TEPELNÁ OCHRANA BUDOV VE STAVEBNÍM SYSTÉMU KB-BLOK

Transkript

1 systém vibrolisovaných betonových prvků TECHNICKÁ ČÁST TEPELNÁ OCHRANA BUDOV VE STAVEBNÍM SYSTÉMU KB-BLOK

2 TECHNICKÁ ČÁST TECHNICKÁ ČÁST TEPELNÁ OCHRANA BUDOV VE STAVEBNÍM SYSTÉMU KB-BLOK Zpracoval: Ing. KAREL SVOBODA autorizovaný inženýr energetický auditor soudní znalec tel./fax: mobil: OBSAH 1. ÚVODEM str POŽADAVKY A VÝPOČTOVÉ POSTUPY TEPELNÉ OCHRANY BUDOV 2.1 SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA str DIFÚZE A KONDENZACE VODNÍ PÁRY V KONSTRUKCI str NEJNIŽŠÍ VNITŘNÍ POVRCHOVÁ TEPLOTA KONSTRUKCE str SKLADBY KONSTRUKCÍ 3.1 SENDVIČ EKO A str SENDVIČ EKO B str SENDVIČ EKO C str SENDVIČ KB A str SENDVIČ KB B str SENDVIČ KLASIK A str SENDVIČ KLASIK B str NAVRHOVÁNÍ A PROVÁDĚNÍ VĚTRANÝCH VZDUCHOVÝCH VRSTEV OBVODOVÝCH STĚN str DETAILY TEPELNÝCH VAZEB 5.1 DETAIL OSTĚNÍ OKNA TYP III str DETAIL NADPRAŽÍ OKNA KB 07 str DETAIL NÁROŽÍ str DETAIL ZÁKLADU KB 14 str KOMBINACE PRVKŮ KB-BLOK S JINÝMI VÝROBKY 6.1 SENDVIČ KOMB 01 A str SENDVIČ KOMB 01 B str SENDVIČ KOMB 02 A str SENDVIČ KOMB 02 B str NÁVAZNOST SKLADEB KB-BLOK NA JINÁ ZDIVA 7.1 DETAIL U VĚNCE KOMB 11 str DETAIL U VĚNCE KOMB 13 str VNITŘNÍ TEPELNÁ IZOLACE ZDIVA KB-BLOK 8.1 VNITŘNÍ TI ITI 01 str VNITŘNÍ TI ITI 02 str DETAIL VNITŘNÍ TI ITI 11 str POZNÁMKY str KONTAKTY str. 52 KONTAKTY TECHNICKÉ ODDĚLENÍ Praha Technické oddělení tel./fax: mobil: praha@kb-blok.cz České Budějovice Technické oddělení tel.: mobil: tolarj@kb-blok.cz 2

