TEXTOVÁ ČÁST PROJEKTU

Transkript

1 TEXTOVÁ ČÁST PROJEKTU NÁZEV PROJEKTU: Rodinný dům s komíny SCHIEDEL JMÉNO A PŘIJÍMENÍ AUTORA: Luděk Šimoník JMÉNO A PŘIJÍMENÍ VEDOUCÍHO PROJEKTU: ing. Libor Dubčák NÁZEV ŠKOLY: Střední průmyslová škola Zlín, obor stavebnictví MOTTO: JEDNODUCHOST, LEHKOST, SOUČASNOST ZDŮRAZNĚNÍ ARCHITEKTONICKÉHO ŘEŠENÍ: Mým záměrem bylo navrhnout rodinný dům, který svým vzhledem zapadá do okolní krajiny a současně ji rozvíjí. Dům, který i přes svůj jednoduchý půdorys působí komfortně a maximálně vyuţívá vnitřní prostor. Dům je z větší části vloţen do terénu, ovšem zbylá část tvoří konzolu, která vystupuje do prostoru a tím navozuje pocit lehkosti celého domu. Významným prvkem jsou dva viditelné, nerezové komíny KERASTAR firmy SCHIEDEL, které mimo svoji nejdůleţitější činnost, odvodu spalin, tvoří také výrazný architektonický prvek, který dotváří celý vzhled budovy a působí současně a moderně. KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Dům je řešen jako nízkoenergetický, i proto je většina domu tvořena dřevěnou konstrukcí (1NP,2NP). Zbylá část domu, konkrétně suterén a strop suterénu jsou z betonových tvárnic resp. ţelezobetonové monolitické konstrukce zateplené polystyrenem. 1

2 TECHNICKÁ ZPRÁVA 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE: NÁZEV PROJEKTU: Rodinný dům s komíny SCHIEDEL JMÉNO A PŘIJÍMENÍ AUTORA: Luděk Šimoník JMÉNO A PŘIJÍMENÍ VEDOUCÍHO PROJEKTU: ing. Libor Dubčák NÁZEV ŠKOLY: Střední průmyslová škola Zlín, obor stavebnictví 2. ZDŮVODNĚNÍ KONCEPCE VYTÁPĚNÍ: Zdroje tepla jsem se snaţil zvolit, takové aby splnily vysoké novodobé standardy ekologie a následné ekonomičnosti provozu. Z tohoto důvodu jsem jako hlavní zdroj tepla zvolil tepelné čerpadlo, které je i přes své počáteční náklady dobrou investicí do budoucna. Jako podpůrný, zdroj jsem navrhl plynový kotel a krbovou vloţku s výměníkem. Odvod spalin těchto zdrojů (plynového kotle, krbové vloţky) je zajištěn komíny firmy SCHIEDEL. Všechny tyto zdroje jsou svedeny do společného rozvaděče, kterým je moţno volit zdroj tepla. Celá tato soustava zdrojů tepla je pojištěna generátorem elektrické energie v případě výpadku el. proudu. OHŘEV TUV (PITNÉ VODY): Je zajištěn plynovým kotlem s moţností ohřevu přes tepelné čerpadlo s vyuţitím nepřímotopného zásobníku vody. 2

