Renovace vzduchotechniky v bytových domech z hlediska uživatele (I)

1. POŽADAVKY NA SYSTÉMY BYTOVÉHO VĚTRÁNÍ

Větrání bytových domů je opomíjenou a podceňovanou disciplinou při regeneracích těchto objektů, zejména panelové výstavby. Nekvalitní a nedostatečné větrací systémy vedou jednak k nevhodnému prostředí z hlediska hygieny pro uživatele bytů a v horších případech i k poškozování stavebních konstrukcí vlhkostí, plísněmi a dalšími škodlivými mikroorganismy. Cílem návrhů větracích systémů, je docílit ekonomicky i energeticky nenáročné a z hygienického hlediska dostatečné výměny vzduchu v místnostech v souladu s potřebami jejich užívání.

Technický pokrok ve vzduchotechnických výrobcích a přístupnost těchto výrobků na tuzemském trhu umožňuje rekonstruovat vzduchotechnická zařízení v bytové zástavbě do přijatelného stavu.

Pro renovaci vzduchotechnického systému v bytových domech může vést několik důvodů:

• náhlá destrukce původního funkčního VZT systému např. v důsledku požáru
• morální opotřebovanost, tj. funkční vlastnosti VZT systému již nedostačují požadavkům uživatelů
• technická opotřebovanost, tj. celý systém nebo některé díly již neplní svou funkci
• celková rekonstrukce budovy, resp. bytových jader, včetně všech systémů TZB

Funkční vady vzduchotechniky jsou většinou důsledkem zanedbané údržby resp, neprovedení včasné opravy těchto zařízení (ventilátory a jejich ovládání z jednotlivých bytů) a nedostatečné údržby v jednotlivých bytech (zanesené a tedy nefunkční filtrační vložky na vstupech do vzduchotechniky - stoupačky).

Přestože větrací systémy v bytových domeech jsou zpravidla jednoduché koncepce, nabízí se několik variant s rozdílnými užitnými vlastnostmi:

• systém ústřední - decentrální
• větrání přirozené - nucené - kombinované - hybridní

Jednotlivé systémy bytového větrání se zásadně liší v těchto funkčních parametrech

• množství větracího vzduchu
• filtrace vzduchu
• teplotní a vlhkostní úpravy vzduchu
• hlučnost zařízení
• distribuce vzduchu
• tlakové poměry (v budově a mezi místnostmi)
• řízení provozu (spínání uživatelem, časový režim, řízení dle relativní vlhkosti nebo CO₂)

Mezi základní funkční požadavky kladené uživatelem na systém bytového větrání bude jistě patřit:

• Zajištění hygienicky nezbytného množství venkovního vzduchu z hlediska subjektivně vnímané kvality vzduchu
• Udržování relativní vlhkosti vzduchu v místnostech ve vhodném rozmezí.
• Udržováni koncentrace škodlivin v místnostech na přijatelné úrovni (toxické látky, radon, prach)
• Zabránit šíření požárů mezi byty vzduchotechnickým zařízením.
• Nezatěžovat uživatele nadměrným hlukem.
• Energeticky a následně ekonomicky úsporný provoz
• Bezpečný, na servis nenáročný dlouhodobý autonomní provoz zařízení

Mnohé z těchto požadavků jsou protichůdné, vyšší kvalita vzduchu můžebýt zajišťována jen vyššími průtoky vzduchu, což je nepříznivé z energetického a následně z ekonomického hlediska.

2. PRŮTOK VĚTRACÍHO VZDUCHU V JEDNOTLIVÝCH TYPECH MÍSTNOSTÍ A KONCENTRACE ŠKODLIVIN

Závazné požadavky tedy pro obytné stavby našimi předpisy stanoveny nejsou. Z předpisů zabývajících se kvalitou vnitřního prostředí budov a větráním lze odvodit následující:

Vyhláška č. 137/1998 Sb. Ministerstva pro místní rozvoj o obecných technických požadavcích na výstavbu § 37 požaduje pro obytné a pobytové místnosti intenzitu větrání 1 h^-1.

