Vnitřní prostředí v podstávkovém domě Liberec Podstávkové domy, jejich tepelná ochrana a vnitřní prostředí

Transkript

1 Podstávkové domy, jejich tepelná ochrana a vnitřní prostředí Ing. Jiří Šála, CSc. tel mobil salamodi@volny.cz

2 Tepelná ochrana budov a památky Památková ochrana: a) celé budovy b) uliční fasády c) konstrukce a prvky Postup úprav: a) úprava konstrukcí podle užívání b) užívání podle kvality konstrukcí c) TZB co jinak nejde Požadavky přiměřeně možnostem, nesmí docházet k vadám a poruchám při užívání (předmluva ČSN ) Nutný soulad stavebního řešení podmínek užívání TZB Podmínka pro tloušťky vnějšího zateplení Vnější vnitřní zateplení Okna dvojitá jednoduchá s více skly Dvojskla na vnější vnitřní stranu dvojitých oken Využít všechny dostupné možnosti znalosti a umění.

3 Prohřešky současného užívání HB (dávno před snižováním ENB, při hledání úspor energie výraznější) Odlišné zvyklosti při užívání Podstatně vyšší vnitřní teplota v ZO z 5 C až 10 C 20 C až 25 C Podstatně nižší výměna vzduchu z 1 až 2 m 3 /(m 3 h) 0,6 až 0,3 Odlišné technické systémy Lokální topidla na ÚT z otevřených systémů s výrazným odtahem, u vnitřních stěn Problémové úpravy konstrukcí uzavřené systémy bez odtahu u vnějších stěn Likvidace odtahových větracích systémů nejvíce při instalaci ÚT Těsnění oken od kovotěsů k profilům, repase / výměna oken za těsná - bez náhrady větrání, bez přívodu vzduchu k otevřeným plyn. zařízením Výměna oken dvojitých za jednoduchá zdvojená / s dvojskly - bez jiné tepelné izolace parapetu, boků a nadpraží otvoru ve stěně Výměna vnitřního skla dvojitých oken za izolační dvojsklo bez těsnění vnitřních křídel zvýšené vlhkostní namáhání vnějších oken Vnitřní zateplení viz dále

4 Minimální požadavky (ČSN ) - Platí pro památkově či architektonicky cenné budovy - Požadavky přiměřeně možnostem tak, aby nedocházelo k vadám a poruchám - Základní požadavek na vyloučení kondenzace a plísní - Zajistit soulad: stavebního řešení způsobu užívání TZB Pro ostatní budovy platí energetické minimální požadavky! - Nutno využít maximum možného (změna neekonomická) - Sledovat vyváženost U-hodnot konstrukcí obálky budovy - U změn budov směřování k NED a lepšímu - U novostaveb trend k EPD (minimálně však NED).

5 Konstrukční možnosti - Podlahy nevytápěné půdy položit TI - Okna vnější sklo za dvojsklo s nízkoemisním pokovením a Ar vnější okno za nové s izolačním trojsklem návrat ke špaletovému oknu kde původně bylo jednoduché okno jen se zateplením ostění - Stěny s jednoduchými okny zateplit v ostění (využití zdiva) - Konstrukce k terénu sanovat proti vlhkosti vnější izolace pod terénem + vzduchové izolace Doprovodná opatření pro těsná okna (nová i výměna): a) pro plynové spotřebiče: - technicky zajistit požadovaný čerstvý vzduch přívod! b) pro pobytový prostor: - hygienicky nutné množství nejen spárami oken (komplexní řešení výměny vzduchu VZT).

6 Systémy zateplení stěn Zateplování stěn Vnější kontaktní zateplovací systémy ETICS nejběžnější (> 80 %) Vnější větrané zateplovací systémy v.v. před tepelnou izolací! Vnitřní zateplovací systémy Nedoporučováno - problémy! Skladba ETICS Podklad ETICS (připravený) Lepicí hmota (souvislá vrstva rámeček a terče/buchty) Tepelně izolační vrstva (s minimalizací vlivu hmoždinek apod. prvků) Základní vrstva (stěrková hmota s výztužnou síťovinou) Konečná povrchová úprava (omítkovina, dekorativní vrstva) Ze zákona je ETICS ekvivalent výrobku! Ucelený systém!