3 systém vibrolisovaných betonových prvků ÚVODEM 1. Tepelná ochrana budov (TOB) je jednou z hlavních disciplin konstrukční fyziky uplatňujících se v procesu projektování a realizace pozemních staveb. Její význam se výrazně zvýšil v posledním desetiletí spolu s nárůstem společenské poptávky po zkvalitnění hygienických podmínek a po úsporách energie při provozu budov. Hlavními zákonnými předpisy vymezujícími šíři záběru a klíčová pravidla tepelné ochrany budov jsou Nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky vycházející ze Zákona o technických požadavcích na výrobky a ze Stavebního zákona a Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu č. 291/2001 Sb., kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při spotřebě tepla v budovách vycházející ze Zákona o hospodaření energií. V rámci implementace Směrnice evropského parlamentu a rady 2002/91/ES o energetické náročnosti budov budou některé zákonné předpisy novelizovány. Česká technická norma pro tepelnou ochranu budov byla v roce 2005 ve všech svých částech revidována a uvedena do souladu s převzatým souborem norem evropských. Hlavní zákonné předpisy pro tepelnou ochranu budov: - Nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky ve znění pozdějších předpisů (NV č. 312/2005 Sb.), - Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu č. 291/2001 Sb., kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při spotřebě tepla v budovách, - Směrnice evropského parlamentu a rady 2002/91/ES o energetické náročnosti budov. Hlavní technické normy pro tepelnou ochranu budov použité pro ověření konstrukcí stavebního systému KB-BLOK: - ČSN : 06/05, Tepelná ochrana budov Část 1: Terminologie. - ČSN : 11/02, Z1: 03/05, Tepelná ochrana budov Část 2: Požadavky. - ČSN : 11/05, Tepelná ochrana budov Část 3: Návrhové hodnoty veličin. - ČSN : 06/05, Tepelná ochrana budov Část 4: Výpočtové metody. - ČSN EN ISO 10456: 09/01, Stavební materiály a výrobky Postupy stanovení deklarovaných a návrhových tepelných hodnot. - ČSN EN ISO 6946: 06/08, Stavební prvky a stavební konstrukce Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla Výpočtová metoda. - ČSN EN ISO : 10/97, Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích Tepelné toky a povrchová teplota Část 1: Základní výpočtové metody. - ČSN EN ISO : 05/04, Tepelné chování oken, dveří a okenic Výpočet součinitele prostupu tepla Část 2: Výpočtová metoda pro rámy. - ČSN EN ISO 13788: 10/02, Tepelně vlhkostní chování stavebních konstrukcí a stavebních prvků - Vnitřní povrchová teplota pro vyloučení povrchové vlhkosti a kondenzace uvnitř konstrukce - Výpočtové metody. Pro realizaci vnějších kontaktních zateplovacích systémů (VKZS) platí norma: - ČSN : 04/05, Provádění vnějších tepelně izolačních kompozitních systémů (ETICS) POŽADAVKY A VÝPOČTOVÉ POSTUPY TOB 2. Základní tepelně technické vlastnosti konstrukcí stavebního systému KB-BLOK byly ověřeny výpočtovými postupy podle platných technických norem. Požadované vlastnosti byly stanoveny podle ČSN , Z1. - tepelnou stabilitu místností - pokles výsledné teploty v místnostech v zimním období - stavebně energetické vlastnosti budovy. Ověřeny byly požadavky na: - součinitel prostupu tepla konstrukce - difúzi a kondenzaci vodní páry v konstrukci - nejnižší vnitřní povrchovou teplotu konstrukce. Nové kriterium lineárního činitele prostupu tepla tepelných vazeb mezi konstrukcemi bude ověřeno pro další vydání katalogu stavebního systému KB-BLOK. Zejména požadavek na stavebně energetické vlastnosti budovy nabývá v současné energetické situaci na významu. Ověřuje se výpočtovým postupem podle ČSN a kriterii stanovenými ČSN , Z1 na návrhu konkrétní budovy. Hodnotícím kriteriem je dosažení doporučených hodnot součinitelů prostupu tepla všech konstrukcí na systémové hranici budovy nebo dosažení požadované hodnoty průměrného součinitele prostupu tepla těchto konstrukcí. Při aplikaci konstrukcí vnějších obvodových stěn stavebního systému KB-BLOK v konkrétním projektu je nutné ověřit i ostatní požadavky ČSN , Z1, zejména: Okrajové podmínky uvažované při výpočtech tepelně technických vlastností konstrukcí stavebního systému KB-BLOK jsou uvedeny u jednotlivých konstrukcí. 3

4 TECHNICKÁ ČÁST Vlastnosti materiálů a výrobků byly stanoveny podle platných technických norem, eventuálně podle jiných relevantních technických podkladů. Následující tabulky uvádějí ve výpočtech uvažované návrhové hodnoty vlastností vybraných materiálů, konkrétních výrobků a nestejnorodých vrstev složených z několika materiálů či výrobků. MATERIÁLY A VÝROBKY ρ u λ u μ u C u MATERIÁL, VÝROBEK (kg/m 3 ) (W/mK) (-) (J/kgK) POUŽITÍ Beton hutný ,33 30, Malta cementová ,16 19,0 840 Vzduchové dutiny λ u, μ u výpočet podle ČSN EN ISO 6946 Zdivo z tvarovek KB-BLOK ve všech skladbách ORSIL TF (MW) 145 0,0464 1,7 840 EKO A HARDSIL (MW) 60 0,0382 1,4 840 EKO C FASSIL (MW) 50 0,0383 1,4 840 KB A, KLASIK A BACHL EPS 70 F 17,5 0,040 35, EKO B BACHL EPS 70 S 17,5 0,040 35, KB B, KLASIK B KNAUF LSZ 2 (3000) ,70 30,0 840 EKO A KNAUF LSZ 1 (2000) ,70 35,0 840 EKO B KNAUF KBELORIT STRUKTURAL, DEKORAL (3000) ,80 12,0 840 EKO A KNAUF AKRYLÁT (2000) ,80 121, EKO B NESTEJNORODÉ VRSTVY SKLADEB KONSTRUKCÍ λ u,ev μ u,ev VRSTVA (W/mK) (-) Zdivo z betonových tvarovek KB 1-20 Ad + vzduchové dutiny + cementová malta 0, ,6 Zdivo z betonových tvarovek KB 1-15 Bd + vzduchové dutiny + cementová malta 0, ,2 ORSIL TF + hmoždinky celoplastové / s ocelovým trnem 0,0465 / 0,0493 1,8 HARDSIL + křížový dřevěný rošt 0,0434 1,6 FASSIL + spony z nerezové oceli 0,0402 1,4 EPS 70 F + hmoždinky celoplastové / s ocelovým trnem 0,0401 / 0, ,5 EPS 70 S + spony z nerezové oceli 0, ,0 2.1 SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA Stavební konstrukce a výplně otvorů vytápěných nebo klimatizovaných budov musí mít v prostorech s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu ϕ i 60 % součinitel prostupu tepla U takový, aby splňoval podmínku: kde U N U U N, je požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla. Splnění podmínky pro doporučenou hodnotu U N je vhodné pro energeticky úsporné budovy. Pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou θ im = 20 C (vnitřní teplota θ i = C) a pro všechny venkovní teploty stanoví požadované a doporučené hodnoty U N přímo Tab 3 v ČSN , Z1. POŽADOVANÉ A DOPORUČENÉ HODNOTY SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA U N PRO BUDOVY S RELATIVNÍ VLHKOSTÍ VNITŘNÍHO VZDUCHU ϕ i 60 % A S PŘEVAŽUJÍCÍ NÁVRHOVOU VNITŘNÍ TEPLOTOU θ im = 20 C POŽADOVANÁ HODNOTA DOPORUČENÁ HODNOTA KONSTRUKCE U N (W/m 2 K) U N (W/m 2 K) Stěna vnější těžká 0,38 0,25 Stěna vnější lehká 0,30 0,20 Nové okno, dveře a jiná výplň otvoru ve vnější stěně z vytápěného prostoru do venkovního prostředí (pro rám platí Uf 2,0 W/m 2 K) 1,70 1,20 4