Požadavky na větrání dle ČSN 74 7110 - Bytová jádra jsou pro WC 25 m³.h^-1, koupelnu 75 m³.h^-1 a kuchyň 100 m³.h^-1.

ČSN 73 0540-2/2002 - Tepelná ochrana budov rozlišuje požadavky na intenzitu větrání podle toho, zda je místnost užívána či nikoli. V době, kdy místnost není užívána, doporučuje nejnižší intenzitu větrání v místnosti takovou, aby byla vyšší nebo rovna doporučené nejnižší intenzitě větrání v místnosti. Nestanoví-li zvláštní předpis a provozní podmínky odlišně, platí, že doporučená nejnižší intenzita větrání v místnosti, pro dobu, kdy není místnost užívána, je 0,1 h^-1. V době, kdy místnost je užívána, se požaduje intenzita větrání v místnosti taková, aby byla minimálně rovna požadované intenzitě větrání a maximálně rovna 1,5 násobku této hodnoty. Požadovaná intenzita větrání v užívané místnosti je přepočtená z minimálních množství potřebného čerstvého vzduchu stanovených ve zvláštních předpisech. Pro obytné a obdobné budovy leží podle této normy požadovaná intenzita větrání, přepočtená z minimálních množství potřebného větracího vzduchu obvykle mezi hodnotami 0,3 až 0,6 h^-1. Minimální množství větracího vzduchu na osobu dle této normy je: 15 m³.h^-1 na osobu při klidové aktivitě s metabolizmem do 80 W.m^-2 a 25 m³.h^-1 na osobu při aktivitě s metabolizmem nad 80 W.m^-2.

V kuchyni je zdrojem škodlivin vaření - při vaření na elektrickém sporáku se produkuje vlhkost a odéry. V případě kuchyně s plynovým sporákem je ještě navíc při dokonalém spalování s přebytkem vzduchu produkován oxid uhličitý. Produkce vlhkosti při vaření na elektrickém sporáku je potřeba 80 až 200 m³.h^-1 vzduchu pro odvod vodní páry. V kuchyni s plynovým sporákem při spalování plynu vzniká vlhkost, oxid uhličitý a dále je produkována vlhkost i vařením, přičemž rozhodující je v tomto případě požadavek na koncentraci CO₂. Při požadavku na udržení 1000 ppm je nutný průtok větracího vzduchu více jak 1 500 m³/h, což při kuchyni o ploše 20 m² znamená výměnu vzduchu cca 25 h^-1, což není technicky realizovatelné. Udržení koncentrace 15 000 ppm (počátek toxického rozmezí) vyžaduje průtok 80 m³/h. Tato hodnota je z hlediska koncentrace CO bezpečná (méně jak 0,003 % CO). V současné době je předepsaná jednonásobná výměna vzduchu v místnostech s otevřenými plynovými spotřebiči.

3. RENOVACE SYSTÉMU ÚSTŘEDNÍHO PODTLAKOVÉ VĚTRÁNÍ

Tento systém je ve starších bytových domech nejrozšířenější. Vzduch se odvádí z míst se vznikem škodlivin, jakou je vodní pára nebo odérové látky, tedy z koupelen, WC a kuchyní. Do společného odvodního potrubí proudí vzduch přes mřížky nebo vyústky, někdy regulovatelné. Na konci potrubí, nejčastěji na střeše, je umístěn společný odsávací ventilátor. Tento systém lze zanechat pro větrání hygienických místností, pro kuchyně je však vhodné doplnění odsávacích zákrytů s ventilátory.

Ventilátory bývaly dříve výrazným zdrojem hluku, a z tohoto důvodu byly i násilně vyřazovány z provozu. Tento problém u velkých ventilátorů lze vhodně odstranit regulací jejich výkonu, tj. aktuální průtok vzduchu, který určuje hlučnost systému se odvíjí od požadavku jednotlivých uživatelů na větrání, což má v běžných podmínkách za následek průměrně poloviční vzduchový výkon a tím výrazně snížené otáčky ventilátoru. Vhodným řešením je použití ventilátoru s plynulou regulací otáček s udržováním konstantního tlaku (tedy podtlaku) v potrubí. Na obr. 2 je schéma systému s novým nástřešním ventilátorem a vyznačenými hlukovými poměry při jeho maximálním výkonu.

