Měření kvality vnitřního vzduchu v obytných stavbách

Měřen byl byt o velikosti 4+1 v Praze na Letné v létě roku 2006 a v zimě roku 2007. Tento byt byl obsazen třemi až čtyřmi osobami. Dále byla měřena stavba obsazená dvěma osobami v obci Chocerady ve středním Posázaví v zimním období. Třetím měřeným objektem byl byt 1+KK v Praze Strašnicích na podzim roku 2006. Tento byt byl obsazen jednou až dvěma osobami. Poslední byt se nachází v poklidné části Prahy - v Suchdole. Tento byt byl velikosti 1+KK a opět obsazen jednou až dvěma osobami. Měření zde proběhlo v lednu 2007.

Cílem měření bylo porovnání větrání objektů v centru městského prostředí, na okraji města a na venkově, dále porovnání objektů s netěsnými a těsnými okny z hlediska koncentrace oxidu uhličitého. Relativní vlhkost je porovnávána v koupelnách, které se liší velikostí.

1. MĚŘENÍ - PRAHA LETNÁ

Při prvním měření v letním období roku 2006 byla měřena pouze koncentrace CO₂ a to ve venkovním prostředí a ve dvou obytných místnostech - ložnici s jednou osobou a ložnici kde byla jedna až dvě osoby.

Obr. 1) Umístění čidel při měření v létě 2006

Při druhém měření v zimě 2007 byla měřena nejen koncentrace CO₂, ale i relativní vlhkost a teplota. Oxid uhličitý byl měřen venku, v ložnici a v kuchyni, kde je umístěn plynový sporák na zemní plyn. Vlhkost (relativní i měrná) byla měřena v ložnici, kuchyni a koupelně. Čidla teploty byly ve venkovním prostředí, ložnici, kuchyni a koupelně.

V bytě jsou umístěny celkem čtyři plynové spotřebiče:

• spotřebič typu A - plynový sporák v kuchyni
• spotřebič typu B - průtokový ohřívač teplé vody v koupelně
• dva spotřebiče typu C - plynové topidlo v pokoji a kuchyni

Obr. 2) Umístění čidel při měření v zimě 2007

Na obr. 5 je graficky naznačen počet osob v bytě (hodnoty, 0, 1 a 2) a větrání obou měřených místností - pokud je místnost větrána, je v grafu označena jako hodnota "1".

a)

b)

c)

Obr. 3) Umístění měřícího zařízení a) ústředna, b) datalogger na balkoně, c) čidlo CO₂ a datalogger v pokoji

a)

b)

Obr. 4) Zdroje škodlivin a) plynový sporák, b) plynová karma

Průběh koncentrace oxidu uhličitého je na obr. 6. Pokoj 1 je obsazen jednou osobou, pokoj 2 je jednou až dvěma osobami. Koncentrace CO₂ v obou pokojích odpovídá obsazenosti - při zavřených netěsných oknech v době přítomnosti dvou osob je až 2000 ppm a v době přítomnosti jedné osoby je až 1300 ppm, i když v první den měření byla až 1600 ppm, ale to bylo dáno otevřenými dveřmi do pokoje se dvěma osobami. Skutečnost, že v pokoji s jednou osobu není koncentrace CO₂ o tolik nižší než v pokoji se dvěma osobami, je dána tím, že pokoj s jednou osobou má objem 59 m³ a pokoj, kde se vyskytují až dvě osoby, má objem 82 m³. V době, kdy se místnost vyvětrá, klesne koncentrace až na hodnotu ve venkovním vzduchu. V den, kdy v bytě není žádný uživatel, kopíruje koncentrace v obou pokojích koncentraci venkovní. Koncentrace ve venkovním ovzduší je okolo 400 ppm.

Obr. 5) Grafické zobrazení obsazenosti a větrání bytu pro měření v létě 2006

Obr. 6) Průběh koncentrace oxidu uhličitého při měření v létě 2006

Na obr. 7 je zobrazení počtu osob v měřených místnostech, větrání místnosti a činnost člověka, která je zdrojem vlhkosti - vaření a koupání. Na obr. 8 jsou koncentrace CO₂ v kuchyni, pokoji a ve venkovním prostředí. Na obr. 9 jsou průběhy relativní vlhkosti v kuchyni, koupelně a pokoji.

Produkce CO₂ v kuchyni je přítomností lidí a dále z provozu plynového sporáku na zemní plyn. V druhý den měření byl v provozu plynový sporák od 10:00 do 12:30 a okna i dveře do kuchyně byly zavřené. Toto je dobře vidět na obr. 8, v této době stoupla koncentrace CO₂ na 4500 ppm. Tímto je ukázáno, že větrání kuchyně s plynovým sporákem je problematické a potřebuje velké množství větracího vzduchu. Koncentrace v pokoji v přítomnosti osob vystoupá až na 2000 ppm (3. den měření obr. 8.) a v přítomnosti jen jedné osoby na 1200 ppm.

