Význam dostatečného větrání budov

1. ÚVOD

Obecně platí, že kvalita vzduchu v budovách bývá vždy horší než kvalita vzduchu venku. Větrání a přívod čerstvého venkovního vzduchu jsou základními předpoklady zdravého bydlení. Proto je nutné, aby koncept výměny vzduchu v obytném prostoru byl správně navržen architektem či projektantem, ale současně je důležité, aby byl využíván a dodržován jeho uživateli - a to v jejich vlastním zájmu.

Člověk stráví podstatnou část svého života v interiéru. Kvalita jeho prostředí má tedy zásadní vliv na lidský organismus a souvisí s výskytem alergií i dalších zdravotních obtíží spojených s onemocněním dýchacích cest. Až na malé výjimky, kterými jsou např. alergeny domácích zvířat a roztočové alergeny, většinou neznáme konkrétní látky či částice způsobující zdravotní potíže. Je však dobře známo, že pokud je interiér dostatečně větrán a nejeví známky přítomné "vlhkosti", existuje relativně nízké riziko vzniku zdravotních problémů spojených s kvalitou prostředí v interiérech.

Kvalita vnitřního prostředí budov je ovlivňována mnoha faktory. Nejpodstatnějšími složkami vnitřního prostředí budov, které na člověka působí a ovlivňují tak jeho celkový stav, jsou tepelně vlhkostní poměry, mikrobi, ionty, částice plynů a par, elektrické a magnetické působení, hluk a světlo.

2. TEPELNĚ VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA

Tepelně vlhkostní mikroklima je dáno třemi navzájem závislými faktory - teplotou, relativní vlhkostí a rychlostí proudění vzduchu. Optimální tepelně vlhkostní stav vnitřního prostředí je důležitý nejen pro zdraví člověka, ale i pro správné fungování vlastní stavby.

1.1. Teplota vzduchu
Hodnocení teploty zahrnuje teplotu vzduchu, výslednou teplotu, radiační teplotu a povrchovou teplotu. Stávající hygienické předpisy nestanovují teploty v bytových domech - můžeme ji odvodit z doporučení daných technickými normami (ČSN 06 0210) a vzít v potaz doporučení daná zahraničními předpisy. Pro zajištění tepelné pohody by se měla průměrná výsledná teplota vzduchu v obytných místnostech pohybovat v rozmezí 22 + 2°C, v létě by neměla přesáhnout 26 °C, přičemž povrchové teploty by se neměly od výsledné teploty v místnosti lišit o více než 6 + 2 °C. Doporučená teplota podlahy je v rozmezí 19 až 28 °C. Pro pocit tepelné pohody je důležité sledovat také vertikální rozložení teplot a radiační teploty.

Z hygienického hlediska by teplota v místnosti během spánku neměla klesnout pod 16 °C (kvůli snížení obranné schopnosti organismu vůči respiračním onemocněním), avšak pro snížení rizika kondenzace je vhodné dodržet požadavky na hodnoty poklesu výsledné teploty v místnosti v zimním období dle ČSN 73 0540-2, 8/tab. 7 o maximálně 3 až 4 °C v závislosti na způsobu vytápění.

Vytápíme-li ve dne obytnou místnost např. na 24 °C a v noci snížíme teplotu na 16 °C, sníží se podstatně díky ochlazení vzduchu o 8 °C jeho schopnost absorbovat vlhkost, která se pak snáze objeví jako zkondenzovaná voda na nejchladnějším povrchu v místnosti, kterým nejčastěji bývá prosklená okenní výplň. Při relativní vlhkosti vnitřního vzduchu 75 % a teplotě vnitřního vzduchu 24 °C dojde ke kondenzaci vlhkosti již při snížení teploty o přibližně 4 °C.

1.2.Relativní vlhkost vzduchu
Vlhkost v místnosti je jedním z faktorů, které - na rozdíl například od teploty vzduchu - dokážeme subjektivně velmi obtížně pociťovat a hodnotit.
Optimální hodnoty pro lidský organismus se pohybují kolem 40 %.
Návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu stanovená ČSN 73 0540-2, (čl. 5.1.1 ) je 50 %.

Vlhkost je nutno v obytném prostředí sledovat a upravovat - nejjednodušší cestou je výměna vzduchu větráním. Nepříznivé zdravotní následky může mít pokles relativní vlhkosti v zimním období na 20 % i méně, ke kterému dochází vlivem vytápění, stejně jako zvýšení vlhkosti nad 60 % v ostatních ročních obdobích. V běžném životě může být vlhkost přesahující trvale 60 % již nebezpečným faktorem, protože dojde-li na chladnějších plochách vnitřních konstrukcí ke kondenzaci vzdušné vlhkosti, dochází na vlhkém zdivu k růstu plísní. Ve srovnání s relativní vlhkostí 30 - 40 % se při této relativní vlhkosti až dvojnásobně množí počet přežívajících mikroorganismů (Staphylococus, Streptococus).

