Větrání pasivních budov
Jedním ze základních požadavků na realizovanou stavbu je i míra úspornosti budovy (tj. energetická náročnost), na níž následně závisí výběr systému vytápění a způsobu větrání. Přední český výrobce ocelových otopných těles, KORADO, a.s., dodává na trh nejen otopná tělesa, ale i lokální a centrální větrací (rekuperační) jednotky.
Energetická náročnost budovy závisí na mnoha faktorech
- tepelně technické vlastnosti budovy (součinitele prostupu tepla jednotlivých konstrukcí, tepelná stabilita, pokles dotykové teploty, aj.)
- topný systém
- způsob ohřevu teplé užitkové vody
- způsob větrání (případně klimatizace).
Norma ČSN 73 0540-2:2011 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky udává minimální požadované hodnoty součinitele prostupu tepla jednotlivých stavebních konstrukcí (UN,20), avšak vzhledem ke stávajícím možnostem stavebních materiálů se jedná spíše o přežitek a při návrhu se dnes používají hodnoty doporučené (Urec,20)
Datem 1.1.2016 vešel v platnost požadavek ze Zákona č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií, kdy pro novostavby i rekonstrukce (konkrétně, když se změna dokončené stavby týká více než 25 % plochy obálky budovy) platí, že musí mít téměř nulovou spotřebu energie. Kdy a pro které stavby definuje tabulka č.1 níže. V tuto chvíli to mimo jiné znamená, že součinitel prostupu tepla musí být roven nebo menší než 0,7 násobek požadovaných hodnot (0,7 ∙ UN,20).
| Energeticky vztažná plocha [m2] | Pro orgány veřejné moci od … | Pro ostatní od … |
|---|---|---|
| > 1 500 | 1.1.2016 | 1.1.2018 |
| > 350 | 1.1.2017 | 1.1.2019 |
| < 350 | 1.1.2018 | 1.1.2020 |
Tab.1 – Požadavek budov s téměř nulovou spotřebou energie
Pasivní budovy
Mezi energeticky úsporné budovy, které jsou mimo jiné zajímavé také například z hlediska dotačního programu nová zelená úsporám, patří pasivní budovy. Součinitel prostupu tepla se u těchto budov pohybuje v rozmezí 0,6 až 0,4 násobku hodnot nyní požadovaných (Upas,20 = (0,6 ÷ 0,4) ∙ UN,20).
| Popis konstrukce | Součinitel prostupu tepla [W/(m2∙ K)] | ||
|---|---|---|---|
| Požadované hodnoty UN,20 | Budovy s téměř nulovou spotřebou energie 0,7∙ UN,20 | Pasivní budovy Upas,20 | |
| Vnější stěna | 0,30 | 0,21 | 0,18 ÷ 0,12 |
| Střecha se sklonem do 45° | 0,30 | 0,21 | 0,18 ÷ 0,12 |
| Střecha se sklonem 0 ÷ 45 ° | 0,24 | 0,17 | 0,15 ÷ 0,10 |
Tab.2 – Orientační srovnání součinitele prostupu tepla na základních konstrukcích pro zmíněné kategorie budov
Základem správného návrhu pasivní budovy je jednoduchost, správná volba dispozice a orientace budovy vůči světovým stranám. „Pasivní standard“ znamená budovu s nízkými náklady na vytápění a se stálým, řízeným, přívodem čerstvého vzduchu, samozřejmě s rekuperací. Pasivní budova je definována především maximální měrnou roční potřebou tepla na vytápění 15 kWh/m2 vytápěné plochy, neprůvzdušností obálky budovy, která nesmí překročit hodnotu 0,6-1 /hod a celkovou potřebou primární energie na provoz budovy do 120 kWh/m2 vytápěné plochy. V programu Nová zelená úsporám lze pro rodinný dům splňující tyto parametry dosáhnout na dotaci až 450 000 Kč (podoblast podpory B.2).
Pro představu měrné roční potřeby tepla - stávající zástavba, řekněme stará zhruba 50 let, má zhruba desetkrát větší měrnou potřebu tepla než pasivní budova. Budovy postavené v souladu s požadavky normy ČSN 73 0540-2 zhruba pěti až šestinásobnou.
