KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled Petr Hájek, Ctislav Fiala Praha 2011 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

2 KPKP OBVODOVÉ PLÁŠTĚ BUDOV Petr Hájek Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

3 OBVODOVÉ STĚNY jednovrstvé obvodové zdivo zdivo z vrstvených tvárnic vrstvené obvodové konstrukce kontaktní k plášť skládaný (sendvičový) plášť bez vzduchové mezery skládaný plášť s provětrávanou vzduchovou mezerou lehké obvodové pláště kostrové systémy y lehké obvodové panely skleněné stěny

4 Rizika jednovrstvého zdiva

5 Rizika jednovrstvého zdiva

6 Rizika jednovrstvého zdiva povrchová kondenzace obytná místnost koupelna

7 VRSTVENÉ KONSTRUKCE STĚN tepelná áizolace betonové tvárnice tepelná izolace tepelná izolace

8 Povrchová kondenzace obvodová suterénní stěna Kvalitní řešení detailů

9 Průběh teplot v konstrukcích obvodového pláště Stěna zateplená z exteriéru Stěna bez zateplení Stěna zateplená z interiéru VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

10 Kontaktní zateplovací systémy nové konstrukce rekonstrukce VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

11 Kontaktní zateplovací systémy nové konstrukce rekonstrukce U 1 U 2 U rekonstrukcí min. 30 mm, lépe alespoň 50 mm

12

13

14

15

16

17

18

19 Vrstvená obvodová konstrukce novodobé roubené stěny Skládaný (sendvičový) plášť bez vzduchové mezery

20 VRSTVENÁ PROVĚTRÁVANÁ KONSTRUKCE 1 nosná konstrukce 2 tepelná izolace 3 větraná vzduchovámezera 4 ochranná a pohledová přizdívka nebo opláštění VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

21 Skládané vrstvené obvodové konstrukce VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

22 VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

23 VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

24 VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

25 VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

26 VRSTVENÉ A KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STĚN

27 Lehký obvodový plášť kostrové systémy LEHKÉ OBVODOVÉ PLÁŠTĚ

28 Lehké obvodové panely

29

30

31

32

33

34 integrace solárních systémů v obvodových pláštích

35 integrace solárních systémů balkónová zábradlí

36 VÝPLNĚ OTVORŮ OKNA

37 VÝPLNĚ OTVORŮ otvory v obvodových stěnách áhbudov okna a balkónové blkó édveřeř pro osvětlování (větrání) vnitřních prostor denním světlem pro vizuální kontakt s vnějším prostředím otvory ve vnějších a vnitřních stěnách budov dveře a vrata pro komunikace otvory ve střešních konstrukcích světlíky a střešní okna pro horní osvětlení (větrání) vnitřních prostor denním světlem VÝPLNĚ OTVORŮ

38 VÝPLNĚ OTVORŮ OKNA hlavní funkce oken: vizuální spojení s okolím osvětlení místností denním světlem přirozené větrání komunikační spojení (požární úniková cesta, balkónové dveře) odvozené funkce oken: tepelná ochrana zvuková ochrana ochrana proti pronikání srážkové vody VÝPLNĚ OTVORŮ OKNA

39 POLOHA OKNA vztah hloubky místnosti a výšky nadpraží HL = max. 2*V V VÝPLNĚ OTVORŮ OKNA

40 POLOHA OKNA rozložení světla v 5,5m hlubokém prostoru při různých výškových polohách okna A nízká poloha okna B střední poloha okna C vysoká poloha okna A OSV VĚTLENÍ [lx] A B C B C VZDÁLENOST OD OKNA [m] 1 0 zdroj Hájek V., KP30 VÝPLNĚ OTVORŮ OKNA

41 OKNA význam a funkce oken vizuální spojení s okolím zajištění přirozeného osvětlení v místnostech uzavření (ochrana) vnitřního prostoru ochrana proti účinkům vnějšího klimatu (sluneční záření, vítr, déšť, teplota) a proti působení vlivů okolního prostředí (prach, hluk, zápach, zplodiny aj.) bezpečnostní funkce ochrana proti vloupání, ochrana uživatelů ů proti vypadnutí mechanické požadavky a odolnost v průběhu životnosti Výroba oken jednotlivá samostatná okna okenní pásy okenní stěny francouzská okna balkónové dveře VÝPLNĚ OTVORŮ OKNA

42 Základní dělení oken podle způsobu zabudování do ostění do rovného ostění do zalomeného ostění podle základního konstrukčního uspořádání jednoduché éokno o zasklení jednoduchou outabu tabulí, izolačním dvojsklem nebo trojsklem zdvojené okno zasklení jednoduchou tabulí, zasklení vně izolačním dvojsklem a uvnitř jednoduchou tabulí dvojité okno zasklení jednoduchou tabulí, zasklení vně izolačním zdroj Hájek V., KP30 dvojsklem a uvnitř jednoduchou tabulí (event. dvojsklem) špaletové okno zasklení jednoduchou tabulí, zasklení vně izolačním dvojsklem a uvnitř jednoduchou tabulí (event. dvojsklem) VÝPLNĚ OTVORŮ základní dělení oken