Obr. 1 - Příklady úpravy oken pro větrání (vlevo: Štěrbina vložená do rámu okenního křídla, uprostřed: servomotorem
ovládané okenní křídlo, vpravo: vzduchová cesta vytvořená ve styku okenného křídla a rámu)

Ventilátory však pro svůj provoz potřebují přisávat vzduch z venkovního prostředí, což s moderními okny bez úpravy nelze. Dnes vyráběná okna jsou však natolik těsná, že bez dalších úprav tento systém nemůže fungovat. Úpravou oken jako jsou vložené klapky nebo štěrbiny, či pootevření okenního křídla do tzv. 4. polohy se dosáhne průvzdušnosti srovnatelné se starými okny. Tato přídavná opatření mohou být poměrně nákladná a zvyšují cenu okna. Jejich příklady jsou znázorněny na obr. 1. Tuto skutečnost při výměně oken při rekonstrukci fasády nelze opomenout.

Obr. 2 - Nástřešní ventilátor jako zdroj hluku a jeho šíření do okolí, požadavek na hlučnost u chráněné fasády

Problém s nedostatečnou průvzdušností obálky budovy lze také řešit přívodními prvky, zabudovanými v obvodových zdech budovy. Do každé obytné místnosti je vzduch přiváděn přes tento prvek (obr. 3). Systém je funkčně shodný s předchozím, jeho citlivým místem je "bezprůvanová" distribuce vzduchu. Součástí přívodního prvku však bývá tlumič hluku a vzduchový filtr.

Obr. 3 - Přívodní prvky pro větrání systému Lunos

Renovace systému zahrnuje:

• centrální, pravidla nástřešní ventilátor včetně jeho ovládání, příp. regulace - tento je vhodné vyměnit za ventilátor s plynulou regulací výkonu s funkcí udržování konstantního tlaku
• společné sací potrubí odpadního vzduchu - může být běžně ponecháno, vhodné vyčistit
• mřížky, klapky nebo vyústky - zpravidla nutné vyměnit, vždy s ohledem na čistitelnost a pokud možno automatickou regulaci výkonu
• přívod vzduchu prvky k tomu určenými (okno, přívodní prvky obsahující zpravidla žaluzii, filtr, tlumič a vnitřní mřížku) - jsou zcela nezbytnými prvky systému

Regulace výkonu zařízení je nejlépe automatická v závislosti na požadavku větrání, který může být rovněž generován automaticky, např. na základě překročení nastavené hodnoty relativní vlhkosti ve větrané místnosti, na základě kterého servopohon otevírá klapku odváděného vzduchu, nebo může být tato klapka ovládaná mechanicky.

Literatura

[1] Ing. Olga Rubinová, Ph.D., Ing. Ondřej Šikula: Bytové větrání trochu jinak, www.tzb-info.cz
[2] Ing. Hana DOLEŽÍLKOVÁ, Ph.D., doc. Ing. Karel PAPEŽ, CSc.:, Vytápění větrání instalace, Problematika bytového větrání, www.tzb-info.cz
[3] Ing. Jaroslav Šafránek, CSc.: Okna a vnější dveře s ohledem na možnost výměny vzduchu, www.tzb-info.cz
[4] Ing. Marcela Počinková: Umístění plynových spotřebičů s ohledem na větrání bytových domů, www.tzb-info.cz
[5] Martin Jindrák, ATREA s.r.o.: Větrací systémy s rekuperací odpadního tepla pro bytovou výstavbu - teorie, návrh a použití, www.tzb-info.cz
Miloslav Chlum1: Bytové soustavy větrání jako součást revitalizace panelových domů. Větrací technika LUNOS
[6] http://www.taurisplus.cz/ventilacni-turbiny-viv.php

Výše uvedený článek byl přednesen jako příspěvek na semináři, který byl součástí doprovodného programu mezinárodních stavebních veletrhů 2008 v Brně. Seminář pořádala Společnost pro techniku prostředí, Územní centrum Brno. Více ZDE.