Přirozené větrání, infiltrace a exfiltrace

Úvod

Víme, že dostatečná výměna vzduchu v obytných budovách je zárukou zdravého bydlení. Odedávna ji zprostředkovávalo přirozené větrání, tedy nekontrolovatelná výměna vzduchu netěsnostmi okenních spár - infiltrace a exfiltrace. Právě tato nekontrolovatelnost tepelných ztrát vzhledem k současným požadavkům na snížení energie na vytápění vede k utěsňování oken i celých stavebních konstrukcí bez zachování základního větrání - infiltrace se blíží nule. A to je příčina shora uvedených problémů - růstu plísní, zhoršování odérového mikroklimatu a řady dalších souvisejících problémů.

A je zde ještě jeden fakt situaci komplikující. Obytné prostředí bohužel není z hlediska požadavků na mikroklimatické podmínky, větrání a koncentrace škodlivin v ovzduší ošetřeno v ČR žádným legislativním dokumentem. Dílčí informace můžeme nalézt pouze v několika technických normách.

Tepelně vlhkostní mikroklima

Zajištění optimálních teplot v bytech bývá díky současným kvalitním regulacím pružných otopných soustav snadnou záležitostí. Otázkou je na jakou vnitřní teplotu je nutné vytápět, jestliže tento požadavek není legislativně dán (výpočtovou teplotu najdeme např. ve vyhlášce MPO č. 291/2001 Sb., kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při spotřebě tepla v budovách, nebo v některých ČSN). Z hlediska tepelné pohody je pro zdravého jedince optimální rozmezí teplot 22 ± 2 °C.

Problémovou veličinou zde je vlhkost. Denní produkce vodní páry pro průměrný byt je v rozsahu 10 - 15 kg. Nárazová množství vlhkosti mohou být pohlcena sorpcí omítek, chybí-li ale jejich postupné odvětrání alespoň dostatečnou infiltrací (a samozřejmě občasným vyvětráním otevřenými okny), vznikají známé problémy s růstem plísní a zvýšeným procentem přežívajících mikroorganismů. Optimální hodnota relativní vlhkosti celoročně je 30 - 40 %. Je jasné, že tento požadavek nelze při přirozeném větrání celoročně dodržet, ale nadbytečná vlhkost se dostatečným větráním z interiéru spolehlivě odvést dá. Ale musí se opravdu větrat. Zlepšení kvality vnitřního prostředí bytů s přirozeným větráním a těsnými okny bez dalších větracích elementů je možné pouze při změně návyků uživatelů bytů, kdy je třeba pravidelně větrat i v době mrazivých dnů.

Množství větracího vzduchu

Minimální množství větracího vzduchu na osobu stanovené na základě produkce CO₂ je 15 - 25 m³.h^-1 v závislosti na aktivitě člověka. To je skutečně hygienické minimum, pod které by se nemělo jít. Pro potřebnou tepelně vlhkostní i odérovou pohodu bychom se často měli dostat i na hodnotu vyšší - v bytech kromě vlhkosti a CO₂ vzniká a do vzduchu se uvolňuje celá řada dalších chemických látek a odérů (bohužel některé si úmyslně přidáváme sami ve formě různých osvěžovačů, pohlcovačů a deodorantů). Z těchto důvodů bychom měli požadovat přívod minimálně 30 m³.h^-1 větracího vzduchu na osobu - v rozsahu 15 až 30 m³.h^-1 větracího vzduchu na osobu se většinou pohybují i zahraniční požadavky na větrání obytných prostor.

Okna se utěsňují nejen z důvodu omezení tepelných ztrát, ale i z důvodu protihlukových opatření. Aby při řešení hlukových situací v obytné zástavbě byly zachovány nároky na větrání chráněných vnitřních prostor, používala hluková legislativa platná do 30. 5. 2006 [2] pojem "zachování možnosti potřebného větrání", ale bez jakéhokoli konkrétního požadavku, maximálně s odvoláním na stavební vyhlášku č. 137/1998 Sb., odst. 3, §34 "Akustické vlastnosti výplní otvorů musí zajistit dostatečnou ochranu před hlukem při splnění požadavku na výměnu vzduchu nejméně jednou za hodinu ve všech obytných a pobytových místnostech". Současně platný hlukový předpis, tj. nařízení vlády č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před účinky hluku a vibrací, již toto neřeší s tím, že z legislativních důvodů bude toto ustanovení týkající se větrání bytů přesunuto přímo do zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, v platném znění. Měli bychom se tedy dočkat doplnění této stále chybějící části požadavků na větrání bytových a pobytových prostor. Není ale zatím známo do kdy bude plánovaná novelizace zákona hotova.