3 3. VÝPOČET TEPELNÝCH ZTRÁT OBJEKTU, POTŘEBY TEPLA NA VYTÁPĚNÍ A PRŮMĚRNÉHO SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA dle ČSN EN 12831, ČSN a STN Návrhová (výpočtová) venkovní teplota Te : C Průměrná roční teplota venkovního vzduchu Te,m : 6.8 C Činitel ročního kolísání venkovní teploty fg1 : 1.45 Průměrná vnitřní teplota v objektu Ti,m : 18.9 C Půdorysná plocha podlahy objektu A : Exponovaný obvod objektu P : Obestavěný prostor vytápěných částí budovy V : m m m3 Účinnost zpětného získávání tepla ze vzduchu : 0.0 % Typ objektu : bytový Číslo podlaţí : 1 Název podlaţí : 1PP Číslo místnosti : 1 Název místnosti : úloţné pros Půd. plocha A : 35.6 m2 Objem vzduchu V : 85.5 m3 Exp. obvod P : 26.0 m Počet na podlaţí : 1 Teplota Ti : 15.0 C Typ vytápění : převaţující přirozená konvekce 2 suterenní stě e = W/K 2 suterenní stě Gw= W/K 6 podlaha v sut Gw= W/K 5 podlaha nad s f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 536 W, tj % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 436 W, tj % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 972 W, tj % z celkové ztráty objektu Číslo podlaţí : 1 Název podlaţí : 1PP Číslo místnosti : 2 Název místnosti : technická m Půd. plocha A : 9.2 m2 Objem vzduchu V : 22.1 m3 Exp. obvod P : 12.4 m Počet na podlaţí : 1 Teplota Ti : 15.0 C Typ vytápění : převaţující přirozená konvekce 2 suterenní stě Gw= W/K 6 podlaha v sut Gw= W/K 5 podlaha nad s f,i = W/K 3

4 Ztráta prostupem Fi,T : 47 W, tj. 1.2 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 113 W, tj. 4.1 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 160 W, tj. 2.4 % z celkové ztráty objektu TEPELNÉ ZTRÁTY PODLAŽÍ č. 1 Ztráta prostupem Fi,T : 583 W, tj % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 549 W, tj % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 1132 W, tj % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 101 Název místnosti : zádveří Půd. plocha A : 6.1 m2 Objem vzduchu V : 14.5 m3 Exp. obvod P : 10.2 m Počet na podlaţí : 1 1 Stěna obvodov e = W/K vstupní dveře e = W/K 3 střecha e = W/K 4 podlaha Gw= W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 102 W, tj. 2.7 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 86 W, tj. 3.2 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 189 W, tj. 2.9 % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 102 Název místnosti : chodba Půd. plocha A : 11.4 m2 Objem vzduchu V : 28.5 m3 Exp. obvod P : 23.4 m Počet na podlaţí : 1 4 podlaha Gw= W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K dveře f,i = W/K 5 podlaha nad s f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 11 W, tj. 0.3 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 169 W, tj. 6.2 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 180 W, tj. 2.7 % z celkové ztráty objektu 4

5 Číslo místnosti : 103 Název místnosti : obyvací pok Půd. plocha A : 50.7 m2 Objem vzduchu V : m3 Exp. obvod P : 27.8 m Počet na podlaţí : 1 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K okno e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 4 podlaha Gw= W/K 5 podlaha nad s f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 1278 W, tj % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 754 W, tj % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 2032 W, tj % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 104 Název místnosti : kuchyně Půd. plocha A : 8.5 m2 Objem vzduchu V : 21.1 m3 Exp. obvod P : 10.4 m Počet na podlaţí : 1 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 4 podlaha Gw= W/K Ztráta prostupem Fi,T : 160 W, tj. 4.2 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 126 W, tj. 4.6 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 286 W, tj. 4.4 % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 105 Název místnosti : dětský poko Půd. plocha A : 11.4 m2 Objem vzduchu V : 28.5 m3 Exp. obvod P : 13.5 m Počet na podlaţí : 1 5

6 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 4 podlaha Gw= W/K 8 podlaha f,i = W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 208 W, tj. 5.4 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 169 W, tj. 6.2 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 377 W, tj. 5.8 % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 106 Název místnosti : dětský poko Půd. plocha A : 11.4 m2 Objem vzduchu V : 28.5 m3 Exp. obvod P : 13.5 m Počet na podlaţí : 1 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 5 podlaha nad s f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 169 W, tj. 4.4 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 169 W, tj. 6.2 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 338 W, tj. 5.2 % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 107 Název místnosti : úklidová mí Půd. plocha A : 7.5 m2 Objem vzduchu V : 18.8 m3 Exp. obvod P : 11.4 m Počet na podlaţí : 1 Teplota Ti : 15.0 C Typ vytápění : převaţující přirozená konvekce 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 6

