Kvalita vnitřního prostředí budov na počátku nového tisíciletí
V pěti městech České republiky proběhnou školení společnosti KORADO, a.s. zaměřené na kvalitu vnitřního prostředí budov. Po Praze, Plzni, Ostravě, proběhl seminář v Brně a 28. března proběhne poslední seminář v Hradci Králové, kam je možné se ještě přihlásit.
Obr. Část týmu zajišťujícího školení. Zleva Miloslav Jüthner, Kateřina Knihová, Zuzana Mathauserová, Martin Preclík, Jan Kropáček a Ondřej Číž.
Kvalita vnitřního prostředí budov - požadavky naší legislativy
Toto téma přednášela Ing. Zuzana Mathauserová.
Šetření energií je bohužel často prováděno na úkor větrání a důsledky těchto nesprávných opatření se projeví negativně na zdraví.
Lidé vnímají parametry okolního prostředí různě. Velmi intenzívně vnímají tepelnou pohodu. Obecně platí, že v každém prostředí se obvykle vyskytuje okolo 5 % nespokojených osob. To není dáno parametry okolního prostředí, ale i stavem psychiky osob. Evropské normy vychází z požadavku, aby alespoň 90 % osob bylo spokojeno s daným tepelným stavem prostředí. Z oblasti legislativy zaměřené na úspory energií se objevují názory, že by se požadavky měly zmírnit na přípustných 20 % nespokojených.
Spokojenost ovlivňuje mimo teploty i vlhkost vzduchu a rychlost jeho proudění.
4 členná rodina vyprodukuje okolo 8 až 10 kg vody denně! Tato vlhkost se musí z vnitřního prostředí odvést, jinak škodí. Vlhkost nad 60 % r.v. vytváří podmínky pro nadměrné množení nežádoucích organismů, plísní. Naopak nízká vlhkost bývá zdrojem stížností a může způsobovat pocit nepohody i drobné zdravotní problémy. Použití zvlhčovačů je možné, ale musí být spojeno s každodenní péčí. Pokud obsahují nádržku s vodou, tak je nutné si uvědomit, že již za 2 hodiny se významně rozmnoží mikroorganismy, které pak při aktivitě zvlhčovače mohou být vyfukovány do místnosti. Ideální vlhkost se pohybuje okolo 40 % r.v.
Spokojenost ovlivňuje i rychlost proudění vzduchu. Je-li malá, nevyměňuje se vzduch okolo osob dostatečně rychle a je-li spojena navíc i s vyšší teplotou vzduchu, pak je typickým příznakem tohoto negativního jevu usínání. Při vysoké rychlosti proudění vzduchu dochází k intenzívnějšímu odpařování potu. Toto je vnímáno jako silné podchlazení nekryté části těla (typicky povrchu hlavy bez vlasů) a jeho následkem může být onemocnění.
Rychlost proudění vzduchu v místnosti navíc není rovnoměrná. Má rychlostní špičky, které zvyšují nerovnoměrnost teploty pokožky a zvyšují nespokojenost.
Větrání má za cíl odvést z místnosti i chemické látky a prašnost. Byť jde o nízké koncentrace látek, jejich trvalá přítomnost může být příčinou zásadní nespokojenosti i zdravotních problémů. Příkladem mohou být silné parfémy, které nemusí vonět každému, tělesný pach atd.
Základní látkou, podle které se posuzuje kvalita prostředí a navrhuje větrání, je oxid CO2. V utěsněných a špatně větraných objektech je v současnosti nutné řešit i radioaktivní plyn radon. V domech stavěných v minulém století s velkou přirozenou infiltrací okny, dveřmi, stačila poměrně mírná opatření na udržení koncentrace radonu pod hygienickým limitem. V domech stavěných podle současných předpisů nebo na tuto úroveň modernizovaných je nutné problematiku radonu řešit nuceným větráním. S radonem souvisí výskyt onkologických chorob. Prakticky celé podloží České republiky je více či méně radioaktivní, a tudíž nejde o nadměrné strašení. Podle ověřovacích měření v praxi jsou takto ohroženy i dětské školky. Systematická měření nejsou prováděna a tak včasné rozpoznání negativního stavu závisí i na osvětě, znalostech uživatele objektu.
