PergolyPasivní dům a lepené spoje
Lokalita Červený kopec v Trutnově patří mezi rozvojová území města pro výstavbu rodinných domů. Dvoupodlažní rodinný dům je koncipován pro dva stálé obyvatele.
Architektonický návrh
Pozemek je rohový, ohraničený vozovkou z jedné a chodníky pro pěší z druhé a třetí strany. Návrh ateliéru Povětroň využívá lichoběžníkového půdorysu tak, aby byl optimálně využit z hlediska umístění a orientace domu i zahrady. Vnitřnímu prostoru dominuje převýšený obývací pokoj, který je otevřen do podkroví.
Mezi dalšími požadavky klienta bylo navrhnout dostatečné úložné prostory pro aktivní sportovní život a kryté parkovací stání spojené se zahradním skladem, obojí umístěné mimo dům. Fasáda domu i zahradního skladu je obložená svislým dřevěným obkladem a stává se tak jedním z hlavních výrazových prvků.
To, co jinak archetypálnímu tvaru domu dává jedinečný ráz, je šikmo běžící hřeben střechy přes obdélníkový půdorys. Hlavní inspirací pro tvar hmoty domu byla doslovná interpretace prostorového regulativu, že hřeben musí být kolmý k ose komunikace.
Založení objektu
Základové konstrukce jsou navrženy dle únosnosti základové zeminy, která byla stanovena inženýrsko-geologickým průzkumem. Před provedením základů byly vytyčeny a položeny rozvody instalací. Objekt je nepodsklepený. Založení objektu je realizováno na železobetonové desce, která je místy ještě vylehčena a je uložena na vrstvě štěrku z pěnového skla o mocnosti 450 mm.
Čtěte také: Přehled závitových spojů dřeva
Konstrukční řešení
Dům je navržen jako dřevostavba. Nosnou konstrukci tvoří rámy z lepených lamelových profilů ze smrkového dřeva, jejich osová vzdálenost je 2,5 m. Tyto lepené rámy jsou přiznané v interiéru, a tvoří tak jeho hlavní charakterový výraz. Rámové rohy jsou řešeny pomocí vložených plechů a samovrtných SFS kolíků.
Konstrukce podélné stěny a střechy je tvořena roštem z KVH hranolů, který je ukotven k nosným lepeným rámům. Opláštění stěn je z OSB desek. Nosná konstrukce štítových stěn je ze svislých STEICO dřevovláknitých I-nosníků. Rámy jsou částečně viditelné v interiéru.
Strop nad prvními třemi poli je dřevěný z I-nosníků STEICO se záklopem z OSB desek s perodrážkou. Nad záklopem je provedena podlaha s podlahovým vytápěním, které je realizováno suchým systémem. Strop je doplněn akustickou izolací Knauf tl. Vzhledem k atypickému tvaru objektu je každý z nosných trámů jiný.
Jejich tvar byl navržen a posouzen v programu SEMA, statické výpočty pak v programu R-STAB od firmy DLUBAL.
Skladby a materiály
Skladbu stěn i střechy tvoří směrem z interiéru instalační sádrokartonová předstěna, OSB airstop záklop (hranice neprůvzdušné vrstvy objektu), foukaná tepelná izolace Styroball Plus tl. 36 cm, dřevěná nosná konstrukce (nosné rámy, dřevěný rošt), difuzně otevřená dřevovláknitá deska DHF, která je hydrofobizovaná a tvoří tak pojistnou hydroizolaci. Na roštu s provětrávanou mezerou pak spočívá vnější opláštění z modřínových prken.
Čtěte také: Dřevěné zábradlí: skryté spoje
Zvažuje se, že by se modřínová fasáda namořila šedivým mořidlem, případně by se ošetřila olejem. Střešní krytina je z šedivého falcovaného plechu a je uložena na provětrávané konstrukci. Okapy jsou skryty za převýšeným fasádním obkladem. Jsou standardně kotveny žlabovými háky na bednění střechy, atypicky bude řešen žlabový kotlík a čelo.
Otvorové výplně jsou dřevěné, s izolačním trojsklem s parametrem Uw = 0,7 W/m²K. Okenní prvky jsou opatřeny vnějším systémem zastínění z pojízdných a skládacích panelů s dřevěnou výplní. Dveře jsou plné, tepelně-izolační s hodnotou U = 0,8 W/m²K.
Zdrojem tepla je tepelné čerpadlo typ země/voda (vrt). Je umístěno v technické místnosti v přízemí. Ohřev TV a otopné vody probíhá prostřednictvím zásobníku o objemu 400 l umístěného v technické místnosti.
Větrání, vzduchotechnika
Pro zajištění rovnotlaké výměny vzduchu je v technické místnosti instalována vzduchotechnická jednotka s rekuperací s rozvody vzduchu v obytných a pobytových místnostech.
