s přirozeným tahem je
založen
tlaku
na
ovzduší
fyzikálním a
tlaku
jevu spalin,
o
rozdílu které
atmosferického
proudí
komínem.
Velikost tohoto rozdílu je ve skutečnosti dána rozdílem hustoty
chladnějšího
vzduchu
a
hustoty
teplých
spalin.
Tento rozdíl je patrný především v zimě, kdy je hustota vzduchu
nejvyšší
a
od
spotřebičů
jsou
odváděny
co
nejteplejší spaliny. Z tohoto rozdílu lze získat nejvyšší 49
tah komínu. Naopak při teplém venkovním vzduchu v létě a při nízké teplotě spalin je tah komínu nízký. Podle parametrů spotřebiče by měl být posuzován takový případ, kdy vychází komínový tah nejnižší. Z výše
uvedeného
vyplývá,
že
tato
problematika
je
složitá, uvádíme ji pro ilustraci. Je využitelná např. jako materiál
pro
dokreslení
náročnosti
vybraných
povolání
prezentovaných v projektu. Uvedený text dále dokresluje, jak složitým procesem je didaktická
transformace,
systém z oblasti techniky
má-li
být
uvedený
poznatkový
transformován do podoby učiva
přiměřeného věkovým a individuálním zvláštnostem žáků na ZŠ.
50
9
PŘÍPADOVÁ STUDIE
Praktická
část
práce
tvoří
poznatkovou
bázi
o
zvoleném
technickém objektu. Jde o poznatkový systém ryze odborného charakteru, který je úzce profesně zaměřen. Nyní je třeba provést
náročnou
didaktickou
základě
uvedené
poznatkové
způsobem
transformaci, báze
mohli
abychom
na
odpovídajícím
vymezit učivo (obsah vzdělávání zpracovaný do
podoby odpovídající individuálním a věkovým zvláštnostem žáků) a následně zvolili vhodné pojetí realizace výukového procesu. Pro realizaci výuky tématu „komín“ volíme projektovou metodu
výuky.
chování
žáka
bohatých
Předpokladem v rámci
mentálních
dosažení
realizace
struktur
žádoucího
projektu
(schémat,
je
cílového vytvoření
pracovních
listů
atd.). Ke zjištění odpovědi na učitelovu otázku: Co o daném tématu žáci vědí, by učitel mohl zvolit např. otázku se zněním: Napište na tabuli vše, co vás napadne, když řeknu výraz komín, co o tomto tématu víte? Vstupy - žáci: aby byli žáci schopni vytvořit pojmovou mapu, která je uvedena na obr. 11, vyžaduje to od žáků orientaci
v základních
uživatelských
dovednostech
v různých oborech lidské činnosti. Dále je nutná znalost techniky v jejich různých podobách a širších souvislostech. Tyto
předpoklady
pro
vzdělávací
oblasti
informací
z oblasti
žákův
rozvoj
nacházíme
Člověk a svět práce. tematických
Z
celků
v koncepci konkrétních
s názvem
Práce
s technickými materiály, Design a konstruování, Provoz a údržba
domácnosti,
Svět
práce
vyplynou
důležité
pojmy,
kterými bychom se mohli zabývat. Učitel
v realizační
fázi,
při
vlastním
brainstormingu
otázkami žáka dále „navádí“ k tomu, aby si uvědomil to, co je v pojmové mapě důležité a popř. v závěru sám učitel doplní chybějící části pojmové mapy dle obr. 11.
