Budynek(dom) pasywny- to budynek, w którym komfortowy mikroklimat może być utrzymywany bez oddzielnego aktywnego systemu ogrzewania czy klimatyzacji. Dom sam się ogrzewa i chłodzi.

1. Opór cieplny przegrody $\frac{m2\ x\ K}{W}$

2. Współczynnik przenikania ciepła

Bilans ciepła w budynku

Q_h = Q_t + Q_v – ζ ( Q_s + Q_i )

Q_{h –} zapotrzebowanie na ciepło w budynku

Q_t – ciepło rozpraszane do otoczenia w wyniku przenikania przez różne komponenty budowlane (ściany, okna, drzwi, mury piwnic, dachy, stropodachy)

Q_{v –} ciepło niezbędne do podgrzania napływającego z zewnątrz powietrza wentylacyjnego

Q_{s –} ciepło pozyskiwane z promieniowania słonecznego

Q_{i –} ciepło emitowane przez ludzi i znaczące źródła i urządzenia zlokalizowane w budynku

Współczynnik eta ζ – współczynnik określający stopień użyteczności zysków ciepła.

Zyski ciepła:

1. Przez przegrody oszklone

Pewna część energii, dostarczanej przez promieniowanie słoneczne przez przegrody oszklone jest następnie absorbowana przez materiały wnętrza pomieszczenia w ilościach proporcjonalnych do ich pojemności cieplnej.

Materiały masywne absorbują więcej energii a materiały lekkie mniej. Pewna część wchłoniętej energii jest następnie emitowana pod postacią promieniowania długofalowego nieprzenikającego przez szkło, ta część energii powstaje wewnątrz pomieszczenia. Przy długotrwałym przenikaniu promieniowania słonecznego do wnętrza, temperatura może systematycznie wzrastać, powodując przegrzanie pomieszczeń, proces ten nazywa się efektem szklarniowym.

Pasywny system ogrzewania słonecznego

Mianem pasywnego ogrzewania słonecznego określa się różne sposoby wykorzystywania energii promieniowania słonecznego, które ograniczają się do naturalnego i samoregulującego się przepływu pozyskiwanego ciepła jedynie na drodze konwekcji, przewodzenia i promieniowania. Ogrzewanie to nie potrzebuje odrębnej instalacji, kolektorów, zasobników ciepła ani mechanicznych urządzeń napędowych. Ogrzewanie to wymaga jedynie odpowiedniego zamieszczenia okien i ewentualnie ścian akumulacyjnych (ich zadaniem jest magazynowanie ciepła)

Systemy z ogrzewaniem słonecznym aktywnym, tzw. Kolektory słoneczne

W budownictwie wykorzystywane są kolektory niskotemperaturowe, których zadaniem jest podgrzanie czynnika roboczego (samej wody lub wody z dodatkiem środków zabezpieczających przed zamarznięciem) dla realizacji celów użytkowych, którymi są podgrzanie wody lub ogrzanie pomieszczeń.

Podstawowymi elementami kolektora są:

1. Absorber, który pochłania energię promieniowania słonecznego

2. Przezroczyste przekrycie

3. Izolacja cieplna

4. Obudowa zewnętrzna

Absorber to płyta pokryta od strony czołowej (od strony padania promieni słonecznych) cienką warstwą materiału charakteryzującego się dużym współczynnikiem pochłaniania promieniowania słonecznego z małym współczynnikiem emisji promieniowania.

-czarny nikiel

-czarna miedź

Systemy grzewcze z pompą grzewczą

Pompy ciepła wykorzystują tzw. ciepło niskotemperaturowe. Pompa ciepła pobiera ciepło z otoczenia tzw. źródła dolnego i przekazuje je do budynku. Aby mogło być przekazane ciepło ze źródła o temperaturze niższej do źródła o temperaturze wyższej musi być dostarczona energia z zewnątrz do napędu najczęściej sprężarki.

Rodzaje dolnych źródeł ciepła

1. Odnawialne

- powietrze zewnętrzne

-wody powierzchniowe

-wody gruntowe

-wody geotermalne

-grunt

-promieniowanie słoneczne

2. Odpadowe

- powietrze i gazy odlotowe

-woda odpadowa

-ścieki

-woda chłodnicza

Ogniwa fotowoltaiczne

W ogniwach fotowoltaicznych następuje bezpośrednia zamiana energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Wykorzystywany jest tu tzw. efekt fotowoltaiczny. Energia elektryczna musi być gromadzona w akumulatorach.