Dřevěné konstrukce a spoje
Dřevěné konstrukce se vytvářejí spojováním jednotlivých dřevěných prvků tak, aby vznikla základní nosná část nejrůznějších dřevěných výrobků. Pevnost a trvanlivost dřevěných výrobků je přímo závislá na pevnosti spojů. Spojování dřeva je podmíněno vzájemnou polohou prvků, jejich rozměry a způsobem a velikostí namáhání spoje.
Čtěte také: Spojování skříňových konstrukcí
Pro rychlé spojení dvou nebo více dřevěných částí se používají mechanické spojovací prostředky jako hřebíky, šrouby, kolíky a podobně. K tradičním způsobům, jak spojovat dřevěné prvky, patří tesařské spoje. Pomocí soustavy tesařských spojů lze prvky spojovat i bez použití kovových spojovacích prostředků.
Tesařské spoje se již dlouhodobě osvědčují a při přesném a správném vyhotovení jsou i velmi estetické. Jejich nevýhodou je pracná výroba a skutečnost, že při vytváření osedlání, vydlabání nebo přeplátání dochází v místech s největším zatížením k oslabení průřezu dřevěného prvku.
Podélnými vazbami nastavujeme vodorovné, svislé a šikmé prvky. Spoj na sraz je nejjednodušší tesařský spoj. Na sraz spojujeme tam, kde je trám podepřen po celé délce nebo jen částečně, přičemž podpěra musí být vždy pod spojením. Čela srazů mohou být tupá, šikmá, klínovitá nebo s čepem.
Proti vybočení je třeba trámy zajistit tesařskými skobami nebo dřevěnými či ocelovými příložkami tak, aby na každé straně spoje byly minimálně dva svorníky. Skoba musí být dostatečně dlouhá a zaráží se dost daleko od čela srazu, aby se konec trámu nerozštěpil.
Podélné plátování se používá tam, kde není sraz dostatečně podepřen. Plátování může být rovné, šikmé, s ozubem a jiné. Svislé nastavování sloupů a šikmých vzpěr nazýváme štěpování.
Čela nastavovaných prvků se nejčastěji spojují prostým čelním srazem, který se zabezpečuje před bočním posunutím tesařskými skobami nebo okováním plochou válcovou ocelí, případně částečně zapuštěnými dřevěnými nebo ocelovými příložkami spojenými se sloupem svorníky. Dalším druhem nastavení sloupů je plátování pomocí plátu s dvojnásobnou až trojnásobnou délkou, než je průměr sloupu.
K nejrozšířenějším tesařským spojům ke spojení dvou nebo tří dřevěných prvků, které se vzájemně křižují, patří čepování. Tento spoj se používá i v případě, kdy jeden trám končí na druhém trámu. Podle úhlu, pod kterým se trámy spojují, rozlišujeme čepování pravoúhlé nebo šikmé. Spojují se jím krokve v hřebeni, vzpěry a pásky v krovu, ale i příčné trámy k sloupkům.
Základním prvkem této vazby je čep na konci jednoho prvku a vydlabání na druhém. Čepy mohou být střední a boční. Na místech, kde by oslabení vydlabání mohlo být nebezpečné, se používá pouze zapuštění pomocí svorníků nebo třmenů.
Přeplátování se používá tehdy, křižují-li se v konstrukci dva vodorovné trámy, nebo jeden je ukončen na druhém. Vzhledem k tomu, že spodní prvek nese vrchní dřevěný prvek, může být horní trám oslabený více.
Rozeznáváme úplné přeplátování, kdy výřezy v obou trámech sahají do poloviny výšky každého trámu, nebo částečné přeplátování, kdy se z každého trámu vybere výřez menší než polovina výšky trámu.
Kampování je osazování na ozub, které zabrání posunutí prvku a současně šetří dřevo. V podstatě jde o určitý druh přeplátování a je vhodné u křižujících se trámů namáhaných na ohyb. V jednom trámu je zářez, ale druhý trám může zůstat bez zářezu. Výška zářezu bývá 1/7 z výšky dřeva. Kampování může být jednostranné, oboustranné jednoduché, oboustranné dvojité a oboustranné rybinovité.
Osedlání je spoj, kterým se spojuje šikmý trám s vodorovným, jako jsou například krokev a pozednice. V šikmém trámu se vyřeže sedlo, díky němuž šikmý trám dosedne na horní plochu vodorovného trámu. Spoj ještě zabezpečujeme nárožníky - hřebíky dlouhými 160 až 210 mm.
