Master's Thesis

Sports hall Strážnice

Final Thesis 1.82 MB Appendix 22.99 MB

Author of thesis: Ing. Jan Zemánek

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Ing. Milan Ostrý, Ph.D.

Reviewer: Ing. Marie Odehnalová

Abstract:

The goal of my Master’s thesis was to design a building for public services. I chose to design a sports hall in town Strážnice. The building had 2 floors with a playing area higher, than the floors combined. The first floor was divided into 4 areas – playing area, athletes locker rooms, technical facilities and facilities for spectators. Second floor had clubroom for athletes and buffet. Loadbearing structure of the building is from precast reinforced concrete frame with ceramic block infill walls and cast-in-place reinforced concrete slabs for floors and flat roofs. The roof over playing area was sloped from glue laminated timber girders, while the rest of the roof is flat. Walls were insulated with mineral wool, Flat roofs and floor with expanded polystyrene and sloped roof with PIR. The foundations were cast-in-place reinforced concrete pads, with strips under staircases. Doors and windows had plastic frames. Windows were triple-glazed. Partition walls were designed to be from plasterboard.
Heating and cooling were designed to be done with hot/cold air through 2 MVHR units. First had air exchange 11000 m3/h, second had 3975 m3/h. First unit was connected to 4 heat pumps with total heating output 68 kW. Second unit was connected to 3 heat pumps with total heating output 39 kW. Energy for cooling was gained through the same heat pumps. Hot water was gained through hot water cylinder with inbuild electric insert and volume 1516 l, that is connected to 3 heat pumps with total output 51 kW. The internal sewage system will be connected to the city sewer, while rainwater will be collected, used for watering garden, or infiltrated into the soil.  On roof 150 photovoltaic panels were installed with total output 102 kW.
The specialized part of the Master’s thesis describes calculations of linear thermal transmittance of several assembly details and further calculation of correction for thermal bridges used for average heat transfer coefficient of a building. That was then compared to correction used in standardized calculations. First, simplified elements of assembly details using AutoCAD software were created. Those were uploaded to DEKSOFT Tepelná technika 2D software, where materials to fill in the elements and boundary conditions were selected and linear thermal transmittances were calculated. Two different corrections for thermal bridges were subsequently calculated. Only positive linear thermal transmittances were counted in the first correction, while both positive and negative transmittances were counted in the second one. They were ΔU1=0,0046 W/(K.m2) and ΔU2=0,0003 W/(K.m2), which were way better than the standardized ΔU=0,02 W/(K.m2). The first correction for thermal bridges, as it is used in standardized calculations, was used while calculating average heat transfer coefficient that was U=0,1241+0,0046=0,129 W/(K.m2), which classified the building in building envelope thermal efficiency class A, while the second correction was calculated to find out the difference between standardized and non-standardized calculations. The difference in corrections was 0,0043 W/(K.m2).

Keywords:

Sports hall, building physics, reinforced concrete frame, lift, global plan, energy performance certificate, linear thermal transmittance, correction for thermal bridges

Date of defence

02.02.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student formou prezentace představil svou diplomovou práci. Následně reagoval na otázky oponenta: 1. V projektové dokumentaci navrhujete střešního vtoku o průměru 70 mm. Jaký je však obecně doporučovaný minimální průměr střešního vtoku pro ploché střechy s ohledem na bezpečnost odvodnění a riziko zanesení? Dále uveďte, jakým výpočtovým postupem se dimenze vtoků a potrubí stanovuje. 2. Objekt je navržen jako železobetonový skelet s výplní z keramických tvarovek. Jakým způsobem je konstrukčně vyřešen styk mezi ŽB sloupy/průvlaky a vyzdívkou, aby nedocházelo k trhlinám vlivem rozdílného dotvarování betonu a tepelné roztažnosti materiálů? Jsou výplňové stěny dilatovány od nosné konstrukce pružným materiálem, nebo jsou kotveny napevno? 3. Vytápění a chlazení hlavní hrací plochy je navrženo jako teplovzdušné. Jakým způsobem je zajištěna distribuce vzduchu ve velkém objemu haly tak, aby byla zajištěna tepelná pohoda v pobytové zóně sportovců (u podlahy) a zároveň nedocházelo k nepříjemnému průvanu, který by mohl ovlivňovat dráhu míčů u citlivějších sportů (např. badminton)? 4. V projektu navrhujete odvod dešťové vody do dvou akumulačních nádrží s přepadem do vsakovacích bloků. V textu však není specifikováno, k jakému účelu bude tato akumulovaná voda využita. Dále, vzhledem k typu provozu (sportovní hala s velkým množstvím sprch), zvažoval jste implementaci systému pro využití šedé vody? 5. V části věnované fotovoltaickému systému uvádíte grafy výroby a spotřeby pouze pro dva modelové dny (v lednu a v červnu). Jak vypadá produkce FVE v ostatních měsících? Je navržená kapacita baterií ekonomicky a provozně opodstatněná na základě celoročního modelu, nebo byla stanovena odhadem? 6. U detailu č. 25 (Práh dveří) Vám vyšla hodnota 𝝍 = 𝟎, 𝟏𝟏𝟐 𝑾/(𝒎𝑲), což nesplňuje normový požadavek 0,1 W/(mK). V práci argumentujete splněním požadavku váženým průměrem pro celé dveře. Práh je však kritickým místem pro vznik plísní. Byl tento detail posouzen i z hlediska nejnižší vnitřní povrchové teploty (teplotní faktor 𝒇𝑹𝒔𝒊), aby bylo bezpečně vyloučeno riziko kondenzace vlhkosti u podlahy? V rámci reakce na otázky oponenta porota položila následující dotazy: Jaká je minimální dimenze střešního vtoku? V jakých rychlostech se pohybuje vzduch v místnosti? Student s dokonalým přehledem zaujímal odborná stanoviska ke všem připomínkám oponenta a výborně reagoval i na všechny otázky členů komise, které byly k obhajované práci položeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Institute of Building Structures