7 Vnitřní zateplování stěn Vždy nutno splnit souběžně tři základní podmínky: 1. Omezit plošnou kondenzaci uvnitř konstrukce -dle ČSN : M c M c,n = 0,10 kg/m 2 /rok nebo 3% plošné hmotnosti mater. 2. Vyloučit kritické vnitřní povrchové teploty pro vznik a šíření plísní (na navazujících konstrukcích) is 80 % (kritická povrchová vlhkost) 3. Vyloučit nepřiměřené působení kondenzační zóny v původní konstrukci na prvky prostupující vnitřní tepelnou izolací zejména problém uložení (zhlaví) nosných trámů dřevěných stropů památky!!! Dostupná řešení: 1. Parozábrany, Difuzně otevřené konstr., Kapilárně aktivní TI 2. Tepelně izolační límce z nejúčinnějších TI (aerogely/vakuové TI) 3. Uložení zhlaví trámů do tepelně izolační kapsy / Jeden prostor Podpůrné opatření: Záruka nízké relativní vlhkosti vnitřního vzduchu Řízené větrání, Vlhkost 40 až 45 %

8 Tepelná ochrana specificky užívaných budov Základ: zajistit vhodné podmínky při všech režimech užívání (často pobyt bez užívání) Budova neužívaná se musí větrat, jinak roste vlhkost (příčné větrání, odtah komínem) Musí se odstranit zbytky zahnívajících organických hmot, izolujících při trvalém užívání Nutno sanovat zvýšenou vlhkost konstrukcí, zejména dřevěných či v jejich sousedství Pozor na důsledky změn technických systémů (lokální ústřední vytápění, TPV)

9 Požadavek Konstrukce / Obálka si,min (f Rsi,min ) TOB Prostup tepla Hodnotí Riziko plísní, orosování Působí na Detaily TM (TV) U Vyváženost tep.toků Skladbu / Detaily TM k / j Navýšení tep.toků Detaily TV U em Celkové tep. toky / Prostorové řešení Klasifikace Skladbu celku / Detaily Jen jiné vyjádření U em Detail funkčních spár 10 Dotyk. pohodu Vnitř.vrstvy / Skladbu

10 TOB Kondenzace a větrání Požadavek Konstrukce / Obálka / Zóna Hodnotí Působí na M C Riziko vnitřní vlhkosti Skladbu (vč. spár) i LV n 50 n min n max Vzduchotěsnost funkčních spár Průvzdušnost obálky Hygiena / Riziko plísní, kondenzací Energetická náročnost Detail funkčních spár Skladbu celku / Detaily / TZB TZB / Funkční spáry TZB / Funkční spáry

11 TOB Tepelná stabilita Požadavek Kritická místnost v (t) ai,max ( ai,max ) Hodnotí Zimní tep. stabilita / pokles teploty místn. Letní tep. stabilita / Přehřívání místn. Působí na Skladbu konstr. a celku / TZB a spáry Skladbu konstr. a celku / stínění/ TZB

12 Nejnižší vnitřní povrchová teplota si,min (nejnižší teplotní faktor f Rsi,min ) Snížení relativní vlhkosti vnitřního vzduchu s ae Pro budovy bez klimatizace ( i = 50 % pro -5 C, pak i = 40 % pro -15 C) Bezpečnostní přirážka vlhkostní, stále 5 % (ČSN EN ISO 13788) f Rsi,min = ( si,min - e )/( ai - e ) poměrná veličina konstantní pro detail (uplatnění v katalogu tepelných mostů) Výplně otvorů tvoří zabudovaná okna, dveře aj. výrobky Nehodnotí se výrobky samostatné bez navazujících konstrukcí Požadavek (pro výplně otvorů od doporučení- Z1): f Rsi f Rsi,N = f Rsi,cr (výplně otvorů si,cr = 100 %, ostatní si,cr = 80 %) f Rsi,cr = 1- {(237,3 + 2,1 ai ) / ( ai - e )} 1/ (1,1-17,269 / ln( i / si,cr )

13 Nejnižší vnitřní povrchová teplota si Teplotní faktor vnitřního povrchu f Rsi jednoznačná vlastnost konstrukce nebo styků konstrukcí ve sledovaném místě, nezávisí na teplotách přilehlých prostředí f Rsi = 1- ( ai - si ) / ( ai - e ) f Rsi = ( si - e ) / ( ai - e ) si = ai - (1- f Rsi ) ( ai - e ) si = ai - U x R si ( ai - e ) f Rsi = 1 - U x R si Výhody: Lokální vlastnost konstrukčního řešení Konkrétní teplotní pole - pro jakékoliv ai, e je stejné f Rsi Jednoznačnější podmínka pro výběrová řízení

