načítání...
menu
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

E-kniha: Větrání rodinných a bytových domů – Vladimír Zmrhal

Větrání rodinných a bytových domů

Elektronická kniha: Větrání rodinných a bytových domů
Autor: Vladimír Zmrhal

Publikace shrnuje poznatky o vnitřním prostředí obytných budov, upozornňuje na dokumenty, které se větrání obytných budov dotýkají (vyhlášky, normy). Seznamuje s různými typy ... (celý popis)
Titul je skladem - ke stažení ihned
Médium: e-kniha
Vaše cena s DPH:  152
+
-
5,1
bo za nákup

ukázka z knihy ukázka

Titul je dostupný ve formě:
elektronická forma tištěná forma

hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%   celkové hodnocení
0 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » Grada
Dostupné formáty
ke stažení:
EPUB, MOBI, PDF
Zabezpečení proti tisku a kopírování: ano
Médium: e-book
Rok vydání: 2013
Počet stran: 93
Rozměr: 21 cm
Úprava: ilustrace, plány
Vydání: 1. vyd.
Skupina třídění: Vytápění, větrání, klimatizace
Jazyk: česky
ADOBE DRM: bez
Nakladatelské údaje: Praha, Grada, 2014
ISBN: 978-80-247-4573-2
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis / resumé

Publikace shrnuje poznatky o vnitřním prostředí obytných budov, upozornňuje na dokumenty, které se větrání obytných budov dotýkají (vyhlášky, normy). Seznamuje s různými typy větracích systémů (nucené podtlakové, nucené rovnotlaké a hybridní větrání, centrální a lokální systémy větrání). Popisuje jednotlivé prvky větracích systémů (ventilátory, větrací hlavice, vzduchovody apod.). Uvádí příklady návrhů větracího systému pro byt a rodinný dům a nechybí ani kapitola o potřebě energie pro větrání budov. Příručka věnovaná problematice větrání rodinných a bytových domů a zejména současným možnostem v oblasti větracích systémů obytných budov.

Popis nakladatele

Čerstvý vzduch v domácnostech je základní podmínkou dobrého zdraví. Rostoucí ceny energií, zateplování a především instalace nových těsných oken vedou často k nedostatečnému větrání. Pokud nevětráme nebo větráme nevhodným způsobem, dochází k zvýšené koncentraci škodlivin ve vnitřním prostření nebo ke zvýšené relativní vlhkosti. Nežádoucím důsledkem je vdechování škodlivých látek a tvorba plísní. V praktické příručce najdete vhodné větrací systémy, jejich výhody a nevýhody, nechybí ani systémy k zpětnému získávání tepla nazývané rekuperace, s jejíž pomocí je možné výrazně uspořit energii. Kniha je určena široké odborné i laické veřejnosti, zejména pak stavebníkům, developerům, kteří se rozhodují nad vhodným systémem větrání obytného objektu (rodinného nebo bytového domu).

Předmětná hesla
Zařazeno v kategoriích
Vladimír Zmrhal - další tituly autora:
Větrání rodinných a bytových domů Větrání rodinných a bytových domů
Větrání, 2.vydání Větrání, 2.vydání
Vybrané statě z větrání a klimatizace Vybrané statě z větrání a klimatizace
 
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

• větrací jednotky

• zpětné získávání

tepla

• kvalita vnitřního

ovzduší

Vladimír Zmrhal

167

Větrání

rodinných a bytových domů

Větrání rodinných a bytových domů

VLADIMÍR ZMRHAL

167

| www.regulus.cz | obchod@regulus.cz |

Úsporné řešení

pro vaše topení

ÚSPORA ENERGIEÚSPORA ENERGIE

Získáte po vyplnění dotazníku

na našich webových stránkách

www.regulus.cz.

CENOVÝ NÁVRH ZDARMA!

Poradíme vám jak získat podporu

z evropských či národních

dotačních programů.

NÁRODNÍ I EVROPSKÉ DOTACE!