Návrh budovy
Správná volba dispozice, vhodná orientace budovy vůči světovým stranám, velikost a orientace prosklených ploch, velmi těsné konstrukce (z hlediska neprůvzdušnosti) a například i správná velikost přesahu střechy zajistí, aby se v létě interiér nepřehříval a naopak, aby v zimě bylo dosaženo maximálního možného tepelného zisku ze slunečního záření. Jednoduchostí tvaru budovy zase minimalizujeme povrchovou plochu objektu a také předcházíme nesprávně navrženým nebo nesprávně provedeným detailům stavby, které vedou k tepelným mostům. Všechny tyto skutečnosti mají potom významný vliv na výslednou tepelnou ztrátu objektu.
Okna
Slabším článkem obvodových konstrukcí jsou okna, proto je důraz kladen na zasklení trojskly vyplněné vzácným plynem, kvalitní rámování a užívání vhodných těsnících pásek po obvodu rámu. Z hlediska tepelných zisků v zimním období je optimální prosklení jižní fasády v rozmezí cca 30 – 40 %, zároveň je však potřeba zvolit vhodný způsob stínění na léto, aby interiér nebyl přehříván. Z důvodu minimalizace úniku tepla v zimě volíme minimum prosklených ploch s orientací na sever.
Obvodové konstrukce
Jak již bylo zmíněno Upas,20 = (0,6 ÷ 0,4) ∙ UN,20, což znamená, že průměrný součinitel prostupu tepla bude o 40 – 60 % nižší než u stavebních konstrukcí podle požadavku normy ČSN 73 0540-2. Nízkého součinitele prostupu tepla lze dosáhnout vhodnou volbou materiálu nosné konstrukce a tepelné izolace.
Neprůvzdušnost
Neprůvzdušnost pasivní budovy je zkoušena Blower-door testem. Aby objekt vyhověl tomuto požadavku, je třeba klást velký důraz na provedení stavby z pohledu její těsnosti.
Zdroj tepla
Dále je potřeba vhodně zvolit zdroj tepelné energie, ideálně využívající obnovitelných zdrojů. Jako zdroj tepla pro vytápění se u nás nejčastěji používají kondenzační plynové kotle, kotle na dřevo či pelety nebo tepelná čerpadla. Tyto zdroje tepla se vhodně kombinují například se solárními panely pro ohřev teplé užitkové vody apod.
Větrání pasivních budov
V obytných místnostech dochází vlivem použitých stavebních materiálů, spotřebičů, provozem domu a především pobytem osob k postupnému znehodnocování kvality vnitřního vzduchu. Jelikož má nedostatečné větrání negativní vliv na lidské zdraví, je vzhledem k neprůvzdušnosti pasivních staveb řízené větrání obzvláště důležité. Řízeným větráním je zajištěn dostatek čerstvého vzduchu a zároveň vzniká zdravé a pohodlné prostředí pro uživatele.
Aby bylo možné dosáhnout parametru pasivního domu, je většinou nezbytnou součástí takového domu i řízené větrání s rekuperací. Rekuperace (neboli větrací jednotka se zpětným ziskem tepla z odváděného vzduchu, které následně předává vzduchu přiváděnému) eliminuje tepelné ztráty a například i nepříjemný studený průvan, vznikající při větrání okny. Právě díky rekuperaci se teplota přiváděného vzduchu blíží teplotě vzduchu v místnosti, takže tepelná ztráta objektu vzniklá větráním je minimální (účinnost rekuperačních výměníků se pohybuje cca od 70 % a výše). Výhodou je také možnost použití různých filtrů v závislosti na kvalitě venkovního prostředí, nebo konkrétním požadavku uživatele (alergie, pachy, atd.).