5 systém vibrolisovaných betonových prvků Vnější obvodové stěny stavebního sytému KB-BLOK s tepelně izolační vrstvou na vnějším povrchu vnitřní vrstvy zděné z betonových tvarovek lze považovat za těžké, stěny s tepelnou izolací na vnitřním povrchu zděné vrstvy za lehké. Pro stěny a podlahy přilehlé k terénu se do vzdálenosti 1 m od rozhraní terénu a vnějšího vzduchu na vnějším povrchu konstrukce uplatňují požadované hodnoty pro vnější stěny. Pro toto hodnocení lze zahrnout i tepelnou izolaci podél základů, pokud navazuje na tepelnou izolaci stěny. Pro prostory s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu ϕ i > 60 % a pro budovy s jinou převažující návrhovou vnitřní teplotou se požadavky stanoví výpočtem podle konkrétních parametrů vnějšího a vnitřního prostředí. Při výpočtech součinitelů prostupu tepla vybraných konstrukcí vnějších obvodových stěn stavebního systému KB-BLOK bylo přihlédnuto k vlivu systémových, tj. pravidelně se opakujících tepelných mostů. Analýza byla provedena pomocí rozborů trojrozměrných a dvourozměrných polí teplot a tlaků vodní páry na charakteristických výsecích konstrukcí (ČSN , ČSN EN ISO 6946, ČSN EN ISO ). Tloušťky tepelně izolačních vrstev byly nadimenzovány tak, aby skladba ve variantě MINIMÁLNÍ splnila požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla a ve variantě OPTIMÁLNÍ doporučenou hodnotu součinitele prostupu tepla. 2.2 DIFÚZE A KONDENZACE VODNÍ PÁRY V KONSTRUKCI Pro stavební konstrukci, u které by zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce G k nebo M a.m mohla ohrozit její požadovanou funkci, nesmí dojít ke kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce, tedy: G k nebo M a.m = 0. Pro stavební konstrukci, u které kondenzace vodní páry uvnitř neohrozí její požadovanou funkci, se požaduje omezení celoročního množství zkondenzované vodní páry uvnitř konstrukce G k nebo M a.m tak, aby splňovalo podmínku: G k nebo M a.m G k,n. Pro vnější obvodovou stěnu s vnějším kontaktním zateplovacím systémem nebo s difúzně málo propustnými povrchovými vrstvami je: G k,n = 0,10 kg/m 2 a, pro ostatní vnější obvodové stěny je: G k,n nižší z hodnot 0,50 kg/m 2 a nebo 0,5 % plošné hmotnosti materiálu. Pro jednoplášťové nevětrané konstrukce vnějších obvodových stěn stavebního systému KB-BLOK s vnější vrstvou zděnou z betonových tvarovek a s oblastí kondenzace vodní páry v konstrukci na rozhraní tepelně izolační vrstvy a vnějšího zdiva byla za rozhodující materiál považována vnitřní vrstva tvarovek vnějšího zdiva, tj. beton hutný o tloušťce 30 mm, tedy: G k,n = 0,34 kg/m 2 a. Ve stavební konstrukci s připuštěnou omezenou kondenzací vodní páry uvnitř konstrukce nesmí v roční bilanci kondenzace a vypařování vodní páry zbýt žádné zkondenzované množství vodní páry, které by trvale zvyšovalo vlhkost konstrukce. Celoroční množství zkondenzované vodní páry uvnitř konstrukce G k tedy musí být nižší než celoroční množství vypařitelné vodní páry uvnitř konstrukce G v, tedy: G k < G v, resp. výsledné množství akumulované vlhkosti M a,v musí být nulové, tedy: M a,v = 0. U dvouplášťových větraných konstrukcí obvodových stěn stavebního systému KB-BLOK se kromě výše uvedených požadavků požaduje ověření průběhu relativní vlhkosti vzduchu proudícího ve větrané vzduchové vrstvě ϕ cv, která musí po celé délce této vrstvy splňovat podmínku: ϕ cv < 90 %. Výpočty difúze a kondenzace vodní páry ve vybraných konstrukcích vnějších obvodových stěn stavebního systému KB-BLOK byly provedeny jak postupem podle ČSN , tak postupem podle ČSN EN ISO