Innym źródłem energii są siłownie wiatrowe, nowoczesne kotły na biomasę

WYKLAD XII

Budowa

Należy przez to rozumieć wykonywanie obiektu budowlanego w określonym miejscu a także odbudowę, rozbudowę, nadbudowę obiektu budowlanego.

Roboty budowlane

To budowa a także prace polegające na przebudowie, montażu, remoncie lub rozbiórce obiektu budowlanego

Przebudowa

To wykonywanie robót budowlanych, w wyniku których następuje zmiana parametrów użytkowych lub technicznych istniejącego obiektu budowlanego.

Remont

To wykonywanie w istniejącym obiekcie robót budowlanych polegających na odtworzeniu stanu pierwotnego a niestanowiących bieżącej konserwacji, przy czym dopuszcza się stosowanie wyrobów budowlanych innych niż użyto w stanie pierwotnym.

Pozwolenie na budowę

Jest to decyzja administracyjna zezwalająca na rozpoczęcie i prowadzenie budowy lub wykonywania robót budowlanych innych niż budowa obiektu budowlanego.

Art. 5 ustawy Prawo Budowlane

Obiekt budowlany wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi, biorąc pod uwagę przewidywany okres użytkowania projektować i budować w sposób określony w przepisach w tym techniczno budowlanych oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej. Obiekt budowlany należy użytkować w sposób zgodny z jego przeznaczeniem i wymaganiami ochrony środowiska oraz utrzymywać w należytym stanie technicznym i estetycznym.

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury ws warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

Prawa i obowiązki uczestników procesu budowlanego (rozdział III)

Uczestnicy procesu budowlanego:

1. Inwestor

2. Inspektor Nadzoru Inwestorskiego

3. Projektant

4. Kierownik Budowy lub Kierownik Robót

Postępowanie poprzedzające rozpoczęcie robót budowlanych (rozdział IV)

W tym rozdziale określone są te roboty budowlane, które wymagają decyzji administracyjnej o pozwoleniu na budowę oraz te, które wymagają tylko zgłoszenia właściwemu organowi. Tym organem najczęściej będzie Starosta.

W przypadku rozbiórki niektóre rozbiórki wymagają również uzyskania pozwolenia, a niektóre tylko uprzedniego zgłoszenia.

Utrzymanie obiektów budowlanych (rozdział VI)

Określone są w nim obowiązki właściciela lub zarządcy obiektu budowlanego, mówi o tym jakiego typu kontrole muszą być przeprowadzane na obiektach budowlanych i mówi o tym jakich obiektów kontrole nie dotyczą. Nie dotyczą np. domków jednorodzinnych.

Kontrole odbywają się raz w roku i polegają na sprawdzeniu stanu technicznego:

1. Elementów budynku, budowli i instalacji narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne

2. Instalacji i urządzeń służących ochronie środowiska

3. Instalacji gazowych oraz przewodów kominowych

Drugi rodzaj określonej kontroli co najmniej raz na 5 lat, która jest przeprowadzana w szerszym zakresie łącznie z kontrolą otoczenia, instalacjami elektrycznymi i piorunochronnymi.

Trzeci rodzaj – Kontrola okresowa w zakresie tej pierwszej, co najmniej dwa razy w roku (do 31maja oraz 30 listopada) w przypadkach budynków o powierzchni zabudowy ponad 2000m2 oraz innych obiektów jeżeli powierzchnia dachu przekracza 1000m2.

Wyróżnia się inne rodzaje kontroli gdy może się przytrafić coś szczególnego.

Organy administracji architektoniczno-budowlanej i nadzoru budowlanego.

1. Starosta

2. Wojewoda

3. Główny inspektor Nadzoru Budowlanego

I KOLO

Obiekt budowlany -budynek z urządzeniami i instalacjami

-budowla z urządzeniami i instalacjami

-obiekty małej architektury

Budynek – to obiekt budowlany trwale związany z gruntem posiadający przegrody wydzielające go z przestrzeni oraz posiadający fundament i dach.