51
Uvedený soubor didaktických materiálů musí vystihovat vnitřní vztahy v učivu, je třeba se zaměřit zvláště na: nalezení základních pojmů a vztahů mezi nimi, postižení podobností a rozdílů mezi jevy apod. Pro
analýzu
činností
učitele,
které
je
v jednotlivých fázích procesu výuky jsme
realizována
pro účel této
práce použili v kapitole 1.3.2 členění na: fázi přípravy výuky, fázi realizační, fázi hodnocení realizované výuky. V následujícím textu budeme popisovat jednotlivé fáze procesu
výuky
v rámci
didaktické
analýzy
zvoleného
technického objektu „komín“. Ve
fázi
přípravy
výuky
učitel
provádí
didaktickou
analýzu učiva , vymezuje cíle, volí metody výuky, vybírá pomůcky, vytváří didaktické výukové materiály. Pro
fungování
pedagogického
procesu
je
nezbytné
stanovení vyučovacích cílů. Hlavní cíl: Žák
zná
technické,
ekonomické,
environmentální,
profesní, ekologické, bezpečnostní a další souvislosti týkající se tavby či rekonstrukce komínu, žák chápe a využívá souvislosti plynoucí z ostatních vyučovacích předmětů. Dílčí cíle: žák z a
umí
vyjmenovat
jednoho z
nebo
komínového
části
komínu.(Komín
z
více
pláště
s
komínových příslušnými
se
skládá
průduchů vybíracími
a vymetacími otvory a se sopouchy pro zaústění topných spotřebičů), žák
umí
(s užitím
materiálu
stavební
materiály
vhodné 52
viz na
kap. stavbu,
8) vymezit případně
rekonstrukci komínu, žák umí(s užitím materiálu viz. kap. 5 – 8) rozhodnout o
typu
komínu
vzhledem
k budoucímu
využívání
(na tuhá, kapalná, plynná paliva), žák umí vyjmenovat profese, které se zabývají zvoleným technickým tématem, umí tyto profese charakterizovat, žák si na základě předloženého finančního rozpočtu na stavbu, případně rekonstrukci vybere vhodnou variantu, žák
chápe
širší
souvislosti
ekonomické,
environmentální, aj.), žák
se
orientuje
v
otázkách
bezpečnosti
a
ochrany
zdraví při práci. Dalším dílčím krokem učitele OTP ve fázi přípravy na výuku je po stanovení cílů výuky volba vhodných vyučovacích metod
a
prostředků,
které
vedou
k
dosažení
žádoucího
cílového chování žáka. Tyto metody a prostředky jsme uvedli v tabulce č. Tabulka č. 3 – metody a prostředky didaktické analýzy
METODY
PROSTŘEDKY
1)Pojmové mapování
Učitel: připravená pojmová mapa
(diagnostika prekonceptů) Úkol: napište během 3 minut na k tématu komín
volný napadne
papír
cokoliv,
co
v souvislosti
vás
s pojmem
„komín“ . Učitel
žáky
vyvolává
,
žáci
zapisují své pojmy na tabuli Učitel případně koriguje situaci a pokud se neobjeví pojmy z jeho pojmové další
53
mapy, výuky
které
jsou
klíčové,
pro klade
doplňující otázky: Kde jste se ve svém okolí setkali s komínem? Co potřebujeme k tomu, abychom mohli začít realizovat stavbu případně rekonstrukci? Jak doma získáváte teplo? Z čeho je komín postavený? Můžeme
na
stavbu
komínu
použít cokoliv? Můžeme
topit
vším
„co
hoří“,? Proč nesmíme do kotle dávat ke
spálení
odpadky,
plastové láhve atd.,? Kdo nám řekne, jaký komín budeme potřebovat, kdo jej postaví?
2)Sestavení pojmové mapy
Učitel
s žáky
pojmech
na
diskutuje
tabuli,
a
o
jejich
souvislostech s cílem postihnout vazby
mezi
pojmy.
Cílem
je
sestavit se žáky pojmovou mapu, kterou učitel připravil ve fázi přípravy.
3)Výklad – komín funkce komínu
Folie (zpětný projektor) PowerPointová prezentace
materiály pro stavbu komínu
54
4)Technický
experiment
s prvky problémové výuky Téma: Učitel
komínový tah Jako
žákům
předvede
let
„balonku štěstí“ a žádá žáky o
užití vysvětlení pozorovaného technického experimentu jevu.(Teplý vzduch je teplejší ve výuce OTP můžeme uvést než studený, proto balonek chování
příklad
teplého
vzduchu s teplým vzduchem stoupá v komíně a tzv. komínový vzhůru.) Následně učitel vhodně tah. Žák by se při volenými otázkami navede žáky seznamování
s tímto k vysvětlení naučil tahu.