S větráním souvisí provoz lokálních, především plynových spotřebičů. Spotřebiče typu A z vnitřního prostředí odebírají spalovací vzduch a zpátky do něj vypouští spaliny - zejména oxidy uhlíku, dusíku a vlhkost. Typicky jde o plynové sporáky. Odsávací digestoř nemusí být z hlediska větrání účinná, pokud není zajištěn přívod vzduchu z venku. Prof. Pulkrábek, významný český znalec a učitel oboru s humorem uváděl, že je-li ventilace (vzduch jde ven), tak musí být i semtilace (přívod vzduchu dovnitř) a toto v utěsněných objektech nefunguje.
Spotřebiče typu B, které spalovací vzduch odebírají z místnosti a spaliny odvádí ven, také musí mít zajištěn dostatečný přívod vzduchu pro spalování. Větrání musí být řešeno tak, aby třeba chodem digestoře nebyl vytvořen v těsném prostoru podtlak, aby nedošlo k omezení komínového tahu spalinové cesty od kotle a tím k otočení směru proudění spalin místo do komína do místnosti.
(Pozn. redaktora: Například se vzájemně musí blokovat chod kotle a odsávací kuchyňské digestoře, kdy krátkodobý chod digestoře má přednost. Pro bytovou sféru jde o doporučení, které by měl každý ve svém zájmu respektovat. Nevyhovující stav by měl odhalit například revizní technik spalinových cest, neboť v jeho náplni činnosti je i prověřit, zda má spalovací zdroj tepla za všech okolností dostatečný přívod spalovacího vzduchu.)
Přívod spalovacího vzduchu pro lokální spotřebiče paliv řeší stavební vyhláška.
Legislativa existuje, ale není všelékem. Leccos neřeší. Legislativně není v oblasti větrání vše řečeno jednoznačně, na některé případy existují jen doporučení.
Vyhláška vztahující se na prostory určené k pobytu lidí například definuje různé parametry prostředí pro teplé a studené období roku. Není přesně dáno, co je teplé a co studené období. Paradoxem v ní například je, že stejné požadavky jsou kladeny na haly pro tenis a haly s ledovou plochou.
Větrání historicky dobře řešila netěsnost oken, dveří a kamna, ve školách ve spojení s přirozeně fungující větrací šachtou. Modernizace školních objektů, přechod na ústřední vytápění, zazdění větracích šachet, osazení těsných oken, znamená snížení intenzity větrání na zcela nevyhovující úroveň.
Často diskutovaným řešením větrání jsou rotační hlavice roztáčené tehdy, pokud vane vítr. Tyto hlavice byly vyvinuty k odvětrání dvouplášťových střech, kde se plně osvědčily a osvědčují. Nemohou a nejsou, jak potvrdila řada měření, být spolehlivé pro větrání pobytových místností, nemají dostatečný a trvalý výkon
Obr. Větrací jednotky s rekuperací tepla v keramickém teplosměnném výměnu, kterým střídavě prochází odváděný teplejší vzduch a studenější přiváděný vzduch patří v západní Evropě k nejčastěji používaným. Tuto konstrukci má i decentrální větrací jednotka KORADO Korasmart TUBE. Její předností je jednoduchost.
Obecně platí základní požadavek přivádět množství čerstvého vzduchu 25 m3/h na osobu. Ve školách je požadováno 20 až 30 m3/h na žáka. U bazénů a saun se při stanovení výměny vzduchu vychází i z potřeby udržení limitu relativní vlhkosti.
V pobytových místnostech tedy platí základní požadavek 25 m3/h na osobu a minimální intenzita výměny vzduchu 0,5 krát za hodinu. K tomu je stanoven limit maximální koncentrace 1500 ppm CO2. K těmto právně závazným požadavkům jsou doplňkem doporučující údaje z norem, především pro byty, například podle požadované kvality vnitřního prostředí 1 (do +350 ppm nad koncentraci CO2 ve venkovním prostoru), 2 (do +500 ppm), 3 (do +800 ppm).
Základním signálem nedostatečného větrání je zvýšená únava bez fyzické námahy, ztráta pozornosti, usínání atp. Typický ranní pocit únavy, mírné bolesti hlavy, rozlámanost aj. může vyplývat i ze zvýšené koncentrace CO2 v ložnici nad limitních 1500 ppm, běžně okolo 2500 ppm i více.