Budowla – to obiekt budowlany, który nie jest budynkiem i nie jest projektem małej architektury. Np. droga, linie kolejowe, komin, boisko sportowe, lotnisko, wieża ciśnień, linie energetyczne.

Obiekt małej architektury- to małe obiekty służące kultowi religijnemu, kapliczki, posągi, krzyże. Obiekty służące rekreacji (ścieżki zdrowia) i utrzymaniu porządku

Rodzaje obciążeń występujących w obiektach budowlanych

1. Ciężar własny (wynikający z przyciągania ziemskiego) papier ok. - 1100 kg/m3 , drewno ok. – 600 kg/m3

2. Obciążenie użytkowe (np. strop domku jednorodzinnego= 1,5 : 2,0 kN/m2)

3. Warunki pogodowe (obciążenie śniegiem 0,7 kN/m2 dopuszczalne)

4. Obciążenie wiatrem

5. Zmiany temperatury

6. Obciążenie systemem korzennym

7. Wody gruntowe i ich parcie

8. Parcie gruntu

Klasyfikacja gruntów budowlanych:

1. Ze względu na trudności odspajania ( XVI kategoria)

1. Grunty lekkie (kategoria I, II)

2. Grunty średnie (III)

3. Grunty ciężkie (IV)

4. Gr. Skaliste (V- XVI)

2. W zależności od przydatności do posadowienia budnku.

1. G. rodzime (dziewicza)

2. G. nasypowe ( była ingerencja człowieka)

g. rodzime:

a)  g. skaliste (najlepsze)

b) g. nieskaliste mineralne ( piasek, żwir, glina, ił)

c) g. nieskaliste organiczne ( torfy, medy) (najgorsze)

1. Inny podział gruntów:

1. g. spoiste (glina, ił) bardzo dobre ziarenka

2. g. sypkie (piasek, żwir)

 

W jednej grupie grunty opisywane są pewnymi współczynnikami określającymi ich stan.

g. sypkie- ich stan określamy stopniami ich zagęszczenia. Grunty mogą być luźne, zagęszczone, bardzo zagęszczone. Im bardziej zagęszczone tym lepsze.

g. spoiste- określa się tak zwany stopień plastyczności. G. miękkoplastyczne, półzwarte, … zwarte. Im bardziej zwarte tym lepsze.

Przy określaniu parametrów gruntów najważniejsze są takie parametry jak:

- kąt tarcie wewnętrznego ( kąt stoku naturalnego)

- spójność 

Izolacja pozioma i pionowa budynku

-zabezpieczenie przed woda gruntową

Zawsze w gruncie jest wilgoć, materiały do budowy są zazwyczaj kapilarne. Żeby się zabezpieczyć przed wilgocią kapilarną stosuje się izolacje poziomą, najlepiej w całości.

Ściany budynku ( podział: zewnętrzne i wewnętrzne)

1. Nośne – opierają się na nich stropy, stropodachy, dachy)

2. Samonośne – to taka ściana, która przenosi swój ciężar własny z kilku kondygnacji. Może być obciążona dodatkowo wiatrem, nie ma na niej stropów.

3. Nienośne – przenoszą swój ciężar własny na jednej kondygnacji tzw. ścianki działowe.

Wymagania stawiane ścianom zewnętrznym

1. Odpowiednia nośność (wytrzymałość)

2. Dobra izolacyjność cieplno-wilgotnościowa

3. Dobra izolacyjność akustyczna

4. Wieloletnia trwałość eksploatacyjna

5. Odporność na działania atmosfery

6. Odpowiednia ognioodporność

7. Wysoka akumulacyjność i statyczność cieplna

8. Niska wilgotność

9. Mała nasiąkliwość

10. Korzystna para-przepuszczalność

11. Zdolność do szybkiego wysychania

12. Korzystny wpływ na zdrowie

13. Tanie

14. Ściany buduje się najczęściej jako wielowarstwowe

15. Estetyczność

Woda w gruntach budowlanych

Woda w gruncie może być w stanie nienapiętym (naturalnym) lub może być wodą pod ciśnieniem.