dílčím
tématem
využít
přednášené
vzniku
komínového
učivo
v praktické ukázce. vhodnost
použití
materiálů Dalším příkladem užití technického ve
výuce
experimentu Různé druhy materiálů, např: cihla, papír, plech, OTP můžeme dřevo,
čerpat z oblasti stavební keramika, beton, šamot materiály. Žák by mohl na vybraných
technických
materiálech
(viz příloha 4)
provést
zkoušku
vhodnosti
předkládaného
materiálu
na stavbu komínu. Zkouška by
se
týkala
hořlavosti,
např.
pevnosti,
odolnosti vůči vodě apod.
55
5)Problémová výuka
Námětové
listy
zápisů Práce
s ceníkem
Výběr
varianty
dostavby
a
nový
pro
realizaci
z pozorování,
porovnání
a
o
zvoleného
realizaci
pro
rozhodnutí techn.
objektu (viz příloha 3)
komín Výběr
varianty
dostavby
a
nový
komín
Ve
fázi
přípravy
na
výuku
může
učitel
využít
při
pojmové analýze učiva metodu pojmového mapování. Výslednou pojmovou mapu, pro téma „komín“ zachycuje obr. 11. Vedle
toho,
že
pojmová
mapa
vystihuje
relace
mezi
důležitými pojmy, může ji učitel využít v procesu výuky, ve fázi realizační, při diagnostice prekonceptů.
56
Obr. 11 – pojmová mapa učiva komínu ve fázi přípravy učitele (k diagnostice prekonceptu k tématu „komín“
Pomocné otázky ve fázi přípravy učitele týkající se větví a tématu „komín“ pojmové mapy obr. 11: Úvodní otázka na téma pojmové mapy: Kde jste se ve svém okolí setkali s komínem? Větev 1 finance: Co potřebujeme k tomu, abychom mohli začít realizovat stavbu případně rekonstrukci? Tuto
větev
postupných
jsme
zvolili
kroků,
které
jako by
si
první žák
z důvodu měl
setřídění
uvědomit
před
začátkem jakékoli stavby, rekonstrukce atd. Máme na mysli 57
obecně přímo fakt, že je třeba „mít za co“,(umět porovnat odborně sestavený finanční rozpočet), a poté teprve řešit ostatní aspekty stavby, rekonstrukce. Větev
2 vytápění: Jak doma získáváte teplo?
Z konkrétních odpovědí žáka bychom dospěli k tématu komín. Větev 3 části komína: Víte, z čeho se komín skládá, znáte jeho části? Větev 4 stavební materiály: Z čeho
je
komín
postavený,
jaké
materiály
se
používají? Větev 5 profese: Kdo nám řekne, jaký komín budeme potřebovat, kdo jej postaví? Větev 6 bezpečnost: Můžeme na stavbu komínu použít cokoliv? Můžeme topit vším „co hoří“? Větev 7 ekologie: Proč
nesmíme
do
kotle
dávat
ke
spálení
odpadky,
plastové láhve atd.? Jaké jsou ekologické způsoby vytápění? Za oblasti:
zásadní
s pojmové
finance,
mapy
vytápění,
na
obr.
části
11
považujeme
komína,
stavební
materiály, profese, bezpečnost, ekologie. Tyto oblasti je možno
začlenit
do
přípravy
učitele
na
další
zpracování
zvoleného učiva. Výklad
doplněný
nákresem
pojmové
mapy
může
reprezentovat např. pojmová mapa na obrázku č. 12 a 13, kterou učitel OTP vytvoří na tabuli společně se žáky pro řešení otázky, zda je vhodnější přistavovat nový komín, nebo zda je lepší provést rekonstrukci. Žáci dostanou úkol: Máte starší objekt ve kterém se
58
doposud topilo v kamnech dřevem. Nyní potřebujete přejít na plyn a stávající komín nevyhovuje. Zjistěte, co vše je třeba vykonat. Jaké profese při tom budete potřebovat? Odhadněte cenu (použijte ceník – viz příloha 3) Musíte mít k takové stavební činnosti povolení? Na čem závisí, jak má být komín vysoký? Musí komín před připojením topidla někdo zkontrolovat? Z jakého materiálu se běžně komíny stavějí? (použijte katalogový list – viz příloha 4) Je jednodušší zhotovit nový komín nebo rekonstruovat starý komín? Která stavba je rychlejší? Při
řešení
těchto
úkolů
žáci
pracují
ve
skupinách, užívají k tomu připravené pracovní texty, učitel jim v případě potřeby poskytne pomoc. Při
rozhodování
otázky
přístavba/oprava
použity pojmové mapy obr. 12 a obr. 13.
