Elektroinstalace do betonu
z německého originálu časopisu de, 23-24/2007,
vydavatelství Hüthig & Pflaum Verlag GmbH München,
upravil Ing. Josef Košťál, redakce Elektro
Přesnému projektování elektroinstalací v betonových konstrukcích je připisován velký význam, neboť realizace dodatečných změn nebo doplnění je finančně i časově velmi náročná. Tento proces projektování může značně usnadnit použití vhodného softwaru. Ve výstavbě komerčních objektů i obytných domů je velmi ceněna vysoká efektivita betonových konstrukcí – krátká doba výstavby, vysoký stupeň prefabrikace a tvůrčí možnosti. Toto jsou kladné vlastnosti, které hovoří pro používání betonu jako stavebního materiálu. Při projektování elektroinstalace do betonu však záleží na přesnosti mnohem více než při použití jiných stavebních materiálů.
Elektroprojektování u betonových konstrukcí
Základ každého individuálního elektroprojetu tvoří půdorysy stavebního objektu nebo bytu. Projektant či architekt se musí intenzivně zabývat otázkou technického vybavení budovy již v počáteční fázi projektu. Toto platí zvláště pro rozsah vybavení elektrickými zařízeními. Teprve je-li znám tento elektrotechnický rozsah, může následovat konkrétní projektování elektrických zařízení s ohledem na proudové okruhy, zásuvky, spínače, vývody svítidel, kryty svítidel a reproduktorů, komunikační přípojky atd.
Norma EN 60617-11 (Grafické značky pro schémata – Část 11: Stavební a topografické instalační výkresy a schémata) sice řeší schematické značky zapojení např. pro přípojky svítidel nebo tlačítek řízení či regulace koncových zařízení, ale nepomůže při výběru vhodných přístrojových krabic, krytů ani při výběru příslušenství pro ukládání trubek a vedení podle normy DIN 18015-3 (Elektrická zařízení v obytných budovách – Část 3: Trasy vedení a uspořádání zařízení). Výběr produktů, které mají být při instalaci použity, je navíc ovlivněn tvůrčími hledisky (např. kvalita pohledového betonu) nebo způsobem výroby (např. beton litý na stavbě nebo v betonárce).
Právě u elektroinstalací v betonových konstrukcích hraje projektová fáze velmi důležitou roli. Projektový software K.sys tuto činnost značně usnadňuje. Tento projektový program nabízí jednoznačně definované schematické značky, přehlednou strukturu, automaticky vytvářené legendy pro technické výkresy i automaticky generované seznamy pro výběrová řízení nebo poptávku.
Programové projektování instalačních komponent
Software K.sys lze použít jako programové okno pro každou aplikaci CAD, kam ho lze snadno integrovat do jejího povrchu. Kliknutím na ikonu programu se v aplikaci CAD otevře integrovaný průvodce (obr. 2).
Strukturovaná stavba projektového softwaru umožňuje jednoduchým způsobem naplánovat jakékoliv výrobky určené pro elektroinstalaci do betonu. Tyto výrobky jsou vždy uváděny předmětovým číslem, obrazovou podobou a podrobným popisem v programovém okně.
Program je principiálně rozdělen do tří kategorií (obr. 3):
- výběr výrobků se jmenovitými rozměry (volba Betonová konstrukce),
- výběr výrobků s individuálními rozměry (volba Vestavný kryt),
- export projektových výsledků (volba Seznam součástí).
Po výběru výrobku (nominovaného nebo nenominovaného) vytvoří software automaticky schematickou značku (ve formátu .dwg), kterou lze přetažením vložit do programu CAD.
Výběr výrobku zahrnuje také kryty pro displeje, reproduktory nebo svítidla s halogenovými žárovkami (nízko- nebo vysokonapěťové) či stropní úzkoúhlá svítidla s kompaktními zářivkami nezávislými na výrobci.
Výběr a projektování nominovaných výrobků
V této oblasti zahrnuje výběr výrobků kromě přístrojových krabic a přístrojových spojovacích krabic, jejichž použití je upraveno normou DIN 49073 (Přístrojové krabice z kovu nebo izolačního materiálu) nebo odpovídajícími mezinárodními normami, také příslušenství pro ukládání trubek a vedení. Tyto výrobky jsou zahrnuty pod volbu Betonová konstrukce.