Study programme

Sustainable Building Design (NPC-EVB)

Composition of Committee

doc. Ing. Miloš Kalousek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Roman Brzoň, Ph.D. (člen)
Ing. Jana Krupicová, Ph.D. (člen)
Ing. Petra Berková, Ph.D. (člen)
Ing. Ondřej Franz Pilný, Ph.D. (člen)
Ing. Olga Rubinová, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Janík (člen)
doc. Ing. Martin Lopušniak, PhD. (předseda)

Supervisor’s report
prof. Ing. Milan Ostrý, Ph.D.

Grade proposed by supervisor: A

File inserted by supervisor Size
Hodnoceni_vedouciho_Zemánek.pdf 67,93 kB

Reviewer’s report
Ing. Marie Odehnalová

Topics for thesis defence:
  1. 1. V projektové dokumentaci navrhujete střešního vtoku o průměru 70 mm. Jaký je však obecně doporučovaný minimální průměr střešního vtoku pro ploché střechy s ohledem na bezpečnost odvodnění a riziko zanesení? Dále uveďte, jakým výpočtovým postupem se dimenze vtoků a potrubí stanovuje.
  2. 2. Objekt je navržen jako železobetonový skelet s výplní z keramických tvarovek. Jakým způsobem je konstrukčně vyřešen styk mezi ŽB sloupy/průvlaky a vyzdívkou, aby nedocházelo k trhlinám vlivem rozdílného dotvarování betonu a tepelné roztažnosti materiálů? Jsou výplňové stěny dilatovány od nosné konstrukce pružným materiálem, nebo jsou kotveny napevno?
  3. 4. V projektu navrhujete odvod dešťové vody do dvou akumulačních nádrží s přepadem do vsakovacích bloků. V textu však není specifikováno, k jakému účelu bude tato akumulovaná voda využita. Dále, vzhledem k typu provozu (sportovní hala s velkým množstvím sprch), zvažoval jste implementaci systému pro využití šedé vody?
  4. 6. U detailu č. 25 (Práh dveří) Vám vyšla hodnota ψ=0,112 W/(mK), což nesplňuje normový požadavek 0,1 W/(mK). V práci argumentujete splněním požadavku váženým průměrem pro celé dveře. Práh je však kritickým místem pro vznik plísní. Byl tento detail posouzen i z hlediska nejnižší vnitřní povrchové teploty (teplotní faktor f_Rsi), aby bylo bezpečně vyloučeno riziko kondenzace vlhkosti u podlahy?
  5. 3. Vytápění a chlazení hlavní hrací plochy je navrženo jako teplovzdušné. Jakým způsobem je zajištěna distribuce vzduchu ve velkém objemu haly tak, aby byla zajištěna tepelná pohoda v pobytové zóně sportovců (u podlahy) a zároveň nedocházelo k nepříjemnému průvanu, který by mohl ovlivňovat dráhu míčů u citlivějších sportů (např. badminton)?
  6. 5. V části věnované fotovoltaickému systému uvádíte grafy výroby a spotřeby pouze pro dva modelové dny (v lednu a v červnu). Jak vypadá produkce FVE v ostatních měsících? Je navržená kapacita baterií ekonomicky a provozně opodstatněná na základě celoročního modelu, nebo byla stanovena odhadem?

Grade proposed by reviewer: A

File inserted by the reviewer Size
OPDP_Zemánek_Jan.pdf 238,02 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová