Bezpečné instalace plynových kotlů v bytech

Úvod
Článek "Instalace plynových spotřebičů - Větrání a přívod vzduchu při instalaci plynových spotřebičů dle TPG 704 01", otištěný v odborném periodiku Český instalatér č. 4/2000 (str. 15 až 17), se setkal se značným ohlasem ze strany čtenářů. Některé dotazy čtenářů nás donutily k zamyšlení o tom, zda jsou jednotlivé články TPG 704 01 formulovány jednoznačně, a proto na ně reagujeme tímto příspěvkem.
TPG 704 01 vycházejí jednak z normy ČSN 38 6401, která byla nahrazena normou ČSN EN 1775, tuto novou ČSN EN doplňují o podrobnější ustanovení při navrhování, stavbě, provozu a údržbě odběrných plynových zařízení a spotřebičů na plynná paliva v budovách, a dále vycházejí z německých pravidel DVGW-TRGI 86/96.

Umísťování plynových spotřebičů v bytových prostorech - základní požadavky na větrání a přívod spalovacího vzduchu

Funkce plynového spotřebiče závisí zásadně na procesu spalování, pro který je nutno přivést spalovací vzduch a při kterém vznikají spaliny. V ustanoveních pro umístění a instalaci plynových spotřebičů se jedná v podstatě o dvě věci:

• musí být přivedeno dostatečné množství vzduchu pro spalování;
• spaliny musejí být spolehlivě odvedeny do venkovního prostoru.

Oba požadavky jsou rozhodujícím předpokladem pro bezzávadný a bezpečný provoz plynových spotřebičů.

Obr. 1. Schéma plynového spotřebiče nezávislého na vzduchu místnosti

Z hlediska přívodu spalovacího vzduchu rozlišujeme dva možné případy: 1. Spotřebiče nezávislé na vzduchu místnosti (typ C) Odebírají vzduch pro spalování přímo z venkovního prostoru - pomocí přívodu přes venkovní stěnu, potrubím spalovacího vzduchu nebo speciálním systémem přívodu vzduchu a odvodu spalin komínem (LAS). Tyto spotřebiče mají uzavřenou spalovací komoru a mohou být proto umístěny v místnosti o jakékoliv velikosti, přívod vzduchu je zajištěn z venkovního prostoru, nikoliv z místnosti instalace. Tyto spotřebiče jsou z hlediska přívodu spalovacího vzduchu a odvodu spalin bezproblémové (obr. 1). Mohou být proto instalovány v každé místnosti bytu, pokud tato vyhovuje požadavkům ČSN 06 1008 "Požární bezpečnost tepelných zařízení". Dalším důležitým předpokladem pro bezzávadnou funkci plynového spotřebiče typ C je dodržení pokynů výrobce (např. max. délky odkouření a přívodu spalovací vzduchu apod.). Podrobnější rozdělení plynových spotřebičů viz TPG 800 00.

2. Spotřebiče závislé na vzduchu místnosti (typ A, B) Odebírají potřebné množství spalovacího vzduchu z místnosti instalace a popřípadě také ze sousedních místností. Převážně se jedná o plynové spotřebiče s atmosférickým hořákem a přerušovačem tahu spalin, ozn. dle TPG 800 00 je B1, resp. B11 BS pro plynový spotřebič s přerušovačem tahu, atmosférickým hořákem a pojistkou proti úniku spalin do místnosti instalace - podrobnější třídění viz TPG 800 00. Je proto velmi důležité, aby místnost instalace byla patřičně veliká, a aby ze spár oken a balkonových dveří nebo jinými otvory mohlo proudit ke spotřebiči dostatečné množství vzduchu. Zde přicházejí v úvahu jednak spotřebiče provedení A, které odebírají vzduch pro spalování z prostoru, ve kterém jsou umístěny, a produkty spalování (spaliny) jsou odváděny do této místnosti. V bytech se jedná téměř výlučně o plynové sporáky. Podmínky pro jejich umístění řeší TPG 704 01 v části 9.2, tento příspěvek se však jimi nezabývá. Dále se jedná o spotřebiče provedení B, které odebírají vzduch pro spalování z prostoru, ve kterém jsou umístěny, a produkty spalování (spaliny) jsou odváděny do vnějšího ovzduší komínem (obr. 2).