Minimální požadovaná hodnota intenzity větrání v obytných místnostech (pokoje, ložnice, kuchyně apod.), je dle ČSN EN 15665/Z1 0,3 h-1. Pro dosažení vyšší kvality vnitřního vzduchu lze doporučit v souladu s ČSN EN 15251 rozmezí intenzity větrání 0,5 – 0,7 h-1. Tato hodnota nám říká, kolikrát za hodinu máme do místnosti přivést čerstvý vzduch v množství, které odpovídá celkovému objemu větrané místnosti. Nehledě na to, že kromě škodlivin se ve vzduchu koncentruje také vlhkost, jež může způsobit, v dlouhodobém měřítku, i degradaci některých stavebních konstrukcí. Jako kritérium lze, mimo jiné, použít i hodnotu koncentrace CO2, viz. tab.3.
| Koncentrace oxidu uhličitého CO2 | ||
|---|---|---|
| < 1000 | [ppm] | úroveň bez nepříjemného pocitu |
| 1200 ÷ 1500 | [ppm] | doporučená maximální úroveň CO2 ve vnitřních prostorách |
| 1000 ÷ 2000 | [ppm] | příznaky únavy a snižování koncentrace, pocit vydýchaného vzduchu |
| ppm … parts per million (z angličtiny) - počet hledaných částic v jednom milionu ostatních částic | ||
Tab.3 – Vliv koncentrace oxidu uhličitého na člověka v budovách
Díky velmi nízkým tepelným ztrátám pasivních domů je možné po většinu roku potřebu tepla pokrýt za pomoci tepelných zisků z lidského těla, spotřebičů a především ze slunce v kombinaci se systémem řízeného větrání s rekuperací.
Základní dělení rekuperačních jednotek je na lokální a centrální. O volbě rozhodují požadavky stavebníka a prostorové možnosti. Před návrhem systému řízeného větrání je vhodné znát základní vstupní parametry, od nichž se odvíjí vzduchový výkon: které místnosti je třeba větrat (jejich účel a objem) a kolik osob bude příslušné prostory obývat. Zda instalovat lokální nebo centrální systém větrání záleží na možnostech stavby. Jedná-li se o novostavbu, vždy ji lze přizpůsobit předem zvolenému řešení. Avšak v případě rekonstrukce / instalace do stávající budovy je třeba vědět, zda lze centrální systém včetně rozvodů instalovat například do podhledů nebo zda například místní úřady povolí vyústění na fasádu v případě jednotek lokálních.
Centrální rekuperační jednotky
Obr.1 – Ventbox 300 a Ventbox 400
Centrální rekuperační jednotky KORADO od výrobce ThermWet tedy VENTBOX 300 a VENTBOX 400 neustále přivádějí čistý, předehřátý, vzduch do větraného prostoru s účinností až 93 %. Srdcem systému řízeného (nuceného) větrání s rekuperací tepla je rekuperační jednotka, ve které dochází k samotnému předání tepla. Čerstvý, chladný venkovní vzduch je přes teplosměnnou plochu protiproudého kanálového výměníku z hPS přihříván teplem z odpadního vzduchu a tím dochází k šetření energie na vytápění objektu, při zajištění hygienických limitů potřebné výměny vzduchu.
Rekuperační jednotka je vybavena automatickým by-passem, kdy přiváděný vzduch neprochází skrze výměník, tudíž nedochází k jeho ohřívání, jež je především v letních měsících nežádoucí. Jako protimrazová ochrana slouží elektrický předehřev o výkonu max. 1500 W, díky kterému jednotka funguje až do teploty – 20 °C.
K jednotce je možné připojit čidla CO2 nebo čidla vlhkosti. Dalším volitelným prvkem je entalpický výměník, který kromě zpětného zisku tepla má i funkci zpětného zisku vlhkosti. Je-li v okolí budovy problém například s organickým zápachem, lze rekuperační jednotku dovybavit i předfiltrem z uhlíkového vlákna.