Obr. 12 – pojmová mapa učiva nový komín
59
budou
Obr. 13 – pojmová mapa učiva
komín - přístavba / rekonstrukce
Při hledání odpovědi na otázku, zda je lépe postavit nový komín
nebo
provést
rekonstrukci
bychom
se
žáky
pravděpodobně došli k závěru, že vždy záleží na konkrétní situaci a je možno na danou problematiku nahlížet více způsoby.
V praktickém
životě
by
měl
žák
umět
setřídit
priority a dle těchto se rozhodnout. V závěrečné, hodnotící
fázi
procesu
výuky
se
učitel
zamýšlí nad tím, zda všechny tři základní složky didaktické analýzy
(pojmová
mezipředmětových v jaké
míře
analýza, vztahů)
se
povedlo
operační
byly ve
vzdělávacímu cíli.
60
analýza
provedeny výuce
a
úspěšně
dospět
analýza a
také
k vytyčenému
ZÁVĚR Stanoveným cílem práce je analýza možností zařazení výuky o tématu komín jako příkladu technického objektu do výuky OTP
na
ZŠ.
Výstupem
práce
shrnutí důležitých faktorů
v rovině
teoretické
je
jak
ovlivňujících proces výuky OTP
na ZŠ, tak analýza možnosti začlenění výuky o tématu komín do
OTP
na
ZŠ.
Při
této
činnosti
jsme
se
opírali
o
kutikulární dokumenty (RVP ZV, vzdělávací oblastí Člověk a svět práce). V aplikační části této práce jsme zpracovali přehled problematiky o tématu komín, jako podklad pro didaktickou transformaci do podoby odpovídající individuálním a věkovým zvláštnostem
žáků
ZŠ.
Dále
jsme
se
věnovali
analýze
činností učitele v jednotlivých fázích výukového procesu. Vymezili jsme cíle výukového procesu, metody a prostředky. Následně jsme zvolili vhodné pojetí realizace výukového procesu. Po dokončení práce mohu sdělit, že se jedná o velice obsáhlé a rozmanité téma, ve kterém nacházíme prostor pro neustálé
doplňování
a
rozšiřování
o
další
poznatky
a předpokládáme, že zvolené technické téma by žáka ZŠ mohlo zaujmout pro svoji aktuálnost i historické souvislosti. Možnost zařazení výuky o zvoleném technickém objektu komín do výuky OTP na ZŠ vnímáme jako reálnou a postupnými dílčími kroky se autorce povedlo dospět u k cíli vytyčenému v úvodu práce.