43 Základní dělení oken podle způsobu otevírání A pevná křídla nebo pevné zasklení přímo do rámu B otevírání kolem stranově svislé osy C sklopná okna kolem vodorovné spodní osy D otvíravé a sklopné E výklopná okna kolem vodorovné éhorní osy F kyvné kolem vodorovné střední osy G otočné kolem střední svislé osy H výsuvné vertikálním směrem A B C D E F G H VÝPLNĚ OTVORŮ základní dělení oken

44 Základní dělení oken podle způsobu otevírání I balkónové dveře a okna výsuvná a stranově posuvná J balkónové dveře a okna sklopná a paralelně posuvná I J podle druhu zasklení jednoduché zasklení (pouze u netemperovaných objektů) izolační dvojskla s protisluneční ochranou (absorpční, reflexní, kombinace) se zvýšenou odolností proti prostupu tepla bezpečnostní (proti požáru, vloupání, průstřelu) izolační trojskla dtto dvojité prosklení (mezera mezi skly min. 20 mm) zdroj Hájek V., KP30 VÝPLNĚ OTVORŮ základní dělení oken

45 Základní dělení oken podle druhu použitého materiálu dřevěná (dnes převážně z lepených vícevrstvých lamel dřeva borového, smrkového, vzácněji dubového nebo tropického) plastová hliníková ocelová kombinovaná okna (dřevo hliníková aj.) VÝPLNĚ OTVORŮ základní dělení oken

46 Konstrukční řešení vymezení pojmů a požadavky schematické zobrazení oknas ostěním ostění rám okna rám křídla skladebná osa připojovací spára funkční spára zasklívací spára VÝPLNĚ OTVORŮ vymezení pojmů a požadavky prosklení Požadavky na vlastnosti spar: připojovací spára 0 zatékání a infiltrace umožnění dilatace možnost realizace kotvení funkční spára 0 zatékání limitovaná infiltrace umožnění otevírání zasklívací spára 0 zatékání a infiltrace dilatace skleněné výplně

47 Připojovací spára možnosti řešení detailu připojovací spáry vnější uzávěr spáry 0 zatékání a infiltrace umožnění dilatace možnost realizace kotvení principy řešení kotvení v připojovací spáře tradiční pevné (nepoužívá se) páskové kotvy kluzné trny osazovací rámy ve tvaru U nebo L VÝPLNĚ OTVORŮ připojovací spára vnitřní uzávěr spáry

48 Funkční spára oblasti těsnění ve funkční spáře okna EXTERIÉR dešťová ť zábrana funkční spára 0 zatékání limitovaná infiltrace umožnění otevírání INTERIÉR větrová zábrana jednostupňové těsnění funkční spáry dešťová a větrová zábrana v jedné úrovni, řešena těsněním dvoustupňové těsnění funkční spáry dešťová zábrana je předřazena zábraně větrové VÝPLNĚ OTVORŮ funkční spára

49 Funkční spára oblasti těsnění ve funkční spáře okna 1) dekompresní dutina (sběrná odvodňovací drážka) 2) odvodňovací odtokové otvory 3, 4) přerušovací drážka 5) drážka proceloobvodové kování větrová zábrana dešťová zábrana VÝPLNĚ OTVORŮ funkční spára zdroj Hájek V., KP30

50 zasklívací spára 0 zatékání a infiltrace alternativy uložení izolačních skel dilatace skleněné ě výplně ě uložení izolačního skla do úplného tmelového lože uložení izolačního skla do podložných pásků svěrné tlakové uložení izolačního skla do těsnících profilů přítlačné napětí vytvořeno šrouby nebo klínovými těsnícími Zasklívací spára zdroj Hájek V., KP30 VÝPLNĚ OTVORŮ zasklívací spára

51 Cílové vlastnosti oken cílové vlastnosti okna jako celku vlastnost kritérium t k i hodnota důvodyd souč. postupu tepla U w [W/(m 2.K)] co nejnižší 1,5 1,2 0,8 až 0,6 1/3 snížení potřeby tepla na vytápění snížení rizika kondenzace na vnitřním povrchu okna zajištění tepelného komfortu vnitřního prostředí (vyloučení pocitu chladného sálání ) poměr plochyrámu co nejmenší velká plocha rámu v ploše okna zvyšuje tepelné k ploše zasklení ztráty (rám izoluje hůře než zasklení) při velké ploše rámu je obtížné splnit požadavky na nejnižší vnitřní teplotu (hrozí povrchová kondenzace) velká plocha rámu zhoršuje prostup světla oknem (zhoršení úrovně denní osvětlenosti vinteriéru) souč. spárové průvzdušnosti zajištění možnosti regulace výměny vzduchu v místnosti co nejnižší nelze definovat VÝPLNĚ OTVORŮ cílové vlastnosti oken snížení potřeby tepla na vytápění zajištění tepelného komfortu vnitřního prostředí (vyloučení č pocitu chladného sálání ) zajištění dostatečného větrání regulace vlhkosti vnitřního vzduchu omezení rizika kondenzace na vnitřním povrchu okna a navazujících konstrukcí