Nyní je tou základní diskutovanou otázkou vymezení toho obecného pojmu "potřebné větrání".

Jak již v úvodu zaznělo, pro oblast větrání bytových domů nejsou stanoveny žádné závazné požadavky. Požadavky pro větrání jsou stanoveny pro pracovní prostředí [1], pro školské [5] a stravovací [4] prostory a pro bazény [3]. Vyhláška pro pobytové prostory [6] také neřeší větrání. Jediným vodítkem, kdy jsou respektovány jak hygienické, tak energetické požadavky, jsou hodnoty uvedené v ČSN 73 0540:02 Tepelná ochrana budov, Funkční požadavky. Množství větracího vzduchu je stanoveno násobností výměny vzduchu v místnosti. V souladu s požadavky zahraničních předpisů a této naší normy by se výměna vzduchu měla pohybovat v rozmezí 0,3 až 0,6 h^-1, v závislosti na využití prostor, prováděné činnosti atd. Výměna vzduchu v bytech je velice složitý nestacionární proces závislý na řadě podmínek a bude vždy na projektantovi, aby dokázal všechny tyto podmínky zahrnout do vstupních podmínek pro stanovení větrání bytů při respektování alespoň minimálních požadavků.

Je jasné, že přirozené větrání sice zůstává základním prostředkem výměny vzduchu, ale mělo by být kontrolovatelné a řízené podle okamžitých venkovních podmínek a vnitřních požadavků. Současným trendem jako standardní a energeticky účinné by se mělo stát řízené větrání bytů s rekuperací tepla s intenzitou výměny vzduchu n = 0,3 - 0,6 h^-1.

Okna

Výměna vzduchu v místnostech je jedna z řady vlastností, kterou musí výplně otvorů na fasádě splnit. Velikost tepelných ztrát okny je dána jejich tepelně technickými vlastnostmi a také tím "kolik tepla přímo uteče" infiltrací, tj. vlivem součinitele spárové průvzdušnosti (samozřejmě se podílí opět celá řada dalších vlivů jako převládající směr větru, závětrná/návětrná strana, orientace a výška budovy, dispozice bytu a další). Stále se prosazuje názor, že nejkvalitnější jsou ta okna, která jsou absolutně těsná. Výrobci se předhánějí v "kvalitě" těsného provedení a tak došlo k tomu, že původní součinitel spárové průvzdušnosti např. u netěsného dřevěného jednoduchého okna i = 1,9 x 10^-4 m³/m.s.Pa^0,67, který zajistil až jednonásobnou (příliš vysokou) výměnu vzduchu v bytech s těmito okny, klesl u současných oken na hodnoty o celý řád nižší, tedy i = 0,1 x 10^-4 m³/m.s.Pa^0,67, kdy jsou tato okna schopna zajistit výměnu vzduchu kolem 0,04 h^-1. Potřebujeme-li tedy výměnu 0,5 h^-1, nemůžeme tato okna bez dalších větracích elementů použít. Řada výrobců si naštěstí již tuto situaci uvědomuje a na trhu jsou nyní nabízena okna s větracími štěrbinami opatřenými protihlukovými tlumiči i filtry vzduchu, mikroventilaci zajišťuje tzv. čtvrtá poloha okna, nebo systémy otvorů propojující některé komory rámů a křídel, nadokenní větrací kanály a další. Je si z čeho vybrat. Výměnu oken by ale vždy měla dělat osoba oprávněná, která problematice rozumí a ne jakákoli firma, která se snaží vydělat a nerespektuje přitom ani základní požadavky na větrání.

Častým jevem, na který narážíme je i výměna oken za těsná a současně zasklení přilehlé lodžie, pokud možno co nejtěsnější. Do půl roku je takto ošetřený byt silně zaplísněný a těžko se majitelům vysvětluje, že příčina je velmi jednoduchá. Byt není větratelný - a díky chování uživatele ani větraný.

Větrání v místnostech s plynovými spotřebiči

Zde nastává ještě složitější situace. U spotřebičů v provedení A (plynový sporák) musíme počítat nejen s odvodem spalin, ale ještě s potřebným spalovacím vzduchem. Podle požadavků technických předpisů G 704 01 Odběrná plynová zařízení v budovách musí mít místnost se spotřebiči A zajištěnu alespoň jednonásobnou výměnu vzduchu, a to i při zavřených oknech a dveřích. Nevyplatí se účinek spalin podceňovat - případy otrav v místnostech s plynovými karmami občas proniknou i na veřejnost. Tou nejhorší škodlivinou je zde oxid uhelnatý CO.

V [7] jsem našla zajímavý příklad závislosti koncentrace CO na výměně vzduchu v kuchyni, který zde uvádím:

V následujícím grafu je znázorněna závislost objemového podílu CO v místnosti kuchyně o objemu 20 m³ s plynovou vestavěnou varnou deskou s potřebou plynu 0,7m³/hod a násobku výměny vzduchu v místnosti při době provozu spotřebiče 1 hodina.

Vzhledem k tomu, že za bezpečnou je považována hodnota 0,003% CO a mezní koncentrace je 0,03 % obj. CO, kdy se při této koncentraci již na osobách začne projevovat lehká otrava (bolest hlavy, nevolnost, únava), je pro daný případ i požadovaná jednonásobná výměna vzduchu nedostatečná pro zajištění pohodového prostředí. Nezbytná je odtahová digestoř nad sporákem (ne recirkulační) se zajištěným odpovídajícím přívodem vzduchu do místnosti.

Ve zmíněném technickém předpisu jsou stanoveny i požadavky na větrání prostor se spotřebiči v provedení B (plynové kotle odebírající spalovací vzduch z prostoru, odvod spalin kouřovodem do vnějšího prostředí). Podle tohoto předpisu "Podmínka dostatečného přívodu vzduchu pro spalování je splněna, jestliže při rozdílu tlaků mezi venkovním prostorem a místností Δp^0,67 = 4 Pa je zajištěný objemový průtok vzduchu do místnosti alespoň 1,6 m³.h^-1 na 1 kW jmenovitého tepelného příkonu".

Z toho jasně vyplývá, má-li místnost s plynovým spotřebičem bez odvodu spalin těsná okna a dveře, je potřeba zajistit požadovanou výměnu vzduchu jiným způsobem, bez ohledu na fyzický zásah uživatele bytu (otevření okna). Otevírání větracích štěrbin by mělo být ovládáno od příslušného čidla CO, vlhkosti apod. U spotřebičů s atmosférickým hořákem v provedení B nesmí být větráním způsoben podtlak v místnosti.

Závěr

Je logické, že při současné trendu zdražování energií jsme platnými předpisy i vlastní kapsou nuceni energií šetřit. Nesmí se tak ale dít za každou cenu - na úkor zdraví lidí, ale i budov. Vnitřní prostředí se pro pobyt osob bez výměny vzduchu neobejde - větrat se musí. Proto se do platných předpisů musí dostat alespoň minimální požadavky na větrání všech typů prostor. Jak tyto požadavky dodržet je potom již záležitostí projektanta.

Literatura

[1] Nařízení vlády č. 178/2001 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci ve znění nařízení vlády č. 523/2002 Sb.
[2] Nařízení vlády č. 502/2000 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací, ve znění pozdějších předpisů
[3] Vyhláška č. 135/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištích venkovních hracích ploch
[4] Vyhláška č. 137/2004 Sb., o hygienických požadavcích na stravovací služby a o zásadách osobní a pracovní hygieny při činnostech epidemiologicky závažných
[5] Vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých
[6] Vyhláška č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb
[7] POČINKOVÁ M: Umístění plynových spotřebičů s ohledem na větrání bytových domů, TZB-info.cz