Pro větrání ve školách platí historické pravidlo „Větrat tak, aby školáci nebyli mysli mdlé.“ Historicky se doporučovalo třídu plně a intenzívně provětrat asi 3 až 4 krát každou hodinu.
Požadavek na větrání ve školách je v rozmezí 20 až 30 m3/h na žáka. Mezi hraničními hodnotami je velký rozdíl v energetické i investiční náročnosti.
Dotační program pro větrání škol zohledňuje doporučené hodnoty větrání škol podle věku žáků. Toto je v rozporu s hygienickým předpisem. Protože v hernách a ložnicích školek podle dotačního programu postačuje 10 m3/h na dítě, v učebnách 1. stupně ZŠ 12 m3/h na žáka, v učebnách 2. stupně ZŠ 18 m3/h na žáka. Na středních školách a vyšším stupni vzdělávání je spodní hygienický limit 20 m3/h na žáka. Záleží tedy na tom, jak bude hygienik ochoten přijmout argumenty dotačního programu.
Staré školní budovy po modernizačních úpravách lze větrat centrálně, ale to je stavebně nejnáročnější řešení. Proto se zpravidla volí lokální řešení v každé třídě. Je však zásadní chybou, pokud se objekt školy zateplí, udělá se nová fasáda, vymění se okna a pak teprve se řeší větrání. Následné stavební práce, při kterých se narušují nově zhotovené stavební konstrukce, instalaci větrání zbytečně prodražují.
Obecným problémem je čištění a údržba vzduchotechniky. Ve „školské vyhlášce“ je na toto pamatováno s tím, že vzduchotechnika musí mít pravidelnou údržbu i čištění.
Obr. Centrální větrací jednotky s rekuperací tepla Ventbox doplňují nabídku decentrálních jednotek v sortimentu Korado. Jednou z jejich předností, kterou především ocení instalační technik, je nízká hmotnost 28,5 kg.
Obecně platí, že uživatel větracích zařízení musí být poučen o tom, jak má tato zařízení provozovat a udržovat. Zejména to platí u laiků, v bytech, ale ani profesionálové nejsou výjimkou v zanedbávání údržby. Jde o výměnu filtrů a další údržbu a čištění použitého zařízení. Při zanedbání čištění se větrací zařízení, která mají zlepšit stav vzduchu uvnitř objektů, mohou naopak stát příčinou jeho zhoršení, například mohou do místností vnášet škodlivé mikroorganismy, které se množí ve špíně, v místech s výskytem vlhkosti atp. Při zanesených filtrech je větrací zařízení neúčinné a zbytečně spotřebovává energii.
Pro obytné prostory platí řada norem, základem je převzatá evropská norma. V Česku je tedy pro byty stanoven základní požadavek dávky vzduchu na osobu 25 m3/h nebo intenzita větrání místnosti minimálně 0,5krát za hodinu – jako doporučené hodnoty. Jako minimální požadavek je uvedena dávka vzduchu 15 m3/h na osobu nebo intenzita větrání místnosti 0,3krát za hodinu.
(Pozn. redaktora: Někdy se u rodinných domů objevuje intenzita větrání až na úrovni například 0,1krát za hodinu. Tento údaj se může vyskytnou ve výpočtech energetické náročnosti a vztahuje se na celý dům, nikoliv na právě užívanou místnost. Tam, kde se nachází osoby, musí být dodrženy hygienické limity.)
HK ČR vydala metodickou pomůcku „Koncept větrání“. Nejde o normu, informace v ní jsou nezávazné. Pomůcku je nutné chápat jako informativní a plnící osvětu. Její závěr, že jedině vyhovující je nucené větrání s rekuperací, není podloženo zákonem, projektanti to nemusí respektovat a mohou navrhovat i jiná, vyhovující řešení.
Úsporně větrat, zdravě žít.
Toto je moto přednášky Jana Frankoviče ze společnosti KORADO, a.s.
S modernizací budov se musí řešit větrání. Majitelé vymění okna s cílem ušetřit energii a pak stejně větrají otevřeným oknem, čímž eliminují snížení energetických ztrát. Toto je však ten lepší případ, častěji tito majitelé ani nevětrají, protože buď „šetří“, nebo je venku obtěžující prach, hluk apod. V těchto případech potom dochází v interiérech ke zvyšování relativní vlhkosti a s tím souvisí růst plísní atd. Ruku v ruce s vysokou relativní vlhkostí jde i vysoká koncentrace CO2 (o jejím důsledku bylo pojednáno v příspěvku Ing. Mathauserové, viz. výše). Jedním z vhodných řešení jsou malé decentrální větrací jednotky.
