Katedra prostředí staveb a TZB TZB Městské stavitelsví Zpracovala: Ing. Irena Svatošová, Ph.D. Nové výukové moduly vznikly za podpory projektu EU a státního rozpočtu ČR: Inovace a modernizace studijního oboru Prostředí staveb Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/15.0125 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 1
Základy tepelné techniky, obálka budovy Cvičení č. 6 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 2
Pro správný návrh stavební konstrukce platí soustava norem: ČSN 73 0540 1/2005 tepelná ochrana budov Část 1: Terminologie ČSN 73 0540 2/2007 tepelná ochrana budov Část 2: Požadavky ČSN 73 0540 3/2005 tepelná ochrana budov Část 3: Návrhové hodnoty veličin ČSN 73 0540 4/2005 tepelná ochrana budov Část 4: Výpočtové metody Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 3
Normy stanovují tepelně technické požadavky pro konstrukce a pro ověřování budov s požadovaným stavem vnitřního prostředí. Soubor norem neplatí pro budovy převážně velkoplošně otevřené, nafukovací haly, skleníky,mobilní buňky, mrazírny, stáje pro hospodářská zvířata a pro stavby, kde není požadován stav vnitřního prostředí. Budovy památkově chráněné nebo stávající budovy uvnitř památkových rezervací dle zvláštního předpisu (např. zákon č.20/1987 Sb. Zákon o státní památkové péči) nebo pro budovy postižené živelnými katastrofami platí normy přiměřeně možnostem, vždy ale tak, aby nedocházelo k poruchám a vadám při jejich užívání. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 4
Tepelně technické požadavky zohledňují šíření tepla, vlhkosti a vzduchu konstrukcemi - energetickou náročnost budov Ověření shody s technickými požadavky dle návrhových hodnot veličin (ČSN 730540/3) - výpočtových metod a postupů dle ČSN 730540/4 - zkušebních metod a postupů dle platných ČSN respektujících podmínky v ČSN 73 0540/3 Konstrukce s nízkou tepelnou setrvačností mají plošnou hmotnost vrstev (od vnitřního líce k rozhodující tepelně izolační vrstvě včetně) nižší než 100 (kg.m- 2 ) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 5
Výplně otvorů pod tento pojmem se zahrnují průsvitné části stavby jako jsou okna, dveře, vrata, střešní okna a poklopy, světlíky atd. Rámy pod tento pojem zahrnujeme okenní a dveřní rámy včetně sloupků, zárubní a příčlí. Obálka budovy tvoří ji všechny teplosměnné konstrukce na systémové hranici celé budovy nebo zóny, které jsou vystaveny účinkům přilehlého prostředí (vnitřní vzduch v přilehlém nevytápěném prostoru, sousední budově a jiné sousední zóně; venkovní vzduch; přilehlá zemina). Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 6
Pokles dotykové teploty musí splňovat podmínku: Kde: Δθ 10,N: požadovaná hodnota poklesu dotykové teploty podlahy ( 0 C) 10 10,N Podlahy s trvalou nášlapnou celoplošnou vrstvou z textilní podlahoviny a podlahy s povrchovou teplotou trvale vyšší než 26 ( 0 C) nemusí být ověřováno! Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 7
Šíření vlhkosti konstrukcí Konstrukce, ve kterých by zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce mohla ohrozit její požadovanou funkci, nesmí dojít ke kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce - platí: M c = 0 (kg/(m 2.a) Kde: M c : zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce (kg/(m 2.a) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 8
Šíření vlhkosti konstrukcí Konstrukce, ve kterých zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce neohrozí její požadovanou funkci - platí: M c M c,n (kg/(m 2.a) Kde pro: a) Jednoplášťová střecha, konstrukce se zabudovanými dřevěnými prvky, konstrukce s vnějším tepelně izolačním systémem nebo vnějším obkladem platí nižší z hodnot: M c,n = 0,10 (kg/(m 2.a) nebo 3% plošné hmotnosti materiálu b) Ostatní stavební konstrukce je nižší z hodnot: M c,n = 0,50 (kg/(m 2.a) nebo 5% plošné hmotnosti materiálu Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 9