61
LITERATURA 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
13 14
15 16
A
ZDROJE
Černá kuchyně. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001[cit. 2012-06-12]. Dostupné z WWW:
. ČSN EN 1443. Komíny: Všeobecné požadavky. Praha: Český normalizační institut, 2004. ČSN 73 4201. Komíny a kouřovady: Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv. Praha: Český normalizační institut, 2010. Firemní katalog Keramika Letovice.[online]. 2012 [cit. 2012-03-03]. Dostupné z WWW:
. Firemní katalog Schiedel.[online]. 2012 [cit. 201203-03]. Dostupné z WWW:
. GRECMANOVÁ, H., D. HOLOUŠOVÁ a E. URBANOVSKÁ. Obecná pedagogika I. dotisk. Olomouc: Hanex, 1999, 231 s. ISBN 80-857-8320-7. GRECMANOVÁ, H., D. HOLOUŠOVÁ, E. URBANOVSKÁ, A. BŮŽEK Obecná pedagogika II. dotisk 1.vyd. Olomouc: Hanex, 2000, 192 s. ISBN 80-857-8324-X. HÁJEK, P. Pozemní stavitelství pro 1. ročník SPŠ stavebních. Vyd. 6., přeprac. Praha: Sobotáles, 2005, 166 s. ISBN 80-868-1712-1. JIŘÍK, F. Komíny. 3., přeprac. vyd. Praha: Grada, 2009, 128 s. ISBN 978-80-247-2823-0. KALHOUS, Z. a O. OBST. Školní didaktika. Vyd. 1. Praha: Portál, 2002, 447 s. ISBN 80-717-8253-X. Komín. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2012-12-30]. Dostupné z:WWW
. KROPÁČ, J. Teoretické základy technických předmětů I. [online]. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2012 [cit. 2012-04-12]. Dostupné z: http://unifor.upol.cz/pedagogicka/index.php?pageid=500 2&id_dbound=270 KROPÁČ, J. a J. KROPÁČOVÁ. Didaktická transformace pro technické předměty. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2006, 104 s. ISBN 80-244-1431-7. KROPÁČ, J., Z. KUBÍČEK, M. CHRÁSKA a M. HAVELKA. Didaktika technických předmětů: vybrané kapitoly. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2004, 223 s. Ediční řada Skripta. ISBN 80-244-0848-1. LOKŠOVÁ, I. a J. LOKŠA. Tvořivé vyučování. Vyd. 1. Praha: Grada, 2003, 208 s. ISBN 80-247-0374-2. MAŇÁK, J. a V. ŠVEC. Výukové metody. Brno: Paido, 2003, 219 s. ISBN 80-731-5039-5. 62
17 18 19
20
21 22
23
24
25 26 27
28
NEUMANN, Dietrich. Stavební konstrukce II. 1. české vyd. Bratislava: Jaga, 2006, 499 s. ISBN 80-807-60411. NESTLE, H. Moderní stavitelství pro školu i praxi. Vyd.1. Praha: Europa- Sobotáles, 2005, 607 s. ISBN 80867-0611-7. OBST, O. Didaktika sekundárního vzdělávání. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2006, 195 s. Texty k distančnímu vzdělávání v rámci kombinovaného studia. ISBN 80-244-1360-4. OBST, O. Manažerské minimum pro učitele. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2006, 121 s. Texty k distančnímu vzdělávání v rámci kombinovaného studia. ISBN 80-244-1359-0. PETLÁK, E. Všeobecná didaktika. 2. vyd. Bratislava: Iris, c2004, 311 s. ISBN 8089018645. PODLAHOVÁ, L. Učitel sekundární školy: studijní opora. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2007, 2 sv. (109, 136 s.). Texty k distančnímu vzdělávání v rámci kombinovaného studia. ISBN 978-80244-1829-22. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. [online]. Praha: Výzkumný ústav pedagogický v Praze, 2007. 126 s. [cit. 2012-01-11]. Dostupné z WWW:. SKALKOVÁ, J. Obecná didaktika: vyučovací proces, učivo a jeho výběr, metody, organizační formy vyučování. 2., rozš. a aktualiz. vyd., [V nakl. Grada] vyd. 1. Praha: Grada, 2007, 322 s. ISBN 978-80-247-1821-7. STÁREK, Z. Stavíme dům: průvodce stavebníka od základů až po hrubou stavbu domu. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2009, 200 s. ISBN 978-80-251-2198-6. STOFFA, J. Terminológia v technickej výchově. 2., opr. a dopln. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2000, 161 s. ISBN 80-244-0139-8. VALIŠOVÁ, A. a H. KASÍKOVÁ. Pedagogika pro učitele: podoby vyučování a třídní management, osobnost učitele a jeho autorita, inovace ve výuce, klíčové kompetence ve vzdělávání, práce s informačními prameny, pedagogická diagnostika. 2. rozš. a aktualiz. vyd. Praha: Grada, c2011, 456 s. ISBN 978-80-247-3357-9. VELFEL, P. Rodinný dům podle představ: [od projektu k realizaci]. 1. vyd. Hradec Králové: Paradise Studio, 2008, 188 s. ISBN 978-80-254-2220-5.