14 Součinitel prostupu tepla U konstrukce Budova - běžná s převažující návrhovou vnitřní teplotou im = 18 až 22 C Typ konstrukce Vnější stěna Stěna k nevytápěné půdě Střecha strmá (nad 45 ) Strop pod nevytáp. Půdou Střecha plochá a šikmá Strop nad ext. Podlaha a stěna vytápěného prostoru přilehlá k zemině Strop a stěna vnitřní z vytápěného k nevytápěnému prostoru Strop a stěna z vytáp. k temp.pros. / z temp.pros. k venk.prostředí Do výjimky dle 2007 Normové hodnoty součinitele prostupu tepla U N,20 [W/(m 2 K)] Požadované Doporučené Doporučené pro PD 0,30 Těžká 0,25 Lehká 0,20 0,18 až 0,12 0,30 0,20 0,18 až 0,12 0,24 0,16 0,15 až 0,10 0,45 0,30 0,22 až 0,15 0,60 0,40 0,30 až 0,20 0,75 0,50 0,38 až 0,25

15 Součinitel prostupu tepla U výplní otv. Budova - běžná s převažující návrhovou vnitřní teplotou im = 18 až 22 C Typ konstrukce Okno, výplň otv. svislá/strmá z vytáp.pros. do venk.prostř. Normové hodnoty součinitele prostupu tepla U N,20 [W/(m 2 K)] Požadované Doporučené Doporučené pro PD 1,5 1,2 0,8 až 0,6 Střeš.okno, aj. šikmá v.o.dtto 1,4 1,1 0,9 Dtto s doplňkovými prvky / Dveře z vytáp.pros. do venk. prostř. (včetně rámu) Okno, dveře, výplň otv.svislá /strmá k temper.prost. 1,7 1,2 0,9 3,5 2,3 1,7 Střeš.okno, aj. šikmá v.o.dtto 2,6 1,7 1,4 Kovový rám výplně otvoru - 1,8 1,4 Nekovový rám výplně otvoru - 1,3 0,9 až 0,7 Do výjimky dle 2007

16 Součinitel prostupu tepla U Doporučená hodnota: U rc 2/3 požadované U rq Doporučená hodnota pro PD: U rc 0,5 požadované U rq Včetně vlivu tepelných mostů v konstrukci!!! U = U id + ΔU Zastoupení TM v konstrukci ΔU [W/(m 2.K)] - téměř bez TM (optimalizace) 0,02 (a méně) - mírné TM (typové / opakované) 0,05 - běžné TM (standard) 0,10 - výrazné TM (zanedbané) 0,20 (a více) Zanedbatelné TM : ΔU 0,05 U.

17 Prostup tepla obálkou budovy Pro převažující návrhovou vnitřní teplotu im = 18 až 22 C Normové hodnoty průměrného součinitele prostupu tepla obálky budovy U em,n,20 [W/(m 2 K)] Budova Objemový faktor tvaru A/V [m 2 /m 3 ] Požadované U em,rq Doporučené Obytná nová U j A j b j / A j + 0,02 nejvýše však 0,5 0,75 U em,rq Ostatní U j A j b j / A j + 0,02 nejvýše však: 0,2 1,05 1,0 0,45 0,75 U em,rq Ostatní hodnoty A/V 0,30 + 0,15/(A/V) U em = U j A j b j / A j + ΔU em.

18 Lineární / bodový činitel prostupu tepla k / j Budova - běžná s převažující návrhovou vnitřní teplotou im = 18 až 22 C Typ lineární tepelné vazby Vnější stěna k jiné konstr. (s výjimkou výplně otvoru) Normové hodnoty Požadované Doporučené Doporučené pro PD Lineární činitel prostupu tepla k,n [W/(m K)] 0,20 0,10 0,05 Vnější stěna k výplni otvoru 0,10 0,03 0,01 Střecha k výplni otvoru 0,30 0,10 0,02 Typ bodové tepelné vazby Bodový činitel prostupu tepla j,n [W/K] Průnik tyčové konstrukce 0,40 0,10 0,02 Souhrnný vliv tepelných vazeb 0,02 0,02 (0) 0,02 (0) Doporučené /cílové: dokumentace s detaily!.

19 Zvýšení průměrného součinitele prostupu tepla U em Úroveň řešení detailů obálky Charakteristika všech detailů U em [W/(m 2 K)] Poznámka Nejvyšší Je optimalizovaná TI obálky budovy 0,00 (z výpočtu teplotních polí) Výpočet nutno doložit Vysoká Je souvislá TI obálky budovy 0,02 Při doložení kvalitních detailů Střední Je téměř souvislá TI obálky budovy 0,05 Při doložení běžných detailů Nízká Není souvislá TI obálky budovy 0,10 Při doložení detailů Velmi nízká Dtto, se zvlášť výraznými tepelnými vazbami 0,20 Bez doložení detailů ΔU em = ( y j l j b j + j b j )/A.