Výběr větracích jednotek se provádí nejen s ohledem na množství vzduchu, ale i hladinu produkovaného hluku jednotkou a hluku, který jednotka propustí dovnitř místnosti. Větrací jednotky s rekuperací nabízené společností KORADO jsou rovnotlaké. Kolik vzduchu odvedou ven, tolik ho i přivedou. Obsahují křížový hliníkový výměník. S výkonem od 25 do 60 m3/h plně postačují pro ložnici, nebo pokoj v rodinném domě. Útlum venkovního hluku je 52 dB a vlastní hluk je podle výkonu od 25 dB.
Pro malé místnosti s vyšší relativní vlhkostí lze použít jednotky s menším výkonem 10 až 20 m3/h řízené od nastavené hranice relativní vlhkosti vzduchu (koupelny, toalety).
Novinkou sortimentu je KORASMART TUBE. Tato konstrukce je velmi oblíbená vzhledem k jednoduchosti i v západní Evropě. Ventilátor je pravidelně přepínán mezi sáním a výtlakem a tím se využívá část tepla ukládaného z odváděného vzduchu do keramického teplosměnného výměníku. Pro instalaci stačí jeden prostup stěnou.
Potřeba zabývat se větráním v souvislosti s přechodem z atmosférických plynových kotlů, které ke spalování paliva využívají vzduch z vnitřku domu, na předepsané kondenzační kotle typu C, tedy které nijak neovlivňují vzduch v domě, se již objevila v řadě případů. V důsledku přechodu na kotel typu C se v domech mohou projevovat zápachy, vlhkost, které dříve řešil odtah vzduchu z domu do kotle. Nejintenzívněji v místě instalace kotle, technické místnosti, ale i chodbě, koupelně atp.
Pokud se v domě vymění okna, tak k větrání může postačit přetlakové větrání jednoduchou větrací jednotkou bez rekuperace KORAVENT. Pro její činnost postačuje jeden prostup skrz venkovní stěnu. Ventilátor z venku přivádí čerstvý vzduch, který vytlačuje spotřebovaný z obytné místnosti škvírou pode dveřmi, případně skrz ně do společných místností a z nich pak dále ven, například přes větrací šachtu koupelny, kuchyňskou digestoř aj. Tuto jednotku lze řídit manuálně tlačítky, případně podle časového programu. Nejpřesněji však tzv. Sensoboxem podle koncentrace CO2, VOC atp.
Pro alergiky je důležitá možnost použití různých typů filtrů.
Centrální větrání
Rozhodnutí o tom, zda decentrální nebo centrální větrání, je záležitostí více kritérií. Pokud převáží strana centrálního větrání, pak lze použít větrací jednotky s rekuperací firmy ThermWet, které doplňují sortiment firmy KORADO. O jejich vlastnostech hovořil Ing. Jan Kropáček.
Jednotka Ventbox má stejnou velikost pro různé výkony a dosahuje s rekuperací tepla při běžném provozu až 95% účinnost. Výměník je vyroben z houževnatého polystyrenu hPS a v případě požadavku na přenos vlhkosti z odváděného vzduchu do přiváděného v zimním období, jej lze vyměnit za enthalpický. Automatická ochrana proti zamrznutí výměníku zajišťuje trvalé větrání až do -25 °C. Pracuje v několika stupních a ty se přepínají podle teploty, čímž se snižuje spotřeba energie. ModBUS sběrnice je nadřazený systém, který umožňuje řízení všech parametrů jednotky kromě ochrany proti zamrznutí výměníku. Denní režimy jsou programovatelné na zvolený výkon - nízký, střední a vysoký a i ty jsou nastavitelné v určitém limitu.
Pro úsporný provoz větracích jednotek je důležité, aby bylo možné řídit jejich chod podle koncentrace CO2.
V současnosti je nezbytností větracích jednotek možnost nastavení bypassu, tedy letní obtok výměníku, aby se při větrání s nadměrně vysokou teplotou venkovního vzduchu neohříval vnitřní prostor. Je to důležité i pro letní chlazení v noci, když teplota venkovního vzduchu poklesne.