Obr. 2. Schéma plynového spotřebiče závislého na vzduchu místnosti s přerušovačem tahu - typ B1

Požadavky na umístění plynových spotřebičů typu B₁
Podle TPG 800 00 rozeznáváme plynové spotřebiče typu B₁, B₂ a B₃. Většina plynových spotřebičů (kotle, ohřívače TUV), které jsou instalovány v bytech a rodinných domech (nepředpokládá se zde vyšší výkon než 35 kW) jsou plynové spotřebiče s přerušovačem tahu a s atmosférickým hořákem typu B₁₁. Pro ně musí být splněny dva základní požadavky:

1. Bezpečný provoz při najíždění.
2. Zabezpečený přívod spalovacího vzduchu.

1. Bezpečný provoz při najíždění plynových spotřebičů B₁

Obr. 3. Řešení č. 1 - objem místnosti instalace je větší než 1 m3/kW

Řešení č. 1. Objem místnosti instalace Místnost instalace plynového spotřebiče tohoto typu musí mít objem 1 m3 na 1 kW celkového tepelného výkonu, aby mohly být bez problému rozředěny spaliny uniklé do místnosti instalace vzduchem v této místnosti při případném krátkodobém úniku spalin (obr. 3), např. při najíždění do provozu (neustálené poměry), kdy ani zabezpečovací pojistka proti úniku spalin nestačí zareagovat). Pro plynové spotřebiče B2 a B3 se objem místnosti instalace 1 m3 na 1 kW celkového tepelného výkonu nepožaduje, neboť únik spalin při najíždění nehrozí.

Řešení č.2. Propojení se sousední místností

Jestliže je místnost instalace menší, může být pro splnění výše uvedeného požadavku "bezpečný provoz při najíždění" propojena se sousední místností (s okny nebo bez oken) dvěma neuzavíratelnými otvory, jeden nad podlahou, druhý ve výši cca 180 cm, á 150 cm²(obr. 4).
Tyto dva otvory plní dvojí funkci. Při krátkodobém úniku spalin odcházejí uniklé spaliny do sousední místnosti horním otvorem a spodním otvorem je přiváděn ze sousední místnosti vzduch. Při běžném provozu, kdy spaliny odváděné z plynového spotřebiče B₁ do komína vytvářejí v místnosti instalace podtlak 4 Pa, je oběma otvory přiváděn do místnosti instalace vzduch ze sousedící místnosti.

Obr. 4. Řešení č. 2 - propojení se sousední místností, kdy celkový objem je větší než 1 m³/kW

2. Zabezpečený přívod spalovacího vzduchu
Existuje více možností, jak zajistit dostatečný přívod spalovacího vzduchu (viz TPG 704 01 a DVGW-TRGI 86/96), z nichž uvádíme nejvíce používané:

Řešení č. 1. Otvory do venkovního prostoru Místnost instalace (obr. 5) musí mít otvor (otvory) do venkovního prostoru (dle DVGW-TRGI 86/96 150 cm2 nebo dva otvory á 75 cm2 volného průřezu) nejméně 0,001 m2 na 1 kW příkonu (viz TPG 704 01 čl. 9.3.2.3 b). Otvory mohou být také v sousední místnosti (obr. 6), jestliže je zhotoveno mezi oběma místnostmi dostatečně dimenzované potrubí (např. diagram 2 TRGI 86/96, zohledňující délku potrubí zvýšením průřezu potrubí nad 150 cm2, např. při délce 6 m na cca 250 cm2, resp. přirážku dle TPG 704 01 čl. 9.3.2.3 b).