7 3 střecha e = W/K 4 podlaha Gw= W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K dveře f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 83 W, tj. 2.2 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 96 W, tj. 3.5 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 179 W, tj. 2.7 % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 108 Název místnosti : šatna Půd. plocha A : 7.9 m2 Objem vzduchu V : 19.7 m3 Exp. obvod P : 11.2 m Počet na podlaţí : 1 1 Stěna obvodov e = W/K 3 střecha e = W/K 4 podlaha Gw= W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K dveře f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 103 W, tj. 2.7 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 117 W, tj. 4.3 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 220 W, tj. 3.4 % z celkové ztráty objektu Číslo místnosti : 109 Název místnosti : koupelna + Půd. plocha A : 9.9 m2 Objem vzduchu V : 24.7 m3 Exp. obvod P : 14.0 m Počet na podlaţí : 1 Teplota Ti : 24.0 C Typ vytápění : převaţující přirozená konvekce 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 4 podlaha Gw= W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K dveře f,i = W/K 7

8 Ztráta prostupem Fi,T : 311 W, tj. 8.2 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 164 W, tj. 6.0 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 475 W, tj. 7.3 % z celkové ztráty objektu TEPELNÉ ZTRÁTY PODLAŽÍ č. 2 Ztráta prostupem Fi,T : 2425 W, tj % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 1851 W, tj % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 4276 W, tj % z celkové ztráty objektu Číslo podlaţí : 3 Název podlaţí : 2NP Číslo místnosti : 201 Název místnosti : chodba Půd. plocha A : 7.5 m2 Objem vzduchu V : 18.8 m3 Exp. obvod P : 8.8 m Počet na podlaţí : 1 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 208 W, tj. 5.5 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 112 W, tj. 4.1 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 320 W, tj. 4.9 % z celkové ztráty objektu Číslo podlaţí : 3 Název podlaţí : 2NP Číslo místnosti : 202 Název místnosti : loţnice Půd. plocha A : 12.3 m2 Objem vzduchu V : 29.5 m3 Exp. obvod P : 14.6 m Počet na podlaţí : 1 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K dveře f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 451 W, tj % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 176 W, tj. 6.4 % z celkové ztráty větráním objektu 8

9 Ztráta celková Fi,HL : 626 W, tj. 9.6 % z celkové ztráty objektu Číslo podlaţí : 3 Název podlaţí : 2NP Číslo místnosti : 203 Název místnosti : koupelna Půd. plocha A : 3.3 m2 Objem vzduchu V : 7.9 m3 Exp. obvod P : 7.6 m Počet na podlaţí : 1 Teplota Ti : 24.0 C Typ vytápění : převaţující přirozená konvekce 1 Stěna obvodov e = W/K okno e = W/K 3 střecha e = W/K 8 podlaha f,i = W/K 9 stěna vnitřní f,i = W/K dveře f,i = W/K Ztráta prostupem Fi,T : 145 W, tj. 3.8 % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 53 W, tj. 1.9 % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 198 W, tj. 3.0 % z celkové ztráty objektu TEPELNÉ ZTRÁTY PODLAŽÍ č. 3 Ztráta prostupem Fi,T : 804 W, tj % z celkové ztráty prostupem objektu Ztráta větráním Fi,V : 340 W, tj % z celkové ztráty větráním objektu Ztráta celková Fi,HL : 1144 W, tj % z celkové ztráty objektu ZÁVĚREČNÁ PŘEHLEDNÁ TABULKA VŠECH MÍSTNOSTÍ: Návrhová (výpočtová) venkovní teplota Te : C Označ. Název Tep- Vytápěná Objem Celk. % z Podíl p./č.m. místnosti lota plocha vzduchu ztráta celk. FiHL/(Ti-Te) Ti Af[m2] V [m3] FiHL[W] FiHL [W/K] 1/ 1 úloţné pros % / 2 technická m % / 101 zádveří % / 102 chodba % / 103 obývací pokoj % / 104 kuchyně % / 105 dětský pokoj % / 106 dětský pokoj % / 107 úklidová mí % / 108 šatna % / 109 koupelna % / 201 chodba % / 202 loţnice % / 203 koupelna % 5.07 Součet: %

