Větrání budovy a šíření vzduchu podle ČSN 73 0540-2
Příspěvek se zabývá změnami v právě revidované technické normě pro stavební tepelnou techniku z pohledu větrání a šíření vzduchu v budově. Připomíná se rozlišení hodnocení podle způsobu využití místnosti. Příspěvek popisuje formulaci požadavků, kdy se současně má řešit zajištění potřebné kvality vnitřního prostředí, tak minimalizace energetické náročnosti spojené větráním. Pozornost je též věnována šíření vzduchu netěsnostmi obálky budovy.
Úvod
ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky [1] je základní (průřezovou) normou pro stavební tepelnou techniku. Řada jejích ustanovení je nepřímo závazných jako naplnění požadavků v oblasti ochrany zdravého vnitřního prostředí a ochrany tepla, vyjádřených ve stavební legislativě (Stavební zákon a Vyhláška 268/2009 o technických požadavcích na výstavbu). I z těchto důvodů je každá úprava této normy velmi pečlivě sledována odbornou veřejností. Norma kromě požadavků obsahuje řadu doporučení, jak v oblasti ochrany stavebních konstrukcí před účinky tepla a vlhkosti, tak k dosažení ještě lepší úrovně řešení budov z hlediska energetické náročnosti. V období 2010-2011 probíhá revize této normy, na ni budou navazovat úpravy i v dalších částech (terminologie, hodnoty, výpočtové postupy).
Větrání místností
Intenzita větrání neužívané místnosti
V době, kdy místnost není užívána, se doporučuje nejnižší intenzita větrání místnosti nmin, v h–1, taková, aby splňovala podmínku:
nmin ≥ nmin,N(1)
kde nmin,N je doporučená nejnižší intenzita větrání místnosti pro dobu, kdy není místnost užívána. Nestanoví-li jiné (nadřazené) předpisy a provozní podmínky odlišně, platí, že nmin,N = 0,1 h–1.
Doporučení má zajišťovat omezení nárůstu koncentrací škodlivin ve vnitřním prostředí v době, kdy není místnost užívána. Požadavky na potřebné množství přiváděného čerstvého vzduchu a další požadavky na způsob větrání místností za těchto podmínek mohou vycházet z jiných předpisů v závislosti na charakteru provozu budovy, technologických a bezpečnostních požadavcích. Do bilančního výpočtu se zahrnou všechny zdroje škodlivin, působící v místnosti, pokud není užívána. Do větrání se zahrnou všechny prvky, které jsou v takové situaci funkční.
Intenzita větrání užívané místnosti
V době, kdy místnost je užívána, musí intenzita větrání místnosti n, v h–1, splňovat požadavek:
n ≥ nN(2)
kde nN je požadovaná intenzita větrání užívané místnosti stanovená z potřebných minimálních průtoků čerstvého vzduchu stanovených ve zvláštních předpisech.
Současně musí intenzita větrání místnosti v otopném období splňovat požadavek:
n ≤ 1,5 nN.(3)
Požadované hodnoty nN se stanovují bilančním výpočtem, kam se zahrnou všechny požadavky na průtok nebo dávku čerstvého vzduchu. Požadované hodnoty je třeba zajistit v provozní době, co nejblíže podle skutečného provozního stavu.
Pro obytné budovy dále platí ČSN EN 15665/Z1 [2]. Hygienické a provozní požadavky jsou pochopitelně nadřazené hlediskům úspor energie. Požadavek podle vztahu (3) zajišťuje nízkou potřebu energie v důsledku větrání budovy.
Norma [1] dále pro orientaci uživatele udává, že pro pobytové místnosti se zpravidla požaduje zajistit nejméně 15 m3/h čerstvého vzduchu 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/h na osobu. V učebnách se zpravidla požaduje dávka vzduchu 20 m3/h až 30 m3/h na žáka. Výměna vzduchu v hygienických zařízeních se zpravidla uvádí v m3/h vztažených na jednotku zařízení (na sprchu, šatní místo apod.). Mimo otopné období může být vhodné intenzitu větrání zvýšit.
Pro obytné a obdobné budovy je pak požadovaná intenzita větrání, přepočítaná z minimálních dávek potřebného čerstvého vzduchu obvykle mezi hodnotami nN = 0,3 h–1 až nN = 0,6 h–1.
Důležitým sdělením je, že přirozený přívod a odvod vzduchu spárami oken (myšlena jsou uzavřená okna bez zvláštních větracích prvků) nezajišťuje větrání místností.
Při hodnocení plnění požadavku vztahu (2) se do větrání místnosti zahrnou všechny prvky, které zajišťují větrání v přítomnosti uživatele. Pokud je místnost užívána v prokazatelném pravidelně proměnlivém režimu (např. koupelny, kuchyně, učebny základní školy), je možné podmínku vztahu (3) posuzovat s uvážením proměnlivých požadavků na větrání v čase (v denním nebo týdenním cyklu).
Pro hodnocení potřeby energie na vytápění, například při dimenzování zdrojů vytápění či v energetických auditech, se celková intenzita větrání v budově nebo její ucelené části stanoví jako vážený průměr podle vzduchových objemů jednotlivých místností. Přitom je možné přiměřeně uvažovat nesoučasnost obsazení místností, pokud to není jiným předpisem stanoveno odlišně.