Obr. 5. Volný průřez otvorů musí být 0,001 m2 na 1 kW (resp. 1 x 150 cm2 nebo 2 x 75 cm2)

Obr. 6. Volný průřez potrubí je min. 150 cm2, nutno respektovat přirážku podle TPG 704 01

Pravidla TRGI 86/96 předepisují velikost těchto otvorů do venkovního prostoru, a to buď 1 x 150 cm² nebo 2 x 75 cm² do výkonu kotle 50 kW, na každý kW výkonu nad 50 kW se dává přirážka 2 cm². TPG 704 01 předepisují min. velikost otvorů do venkovního prostoru 200 cm², resp. 10 cm² na 1 kW příkonu. Zhotovení otvorů do venkovního prostoru je však řešením na úkor komfortu pobytu v této místnosti (chlad, průvan), a z tohoto důvodu by toto řešení nemělo být upřednostňováno v obytných místnostech. Vždy totiž hrozí nebezpečí, že otvory budou při velkých mrazech uživatelem zatěsňovány.

Otvory do venkovního prostoru mohou být také provedeny jako uzavíratelné, ale pouze za podmínky, že spotřebič lze provozovat jen při jejich otevření na stanovený volný průřez.

Obr. 7. Požadovaný poměr objemu místnosti instalace výkonu je 4 m3 na 1 kW jmenovitého tepelného výkonu

Řešení č. 2. Spárami oken a balkonových dveří v místnosti instalace, při dodržení příslušného objemu místnosti

Místnost instalace s okny nebo balkonovými dveřmi samotná zajišťuje spárovou průvzdušností dostatečný přívod vzduchu 1,6 m³/h na 1 kW příkonu (TPG 704 01 čl. 9.3.2.1), resp. podle DVGW/TRGI 86/96 musí mít objem nejméně 4 m³ na 1 kW jmenovitého příkonu, resp. výkonu plynového ohniště, při předpokládané min. 0,4 násobné výměně vzduchu (obr. 7).
Tento poměr objem/výkon vychází z předpokladu, že na 1 kW tepelného výkonu je zapotřebí přivést cca 1,6 m³ vzduchu za 1 hodinu, čili se předpokládá minimální přirozená výměna vzduchu v místnosti ve výši 0,4 (¹/h). Ve skutečnosti musí být z hygienického hlediska zajištěna minimální výměna vzduchu v obytné místnosti podle DIN 4701 (čl. 2.5.1) ß_min = 0,5 (1/h), tzn. existuje cca 25 % rezerva. Pod. ČSN 06 0210 "Výpočet tepelných ztrát budov při ústředním vytápění" vychází v čl. 7.3 z hygienických a technologických požadavků co se týče potřebné intenzity výměny vzduchu n_h (¹/h).
Pokud v některé obytné místnosti vychází z normové hodnoty součinitele spárové průvzdušnosti podle ČSN 73 0540-3, příloha C, popř. podle údajů výrobců oken, výměna vzduchu nižší než 0,4 násobná, nelze použít grafu z přílohy 12 TPG 704 01 pro výpočet odpovídajího příkonu plynového kotle. Takováto obytná místnost však ani nevyhovuje hygienickým požadavkům z hlediska minimální výměny vzduchu.
Ve většině případů má ale místnost instalace menší objem než 4 m³/1 kW. Proto je nutno zvolit řešení propojením místnosti instalace s místnostmi dalšími (viz řešení č. 3).

Řešení č. 3. Propojení místnosti instalace s dalšími místnostmi
Protože místnost instalace ve většině případů požadavku poměru 4 m³/1 kW nevyhoví, popřípadě nemá ani okna nebo balkónové dveře, musí se na přívodu spalovacího vzduchu podílet také ostatní místnosti bytu s okny a s balkonovými dveřmi. Tyto místnosti musí být s místností instalace propojeny vzduchotechnicky, např. spárami popř. (neuzavíratelnými) otvory ve dveřích o volném průřezu 150 cm². Kolik jednotlivých místností může vytvořit vzduchotechnické propojení, závisí na tom, jak jsou velké a jak jsou s místností instalace propojeny (různé typy spojovacích dveří - viz TRGI 86/96, popř. TPG 704 01).
Při propojení místnosti instalace s dalšími místnostmi (s okny či balkónovými dveřmi) je nutno provést, kromě výpočtu přívodu vzduchu do jednotlivých místností spárovou průvzdušností okny a dveřmi, kontrolní výpočet max. možného instalovaného příkonu plynového spotřebiče typu B₁ podle grafu v příloze 12 TPG 704 01, přičemž přímka 4 platí pro místnost instalace s okny či dveřmi a pro vnitřní (propojovací) dveře s otvorem min. 150 cm². Ostatní křivky reprezentují seškrcení průtoku vzduchu daným typem dveří - vše platí za předpokladu min. 0,4 násobné přirozené výměny vzduchu v obytných místnostech (s okny a balkonovými dveřmi).