10 CELKOVÉ TEPELNÉ ZTRÁTY OBJEKTU Součet tep.ztrát (tep.výkon) Fi,HL kw % Součet tep. ztrát prostupem Fi,T kw 58.2 % Součet tep. ztrát větráním Fi,V kw 41.8 % Tep. ztráta prostupem: Plocha: Fi,T/m2: 2 suterenní stě kw 8.3 % m2 4.4 W/m2 6 podlaha v sut kw 1.3 % 44.9 m2 1.9 W/m2 5 podlaha nad s kw -0.2 % 76.6 m2-0.2 W/m2 1 Stěna obvodov kw 9.4 % m2 5.3 W/m2 vstupní dveře kw 0.9 % 1.9 m W/m2 3 střecha kw 7.7 % m2 4.2 W/m2 4 podlaha kw 3.9 % 92.9 m2 2.7 W/m2 9 stěna vnitřní kw 0.0 % 82.9 m2 0.0 W/m2 dveře kw 0.0 % 8.3 m2 0.0 W/m2 okno kw 26.9 % 44.0 m W/m2 8 podlaha kw -0.1 % 12.1 m2-0.4 W/m2 PARAMETRY BUDOVY PODLE STARŠÍCH PŘEDPISŮ: Celková tepelná charakteristika budovy - ČSN (1994): q,c = 0.33 W/m3K Spotřeba energie na vytápění - STN , Zmena 5 (1997): E1 = kwh/m3,rok PŘIBLIŽNÁ MĚRNÁ POTŘEBA TEPLA NA VYTÁPĚNÍ PODLE STN (2002): Uvaţované hodnoty : - obestavěný objem Vb = m3 - průměr. vnitřní teplota Ti = 18.9 C - vnější teplota Te = C - násobnost výměny n = 0,5 1/h - prům. výkon int. zdrojů tepla = 4 W/m2 - propustnost oken g = 0,5 - energie slun. záření = 200 kwh/m2,a Uvedená propustnost a energie slunečního záření se uvaţují pro všechna okna vzhledem k tomu, ţe součástí zadání není popis orientací oken a jejich propustností. Potřeba tepla ke krytí tepelných ztrát prostupem Qt: Potřeba tepla ke krytí tepelných ztrát větráním Qv: Přibliţný tepelný zisk ze slunečního záření Qs: Přibliţný tepelný zisk z vnitřních zdrojů tepla Qi: Výsledná potřeba tepla na vytápění Qh: 9092 kwh/a 6307 kwh/a 2295 kwh/a 3852 kwh/a 9560 kwh/a Vypočtená přibližná měrná potřeba tepla E1 = kwh/m3,rok PRŮMĚRNÝ SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA BUDOVY: Součet součinitelů tep.ztrát (měrných tep.ztrát) prostupem H,T: Plocha obalových konstrukcí budovy A: Poţadavek ČSN odvozený z U,req dílčích konstrukcí Uem,req: Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy U,em W/K m W/m2K 0.20 W/m2K 10