Průvzdušnost
Průvzdušnost funkčních spár lehkých obvodových plášťů
Funkční spáry lehkých obvodových plášťů musí odpovídat příslušné požadované hodnotě třídy průvzdušnosti uvedené v tabulce 1. Pokud je budova složena z ucelených částí s odlišnými způsoby větrání ve smyslu tabulky 1, posuzuje se každá část samostatně. Na rozhraní takových ucelených částí platí přísnější z požadavků. Třídy LP1 a LP2 odpovídají klasifikaci lehkých obvodových plášťů vztažené na délku spáry podle ČSN EN 12152 [3]. Pokud se nucené větrání navrhuje pouze v ucelené části budovy, použijí se odpovídající požadavky jen pro tuto ucelenou část budovy. Ucelenou částí budovy je myšlena souvislá funkční část budovy s jednotně řízeným teplotním režimem.
| Funkční spára ve výplni otvoru | Požadovaná hodnota třídy průvzdušnosti | |
|---|---|---|
| Budova s větráním přirozeným nebo kombinovaným | Budova s větráním výlučně nuceným | |
| Lehký obvodový plášť | LP1 | LP2 |
Tabulka v revidovaném vydání normy je oproti platnému znění velmi výrazně zkrácena. Zcela odpadlo hodnocení pro jednotlivá okna. Ta jsou nyní hodnocena odlišně v souvislosti se samostatnými harmonizovanými normami.
Průvzdušnost spár a netěsností ostatních konstrukcí obálky budovy
V obvodových konstrukcích se nepřipouští netěsnosti a neutěsněné spáry, kromě funkčních spár výplní otvorů a funkčních spár lehkých obvodových plášťů. Všechna napojení konstrukcí mezi sebou musí být provedena trvale vzduchotěsně podle dosažitelného stavu techniky.
Požadavek se vztahuje zejména na spáry v osazení výplní otvorů, spáry mezi panelovými dílci, spáry a netěsnosti ve skládaných konstrukcích (montovaných suchým procesem). U skládaných konstrukcí se požadavek obvykle zajišťuje souvislou vzduchotěsnicí materiálovou vrstvou u jejich vnitřního líce.
Připojení výplní otvorů je také popsáno v TNI 74 6077 [4]. Tepelněizolační vrstva konstrukce musí být účinně chráněna proti působení náporu větru.
Celková průvzdušnost obálky budovy
Celková průvzdušnost obálky budovy nebo její ucelené části se ověřuje pomocí celkové intenzity výměny vzduchu n50 při tlakovém rozdílu 50 Pa, v h–1, stanovené experimentálně podle ČSN EN 13829 [5]. Doporučuje se splnění podmínky:
n50 < n50,N(4)
kde n50,N je doporučená hodnota celkové intenzity výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa, v h–1, která se stanoví podle tabulky 2. Hodnoty na úrovni II se doporučuje splnit přednostně.
Jako projektový předpoklad se pro výpočet energetické náročnosti budovy použijí doporučené hodnoty na úrovni I podle tabulky 2, pokud nebyly hodnoty zjištěné měřením, například při dodatečném vyhodnocení realizované budovy nebo při přípravě energetické obnovy budovy. Další informace pro hodnocení stávajících budov jsou uvedeny v TNI 73 0329 a TNI 73 0330 [6].
| Větrání v budově | Doporučená hodnota celkové intenzity výměny vzduchu n50,N [h–1] | |
|---|---|---|
| Úroveň I | Úroveň II | |
| Přirozené nebo kombinované | 4,5 | 3,0 |
| Nucené | 1,5 | 1,2 |
| Nucené se zpětným získáváním tepla | 1,0 | 0,8 |
| Nucené se zpětným získáváním tepla v budovách se zvláště nízkou potřebou tepla na vytápění (pasivní domy) | 0,6 | 0,4 |
Průvzdušnost místnosti s nuceným větráním nebo klimatizací
Doporučuje se, aby průvzdušnost místností, kde se použije nuceného větrání nebo klimatizace, byla velmi malá. Hodnotí se pomocí výpočtem stanovené intenzity přirozené výměny vzduchu bez započtení funkce větracího nebo klimatizačního zařízení n, v h–1, pro zimní návrhové podmínky. Doporučuje se, aby takto stanovená intenzita přirozené výměny vzduchu splňovala požadavek:
n ≤ 0,05 h–1,(5)
pokud zvláštní předpisy a provozní podmínky nepožadují hodnoty vyšší, např. v nouzovém provozním režimu při výpadku větracího nebo klimatizačního zařízení.
Závěr
Revidovaná norma přináší mj. dílčí změny v hodnocení větrání místností a hodnocení kvality obvodového pláště z hlediska průvzdušnosti. Přístup specialistů pro stavební tepelnou techniku, s důrazem na soulad kvality vnitřního prostředí a nízké energetické náročnosti, může být mírně odlišný od přístupu specialistů na technická zařízení budov, kteří musí řešit i dimenzování systémů. Aktualizovaný text normy se snaží přispět k porozumění v obou dosud ne vždy dostatečně spolupracujících „komunitách“.
Článek byl přednesen na semináři STP "Nové požadavky na větrání obytných budov"
LITERATURA
- [1] ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky, ÚNMZ 2007, revidovaný text – finální návrh 04/2011
- [2] ČSN EN 15665/Z1 – Větrání budov – Stanovení výkonových kritérií pro větrací systémy obytných budov
- [3] ČSN EN 12152 Lehké obvodové pláště – Průvzdušnost – Funkční požadavky a klasifikace
- [4] TNI 74 6077 Okna a vnější dveře – Požadavky na zabudování
- [5] ČSN EN 13829 Tepelné chování budov – Stanovení průvzdušnosti budov – Tlaková metoda
- [6] TNI 73 0330 Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění – Bytové domy
This paper deals with changes in the newly revised technical standard for building thermal performance in terms of ventilation and distribution of air in the building. This paper describes the formulation of requirements, when it is necesary to guarantee a quality of indoor environment and also minimize the energy consumption of ventilation. Attention is also paid to disseminating of air into leaks in the facade or roof.