6 TECHNICKÁ ČÁST 2.3 NEJNIŽŠÍ VNITŘNÍ POVRCHOVÁ TEPLOTA KONSTRUKCE V zimním období musí stavební konstrukce a výplně otvorů v prostorech s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu ϕ i 60 % vykazovat v každém místě vnitřní povrchovou teplotu θ si podle vztahu: Δθ si bezpečnostní teplotní přirážka ve zohledňující způsob vytápění vnitřního prostředí a tepelnou setrvačnost konstrukce. θ si θ si,n, kde θ si,n je požadovaná hodnota nejnižší vnitřní povrchové teploty stanovená ze vztahu: θ si,n = θ si,cr + Δθ si θ si,cr kritická vnitřní povrchová teplota, při které by vnitřní vzduch s návrhovou teplotou θ ai a návrhovou relativní vlhkostí ϕ i dosáhl kritické vnitřní povrchové vlhkosti ϕ si,cr. Vnější obvodové stěny stavebního sytému KB-BLOK s tepelně izolační vrstvou na vnějším povrchu vnitřní vrstvy zděné z betonových tvarovek lze považovat za těžké, stěny s tepelnou izolací na vnitřním povrchu zděné vrstvy za lehké. Vytápění vnitřních prostorů bylo uvažováno jako tlumené s poklesem výsledné teploty θ r rovným a menším než 7 C, pro konstrukce skupiny SENDVIČ ITI 01 též přerušované s poklesem výsledné teploty θ r větším než 7 C. ϕ si,cr kritická vnitřní povrchová vlhkost je relativní vlhkost vzduchu bezprostředně při vnitřním povrchu konstrukce, která nesmí být pro danou konstrukci překročena. Pro stavební konstrukce mimo výplně otvorů je ϕ si,cr = 80 %, pro výplně otvorů je ϕ si,cr = 100%. Pro návrhovou teplotu vnitřního vzduchu θ ai = 21 C a relativní vlhkost vnitřního vzduchu ϕ i = 50 % byly stanoveny následující hodnoty požadované hodnoty nejnižší vnitřní povrchové teploty θ si,n konstrukcí vnějších obvodových stěn stavebního systému KB-BLOK: POŽADOVANÁ HODNOTA KONSTRUKCE θ si,n ( C) Stěna vnější těžká, vytápění tlumené, Δθ r 7 C 14,1 Stěna vnější těžká, vytápění přerušované, Δθ r > 7 C 14,6 Stěna vnější lehká, vytápění tlumené, Δθ r 7 C 14,6 Stěna vnější lehká, vytápění přerušované, Δθ r > 7 C 15,1 Okno, dveře a jiná výplň otvoru ve vnější stěně s otopným tělesem pod ní, vytápění tlumené, Δθ r 7 C 9,7 Okno, dveře a jiná výplň otvoru ve vnější stěně bez otopného tělesa pod ní, vytápění tlumené, Δθ r 7 C 10,7 Konstrukce, které v prostorech s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu ϕ i > 60 % v zimním období nesplní požadavek na nejnižší vnitřní povrchovou teplotu, musí zajistit bezchybnou funkci konstrukce při povrchové kondenzaci a vyloučení nepříznivého působení kondenzátu na navazující konstrukce, popř. také zajistit odvod kondenzátu. U dvouplášťových větraných konstrukcí obvodových stěn stavebního systému KB-BLOK musí vnější plášť vykazovat v zimním období vnitřní povrchovou teplotu θ si větší nebo rovnou požadované hodnotě nejnižší vnitřní povrchové teplotě θ si,n stanovené pro kritickou relativní vlhkost ϕ si,cr = 90 % a pro bezpečnostní teplotní přirážku Δθ si = 0,5 C. Výpočty teplotních polí a polí tlaků vodní páry vybraných detailů tepelných vazeb mezi konstrukcemi byly provedeny metodou konečných prvků na modelech stanovených podle ČSN EN ISO