• SOLÁRNÍ SYSTÉMY • TEPELNÁ ČERPADLA •

• TEPLOVODNÍ KRBY A KAMNA • VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ •



Vladimír Zmrhal

GRADA PUBLISHING

Větrání

rodinných a bytových domů


Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy

Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické

knihy nesmí být reprodukována a  šířena v  papírové, elektronické

či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele.

Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno. doc. Ing. Vladimír Zmrhal, Ph.D. Větrání rodinných a bytových domů Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7 obchod@grada.cz, www.grada.cz tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400 jako svou 5382. publikaci Odpovědná redaktorka Věra Slavíková Jazyková korektura Pavlína Zelníčková Sazba Vladimír Velička Fotografie a kresby z archivu autora, pokud není uvedeno jinak Fotografii na obálku poskytla společnost VELUX Česká republika, s.r.o. Počet stran 96 První vydání, Praha 2014 Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a.s. Odborná recenze: prof. Ing. František Drkal, CSc. © Grada Publishing, a. s., 2014 Cover Design © Grada Publishing, a. s., 2014 Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků. ISBN 978-80-247-4573-2 TIRÁŽ ELEKTRONICKÉ PUBLIKACE: ISBN 978-80-247-8657-5 (elektronická verze ve formátu PDF) ISBN 978-80-247-8903-3 (elektronická verze ve formátu EPUB)Obsah

Obsah

1 Úvod .............................................................................................................................................7

1.1 Co je větrání a proč je nutné větrat ....................................................................................................7

1.1.1 Nízké povědomí a negativní důsledky nedostatečného větrání ...............................8

1.2 Způsoby větrání .........................................................................................................................................9

1.2.1 Celkové nucené větrání ...........................................................................................................11

1.2.2 Vzduch proudící budovou......................................................................................................11

1.2.3 Průtok vzduchu ..........................................................................................................................11

2 Vnitřní prostředí obytných budov........................................................................................13

2.1 Tepelný a vlhkostní stav prostředí ....................................................................................................13

2.1.1 Celkové hodnocení tepelného stavu prostředí ..............................................................15

2.2 Čistota ovzduší .........................................................................................................................................15

2.2.1 Znečišťující látky z vnitřního prostředí ..............................................................................16

2.2.2 Znečišťující látky z venkovního prostředí .........................................................................24

3 Požadavky na větrání..............................................................................................................25

3.1 Pettenkoferovo kritérium ....................................................................................................................25

3.2 Zdroje informací ......................................................................................................................................26

3.2.1 Přehled dokumentů ................................................................................................................26

3.3 Národní požadavky na větrání obytných budov .........................................................................27

3.3.1 Požadavky na větrání obytných budov v ČR dle ČSN EN 15665/Z1 ........................28

3.3.2 Doporučené hodnoty pro dosažení kvality vnitřního vzduchu ...................................32

3.4 Zahraniční požadavky na větrání obytných budov ....................................................................32

3.4.1 Porovnání zahraničních požadavků....................................................................................34

4 Větrací systémy obytných budov .........................................................................................36

4.1 Historie a současnost .............................................................................................................................36

4.2 Doporučené větrací systémy ..............................................................................................................36

4.2.1 Větrání na základě potřeby ....................................................................................................37

4.3 Nucené podtlakové větrání .................................................................................................................37

4.3.1 Centrální podtlakové systémy ..............................................................................................38

4.3.2 Lokální podtlakové systémy ..................................................................................................38

4.4 Nucené rovnotlaké větrání ..................................................................................................................39

4.4.1 Centrální rovnotlaké systémy ...............................................................................................40

4.4.2 Lokální rovnotlaké systémy ...................................................................................................41

4.4.3 Teplovzdušné vytápění ...........................................................................................................42 Hybridní větrání .......................................................................................................................................43

4.6 Větrání pomocných prostor ...............................................................................................................44

5 Prvky větracích systémů obytných budov ..........................................................................45

5.1 Ventilátory .................................................................................................................................................45

5.1.1 Třídění ventilátorů .....................................................................................................................46

5.2 Zpětné získávání tepla ..........................................................................................................................49