52 Cílové vlastnosti oken cílové vlastnosti okna jako celku vlastnost kritérium t k i hodnota důvodyd činitel světelných ztrát co nejnižší zohledňující ztráty při prostupu světla zasklením a ztráty vlivem neprůsvitných částí okna vážená vzduchová neprůzvučnost co nejvyšší cílové vlastnosti zasklení vlastnost kritérium hodnota důvody souč. postupu tepla U g [W/(m 2.K)] co nejnižší 1,5 1,1 0,5 zajištění dostatečné úrovně denní osvětlenosti zajištění akustického komfortu vnitřních prostor 2/3 zajištění dostatečně vysoké vnitřní povrchové teploty (vyloučení povrchové kondenzace, vyloučení pocitu chladného sálání) zlepšení tepelně izolačních vlastností okna lineární činitel prostupu co nejnižší zlepšení tepelně technických vlastností zasklení tepla ψ g [W/(m.K)] zejm. zvýšení vnitřní povrchové teploty vmístě napojení zasklení a okenního křídla VÝPLNĚ OTVORŮ cílové vlastnosti oken

53 Cílové vlastnosti oken cílové vlastnosti zasklení vlastnost kritérium t k i hodnota důvodyd světelná propustnost zasklení vážená vzduchová neprůzvučnost zasklení cílové vlastnosti rámu co nejvyšší co nejvyšší zajištění dostatečné úrovně denní osvětlenosti zajištění akustického komfortu vnitřních prostor vlastnost kritérium hodnota důvody souč. postupu tepla co nejnižší zajištění dostatečně vysoké vnitřní povrchové U [W/(m 2.K)] teploty (vyloučení povrchové kondenzace) f y(y zlepšení tepelně izolačních vlastností okna 1,8 1,3 0,9 až 0,7 součinitel spárové co nejnižší vyloučení neregulovatelné infiltrace vzduchu průvzdušnosti i LV snížení tepelných ztrát (snížení potřeby tepla na (těsnost spáry mezi okenním rámem a křídlem) ohřev infiltrujícího vzduchu) vyloučení průvanu zajištění tepelného komfortu vnitřního prostředí VÝPLNĚ OTVORŮ cílové vlastnosti oken 3/3

54 Poloha okna ve stavebním otvoru porovnání variant řešení zdroj Remeš, M., Hejný, L., VUT Brno VÝPLNĚ OTVORŮ poloha okna ve stavebním otvoru

55 Okna příklady řešení plastová okna U w = 1,2 W/m 2 K 1, R w =32 db (4 16 4, U g = 1,1 W/m 2 K 1 ) U w = 1,0 W/m 2 K 1, R w =34 db ( , U g = 0,8 W/m 2 K 1 ) U w = 0,8 W/m 2 K 1, R w =34 db ( , U g = 0,6 W/m 2 K 1 ) VÝPLNĚ OTVORŮ plastová okna

56 Okna příklady řešení dřevěná okna U w = 1,2 W/m 2 K 1, R w =32 db (4 18 4, U g = 1,1 W/m 2 K 1 ) U w = 0,78 W/m 2 K 1, R w =34 db ( , U g = 0,6 W/m 2 K 1 ) VÝPLNĚ OTVORŮ dřevěná okna

57 Okna příklady řešení hliníková okna U w = 1,5 W/m 2 K 1, R w =32 db (4 16 4, U g = 1,1 W/m 2 K 1 ) U w = 1,2 W/m 2 K 1, R w =32 db ( , U g = 0,7 W/m 2 K 1 ) VÝPLNĚ OTVORŮ hliníková okna

58 Okna příklady řešení okna pro pasivní domy (Pasivní domy 2006) VÝPLNĚ OTVORŮ okna pro pasivní domy

59 Okna příklady řešení okna pro pasivní domy (2011) Pasivní domy 2006 U w = 0,74 W/m 2 K 1, R w =34 db U f = 0,88 0,90 W/m 2 K 1, , U g = 0,6 W/m 2 K 1 U w = 0,71 W/m 2 K 1, R w =34 db U f = 0,88 0,90 W/m 2 K 1, , U g = 0,5 W/m 2 K 1 VÝPLNĚ OTVORŮ okna pro pasivní domy

60 Okna příklady řešení osazení okenních rámů v ostění VÝPLNĚ OTVORŮ příklady řešení

61 Okna příklady řešení detaily VÝPLNĚ OTVORŮ příklady řešení

62 Okna příklady řešení detaily dřevěná eurookna nepřípustná kondenzace mezi skly VÝPLNĚ OTVORŮ příklady řešení

63 Okna příklady řešení nepřípustné řešení připojovací spáry realizace objektu r vnější teplota cca 10 C (leden 2010) 12,3 C 10,7 C 9,3 C 1,7 C!!! 4,8 C VÝPLNĚ OTVORŮ příklady řešení

64 Okna příklady řešení osazení okna v pasivním domě VÝPLNĚ OTVORŮ příklady řešení