7 systém vibrolisovaných betonových prvků 7

8 TECHNICKÁ ČÁST 3. SKLADBY KONSTRUKCÍ 3.1 SENDVIČ EKO A Charakteristika konstrukce Jednoplášťová nevětraná vrstvená konstrukce s vnějším kontaktním zateplovacím systémem (VKZS) je určena zejména pro vnější obvodové nosné nebo výplňové stěny prostorů s teplotně a vlhkostně standardním prostředím, tj. s: - vnitřní teplotou θ i = C, - a relativní vlhkostí vnitřního vzduchu ϕ i = 50 %. Tepelně izolační vrstva je navržena z minerálně vláknitých desek ORSIL TF v tloušťkách potřebných pro dosažení požadované, resp. doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla: - EKO A - MINIMÁLNÍ d TI = 110 mm, - EKO A - OPTIMÁLNÍ d TI = 180 mm. Tepelná izolace se provede z minerálně vláknitých desek kladených těsně na sraz, případné spáry se utěsní tepelně izolujícím materiálem předepsaným výrobcem VKZS. Desky tepelné izolace se kotví lepením a talířovými hmoždinkami. Pro tloušťky tepelně izolační vrstvy do 140 mm se použijí hmoždinky celoplastové, pro větší tloušťky hmoždinky s ocelovým trnem. Uvažován byl počet 6 ks hmoždinek na 1 m 2. Pro lepicí, výztužnou a krycí omítkovou vrstvu VKZS se předpokládá použití komponentů systému KNAUF Pro ochrannou vrstvu může být použit nátěr o ekvivalentní difúzní tloušťce max. 0,15 m. VKZS musí být navržen a proveden podle ČSN Vnitřní nosná zděná vrstva byla uvažována z tvarovek KB 1-20 Ad, maltování ložných spár cementovou maltou ve dvou pruzích, styčných spár plnoplošné. Vnitřní zděná vrstva musí být provedena tak, aby byla zajištěna potřebná vzduchotěsnost. Podmínky a postup výpočtu Návrhová hodnota součinitele tepelné vodivosti výrobku určeného pro tepelnou izolaci byla stanovena z hodnoty deklarované výrobcem postupem podle platných předpisů. Návrhové hodnoty faktoru difúzního odporu komponentů systému KNAUF 3000 byly převzaty z technických podkladů výrobce. Vliv vzduchových dutin, malty a talířových hmoždinek na vlastnosti nestejnorodých vrstev byl vyčíslen z analýzy trojrozměrných a dvourozměrných polí teplot a tlaků vodní páry na charakteristickém výseku. Vliv případných dalších tepelných mostů není v hodnotě součinitele prostupu tepla zahrnut. Závěrečné výpočty základních tepelně technických vlastností skladby konstrukce byly provedeny pro následující okrajové podmínky: - návrhová teplota venkovního vzduchu θ e = -13 C, resp. lokalita Louny, - návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu ϕ e = 84 %, resp. lokalita Louny, - návrhová teplota vnitřního vzduchu θ ai = +21 C, - návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu ϕ i = 55 %, resp. 4. třída vlhkosti, - ostatní okrajové podmínky podle platných technických norem. Pro odlišné okrajové podmínky je vždy nutné provést nový výpočet. 8

9 systém vibrolisovaných betonových prvků TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI ZNAČKA EKO A - EKO A - VELIČINA JEDNOTKA MINIMÁLNÍ OPTIMÁLNÍ Součinitel prostupu tepla U 0,36 0,25 (W/m 2 K) Maximální množství akumulované vlhkosti podle ČSN EN ISO M a,m 0,09 0,09 (kg/m 2 ) Výsledné množství akumulované vlhkosti podle ČSN EN ISO M a,v 0 0 (kg/m 2 ) Z následujícího obrázku je patrné, že při uvažování návrhových parametrů vzniká oblast kondenzace vodní páry v konstrukci na rozhraní tepelně izolační a výztužné vrstvy. Průběh tlaků vodní páry Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci Zatížení vnější návrhovou teplotou a vlhkostí dle ČSN P [Pa] 2070 Zdivo KB 1-20Ad KNAUF LSZ 2 ORSIL TF + hm. KNAUF LSZ 2 KBELORIT Nátěr sd = zóna SENDVIČ EKO A MINIMÁLNÍ Rozložení tlaků: i e Okr. podmínky: Interiér 21,0 C 55,0 % Exteriér -13,0 C 84,0 % nasyc. tlak teoret. tlak skut. tlak kond. zóna ,0000 0,0622 0,1244 0,1866 0,2488 0,3110 Tloušťky d [m] Závěr Konstrukce pro zadané podmínky splňuje požadavky ČSN , Z1 na součinitel prostupu tepla a difúzi a kondenzaci vodní páry v konstrukci. Konstrukční doporučení U varianty OPTIMÁLNÍ se doporučuje provádět zapuštění a zátkování hmoždinek s ocelovým trnem tepelnou izolací o tloušťce mm, což může přispět ke snížení extrémní tloušťky tepelné izolace. 9