Obr. 7) Grafické zobrazení obsazenosti, činnosti a větrání bytu pro měření v zimě 2007

Obr. 8) Průběh koncentrace oxidu uhličitého při měření v zimě 2007

Obr. 9) Průběh relativní vlhkosti při měření v zimě 2007

V kuchyni stoupá relativní vlhkost při vaření a to až na maximální hodnotu 68 %, která nastala po hodinovém vaření. Již při této vlhkosti došlo ke kondenzaci vodních par na stěně a na okně (obr. 10). Tepelně izolační vlastnosti obou konstrukcí jsou velmi nízké - stěna je z plných cihel o celkové tloušťce 60 cm a okno je špaletové. Vlhkost v této kuchyni není obecně příliš vysoká, protože v kuchyni bývají otevřené dveře do vedlejšího pokoje a celkový objem je pak 75 m³. Relativní vlhkost je v pokoji při přítomnosti jedné osoby pod 40 % a při přítomnosti dvou osob je relativní vlhkost i nad 40 %. V koupelně vlhkost odpovídá produkci. Objem koupelny je 41 m³ takže ani delší sprchování nezpůsobí nasycení vzduchu vodními parami a maximální relativní vlhkost v koupelně je 61 %.

a)

b)

Obr. 10) Kondenzace vlhkosti na (a) stěně a (b) okně v kuchyni

2. MĚŘENÍ - POSÁZAVÍ

Dvoudenní měření koncentrace oxidu uhličitého proběhlo v rekreační stavbě v Posázaví. Čidla CO₂ byla umístěna venku, v obytné místnosti a zimní zahradě (obr. 12). V prostoru byly maximálně dvě osoby. První den měření byl objekt větrán pouze přirozeně a druhý den byl zapnut odsávací ventilátor v kuchyňském koutě. Větrání obytné místnosti je otevíráním okna a infiltrací 30 let starým netěsným oknem.

Obr. 11) Měřený objekt

Obr. 12) Umístění čidel a digitální ústředny při měření

Na obr. 13 je zobrazen počet osob v obytné místnosti a zimní zahradě, větrání obytné místnosti a otevření dveří mezi obytnou místnosti a zimní zahradou. Otevření těchto dveří má velký vliv na koncentraci CO₂ v zimní zahradě. V době, kdy jsou dveře otevřené, stoupne obsah CO₂ v zimní zahradě, i když v ní nejsou lidé, a v obytné místnosti koncentrace CO₂ naopak poklesne.

Obr. 13) Grafické zobrazení obsazenosti a větrání

Obr. 14) Průběh koncentrace oxidu uhličitého

Průběhy koncentrací přesně odpovídají přítomnosti osob (obr. 14). V obytné místnosti byla maximální koncentrace oxidu uhličitého 1600 ppm. Ve venkovním prostředí byla koncentrace CO₂ okolo 370 ppm, což je méně než v městském prostředí (obr. 6, 8). Druhý den měření, kdy byl zapnut odsávací ventilátor v kuchyňském koutě, jsou koncentrace CO₂ nižší než první den, ale bohužel byly často otevírány dveře mezi zimní zahradou a obytnou místností a výsledek tak ovlivnily.

3. MĚŘENÍ - PRAHA STRAŠNICE

Měření v bytě 1+KK v Praze Strašnicích proběhlo během pěti dnů v říjnu roku 2006. Byt byl v době měření nejprve obsazen dvěma osobami, které ve čtvrtý den měření byt opustily. Koncentrace oxidu uhličitého byla měřena opět ve venkovním prostředí, v pokoji a dále v koupelně, ve které je plynový průtokový ohřívač teplé vody. V bytě je v pokoji pod oknem umístěno plynové topidlo - spotřebič typu C, který by na kvalitu vnitřního vzduchu neměl mít vliv. Koupelna je větrána pouze infiltrací do prostoru světlíku a dále otevřením dveří do předsíně. V koupelně je osazen plynový průtokový ohřívač - spotřebič typu B. Na WC je trvale otevřené okno do prostoru světlíku. V pokoji je těsné plastové okno. Na obr. 16 je zobrazeno obsazení bytu, činnosti a otevření okna v pokoji. Na obr. 17 je průběh koncentrace CO₂ v pokoji, koupelně a ve venkovním prostředí. V první den měření, kdy začala stoupat koncentrace CO₂ v pokoji, byly otevřeny dveře do koupelny a tak začala stoupat koncentrace oxidu uhličitého i v koupelně. Poté, co uživatel vstoupil do koupelny, výrazně v ní stoupla koncentrace. V době větrání na přelomu prvního a druhého dne měření, byly dveře do koupelny uzavřeny a tak v ní koncentrace CO₂ klesla jen na 1050 ppm.

Obr. 15) Umístění čidel a digitální ústředny

Obr. 16) Grafické zobrazení obsazenosti, činnosti a větrání bytu

Obr. 17) Průběh koncentrace oxidu uhličitého

Když jsou dveře do koupelny otevřeny, kopíruje koncentrace v koupelně koncentraci v pokoji (např. 4 den měření). Na příkladu tohoto bytu je vidět, že při přítomnosti dvou osob a těsném okně otevřeném na polohu mikroventilace stoupne po osmi hodinách koncentrace oxidu uhličitého na 2400 ppm.