Uživatelsky se jedná o snadno ovladatelný prvek budovy. Jednotku lze řídit online a nastavit různé režimy i časové intervaly větrání, případně sledovat spotřebu elektrické energie, potřebu výměny filtrů nebo také předpověď počasí.
| VENTBOX 300 | VENTBOX 400 | |
|---|---|---|
| Průtok [m3/h] | 60 ÷ 300 | 80 ÷ 400 |
| Akustický tlak při maximálním výkonu ve vzdálenosti 3 m [dB(A)] | 35 | 42 |
| Maximální účinnost zpětného získávání tepla [%] | 93 | 92 |
| Maximální doporučená výměra větraného prostoru [m2] | 200 | 300 |
| Třída filtru na přívodu / na odtahu | F7 (M5) / M5 | F7 (M5) / M5 |
| Energetická třída | A | A |
Tab.4 – Vybrané technické parametry Ventbox 300 a Ventbox 400
Lokální rekuperační jednotky
I lokální větrací jednotky KORADO s rekuperací zajišťují dostatečnou výměnu vzduchu v budovách bez zatížení vnějšími vlivy a bez zásadního zásahu do obytného prostoru. Představují tak dokonalý způsob větrání v budovách bez instalace vzduchových rozvodů, ideální jsou především pro byty a rekonstrukce, kde není pro centrální rekuperační systém dostatečný instalační prostor. Instalují se přímo do obvodového zdiva větrané místnosti.
Uplatnění najdou i v pasivních budovách, kde jsou vhodné především pro menší objekty, které nepotřebují takový vzduchový výkon a kde se chce stavebník vyhnout rozvodům po celém domě.
KORASMART 1300
Nástěnná rekuperační jednotka s kontinuálním přívodem a odvodem vzduchu. Větrací výkon lze volit ve 3 stupních. Přímo na jednotce se nachází LCD displej, kde lze zobrazit aktuální teplotu, vlhkost a vzduchový výkon. Postranní klapky jsou manuálně uzavíratelné.
Obr.2 – Korasmart 1300
Obr.3 – Korasmart 1400
KORASMART 1400
Nástěnná rekuperační jednotka s kontinuálním přívodem a odvodem vzduchu. Větrací výkon lze volit v 10 stupních. Nespornou výhodou je možnost individuálního naprogramování maximální vlhkosti nebo teploty (řízení termostatem / hygrostatem). Přímo na jednotce se nachází LCD displej, kde lze zobrazit aktuální teplotu, vlhkost a vzduchový výkon. K jednotce patří komfortní dálkové ovládání. Postranní klapky jsou manuálně uzavíratelné.
KORASMART TUBE 2400
Tato kompaktní rekuperační jednotka je založená na střídání směru proudění vzduchu, případně pro použití v páru - pro trvalý přísun čerstvého vzduchu. Jednotka je programovatelná, s možností ovládání pomocí aplikace v chytrém telefonu či tabletu. V případě použití více těchto jednotek v objektu spolu jednotky komunikují a dle potřeby střídají směr proudění vzduchu. Klapky jsou manuálně i automaticky uzavíratelné. Rozměry: H x L x B = 279 x 279 x 63 [mm]; průměr trubky 160 mm.
| KORASMART 1300 | KORASMART 1400 | KORASMART TUBE 2400 | |
|---|---|---|---|
| Průtok [m3/h] | 29 ÷ 60 | 25 ÷ 60 | 15 ÷ 45 |
| Akustický tlak při maximálním výkonu ve vzdálenosti 1 m [dB(A)] | 40 | 40 | 46 |
| Zvukový útlum [dB] | 52 | 52 | 35 |
| Maximální účinnost zpětného získávání tepla [%] | 66 | 73 | 90 |
| Třída filtru na přívodu / na odtahu | F7 / G3 | F7 / G3 | G3 / G3 |
| Energetická třída (průměrná klimatická zóna) | E | B | A+ |
Tab.5 – Vybrané technické parametry lokálních větracích jednotek Korasmart
Při návrhu centrálních / lokálních rekuperačních jednotek a případné následné instalace centrálního systému se můžete obrátit na naše odborníky.
Jsme dynamická česká společnost s nadnárodní majetkovou účastí a patříme mezi přední světové výrobce ocelových otopných těles. Naší filozofií je nabídnout kompletní systémové řešení pro vytápění, chlazení i větrání a uspokojit požadavky i těch ...