10 TECHNICKÁ ČÁST 3.2 SENDVIČ EKO B Charakteristika konstrukce Jednoplášťová nevětraná vrstvená konstrukce s vnějším kontaktním zateplovacím systémem (VKZS) je určena zejména pro vnější obvodové nosné nebo výplňové stěny prostorů s teplotně a vlhkostně standardním prostředím, tj. s: - vnitřní teplotou θ i = C, - a relativní vlhkostí vnitřního vzduchu ϕ i = 50 %. Tepelně izolační vrstva je navržena z desek pěnového polystyrenu BACHL EPS 70 F v tloušťkách potřebných pro dosažení požadované, resp. doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla: - EKO B - MINIMÁLNÍ d TI = 90 mm, - EKO B - OPTIMÁLNÍ d TI = 160 mm. Tepelná izolace se provede z desek pěnového polystyrenu kladených těsně na sraz, případné spáry se utěsní tepelně izolujícím materiálem předepsaným výrobcem VKZS. Desky tepelné izolace se kotví lepením a talířovými hmoždinkami. Pro tloušťky tepelně izolační vrstvy do 140 mm se použijí hmoždinky celoplastové, pro větší tloušťky hmoždinky s ocelovým trnem. Uvažován byl počet 6 ks hmoždinek na 1 m 2. Pro lepicí, výztužnou a krycí omítkovou vrstvu VKZS se předpokládá použití komponentů systému KNAUF VKZS musí být navržen a proveden podle ČSN Vnitřní nosná zděná vrstva byla uvažována z tvarovek KB 1-20 Ad, maltování ložných spár cementovou maltou ve dvou pruzích, styčných spár plnoplošné. Vnitřní zděná vrstva musí být provedena tak, aby byla zajištěna potřebná vzduchotěsnost. Podmínky a postup výpočtu Návrhová hodnota součinitele tepelné vodivosti výrobku určeného pro tepelnou izolaci byla stanovena z hodnoty deklarované výrobcem postupem podle platných předpisů. Návrhové hodnoty faktoru difúzního odporu komponentů systému KNAUF 2000 byly převzaty z technických podkladů výrobce. Vliv vzduchových dutin, malty a talířových hmoždinek na vlastnosti nestejnorodých vrstev byl vyčíslen z analýzy trojrozměrných a dvourozměrných polí teplot a tlaků vodní páry na charakteristickém výseku. Vliv případných dalších tepelných mostů není v hodnotě součinitele prostupu tepla zahrnut. Závěrečné výpočty základních tepelně technických vlastností skladby konstrukce byly provedeny pro následující okrajové podmínky: - návrhová teplota venkovního vzduchu θ e = -13 C, resp. lokalita Louny, - návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu ϕ e = 84 %, resp. lokalita Louny, - návrhová teplota vnitřního vzduchu θ ai = +21 C, - návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu ϕ i = 55 %, resp. 4. třída vlhkosti, - ostatní okrajové podmínky podle platných technických norem. Pro odlišné okrajové podmínky je vždy nutné provést nový výpočet. 10

11 systém vibrolisovaných betonových prvků TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI ZNAČKA EKO B - EKO B - VELIČINA JEDNOTKA MINIMÁLNÍ OPTIMÁLNÍ Součinitel prostupu tepla U 0,38 0,24 (W/m 2 K) Maximální množství akumulované vlhkosti podle ČSN EN ISO M a,m 0 0 (kg/m 2 ) Výsledné množství akumulované vlhkosti podle ČSN EN ISO M a,v 0 0 (kg/m 2 ) Z následujícího obrázku je patrné, že při uvažování návrhových parametrů vzniká oblast kondenzace vodní páry v konstrukci na rozhraní tepelně izolační a výztužné vrstvy. Průběh tlaků vodní páry Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci Zatížení vnější návrhovou teplotou a vlhkostí dle ČSN P [Pa] Zdivo KB 1-20Ad KNAUF LSZ 1 EPS 70 F KNAUF LSZ 1 + hm. KNAUF AKRYLÁT 1. zóna SENDVIČ EKO B MINIMÁLNÍ 2053 Rozložení tlaků: Okr. podmínky: Interiér 21,0 C 55,0 % Exteriér -13,0 C 84,0 % i e nasyc. tlak teoret. tlak skut. tlak kond. zóna ,0000 0,0578 0,1156 0,1734 0,2312 0,2890 Tloušťky d [m] Závěr Konstrukce pro zadané podmínky splňuje požadavky ČSN , Z1 na součinitel prostupu tepla a difúzi a kondenzaci vodní páry v konstrukci. Konstrukční doporučení U varianty OPTIMÁLNÍ se doporučuje provádět zapuštění a zátkování hmoždinek s ocelovým trnem tepelnou izolací o tloušťce mm, což může přispět ke snížení extrémní tloušťky tepelné izolace. 11