63
SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 hierarchie cílů z hlediska obecnosti
14
Obr. 2 hlavní prvky procesu výuky
15
Obr. 3 jednovrstvý, samostatný komín
32
Obr. 4 vícevrstvý komín
33
Obr. 5 příklad přetlakového komínu
34
Obr. 6 komíny podle počtu připojovaných spotřebičů paliv 40 Obr. 7 třídění podle uspořádání komínových průduchů
41
Obr. 8 způsob odvětrávání komínových vložek
42
Obr. 9 vymetací otvor a přístupová cesta
47
Obr.10 dřevěné konstrukce u komínu
48
Obr.11 pojmová mapa učiva komín
53
Obr.12 pojmová mapa učiva nový komín
54
Obr.13 pojmová mapa učiva starý komín
54
64
SEZNAM PŘÍLOH PŘÍLOHA 1
termíny a definice
PŘÍLOHA 2
tabulka č. 1 - teplotní třídy tabulka č. 2 - třídy plynotěsnosti
PŘÍLOHA 3
CIKO komíny – ceník 2012
PŘÍLOHA 4
SCHIEDEL – katalog komínů
65
PŘÍLOHA 1 Termíny a definice: Spalinová cesta je souhrnné označení pro vedení spalin od
spalinového
hrdla
spotřebiče
paliv
do
volného
ovzduší. Spalinová cesta je obvykle tvořena průduchem kouřovodu, sopouchem a komínovým průduchem, popřípadě komínovým nástavcem. Průduch
je
dutina
v
konstrukci
komínu,
kouřovodu
a komínové vložky určená k odvodu spalin do volného ovzduší
(spaliny
jsou
látky
vznikající
při
hoření
paliv – plynné, kapalné nebo pevné částice, Kouřovod je konstrukční díl (nebo díly) určený pro spojení
mezi
spalinovým
hrdlem
spotřebiče
paliv
a sopouchem. Samostatným kouřovodem se připojuje pouze jeden spotřebič na spalinovou cestu, do společného kouřovodu může být připojeno více spotřebičů. Svislý kouřovod s funkcí komína osazený na spalinovém hrdle je určen k odvodu spalin do volného ovzduší. Komín je jednovrstvá nebo vícevrstvá, zpravidla svislá konstrukce, s jedním nebo více průduchy. Její část od sopouchu po ústí komína je určená pro odvod spalin a část od sopouchu po půdici je určená pro jímání kondenzátu nebo tuhých částí spalin. Komínový
plášť
je
vnější
část
konstrukce
komína
s funkcí nosnou, která přichází do styku s přilehlým nebo
vnějším
okolím
nebo
se
nachází
pod
vnějším
obkladem či opláštěním. Přetlakový komín (obr. 3)
je komín, při jehož provozu
je tlak v komínovém průduchu vyšší, než vně komínového průduchu. Vzduchový průduch (obr. 3) je dutina mezi komínovým průduchem
a
pláštěm
spalovací
vzduch
ke
komínu,
kterou
spotřebiči,
nebo
se
přivádí
se
v případě jejich proniknutí netěsností průduchu.