Poziom wody może być w ciągu roku ustabilizowany, mało zmienny lub może podlegać znacznym zmianom

Wytrzymałość stali

Twardość określamy na pewnych próbkach, jedną z metod jest wciskanie w próbkę kulki stalowej z odpowiednią silą

Pręt stalowy o grubości o średnicy 1cm może utrzymać ciężar nawet 3000 kg

Stosunek siły nacisku do powierzchni odcisku = TWARDOŚĆ

Relaksacja naprężeń

Polega na tym że, przy zachowaniu tych samych odkształceń, w materiale są coraz mniejsze naprężenia (materiał się odpręża, relaksuje) np. gumka w majtkach.

Stropy

Są to takie poziome elementy budynku, dzielące budynek na poszczególne kondygnacje. Konstrukcja stropu musi być taka, aby przenieść ciężar własny stropu, obciążenie użytkowe i ewentualnie ciężar ścian działowych.

Sposób przenoszenia obciążeń

-rozciąganie- np. od pręta oczekujemy odpowiedniej wytrzymałości na rozciąganie

-ściskanie - np. od pręta oczekujemy odpowiedniej wytrzymałości na ściskanie

-zginanie – od materiału oczekujemy odpowiednio wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie (belka stropowa)

-ścinanie – od materiału oczekujemy odpowiedniej wytrzymałości na ścinanie

-naciskanie lokalne – od materiału oczekujemy odpowiedniej wytrzymałości na naciski lokalne (ma być odpowiednio twardy)

-ścieralność

Części składowe drzwi

- ościeżnica stalowa

- skrzydło drzwiowe

-okucia drzwiowe: klamki, zawiasy itd.

Części składowe okna

- ościeżnica (rama przylegająca do ściany)

-skrzydło okienne

-szklenie okna

-okucia okienne: zawiasy, klamki, prowadnice itp.

Cechy okna:

- odpowiednio sztywne

- odpowiedni współczynnik przenikania ciepła

W zależności od przeznaczenia stawiamy określone wymagania drzwiom jak i okuciom

-trudne do wyłamania

-dobra izolacyjność termiczna

-dobra izolacyjność akustyczna

Ujścia wody – powierzchniowe i głębinowe

Uzdatnianie wody

- klarowanie wody

-odżelazianie wody

- poprawa właściwości organoleptycznych (zapachu i smaku)

-dezynfekcja wody (za pomocą chloru lub ozonowania)

Instalacja zimnej wody

-zawór zimnej wody

-wodomierz

-zawór czerpalny

Ścieki

- bytowo-gospodarcze

- przemysłowe

-opadowe

-infiltracyjne

Systemy odprowadzania kanalizacji

-ogólno spławna – bytowe + opadowe łącznie odprowadzane

-kanalizacja rozdzielcza –każdy rodzaj ścieków odprowadzany jest inna siecią

-pół-rozdzielcza – przy dużych opadach część wody opadowej odprowadzana jest przez sieć bytowo-gospodarczą

Główne elementy kanalizacji to

-instalacja kanalizacji

-przykanalik

-kolektory

-pompownie ścieków

-oczyszczalnie ścieków

-wyloty ścieków oczyszczonych

Przykanaliki – odcinek kanalizacji łączący instalacje kanalizacyjną budynku z kolektorem miejskim

Przybory sanitarne – natrysk, bidet, umywalka, wc, wanna, brodzik

Armatura odpływowa – syfony, spusty, przelewy

Podejście – rury łączące przybory sanitarne z kanałami kanalizacyjnymi

Syfon łazienkowy

Zasada działania syfonu jest niezwykle prosta. Brudna, zużyta woda odprowadzana jest do systemu kanalizacyjnego z brodzika za pomocą syfonu. Następnie z rur kanalizacyjnych odprowadza się zużytą wodę do sieci kanalizacyjnej. Woda na jakiś czas zostaje zatrzymana w syfonie jako słup cieczy.