20 Vliv tepelných mostů / vazeb s rostoucí izolací.

21 Kondenzace vodních par v konstrukci Optimálně = vyloučení kondenzace Připuštění kondenzace M c, kg/(m 2.a) omezení: Menší z hodnot : M c 0,5 kg/(m 2.a), resp. 0,1 kg/(m 2.a) (málo propustné vnější v.) M c 5 %, resp. 3 % plošné hmotnosti materiálů lehké materiály (max. 100 kg/m 3 ): M c 10 %, resp. 6 % plošné hmotnosti materiálů Vždy M c M ev Vlhkost dřeva - do 18 % rovnovážné hmotnostní vlhkosti Parotěsnicí vrstva : - vliv nespojitosti a poškození až 2 řády na - při vnitřní straně tepelné izolace Konstrukci nutno hodnotit pro nejméně příznivé podmínky - mezní propustnosti.

22 Průvzdušnost funkčních spár obvodového pláště Jen LOP: třídy průvzdušnosti LP1 (přir./kombi); LP2 (nucené) Průvzdušnost obvodového pláště budovy n 50 Způsob větrání v budově n 50 [ m 3 /(m 3.h)] Přirozené 4,5 3,0 Nucené 1,5 1,2 Nucené s rekuperací 1,0 0,8 Nucené s rekuperací v PD 0,6 0,4 Bariéra proti náporu větru vnější strana!!! Rekuperace (ZZT s min. 60% účinností) : - doporučení pro n 1 m 3 /(m 3.h) nad 8 hod denně.

23 Tepelná stabilita místností budovy Rozhodující bývá letní období Hodnocení zimní stability = odladění stavebního řešení + Letní stabilita = doplnění stínění Přednost stavebního řešení před klimatizací Předřazení zemního výměníku tepla pro chlazení větracího vzduchu Nočním větráním akumulace chladu Při klimatizaci : nutno splnit minimální tepelnou stabilitu budovy v LO (kritická místnost).

24 Povinnost zajistit požadovanou ENB Větší změna dokončené budovy od doložit PENB: a) splnění ENB na NOUP - pro budovu (obdobně jako nové s jinými požad.), nebo - pro měněné stavební prvky obálky budovy, nebo - pro měněné technické systémy, b) posouzení proveditelnosti alternativních systémů dodávky en. c) doporučená opatření pro snížení PNB Jiné než větší změny a větší změny dokládané měněnými stavebními prvky a technickými systémy Plnit požadavky ENB pro stavební prvky a technické systémy (Proveditelnost od !)

25 Povinnost zajistit požadovanou ENB

26 Povinnost zajistit požadovanou ENB Výjimky: a) budovy s EVP < 50 m 2 b) kulturní památky + budovy v památkové rezervaci či zóně pokud by plnění některých požadavků na ENB výrazné změnilo jejich charakter nebo vzhled (závazné stanovisko orgánů SPP) c) budovy pro bohoslužby a náboženské účely d) stavby pro rodinnou rekreaci e) průmyslové a výrobní provozy, dílenské provozovny, zemědělské budovy se spotřebou energie do 700 GJ za rok f) větší změna dokončené budovy s prokázáním EA technické či ekonomické nevhodnosti pro životnost budovy a provozní účely

27 Návrh grafického vyjádření PENB

28 Hodnocení energetické úspornosti budov = Klasifikační třídy ENB Vyhláška č. 78/2013 Sb., 9 + Příloha 2 Klasifikační třídy A, B, C - Energeticky úsporné, různé úrovně Při klasifikaci platí: - Horní hranice je vždy součástí uvedené třídy! - E r = referenční hodnota pro nové budovy platí pro všechny budovy tj. i pro změny budov + TNSE

29 Investičně nenáročná řešení 1. Stavební koncepce - zásadní vliv (chytré řešení) Zejména: Orientace stavby a využití terénu Tvarové řešení (min. A/V, bez hrubých tepelných mostů) Dispoziční řešení (využitelnost prostorů, tepelné zónování) 2. Detaily, detaily, detaily - optimální návrh a provedení! (dobře i špatně provedený detail jsou stejně nákladné) 3. Soulad stavebního řešení TS podmínek užívání TS = technické systémy (vytápění, chlazení, větrání, klimatizace, příprava teplé vody, osvětlení)

30 Problémy větrání Zdroj: Ing. Z. Zikán, ATREA, podle SRN

31 Větrání a tepelný stav prostředí Zdroj: Ing. Z. Mathauserová, SZÚ Praha

32 Větrání a okna

33 Nevětrání = růst koncentrace CO 2

34 Nevětrání = zdravotní potíže Zdroj: Ing. Z. Zikán, ATREA, podle SRN

35 Rizika otevřených plynových spotřebičů

36 Děkuji za pozornost Ing. Jiří Šála, CSc. tel mobil