Příčiny vysoké vlhkosti v bytových domech bývají různé - od tepelně-technických nedostatků pláště budovy, způsobu užívání budovy, zahájení provozu v nedostatečně vyschlé stavbě, až po vliv pobytu a činnosti člověka, které bývají největším zdrojem vlhkosti ve vnitřním prostředí.

Obýváním prostor a lidskou činností se do vzduchu podle kvalifikovaných odhadů dostává v průměru 12,5 kg vodní páry denně ve čtyřčlenné domácnosti (dospělý člověk - lehká činnost 30-60 g/h, vaření 600-1500 g/h, sprcha asi 2600 g/h, sušení prádla 100-500 g/h, rostliny 5-20 g/h atd.). Nárazové množství vodní páry je částečně absorbováno omítkami či dalšími materiály v bytě a postupně odvětráváno s větším či menším efektem přirozenou infiltrací oken, větráním či nuceným ventilačním systémem.

3. POŽADAVKY NA VĚTRÁNÍ

Obytné prostředí bohužel není z hlediska mikroklimatických podmínek, větrání a koncentrací škodlivin v ovzduší ošetřeno v ČR žádným legislativním dokumentem. Dílčí informace můžeme nalézt v několika technických normách.

Některé požadavky NV č. 523/2002 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci, lze vztáhnout také na obytné budovy. V § 6 - Větrání pracovišť jsou obsažena ustanovení týkající se výměny vzduchu, jehož množství se určuje s ohledem na vykonávanou práci a její fyzickou náročnost. Limitní hodnoty mikroklimatických podmínek, expoziční limity a nejvyšší přípustné koncentrace upravují přílohy 1, 2 a 3.

V současnosti se v případě zajištění přirozené infiltrace dostávají mnohdy do protikladu požadavky na zajištění minimálních tepelných ztrát a hygienické požadavky na větrání. Okenní spáry jsou mnohdy utěsňovány bez zajištění alternativní náhrady.

ČSN 73 0540 uvádí doporučenou intenzitu výměny vzduchu, s označením "n", která vychází ze zimních návrhových podmínek a požadavků zvláštních předpisů (např. vyhl. MZd ČR č. 464/2000 Sb, NV 107/2001 Sb., vyhláška MZd ČR č. 108/2001 Sb. apod.)

Intenzita výměny vzduchu v místnosti „n“ vyjadřuje, kolikrát za hodinu se vymění množství vzduchu odpovídající objemu místnosti.

Je chvályhodné, že poslední znění ČSN doporučuje také nejnižší intenzitu výměny vzduchu v místnosti po dobu, kdy není užívána v objemu 0,1 h^-1, a zdůrazňuje také v poznámkách vliv uživatele na výměnu vzduchu při přirozeném větrání. Doporučení pro projektanta, jak řešit výměnu vzduchu v místnostech, uvádí norma ČSN 73 0540-2, odst 7.2.2, POZNÁMKY, odst 1:

"Pro obytné a obdobné budovy leží požadovaná intenzita výměny vzduchu přepočítaná z minimálních množství potřebného čerstvého vzduchu obvykle mezi hodnotami n_N = 0,3 h^-1 až n_N = 0,6 h^-1. Pro pobytové místnosti se zpravidla požaduje zajistit nejméně 15 m³ na osobu při klidové aktivitě s produkcí metabolického tepla do 80 W/m² a při aktivitě s produkcí metabolického tepla nad 80 W/m² až nejméně 25 m³ na osobu."

Současně je nutno dodržet limitní hodnoty pro koncentraci CO₂ a dalších plynných sloučenin. Průměrná hodnota CO₂ v průběhu 24 hodin by neměla překročit 1000 ppm (1800 mg/m²), nejvyšší přípustná okamžitá hodnota, která by neměla být překročena během 24 hodin je 1200 ppm (2160 mg/m³ - WHO/EURO: Air Quality guidelines, 1992).

Pro koncentraci CO₂ v interiéru 1000 ppm je nutný přívod čistého vzduchu 30 m³/h.os, znečištěného vzduchu (zvláště ve městech) až 34 m³/h.os. Pro dodržení nárazové koncentrace CO₂ 1200 ppm musí být minimální hodnota čistého přiváděného vzduchu 23 m³/h/os, znečištěného vzduchu (zvláště ve městech) až 25 m³/h/os. Tyto hodnoty jsou důležité zejména při dimenzování nuceného větrání.