Syfon łazienkowy stanowi doskonałą barierę przed przedostawaniem się gazów ściekowych z rur kanalizacyjnych do wnętrza łazienki. Kiedy syfon łazienkowy jest rzadko używany i wykonany z kiepskiej jakości materiałów, np. w hotelach, gazy z sieci kanalizacyjnej przedostają się przez jego zaporę i wnikają do wnętrza łazienek powodując nieprzyjemny zapach

Przyłącze gazowe

Kończy się skrzynką gazową na zewnątrz budynku (żółta) Jest w niej : kurek gazowy, gazomierz, reduktor ciśnieniowy

Sieci instalacji CO

Ogrzewanie miejscowe lub centralne

Miejscowe- to takie, w którym źródło ciepła jest w pomieszczeniu które ogrzewa (np. piece kaflowe)

Centralne – to takie, w którym jedno źródło ciepła ogrzewa kilka pomieszczeń. Ciepło transportujemy za pośrednictwem czynnika cieplnego (woda, para wodna lub powietrze)

Zespół urządzeń służących do ogrzewania większej liczby pomieszczeń nazywamy instalacją centralnego ogrzewania

Sieci i instalacje gazowe

Gaz ziemny – mieszanina gazów z parą wodną oraz innych par cieczy a także głównego składnika: metanu. Występuje w głębi ziemi i najczęściej w otoczeniu złóż ropo-gazowych lub czysto gazowych. Znajduje się w przestrzeniach między skałami.

Sieci gazowe

-gazociągi magistralne

-gazociągi zasilające

-gazociągi rozdzielcze

-przyłącza gazowe

Podział instalacji CO ze względu na sposób utrzymania krążenia czynnika grzewczego

-samoczynne (grawitacyjne)

-wymuszone za pomocą pomp (woda) , wentylatora (powietrze)

Podział instalacji CO ze względu na sposób przekazywania ciepła przez urządzenia grzejne

-konwekcja (unoszenie powietrza)

-promieniowanie

Podział ze względu na rodzaj ciepła znajdującego się w danym pomieszczeniu

-kocioł (spalany surowiec przerabiamy na ciepło)

- wymiennik ciepła – to urządzenie, w którym ciepło z jednego czynnika grzejnego (zewnętrznego) przekazywane jest drugiemu czynnikowi grzejnemu (wewnętrznemu). Oba czynniki nie maja sobą bezpośredniego kontaktu (nie mieszają się) np. rura w rurze.

Podstawowe części składowe instalacji CO

-kotły lub wymienniki ciepła

-pompy (hydroelewatory)

-urządzenia grzejne (grzejnik lub nagrzewnica)

-przewody i ich uzbrojenie (zawory, przedłużki, podpory, otulina)

-armatura pomocnicza (odpowietrzniki, naczynia zbiorcze)

Obecnie w miejsce kotłów i wymienników ciepła wprowadza się tzw. pompy ciepła, które korzystają z naturalnych zasobów ciepła

Jakość energetyczna budynku

To ilość energii aktualnie zużywanej (lub wyliczona) na zaspokojenie różnych potrzeb związanych ze standardowym użytkowaniem budynku, które może obejmować ogrzewanie, ciepłą wodę, klimatyzację, wentylacje i oświetlenie.

System klimatyzacji

To układ wielu komponentów niezbędnych do dostarczania do budynku powietrza, którego temperatura jest kontrolowana lub może być obniżona w powiązanym układzie kontroli wentylacji, wilgotności i czystości powietrza.

Kocioł – to wyodrębniona jednostka zaprojektowana w celu transmisji do wody ciepła uwolnionego w efekcie spalania.

Pompa ciepła

To urządzenie lub instalacja, która odbiera ciepło ze środowiska zewnętrznego i przekazuje je do instalacji w której jest wykorzystywane.

Ważną charakterystyka jest opór przewodzenia ciepła. W przypadku wielu warstw opory sumują się. Odwrotnością oporu jest współczynnik przenikania ciepła

Budynek energooszczędny

To budynek, w którym nastawiono się na wyraźne ograniczenie zużywanej energii przede wszystkim na cele grzewcze. Uzyskuje się to dzięki:

1. Odpowiedniej izolacyjności przegród budowlanych (ścian , dachów, stropodachów) mierzonej współczynnikiem przenikania ciepła

2. Odpowiedniej bryle budynku, która powinna charakteryzować się najmniejszym stosunkiem powierzchni przegród budowlanych do kubatury budynku

3. Odpowiednim usytuowaniem budynku względem stron świata

4. Właściwemu układowi pomieszczeń (podział budynku na strefy termiczne)