4. MĚŘENÍ - PRAHA SUCHDOL

Poslední měření proběhlo v lednu v roce 2007 v Praze 6 Suchdole. Měření trvalo dvacet dní. Byt byl po celou dobu měření obýván dvěma osobami, z nichž jedna každý den chodila do práce a tedy byt opustila. Objekt byl postaven v roce 2006, okna jsou těsná plastová a v koupelně je umístěn odsávací ventilátor o vzduchovém výkonu 60 m³.h^-1. Větrání obytné místnosti je infiltrací, která je díky těsným oknům velmi nízká a dále otevíráním oken. Na obr. 19 je zobrazeno obsazení bytu, činnosti (koupání a vaření) a otevření okna v pokoji. Na obr. 20 je průběh koncentrace CO₂ a na obr. 21 je průběh relativní vlhkosti v pokoji, koupelně a ve venkovním prostředí.

Obr. 18) Umístění čidel a digitální ústředny při měření

Koncentrace oxidu uhličitého v době přítomnosti osob stoupá v pokoji až na 2000 ppm a v koupelně, kde uživatelé jsou kratší dobu, běžně na 1200 ppm a maximálně až na 1700 ppm. I po větrání neklesne koncentrace v bytě na hodnotu ve venkovním vzduchu. Větrání pravděpodobně nebylo dostatečně dlouhé, aby odvedlo škodliviny. Maximální koncentrace v pokoji není i přes těsná okna příliš vysoká, což je dáno tím, že objem obytného prostoru je přes 150 m³, množstvím oken a jejich příčnou polohou (obr. 18) a nechráněnou polohou v krajině. V třetí den měření byly v bytě čtyři osoby, ale ani v tomto případě nedošlo k překročení 2000 ppm, protože v době návštěvy bylo otevřené okno.

Relativní vlhkost v koupelně při sprchování výrazně stoupá, i na 100 %. Znamená to, že větrání resp. odsávání koupelny není dostatečné. Relativní vlhkost v koupelně je vyšší, po celou dobu měření bývá vyšší než 70 %. 14. a 15. den měření je dokonce dlouhodobě přes 80 %. V takové koupelně je vyšší riziko vzniku plísní. Vlhkost v pokoji je v optimálních hodnotách (35 % až 60 %), maximální relativní vlhkost je 63 %.

Obr. 19) Grafické zobrazení obsazenosti, činnosti a větrání bytu

Obr. 20) Průběh koncentrace oxidu uhličitého

Obr. 21) Průběh relativní vlhkosti

5. SHRNUTÍ MĚŘENÍ A ZÁVĚR

V bytě s netěsnými okny jsou koncentrace v přítomnosti jedné osoby až 1300 ppm a v přítomnosti dvou osob až 2000 ppm. Po vyvětrání místnosti klesne koncentrace až na hodnotu ve venkovním vzduchu. V bytě s plastovými okny (měření ze Strašnic) otevřenými na polohu mikroventilace stoupne po osmi hodinách přítomnosti dvou osob koncentrace oxidu uhličitého na 2400 ppm. Koncentrace oxidu uhličitého v bytě na Suchdole s těsnými okny v době přítomnosti osob stoupá v pokoji až na 2000 ppm. V porovnání s předchozími měřeními je tato hodnota poměrně nízká, ale může být dána velkým počtem otevíratelných oken, jejich polohou, lokalitou a velkým objemem obytné místnosti, která je v porovnání s předchozími výrazně vyšší (150 m³). Měřené místnosti s koncentrací CO₂ nad 2000 ppm již spadají do oblasti s možným výskem syndromu onemocnění z budov. Měřením v bytě na Letné bylo ukázáno, že provoz sporáku na zemní plyn představuje silný zdroj oxidu uhličitého, při jeho užívání stoupla koncentrace CO₂ na 4500 ppm. Koncentrace oxidu uhličitého ve venkovním ovzduší se v Praze pohybuje okolo 400 ppm a mimo město je kolem hodnoty 370 ppm.

Relativní vlhkost v obytných místnostech měřených bytů je v optimálních hodnotách. Při vaření v zavřené kuchyni o objemu 53 m³ z měření na Letné stoupá relativní vlhkost až k 70 % a vzhledem k tomu, že se jedná o starý nezateplený objekt, dochází ke kondenzaci vodních par. Pokud je kuchyň spojena otevřením dveří s vedlejším pokojem či chodbou, její vlhkost není příliš vysoká. Koupelna o objemu 41 m³ z měření na Letné dosahuje při užívání maximální relativní vlhkosti 61 %, ani delší sprchování nezpůsobí nasycení vzduchu vodními parami. Relativní vlhkost v malé koupelně (měření bytu ze Suchdola) při sprchování i přes odsávání vzduchovým výkonem 60 m³.h^-1 výrazně stoupá, i na 100 %. Odsávání koupelny není dostatečné. Relativní vlhkost v této koupelně bývá dlouhodobě vyšší než 70 %.