Zde lze volit buď úložnou zónu, nebo některou z těchto skupin výrobků:
- přípojné krabice stropních svítidel,
- přístrojové krabice a přístrojové spojovací krabice,
- mezinárodní výrobky,
- univerzální vestavné kryty,
- spojovací skříně,
- přípojné krabice nástěnných svítidel,
- příslušenství.
Uživatel má možnost do výkresů CAD vkládat řezy, které představují dolní, střední a horní úložnou (instalační) zónu podle normy DIN 18015-3. Vedle přesného svislého polohování instalačních krabic a krytů lze takto definovat také přesné ukládání trubek a vedení (obr. 4).
Výběr a projektování vestavných krytů pro svítidla a reproduktory
Svítidla a reproduktory nejsou řešeny žádnou rozměrovou normou, jako je tomu např. u vypínačů a zásuvek. Každý výrobce má u svých přístrojů individuální rozměry. Díky tomu se tyto výrobky liší geometrií (kulaté nebo kvadratické), vestavnou výškou, stropním vývodem, uspořádáním přístrojové konzoly, potřebným objemem krytu pro optimální akustiku u reproduktorů, ale i v mnoha dalších aspektech. Všechny tyto ovlivňující faktory je třeba brát v úvahu při projektování krytů pro reproduktory nebo svítidla s halogenovými žárovkami či pro stropní úzkoúhlá svítidla s kompaktními zářivkami nezávislých na výrobci.
Pro nízko- a vysokonapěťová svítidla je odpovídající schematická značka vytvořena z modulární koncepce krytů. Program zjistí na základě způsobu výroby (beton litý na stavbě nebo v betonárce), rozměrů a typu svítidel (nízkonapěťové, vysokonapěťové) vhodný kryt a automaticky vytvoří schematickou značku.
Při výběru reproduktorů nebo stropních úzkoúhlých svítidel pro kompaktní zářivky se konfigurují kryty podle rozměrů zvolených přístrojů nebo podle čísla sortimentní položky výrobce svítidla nebo reproduktoru. Pro tento účel nabízí program uživateli tři možnosti pro export konfigurace krytu jako schematickou značku:
- podle rozměrů pro výřez stropu, vestavnou hloubku a vyložení,
- podle čísla položky výrobce svítidla nebo reproduktoru,
- podle čísla položky typu krytu (Kompax 1, 2, 3; Halox-O, Halox-P).
Pro výběr podle čísla položky výrobce svítidla nebo reproduktoru je na webových stránkách www.kaiser-elektro.de k dispozici tzv. přidělovací seznam výrobce. Zde lze konfigurovat kryty nezávislé na výrobci např. podle rozměrů nebo výkonu. Přidělovací seznam výrobce poskytuje kromě toho přehled o alternativních přístrojích, které jsou pro danou konfiguraci krytu vhodné. Tento systém zajišťuje při dodatečných projektových změnách velkou flexibilitu.
Projektový výstup
Po vložení všech požadovaných součástí do výkresu CAD lze projektové výsledky exportovat přes volbu Seznam součástí. Často není na začátku projektování jasné, jakým výrobním postupem budou betonářské práce realizovány. U programu K.sys je možné nechat tuto otázku otevřenou až do poslední chvíle. Uživatel má kdykoliv možnost změnit způsob výroby a nastavit ho speciálně na metodu betonu litého na staveništi nebo v betonárce.
Legenda s požadovanými vysvětlivkami, která je umístěna vedle půdorysného plánu, je vytvořena automaticky z vložených součástí a lze ji umístit do výkresu CAD (obr. 4). Slouží pak jako podklad pro zhotovení betonu na staveništi nebo v betonárce.
Tento software poskytuje kromě toho možnosti exportu údajů, které usnadňují projektování a realizaci instalací do betonu. Tak např. lze vytvářet texty pro výběrová řízení, seznamy pro plánování množství, poptávky nebo objednávky. Projektant má tak pro elektroinstalaci do betonu k dispozici široce koncipované programové řešení, pomocí kterého je projektování spolehlivější, jistější a hospodárnější.