Požadované množství venkovního vzduchu je nutno zajistit okny s regulovatelnými větracími otvory, speciálními přívody vzduchu v obvodových zdech (optimálně umístěnými pod okny za otopnými tělesy) nebo nuceným větráním.

4. SYSTÉMY VĚTRÁNÍ

Větrací systémy budov se obecně dělí na přirozené, nucené a kombinované.

1.1. Systémy přirozeného větrání
Lidstvo je využívá od počátku přesídlení do obytných budov. Výměnu vzduchu zajišťují rozdíly způsobené gravitačním vztlakem, dynamickým účinkem větru a obecně tlakovými rozdíly mezi vnějším a vnitřním prostředím.
V dřívějších dobách tento systém znamenitě fungoval díky netěsným rámům oken, a například také díky existenci kamen a krbů. V dnešní době je nutno pamatovat na vytvoření potřebného prostupu vzduchu přes obvodový plášť budovy.

1.2. Nucené větrání
Je zajišťováno pomocí mechanických strojních zařízení, která regulují přívod a současně odvod vzduchu v budovách. Nucené větrání zaručuje výměnu vzduchu i při nepříznivých tlakových podmínkách, možnost regulace výkonu na základě momentálních požadavků (koncentrace CO₂, počet osob či úroveň vlhkosti atd.), možnost úpravy vzduchu (filtrace, úprava teploty či vlhkosti atd.), a také možnost rekuperace tepla.

1.3. Kombinované větrání
V tomto systému se využívá ve většině případů nucený odtah vzduchu a přirozený přívod vzduchu okny a dveřmi. Tento systém může být s výhodou využíván jak v nových bytových stavbách, tak při zlepšení hygienických podmínek při rekonstrukcích starší bytové zástavby.

Nucený odtah vzduchu bývá obvykle navržen následujícími způsoby: systémem s trvalým odsáváním vzduchu z WC, koupelny a kuchyně, nebo systémem s občasným odsáváním z těchto místností, zapínaným současně se vstupem do místnosti nebo rozsvícením světla.

V případě trvalého odsávání vzduchu můžeme dojít k tomuto modelovému výpočtu: Za předpokladu odsávání 40 m³/h vzduchu z koupelny, 20 m³/h z WC a 40 m³/h, celkem 100 m³ a nasávání stejného množství čerstvého vzduchu přes obytné místnosti infiltrací nebo přívodem pokrývá výměna požadované množství vzduchu 30 - 34 m³/h pro 3 osoby (splnění přísnějšího z požadavků - na odvětrání CO₂). Při vyšším počtu osob by bylo třeba doplnit větrání okny.

Při nárazovém odvětrání a vyšším počtu osob bude zjevně nutno také doplnit přívod vzduchu odvětráním okny, avšak tento systém umožňuje při důsledném používání minimálně odvést nárazově vzniklou vlhkost v těchto prostorách a současně přispět určitou měrou k výměně vzduchu infiltrací přes obytné místnosti.

Z různých studií, které byly ve světě provedeny, jednoznačně nejlépe vycházejí z hygienického hlediska budovy s přirozeným větráním, hůře budovy klimatizované. Na vině je často nedostatečná údržba klimatizačních soustav, ale nelze vyloučit ani lidský faktor, především psychiku lidí.

Dostatečná výměna vzduchu je základním požadavkem na zdravé a příjemné prostředí uvnitř budov, nejen z hlediska lidského zdraví a psychiky, ale má i své ekonomické aspekty, vyjádřené snížením pracovních neschopností z důvodu rozličných chorob způsobených nezdravým vnitřním prostředím. Projektanti, uživatelé a další dotčené subjekty by měli mít k dispozici předpisy a návody, jak optimálního prostředí v obytných budovách dosáhnout.

Literatura:

• ČSN 73 0540-2, 2002
  ČSN 73 0540-1, 1994
• "Větrání z pohledu lékaře", Mudr. Ivana Holcátová, Ústav Hygieny a Epidemiologie, 2003
• "Optimální a přípustné mikroklimatické podmínky pro obytné prostředí", prof. Ing. M.V. Jokl, DrSc., 2004
• Stavební kniha 2001, Vnitřní prostředí budov
• ČSN 06 0210, 1994
• Větrání a rekuperace tepla, ATREA, 2002
• Výměna vzduchu v normách DIN, ing. Miloslav Chlum, 2003
• Nařízení vlády č. 523/2002, Sb.
• DIN 1946-6, 1998-10