Zajímavou vlastností pro rozhodnutí je on-line sledování parametrů, když je jednotka napojena na internet. Umožňuje dálkové nastavení parametrů, sledování provozu aj. Tento přístup může zákazník povolit, případně zakázat.
Rozvody vzduchu by měly být prováděny z trubek s hladkým vnitřním povrchem s ohledem na nutnost čištění. Pokud rozvody umožňují svépomocnou montáž, může zákazník ušetřit, ale jejich návrh má provést odborník.
Orientační cena větrání pro RD se může pohybovat okolo 125 tisíc korun, s vlastní montáží i pod 100 tisíc korun.
Kvalita vnitřního prostředí v budovách s téměř nulovou potřebou energie
S přednáškou na toto téma vystoupil Ing. Petr Komínek z VUT Brno. V projektu AdMaS se zabývají problematikou inteligentních regionů. Do ní patří i řešení problematiky energie v rámci budov, energetický management, BIM a přenášení informací z domů do celého regionu a zpět.
Budov nZEB se větrání úzce týká. Na budovy jsou kladeny přísnější požadavky jak na kvalitu obálky budovy, tak vyšší účinnosti systémů včetně větrání.
Roste složitost projekčních prací. Nestačí počítat jen statický jmenovitý výkon, ale je nutné simulovat různé provozní stavy a ověřovat jejich vliv na výsledek. To se týká i větrání, aby byly dodrženy požadované parametry. Různé systémy se vzájemně ovlivňují, jde tedy o mnohaparametrické výpočty.
Ing. Petr Komínek z VUT Brno
V praxi je bohužel běžné, že slibované parametry nejsou dodrženy. S tím souvisí nutnost provádět energetický management, on-line monitorování, aby bylo možné parametry hodnotit a odhalovat příčiny nesouladu projektu se skutečností.
Vhodná jsou měřidla umožňující komunikaci, ukládání dat na centrální cloud, webové aplikace pro zobrazování výstupů aj. To se samozřejmě týká i větracích jednotek.
Postupně bude nZEB budov přibývat a nabízí se možnost jejich vzájemným energetickým propojením vytvářet základy inteligentních regionů. Podmínka uplatnění OZE pak nemusí být řešena v každém objektu zvlášť, ale jen u nejvhodnějšího objektu.
Praktická měření koncentrace CO2 v ložnicích 15 bytů s dálkovým odečtem on-line prokázala, že nedostatečné větrání není jen problematikou škol, jak je nyní intenzívně medializováno, ale bohužel i bytů. Výsledky potvrdily nutnost provádět intenzivní osvětu, vysvětlovací kampaně. S programem souvisí i zpětná vazba k uživatelům bytů. Ti jsou seznamováni s výsledky měření a poučováni o tom, jak větrat. Klasicky jde o to, že větrání oknem v tzv. ventilační pozici, je zcela nedostatečné. Oknem se musí větrat intenzívně, plným otevřením okna. S tím souvisí i vysvětlení funkce nuceného větrání a také jak snižuje potřebu energie.
Novinky v programu KORADO
Ing. Martin Preclík hovořil o výrobním sortimentu otopných těles KORADO a jeho novinkách. KORADO se jako tradiční český výrobce zabývá výrobou deskových otopných těles RADIK, trubkových otopných těles KORALUX, designových otopných těles KORATHERM, ale rovněž také výrobou konvektorů. V souvislosti s novinkami zmínil např. nové deskové vertikální otopné těleso RADIK PREMIUM a nový typ hladké čelní desky v provedení LINE (s jemnými horizontálními prolisy), popř. i novou výšku otopných těles 700 mm. U trubkových otopných těles KORALUX jsou novinkou nové elektrické topné tyče (s regulátorem i bez), díky kterým došlo ke zvýšení příkonu těchto těles u kombinovaného vytápění a přímotopů v průměru o 55%. Co se týče konvektorů, zde se novinky týkají inovovaného sortimentu konvektorových lavic s novým typem výměníku, na který bude navazovat i inovace zbývajícího sortimentu konvektorů. V důsledku toho dochází k navýšení výkonu těchto produktů a rovněž také k celkovému rozšíření tohoto sortimentu.