V místech, kde jsou trámy namáhány na ohyb, používáme zesilující vazby. Protože často nelze zvětšovat průřez jednoho trámu, je třeba spojit dva trámy k sobě tak, aby působily jako jeden. Spojení dvou vodorovných trámů, které při ohybu působí konstrukčně jako celek, nazýváme rošt. Trámy se kladou na sebe. Přitom je zapotřebí dávat pozor, aby byly spojeny co nejdokonaleji a neposouvaly se.
Vyskobované rošty jsou trámy vzájemně spojené tesařskými skobami, které jsou zaraženy do boků trámů ve vzájemné vzdálenosti 500 mm a v 45° úhlu šikmo od středu trámu, symetricky na obě strany. Rozšiřující vazby se uplatňují zejména u desek a fošen.
Všechny tesařské spoje musejí být provedeny odborně, přesně a pečlivě. Styčné plochy musejí být rovné a musejí k sobě doléhat tak, aby byly splněny předpoklady dostatečné únosnosti nebo statického výpočtu. Při sestavování musejí jednotlivé prvky do sebe snadno, ale přitom přesně zapadat nebo k sobě přiléhat.
Lepené spoje
Lepené spoje jsou dokonalým, ale poměrně značně nákladným způsobem spojování dřevěných konstrukcí. Některé druhy tesařských spojů (čepy) se rovněž spojují lepením. Lepené spoje jsou velmi pevné, houževnaté, pružné a odolávají vodě. Vyžadují však přesné opracované plochy a větší lisovací tlak. Na lepené spoje se nejčastěji využívají syntetická lepidla.
Dříve než začnete dřevo lepit, je třeba ho ohoblovat, případně přebrousit a odstranit prach z broušení. U borovicového dřeva je zapotřebí odstranit místa pokrytá živicí a staré nánosy klihu. Lepené díly se musejí po nanesení lepidla stáhnout v lise nebo pomocí ztužovadel a stahováků.
Optimální lisovací tlak je 0,4 až 1,2 MPa. Lisování trvá dvě hodiny a více. Konečnou pevnost získá lepený spoj až po několika dnech. Důležitou podmínkou při lepení je dostatečná teplota v místnosti (minimálně 21 °C) a dostatečná teplota spojů.
Na pevnost lepení má vliv i směr vláken jednotlivých lepených dílů. Nejvýhodnější je, pokud jsou směry vláken ve spoji na sebe kolmé. Pomocí lepidel lze navzájem spojovat různé materiály různých vlastností, které je při lepení nutné respektovat.
Vzduchotěsnost pasivních domů
Pokud nám při výstavbě nového domu záleží na jeho energetické úspornosti, budeme se muset vypořádat s téměř „dokonalou" těsností domu. Netěsnostmi v celé jeho obálce, a pak samozřejmě také větráním, totiž uniká nejvíce tepla, které pustit do exteriéru nechceme. Protože průvzdušnost obálky budovy se nedá snadno určit jen vizuální kontrolou, existuje tzv.
Vzduchotěsnost budovy zajišťuje tzv. vzduchotěsnicí vrstva, která musí probíhat celou konstrukcí - od spodní konstrukce „na terénu" přes všechny obvodové stěny až po střechu v celé její ploše. Neznamená to ale, že se celý dům obalí do neprodyšného igelitu - k téměř nulovému průniku vzduchu konstrukcí poslouží u dřevostaveb buď parozábrana z PE fólie nebo parobrzda ve formě desek na bázi dřeva (OSB, MDF) či jiných materiálů (cementovláknité nebo sádrovláknité desky).
Nevýhodou PE fólie je její menší odolnost vůči propíchnutí nebo proříznutí, což se může při stavbě velmi snadno stát. Ve zděných stavbách tvoří vzduchotěsnicí vrstvu vnitřní omítka bez prasklin, která musí být provedena spojitě na všech obvodových stěnách.
Kromě tepelných ztrát tato vrstva chrání konstrukce před vlivem vlhkosti, která se šíří přes netěsnosti. Stejně jako škvírami ve spacáku, tak i malými otvory v konstrukcích nám může unikat teplo. Všechno v pasivním domě musí být správně utěsněno.
Kolem celého prostoru, který chceme vytápět, musíme vytvořit spojitou vzduchotěsnou obálku. Tím zabráníme nejen únikům tepla, ale také zajistíme správné fungování větracího zařízení. Stejný dopad jako špatně utěsněné konstrukční detaily má mikroventilace oken, kterou výrobci prezentují jako technologickou inovaci.
Funguje ale stejně jako pootevřené okno. Vysoká průvzdušnost obálky budovy pochopitelně vede také k vyšším tepelným ztrátám, které během projektování budovy zpravidla nejsou zohledněny. Skutečné vlastnosti budovy mohou být někdy výrazně horší než navrhované a v krajním případě může dojít k poddimenzování otopné soustavy.
