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.
Opór cieplny przegrody
Współczynnik przenikania ciepła
Bilans ciepła w budynku
Qh = Qt + Qv - ζ ( Qs + Qi )
Qh - zapotrzebowanie na ciepło w budynku
Qt - ciepło rozpraszane do otoczenia w wyniku przenikania przez różne komponenty budowlane (ściany, okna, drzwi, mury piwnic, dachy, stropodachy)
Qv - ciepło niezbędne do podgrzania napływającego z zewnątrz powietrza wentylacyjnego
Qs - ciepło pozyskiwane z promieniowania słonecznego
Qi - ciepło emitowane przez ludzi i znaczące źródła i urządzenia zlokalizowane w budynku
Współczynnik eta ζ - współczynnik określający stopień użyteczności zysków ciepła.
Zyski ciepła:
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:
Absorber, który pochłania energię promieniowania słonecznego
Przezroczyste przekrycie
Izolacja cieplna
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
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:
Inwestor
Inspektor Nadzoru Inwestorskiego
Projektant
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:
Elementów budynku, budowli i instalacji narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne
Instalacji i urządzeń służących ochronie środowiska
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.
Starosta
Wojewoda
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
Ciężar własny (wynikający z przyciągania ziemskiego) papier ok. - 1100 kg/m3 , drewno ok. - 600 kg/m3
Obciążenie użytkowe (np. strop domku jednorodzinnego= 1,5 : 2,0 kN/m2)
Warunki pogodowe (obciążenie śniegiem 0,7 kN/m2 dopuszczalne)
Obciążenie wiatrem
Zmiany temperatury
Obciążenie systemem korzennym
Wody gruntowe i ich parcie
Parcie gruntu
Klasyfikacja gruntów budowlanych:
Ze względu na trudności odspajania ( XVI kategoria)
Grunty lekkie (kategoria I, II)
Grunty średnie (III)
Grunty ciężkie (IV)
Gr. Skaliste (V- XVI)
W zależności od przydatności do posadowienia budnku.
G. rodzime (dziewicza)
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)
Inny podział gruntów:
g. spoiste (glina, ił) bardzo dobre ziarenka
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)
Nośne - opierają się na nich stropy, stropodachy, dachy)
Samonośne - to taka ściana, która przenosi swój ciężar własny z kilku kondygnacji. Może być obciążona dodatkowo wiatrem, nie ma na niej stropów.
Nienośne - przenoszą swój ciężar własny na jednej kondygnacji tzw. ścianki działowe.
Wymagania stawiane ścianom zewnętrznym
Odpowiednia nośność (wytrzymałość)
Dobra izolacyjność cieplno-wilgotnościowa
Dobra izolacyjność akustyczna
Wieloletnia trwałość eksploatacyjna
Odporność na działania atmosfery
Odpowiednia ognioodporność
Wysoka akumulacyjność i statyczność cieplna
Niska wilgotność
Mała nasiąkliwość
Korzystna para-przepuszczalność
Zdolność do szybkiego wysychania
Korzystny wpływ na zdrowie
Tanie
Ściany buduje się najczęściej jako wielowarstwowe
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:
Odpowiedniej izolacyjności przegród budowlanych (ścian , dachów, stropodachów) mierzonej współczynnikiem przenikania ciepła
Odpowiedniej bryle budynku, która powinna charakteryzować się najmniejszym stosunkiem powierzchni przegród budowlanych do kubatury budynku
Odpowiednim usytuowaniem budynku względem stron świata
Właściwemu układowi pomieszczeń (podział budynku na strefy termiczne)