Zmíněný software lze stáhnout zdarma na webové adrese www.kaiser-elektro.de (pod odkazem Info-Service – Downloads – Planungssoftware).
Obr. 1. V závislosti na technickém vybavení budovy, kvalitě, vzhledu, způsobu výroby a mnoha dalších ovlivňujících faktorech musí projektant definovat správný výrobek (např. stropní spojovací krabici)
Obr. 2. Okno projektového softwaru K.sys integrované do povrchu aplikace CAD – průvodce pro výběr umožňuje rychle a pohodlně vytvářet schematické značky a umísťovat je do výkresu
Obr. 3. Tři přehledné kategorie (volby) usnadňují výběr produktů a export projektu
Obr. 4. Úložné zóny lze snadno naplánovat podle normy DIN 18015-3 – pro zobrazení uložení vedení a trubek je k dispozici osm různých grafik stavebních prvků, včetně možnosti zobrazení v řezu
Obr. 5. Pod záložkou Rozpiska lze zobrazit seznam použitých výrobků s podrobnými údaji o názvu výrobku, počtu kusů, zbožovém čísle, jeho popisu aj.
Obr. 6. Po vložení součástí lze vytvořit legendu pro schematické značky (zde vpravo nahoře
Do betonových konstrukcí, které se neomítají a nejsou duté, se instalují elektrické rozvody při jejich výrobě. Při výrobě betonu se rozlišují dvě metody, a to beton litý na stavbě (staveništní beton) a beton vyrobený v betonárce (průmyslové zpracování – prefabrikace). Při lití betonu na stavbě je dodaná nebo na místě připravovaná betonová směs (čerstvý beton) plněna a pěchována do bednění s připraveným armováním a instalačními komponentami. Elektroinstalační materiál se osadí na bednění před zalitím betonovou směsí. Po vytvrzení se bednění odstraní a stěny nebo stropy se dokončí. Při výrobě prefabrikátů v betonárce jsou jednotlivé prvky buď kompletně vyrobeny, nebo předvyrobeny. Podle metody zpracování se rozlišují také různé typy elektroinstalace, popř. komponent, které jsou pro konkrétní elektroinstalaci použity. Tyto komponenty se upevňují buď na dřevěné bednění, nebo na ocelové pažení, přičemž dřevěné bednění se většinou používá při metodě betonu litého na stavbě a ocelové pažení většinou při výrobě prefabrikátů.
Použitý elektroinstalační materiál určený pro montáž do betonu musí být odolný mechanicky, tepelně a chemicky a musí zaručovat:
– mechanickou odolnost a tvarovou stálost při montáži při teplotách od –5 °C a tvarovou stálost při teplotách, kdy dochází k tvrdnutí betonu, tj. do +90 °C,
– mechanickou odolnost při betonování,
– těsnost proti zatékání betonového mléka v místech spojů trubek s krabicemi a vývodkami,
– spolehlivé upevnění krabic, vývodek a příchytek na bednění, jejich zabezpečení proti uvolnění, změně polohy a u krabic proti pootočení nebo vzpříčení při betonáži.
Krabice pro montáž do betonu jsou několikadílné a jednotlivé kusy jsou barevně rozlišeny. Čelní díly se upevňují podle typu bednění hřebíky, vruty, hřeby se závitem nebo u ocelového pažení také navařenými šrouby, plastovými hmoždinkami, přídržnými magnety (u vodorovného pažení) i lepicími fóliemi.
U betonových konstrukcí lze upevnit elektroinstalační materiál vždy jen na jednu stranu bednění. Jsou-li u svislých stěn třeba krabice na obou stranách, použije se místo druhé krabice rozpěrný prvek.
Pro stropní instalaci se používají stropní krabice, které mají v horním víku zalitou mosaznou matici M5; ta je určena pro montáž závěsného háku pro svítidlo. Háky mají délku 55 až 125 mm a jsou izolované.
S vývojem přístrojových, odbočných a stropních krabic jsou vyvíjeny i speciální systémy krytů pro zabudování do stropních dílců vyrobených z betonu litého na stavbě, které jsou určeny pro instalaci svítidel.
(redakce Elektro)