Předpisy TRGI 86/96 a TPG 704 01 rozlišují dvě varianty:

• přímé propojení (obr. 8): zde jsou místnosti s okny a balkonovými dveřmi přímo propojeny se sousední místností instalace,
• nepřímé propojení (obr. 9): mezi místnostmi s okny a balkónovými dveřmi leží tzv. spojovací místnost.

Při přímém propojení se provede kontrolní výpočet max. možného instalovaného příkonu plynového spotřebiče typu B₁ podle grafu v příloze 12, v případě naznačeném na obr. 8, kdy jsou zhotoveny 2 otvory á 150 cm² platí přímka 4.
Při nepřímém propojení se postupuje obdobně s tím rozdílem, že ve dveřích mezi místností instalace a propojovací místností je nutno vždy zřídit jeden otvor 150 cm², na obr. 9a) a 9b) jsou naznačeny dva otvory á 150 cm² pro případ, kdy objem místnosti instalace je menší než 1 m³/1 kW příkonu.
Další možnosti řešení zajištění dostatečného přívodu spalovacího vzduchu k plynovým kotlů jsou naznačeny v TPG 704 01, resp. v TRGI 86/96. Variant může v praxi vzniknout přehršle, nelze je tedy postihnout v příkladech řešení. Při jejich řešení je však nutno vycházet z výše uvedených zásad.

Obr. 8. Přímé propojení

a)

b)
Obr. 9a,b. Nepřímé propojení

Obr. 10. Nepřímé propojení pomocí chodby a kuchyně

Například v případě propojení podle obr. 10, kde jsou vlastně dvě propojovací místnosti, se přívod vzduchu z propojovací místnosti č. 1 s oknem nezapočítává do max. přípustného příkonu, neboť u ní převažuje funkce propojení! Přívod vzduchu je zabezpečen vzduchovou průvzdušností oken v místnosti instalace RA a z obývacího pokoje R3 a ložnice R4 podle daného typu dveří mezi chodbou R2 a R3/R4. Pro zabezpečení přívodu spalovacího vzduchu je zde nutno zhotovit ve dveřích mezi místností instalace RA a propojovací místností R1, jakož i mezi R1 a R2 jeden otvor 150 cm2 volného průřezu. V případě, že místnost RA nesplňuje podmínku objemu 1 m3 na 1 kW příkonu, musí být zhotoveny mezi RA a R1 tyto otvroy dva (nahoře a dole).

Závěr

Plynový spotřebič D₁ instalovaný v bytových prostorech může být umístěn jak v místnosti s okny, tak v místnosti bez oken, za předpokladu, že:

• tato místnost má objem nejméně 1 m³ na 1 kW příkonu
• nebo je propojena s další místností (s okny nebo bez oken) dvěma otvory o volném průžezu nejméně 150 cm² (jeden u podlahy, druhý 180 cm od podlahy), přičemž součet objemu obou místností musí být nejméně 1 m³ na 1 kW příkonu
• je krom toho zajištěn dostatečný přívod spalovacího vzduchu např. otvory do venkovního prostoru (velikost podle TPG 704 01) nebo spárovou průvzdušností okny samotné místnosti instalace, popř. při propojení s dalšími místnostmi spárovou průvzdušností oken dalších místností (kontrolní výpočet podle přílohy 13 za předpokladu nejméně 0,4 násobné přirozené výměny vzduchu v těchto místnostech).