odvádí
Jednovrstvý komín
je komín, jehož konstrukci tvoří
komínový plášť, komínový blok nebo komínová vložka. Vícevrstvý komín je komín, jehož konstrukce se skládá z komínové vložky a alespoň jedné další vrstvy. Komínová vložka je konstrukční prvek komína složený ze stavebních
dílů,
jehož
vnitřní
povrch
přichází
do
styku se zplodinami. Půdice
je
sběrače
v
nejnižší komíně
místo
nebo
průduchu
otvoru
nebo
společného
(vybírací,
vymetací,
sopouch) v komínovém plášti a komínové vložce. Sopouch je otvor v komínovém plášti a komínové vložce, sloužící k propojení průduchu kouřovodu s průduchem komínu. Kontrolní otvor je otvor v komínovém plášti a komínové vložce nebo kouřovodu určený ke kontrole popř. Čištění komínového
průduchu,
kondenzátní
jímky
a
průduchu
kouřovodu u spotřebičů na plynná paliva. Vybírací otvor je otvor v komínovém plášti popřípadě i v komínové vložce, sloužící k vybírání tuhých částí zplodin z půdice komínového průduchu spotřebičů na tuhá a kapalná paliva. Vymetací otvor je otvor v komínovém plášti popřípadě i
v
komínové
a
kontrole
vložce,
komínového
sloužící průduchu
k
vymetání,
spotřebičů
čištění na
tuhá
a kapalná paliva z půdního prostoru nebo střechy. Kondenzátní
jímka
je
vodotěsný
prostor
v
půdici
komínového průduchu, určený pro jímání kondenzátu ze spalin. Účinná výška průduchu komínu je svislá vzdálenost od osy sopouchu po ústí průduchu komínu. Neúčinná výška průduchu komínu je svislá vzdálenost od osy sopouchu k půdici průduchu nebo kondenzátní jímky. Odkazujeme se na vyobrazení uvedená ve vlastním textu práce
PŘÍLOHA 2 Tabulka č.1 - teplotní třídy (9, s. 18)
Teplotní třída
Jmenovitá provozní teplota (°C)
T 080
≤ 080
T 100
≤ 100
T 120
≤ 120
T 140
≤ 140
T 160
≤ 160
T 200
≤ 200
T 250
≤ 250
Tabulka č. 2 – třídy plynotěsnosti (9, s. 18)
Třída
Únik
Zkušební tlak (Pa)
(l.s-¹.m-²)
N1
2,0
40 pro komíny s přirozeným tahem
N2
3,0
20 pro komíny s přirozeným tahem
P1
0,006
200 pro přetlakové komíny
P2
0,120
200 pro přetlakové komíny
H1
0,006
5000 pro vysokopřetlaké komíny
H2
0,120
5000 pro vysokopřetlaké komíny
ANOTACE Jméno a příjmení: Katedra: Vedoucí práce: Rok obhajoby: Název práce:
Kateřina Dosedělová Katedra technické a informační výchovy Mgr. Martin Havelka, Ph.D. 2012
Název v angličtině:
Case Study of Chimney Extension in Existing Building
Anotace práce:
Rozsah práce:
Bakalářská práce je zaměřená na analýzu možnosti začlenění zvoleného technického tématu komín do výuky obecně technického předmětu na základní škole. Výstupem práce v rovině teoretické je shrnutí důležitých faktorů ovlivňujících proces výuky OTP na ZŠ a analýza možnosti začlenění výuky o tématu komín do OTP na ZŠ. V aplikační části byl zpracován přehled problematiky o tématu komín, jako podklad pro didaktickou transformaci do podoby učiva OTP ZŠ a návrh pojetí vlastní výuky zvoleného tématu. Výuka, technika, technické vzdělávání, rámcový vzdělávací program, Člověk a svět práce, komín, plánování výukového procesu, projektová metoda výuky, brainstorming, pojmová mapa. This bachelor thesis aims at analyzing the possibility of integrating a chosen technical topic of chimney into teaching the general technical subject at basic schools. In the theoretical part the outcome is summarizing important factors influencing the process of teaching the general technical subject at basic schools and analyzing the possibility to integrate teaching the topic of chimney into the general technical subject at basic schools. In the practical part the overview of the problems of the topic of chimney was presented, forming a basis for didactic transformation into the curriculum of the general technical subject at basic schools and suggestion of concept of one’s own teaching of the selected topic. Teaching, technology, technical education, framework education programme, Man and the world of work, chimney, planning the teaching process, project teaching method, brainstorming, mind map. PŘÍLOHA 1 termíny a definice PŘÍLOHA 2 tabulka č.1, tabulka č.2 PŘÍLOHA 3 CIKO komíny – ceník 2012 PŘÍLOHA 4 SCHIEDEL – katalog komínů 65 stran
Jazyk práce:
český
Klíčová slova:
Anotace v angličtině:
Klíčová slova v angličtině:
Přílohy vázané v práci:
Případová studie přístavby komínu ve stávajícím objektu