12 TECHNICKÁ ČÁST 3.3 SENDVIČ EKO C Charakteristika konstrukce Dvouplášťová větraná vrstvená konstrukce je určena pro vnější obvodové nosné nebo výplňové stěny. Větraná vzduchová vrstva mezi tepelnou izolací a vnějším pláštěm zlepšuje její vlhkostní režim a umožňuje použití i při vyšší vlhkosti vnitřního prostředí, tj. při: - vnitřní teplotě θ i = C, - a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu ϕ i 50 %. Tepelně izolační vrstva je navržena z minerálně vláknitých desek HARDSIL v tloušťkách potřebných pro dosažení požadované, resp. doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla: - EKO C - MINIMÁLNÍ d TI = 100 mm, - EKO C - OPTIMÁLNÍ d TI = 160 mm. Tepelná izolace se provede ve dvou vrstvách s vystřídáním spár. Minerálně vláknité desky se kladou těsně na sraz, případné spáry se utěsní tepelně izolujícím materiálem. Poloha tepelné izolace se zajistí jejím přitlačením na vnější povrch zdiva křížovým dřevěným roštem a svislými dřevěnými latěmi vymezujícími větranou vzduchovou vrstvu. Podle potřeby se doplní pomocné kotvení talířovými hmoždinkami. Zamezí se proudění vzduchu mezi deskami tepelné izolace a při vnitřním povrchu tepelně izolační vrstvy. Minimální návrhová tloušťka větrané vzduchové vrstvy je 40 mm. Zásady pro navrhování a provádění větrané vzduchové vrstvy jsou uvedeny v části 4. tohoto sešitu. Vnitřní nosná zděná vrstva byla uvažována z tvarovek KB 1-20 Ad, maltování ložných spár cementovou maltou ve dvou pruzích, styčných spár plnoplošné. Konstrukce pro kotvení vnějšího pláště v materiálových variantách byla uvažována jako křížový dřevěný rošt z hranolů průřezu 60 x 80 mm rozmístěných ve vzdálenosti 1 m. Při použití kovového roštu je nutné provést v místech jeho kotvení účinné přerušení tepelných mostů podložkami z tepelně izolujícího materiálu. Konstrukční a materiálové řešení montovaného vnějšího pláště musí zamezit vnikání srážkové vody do tepelné izolace. Konstrukci je možné podle potřeby v závislosti na místních podmínkách vybavit pojistnou hydroizolací. Vnitřní zděná vrstva musí být provedena tak, aby byla zajištěna potřebná vzduchotěsnost. Podmínky a postup výpočtu Návrhová hodnota součinitele tepelné vodivosti výrobku určeného pro tepelnou izolaci byla stanovena z hodnoty deklarované výrobcem postupem podle platných předpisů. Vliv vzduchových dutin, malty a dřevěného roštu na vlastnosti nestejnorodých vrstev byl vyčíslen z analýzy trojrozměrných a dvourozměrných polí teplot a tlaků vodní páry na charakteristickém výseku. Vliv případných dalších tepelných mostů není v hodnotě součinitele prostupu tepla zahrnut. Závěrečné výpočty základních tepelně technických vlastností skladby konstrukce byly provedeny pro následující okrajové podmínky: - návrhová teplota venkovního vzduchu θ e = -13 C, resp. lokalita Louny, - návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu ϕ e = 84 %, resp. lokalita Louny, - návrhová teplota vnitřního vzduchu θ ai = +21 C, - návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu ϕ i = 55 %, resp. 4. třída vlhkosti, - ostatní okrajové podmínky podle platných technických norem. Pro odlišné okrajové podmínky a při použití doplňkových vrstev, např. pojistné hydroizolace, je vždy nutné provést nový výpočet. 12