Blower-door test
Metodický postup zkoušky je zanesen v normě ČSN EN ISO 9972. Zpravidla do dveří, ale lépe do francouzského okna nebo do jiného velkého okna, se osadí v rámu s plachtou velkoprůměrový ventilátor. Podle rychlosti otáček ventilátoru se mění tlakový rozdíl mezi interiérem a exteriérem a pro každý rozdíl se změří průchod vzduchu ventilátorem.
Stejný objem vzduchu musí v tu chvíli protékat netěsnostmi v obálce stavby. Známá hodnota 0,6 h-1 je definovaná výměna vzduchu za tlakového rozdílu 50 Pa. Metoda „2" se provádí v době, kdy je ještě umožněný přístup k vzduchotěsnicí vrstvě, uzavřou se veškeré technologické průchody (kanalizace, komín, vzduchotechnika) a při odhalení netěsností je tak velmi jednoduché místa opravit a dotěsnit.
Metoda „1" se provádí u hotového domu a je to tedy takzvané měření certifikační. Všechny prostupy tzb už jsou uzavřeny tak, jak budou v průběhu životnosti stavby - sifony jsou zalité vodou, vzduchotechnika je utěsněna, okna a venkovní dveře jsou zavřené. Metoda „3" je zkouškou budovy pro zvláštní účel, v ČR využívaná pro potřeby dotačního programu „Nová Zelená Úsporám".
Nedostatečné utěsnění, například pouze PUR pěnou při instalaci oken, bývá důvodem častých škod. Netěsnostmi může proudit teplý vzduch z interiéru do exteriéru a působit tak jako nositel vlhkosti. Vzduch proudící spárou širokou 1 mm a dlouhou 1 m (při teplotě v interiéru 20 °C a relativní vlhkosti 50 %) může denně z interiéru přenést kolem 360 g vody (ročně 10-15 kg vody) ve formě vodních par.
Zpravidla se tyto páry hromadí ve vrstvách konstrukcí do nasákavých materiálů. Při teplotních rozdílech pak kondenzují na chladnějších místech nebo rozhraních materiálů s různým difuzním odporem. Vznik plísní na straně interiéru je způsoben zpravidla nasáknutím vnějšího izolantu, čímž se radikálně snižuje jeho izolační schopnost.
Pokud test nepodceníte a pozvete si zkušeného diagnostika, měl by být schopen veškeré netěsnosti identifikovat. Na základě zkušeností, selským rozumem nebo speciálním zařízením, tzv. mikroanemometrem, které dokáže proudění vzduchu zaznamenat. Používá se i vyvíječ inertního dýmu nebo kouřové tyčinky.
Dobrou detekční metodou je také použití termovizní techniky, která odhalí i místa, kam je obtížné se dostat. Podmínkou je ale rozdíl teploty mezi interiérem a exteriérem - není možné takový test provádět v parném létě. Základem vysoké neprůvzdušnosti u pasivního domu je pečlivě propracovaný návrh s vyřešenými detaily a použitými materiály.
Řízené větrání a ochrana konstrukcí
Protože v domě, který z hlediska vzduchotěsnosti odpovídá domu pasivnímu, není možné spoléhat při dostatečné výměně vzduchu na uvědomělost uživatelů, musí se o to postarat systém řízeného větrání. Přestože je vzduchotěsnost a parotěsnost stavby realizovaná zpravidla toutéž vrstvou konstrukce, jsou to zcela odlišné kategorie stavební fyziky.
Hmotnostní tok vzdušin s vodní párou je v tzv. difuzně otevřených konstrukcích o tři až čtyři řády menší než případnými poruchami vzduchotěsnosti. Z toho tedy vyplývá, že každá stavba může být téměř absolutně vzduchotěsná a při tom může, a je to žádoucí, být difuzně otevřená.
Požadavek na vzduchotěsnost staveb je veden minimálně třemi důvody. Druhý důvod je zajištění optimálních podmínek pro provoz větracího zařízení nejlépe s rekuperací tepla, které by mělo pracovat se vzduchem v interiéru a ne se vzduchem z netěsností. Tím ale nejdůležitějším důvodem platným pro všechny stavby je ochrana konstrukce stavby, a to ať je z čehokoli, před kondenzací vody ze vzduchu pronikajícího konstrukcí významněji než předpokládanou difuzí.
A ještě jednu informaci poskytuje výsledek Blower-Door testu. Jako jedna z mála, ne-li jediná vlastnost domu, kterou lze ověřit ještě ve fázi výstavby, napovídá, dle mé dlouholeté praxe, o kvalitě ostatních částí a procesů v realizované stavbě. Pečlivost zjištěná a kvantifikovaná Blower-Door testem není nikdy ojedinělá a často se jí „dopouštěli" realizátoři v jiných činnostech na stavbě.
tags: #pasivní #dům #lepené #spoje