Výměna vzduchu v místnostech Neužívaná místnost při zimních návrhových podmínkách: n min n min,n Kde: n min,n : doporučená nejnižší intenzita výměny vzduchu v místnosti (h -1 ) není-li předpisy stanoveno odlišně lze užít vztah n min,n = 0,1 (h -1 ) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 10
Výměna vzduchu v místnostech Užívaná místnost při zimních návrhových podmínkách: n N n 1,5 n N Kde: n N : požadovaná nejnižší intenzita výměny vzduchu v místnosti (h -1 ) n,n = 0,3 0,6 (h -1 ) pobytové místnosti min. 15 (m 3 h -1 ) na osobu při klidové aktivitě Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 11
Tepelná stabilita místnosti v letním období Druh budovy Nejvyšší denní vzestup teploty vzduchu v místnosti v letním období Δθ ai,max,n(0 C) Nejvyšší denní teplota vzduchu v místnosti v letním období θ ai,max,n ( 0 C) Nevýrobní 5,0 27,0 Ostatní s vnitřním zdrojem tepla do 25 (W/m 3 ) včetně 7,5 29,5 nad 25 (W/m 3 ) 9,5 31,5 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 12
Prostup tepla obálkou budovy Průměrný součinitel prostupu tepla: U em = H T A W/(m 2.K) Kde: H T : měrná ztráta prostupem tepla (W/K) Platí: U em U em,n Kde: U em,n : požadovaná hodnota průměrného součinitele prostupu tepla W/(m 2.K) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 13
Faktory ovlivňující energetické vlastnosti budovy Volba pozemku a osazení budovy. Orientace ke světovým stranám. Tvarové řešení budovy objemový faktor tvaru A/V. Vyloučení, nebo aspoň omezení tepelných mostů v konstrukcích a vazbách mezi nimi. Vnitřní uspořádání. Velikost vytápěných a nepřímo vytápěných podlahových ploch. Velikost průsvitných konstrukcí ve fasádě. Očekávané tepelné zisky. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 14
dům s plochou střechou dům se sedlovou střechou Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 15
Plochá střecha: Q Z = ( A a. U a. Δt e + A o. U o. Δt e + S d. U d. Δt e + A s. k s. Δt e + S p.u p Δt p ).p i (W) Sedlová střecha: Q Z = ( A a. U a. Δt e + A o. U o. Δt e + A d. U d. Δt e + A s. U s. Δt s + A p.u p Δt p ).p i (W) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 16
Kde: U a, U o, U d, U s, U p : součinitele prostupu tepla stěn, oken, dveří, stropu a podlahy (W.m -2 K -1 ) A a, A o, A d, A s, A p : plochy stěn a podlah stanovených z vnějších rozměrů, výplně otvorů počítáme ze skladebných rozměrů (m 2 ) t i, t e, ts, t p : teploty interiér, exteriér a půda ( 0 C) Δt e = t i t c : rozdíl mezi vnitřním a vnějším prostředím ( 0 C) Δt p = t i t p : rozdíl mezi vnitřním a vnějším prostředím ( 0 C) Δt s = t i t s : rozdíl mezi vnitřním a vnějším prostředím ( 0 C) p i : součinitel vyjadřující vliv přirážek a tepelné ztráty infiltrací pi = 1,65-1,8 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 17
Návrh a posouzení konstrukcí Doporučuji provádět a posuzovat programem TEPLO - autor Doc. Ing. Zbyněk Svoboda,CSc. Zejména dbát na: Důsledné vyplňování všech aktivních oken. Dávat správné zadávací podmínky. Nezapomenout u zadávání okrajových podmínek na to, že u zadávání podlahy na zemině je t e = 5 ( 0 C) a F ii = 100%. Nevytápěná půda: t e : -6 ( 0 C) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 18
Výpočet energetického štítku budovy Doporučení výpočet provádět programem ZTRÁTY - autor Doc.Ing. Zbyněk Svoboda,CSc. Výstup výpočtu: Vyhodnocení tepelně technických vlastností objektu dle ČSN 73 0540 2/2007 ENERGETICKÝ ŠTÍTEK OBÁLKY BUDOVY Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 19
Použitá literatura a materiály [ 1] ČSN 73 0540 2/2007 tepelná ochrana budov Část 2: Požadavky [ 2] Cihlář,J.,Gebauer,G.,Počinková,M.:Technická zařízení budov Ústřední vytápění I,cvičení, ateliérová Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 20