13 systém vibrolisovaných betonových prvků TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI ZNAČKA EKO C - EKO C - VELIČINA JEDNOTKA MINIMÁLNÍ OPTIMÁLNÍ Součinitel prostupu tepla U 0,36 0,24 (W/m 2 K) Celoroční množství zkondenzované vodní páry v konstrukci G k 0 0 podle ČSN (kg/m 2 a) Celoroční množství vypařitelné vodní páry v konstrukci G v podle ČSN (kg/m 2 a) Maximální množství akumulované vlhkosti podle ČSN EN ISO M a,m 0 0 (kg/m 2 ) Výsledné množství akumulované vlhkosti podle ČSN EN ISO M a,v 0 0 (kg/m 2 ) Z následujícího obrázku je patrné, že při uvažování návrhových parametrů nedochází ke kondenzaci vodní páry v konstrukční skladbě. Průběh tlaků vodní páry Rozložení tlaků vodní páry v konstrukci Zatížení vnější návrhovou teplotou a vlhkostí dle ČSN P [Pa] Zdivo KB 1-20Ad HARDSIL + dřevo SENDVIČ EKO C MINIMÁLNÍ 2059 Rozložení tlaků: i e Okr. podmínky: Interiér 21,0 C 55,0 % Exteriér -13,0 C 84,0 % nasyc. tlak teoret. tlak skut. tlak kond. zóna ,0000 0,0580 0,1160 0,1740 0,2320 0,2900 Tloušťky d [m] Závěr Konstrukce pro zadané podmínky splňuje požadavky ČSN , Z1 na součinitel prostupu tepla a difúzi a kondenzaci vodní páry v konstrukci. 13

14 TECHNICKÁ ČÁST 3.4 SENDVIČ KB A Charakteristika konstrukce Dvouplášťová větraná vrstvená konstrukce je určena pro vnější obvodové nosné nebo výplňové stěny. Větraná vzduchová vrstva mezi tepelnou izolací a vnějším pláštěm zlepšuje její vlhkostní režim a umožňuje použití i při vyšší vlhkosti vnitřního prostředí, tj. při: - vnitřní teplotě θ i = C, - a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu ϕ i 50 %. Tepelně izolační vrstva je navržena z minerálně vláknitých desek FASSIL v tloušťkách potřebných pro dosažení požadované, resp. doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla: - KB A - MINIMÁLNÍ d TI = 90 mm, - KB A - OPTIMÁLNÍ d TI = 150 mm. Tepelná izolace se provede ve dvou vrstvách s vystřídáním spár. Minerálně vláknité desky se kladou těsně na sraz, případné spáry a prostupy kotevních spon se utěsní tepelně izolujícím materiálem. Poloha tepelné izolace se zajistí jejím přitlačením na vnější povrch vnitřního zdiva samosvornými plastovými kroužky navlečenými na sponách. V místech možného odchlípnutí se doplní pomocné kotvení tepelné izolace talířovými hmoždinkami v počtu asi 3 ks/m 2. Zamezí se proudění vzduchu mezi deskami tepelné izolace a při vnitřním povrchu tepelně izolační vrstvy. Minimální návrhová tloušťka větrané vzduchové vrstvy je 40 mm. Zásady pro navrhování a provádění větrané vzduchové vrstvy jsou uvedeny v části 4. tohoto sešitu. Vnitřní nosná zděná vrstva byla uvažována z tvarovek KB 1-20 Ad, vnější zděná vrstva pak z tvarovek KB 1-15 Bd, maltování ložných spár cementovou maltou ve dvou pruzích, styčných spár plnoplošné. Vnitřní a vnější zděná vrstva je spojena v charakteristickém výseku skladby konstrukce kotevními sponami z nerezové oceli kruhového průřezu o průměru 5 mm v množství 6 kusů na 1 m 2 pohledové plochy stěny. Konstrukční a materiálové řešení vnější zděné vrstvy musí zamezit vnikání srážkové vody do tepelné izolace. Doporučuje se osazení okapních kroužků na kotevní spony. Konstrukci je možné podle potřeby v závislosti na místních podmínkách vybavit pojistnou hydroizolací. Vnitřní zděná vrstva musí být provedena tak, aby byla zajištěna potřebná vzduchotěsnost. Podmínky a postup výpočtu Návrhová hodnota součinitele tepelné vodivosti výrobku určeného pro tepelnou izolaci byla stanovena z hodnoty deklarované výrobcem postupem podle platných předpisů. Vliv vzduchových dutin, malty a kotevních spon na vlastnosti nestejnorodých vrstev byl vyčíslen z analýzy trojrozměrných a dvourozměrných polí teplot a tlaků vodní páry na charakteristickém výseku. Vliv případných dalších tepelných mostů není v hodnotě součinitele prostupu tepla zahrnut. Závěrečné výpočty základních tepelně technických vlastností skladby konstrukce byly provedeny pro následující okrajové podmínky: - návrhová teplota venkovního vzduchu θ e = -13 C, resp. lokalita Louny, - návrhová relativní vlhkost venkovního vzduchu ϕ e = 84 %, resp. lokalita Louny, - návrhová teplota vnitřního vzduchu θ ai = +21 C, - návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu ϕ i = 55 %, resp. 4. třída vlhkosti, - ostatní okrajové podmínky podle platných technických norem. Pro odlišné okrajové podmínky a při použití doplňkových vrstev, např. pojistné hydroizolace, je vždy nutné provést nový výpočet. 14