11 POTŘEBA TEPLA PRO VYTÁPĚNÍ A OHŘEV TEPLÉ VODY Vytápění: Q VYT,r = 53.1GJ/rok 14.7 MWh/rok Ohřev teplé vody: Q TUV,r = 29.5GJ/rok 8.2MWh/rok Celková roční potřeba energie na vytápění a ohřev teplé vody: Q r = Q VYT,r + Q TUV,r = 82.6 GJ/rok 22.9MWh/rok 4. NÁVRH ZDROJŮ TEPLA: a) TEPELNÉ ČERPADLO země/voda : - hlavním zdrojem tepla - šetrnost k ţivotnímu prostředí - výhodná návratnost počátečních nákladů Tepelné čerpadlo odebírající teplo z hloubky pod povrchem zahrady. Ve vrtu o průměru 12 aţ 16 cm je uloţena plastová sonda naplněná nemrznoucí směsí, která přenáší teplo mezi zemí a tepelným čerpadlem. Podle potřeby se provádí jeden nebo více vrtů o hloubce m. Díky malým nárokům na prostor lze vrty realizovat u většiny objektů. Nízké provozní náklady, moţnost vyuţití vrtu pro levné chlazení domu v letním období. Vyšší investiční náklady, nutnost vyřízení stavebního povolení. 11

12 b) PLYNOVÝ KOTEL c) KRBOVÁ VLOŢKA S VÝMĚNÍKEM Pozn. 1: Tyto zdroje tepla jsou svedeny do rozvaděče, pomocí něhoţ lze volit jednotlivý zdroj. Pozn. 2: Celá tato soustava je jištěna v případě výpadku proudu generátorem el. energie. Pozn. 3: Ohřev TUV je zajištěn plynovým kotlem s podporou tepelného čerpadla pomocí nepřímotopného zásobníku na ohřev vody. 5. ŘEŠENÍ SPALOVACÍHO VZDUCHU PRO SPOTŘEBIČE PALIV: Díky samostatné technické místnosti v suterénu domu je moţno tuto místnost samostatně odvětrat pomocí průduchů v obvodové stěně, které zajišťují přívod čerstvého vzduchu do místnosti. Do této místnosti je také svedeno potrubí pro dodávku vzduchu krbové vloţce, které pokračuje přes tuto místnost do exteriéru domu. 6. NÁVRH SPALINOVÝCH CEST: Volba komínového systému: V domě jsou pouţity 2 komínové systémy a to UNI PLUS a KERASTAR. Komín UNI PLUS je pouţit pro odvod spalin plynového kotle a vede ze suterénu přes 1NP a ústí těsně nad povrchem ploché střechy, kde pomocí paty nástavce pokračuje systém KERASTAR. Toto řešení je především pro zachování stejného architektonického vzhledu s vedlejším komínem, který slouţí pro odvod spalin krbové vloţky. Tento druhý komín je v celé délce nerezový. Díky tomu nebyl potřebný základ. Pozn. 1: Přechod mezi keramickým komínem a nástavcem je řešen pomocí prvku pata nástavce, který je osazen na poslední komínové tvárnici. Pozn. 2: Z důvodu kotvení komínu kerastar do obvodové stěny 2NP není zvláště nutné řešit statické zajištění komínového nástavce. 12

13 Pata nástavce se skládá ze: -Ze třívrstvého nerezového dříku (horní část paty), na který se osadí komínový dílec kerastar -Základové nerezové desky -Spodního jednoplášťového přechodového dílu Stanovení průměru průduchů s ohledem na typ a výkon spotřebičů: Na základě výpočtů, jsem navrhl plynový kotel o výkonu 18KW s napojením na komín (UNI PLUS A KERASTAR) o průměru 14 cm a krbovou vloţku s výměníkem o max. kombinovaném výkonu 14 KW (4KW- vzduch, 10KW- voda) s napojením na komín (KERASTAR) o průměru 18 cm. 7. ŘEŠENÍ VÝMĚNY VZDUCHU V OBJEKTU: Dům je řešen bez nucené výměny vzduchu, tudíţ je větrání přirozené. V případě poţadavku je ovšem moţné navrhnout systém AERA firmy SCHIEDEL. Toto řešení s tímto systémem by ovšem muselo být zahrnuto do výpočtu tepelných ztrát. 13

14 14