5.2.1 Teplotní a vlhkostní faktor ZZT .............................................................................................50

5.2.2 Výměníky ZZT používané ve větracích jednotkách ......................................................52

5.2.3 Větrací jednotky se ZZT ...........................................................................................................54

5.3 Větrací hlavice ..........................................................................................................................................57

5.4 Vyústky ........................................................................................................................................................59

5.4.1 Prvky pro přívod vzduchu ......................................................................................................60

5.4.2 Převáděcí otvory ........................................................................................................................61

5.5 Vzduchovody ............................................................................................................................................62

5.5.1 Zanášení vzduchovodů ...........................................................................................................65

5.5.2 Větvení vzduchovodů ..............................................................................................................65

5.5.3 Návrh vzduchovodů .................................................................................................................66

5.5.4 Tepelná izolace vzduchovodů ..............................................................................................66

5.6 Zemní výměníky tepla ...........................................................................................................................66

6 Návrh větrání ............................................................................................................................69

6.1 Příklad návrhu podtlakového větrání bytu ....................................................................................70

6.2 Příklad návrhu větrání rodinného domu ........................................................................................72

6.2.1 Postup návrhu ...........................................................................................................................72

6.3 Větrání v zimě a v létě ............................................................................................................................75

6.4 Požární bezpečnost staveb ................................................................................................................76

7 Potřeba energie pro větrání obytných budov ...................................................................77

7.1 Potřeba tepla pro ohřev venkovního vzduchu .............................................................................77

7.1.1 Denostupňová metoda ...........................................................................................................77

7.1.2 Hodinová metoda .....................................................................................................................79

7.1.3 Potřeba tepla s uvažováním tepelných zisků – pasivní domy ...................................79

7.2 Potřeba energie pro pohon ventilátorů ..........................................................................................81

7.2.1 Ohřátí vzduchu ve ventilátoru ..............................................................................................82

7.2.2 Příklady výpočtu ........................................................................................................................83

7.3 Celková potřeba energie na větrání .................................................................................................85

Literatura...................................................................................................................................87

Rejstřík .......................................................................................................................................91


7Úvod

1 Úvod

Ve vnitřním prostředí budov stráví člověk podstatnou část života. Délka pobytu

v obytném prostředí (domácnosti) se liší podle věku, v každém případě přibližně

třetinu dne stráví každý člověk odpočinkem a spánkem. Kvalitu života v obytných

budovách ovlivňují jednak vlastnosti budovy vč. technického vybavení a v druhé

řadě sám člověk svou činností. Ukazuje se, že až 50 % všech nemocí souvisí s kvalitou

vnitřního prostředí budov [14]. Jednou ze základních potřeb člověka, jež podstatně

ovlivňují kvalitu vnitřního prostředí, je větrání, které tak má prokazatelný vliv na

lidské zdraví.

V současné době, v souvislosti s rostoucí cenou energie, je při výstavbě obytných

budov kladen důraz především na tepelnětechnické vlastnosti stavebních konstrukcí.

Okenní spáry, které dříve umožňovaly přirozené větrání, se u nových konstrukcí oken

radikálně zmenšily z důvodu vysokých nároků na neprůvzdušnost. Přirozené větrání

spárami oken tak nelze pro trvalé větrání budov s novými a rekonstruovanými okny

prakticky použít. Nežádoucím důsledkem instalace nových těsných oken je často

nedostatečné větrání obytných prostor s negativními dopady, jakými jsou například

vyšší koncentrace škodlivin ve vnitřním prostředí nebo zvýšená vlhkost. V případě

nevhodného řešení větrání obytných budov může docházet k řadě negativních jevů,

jakými jsou kondenzace vodní páry na chladných površích stavebních konstrukcí,

vznik plísní, vlhnutí konstrukcí, nedostatečný přívod vzduchu pro spalování atp.

1.1 Co je větrání a proč je nutné větrat

Základním prostředkem k zajištění kvality vzduchu ve vnitřním prostředí je větrání,

které je charakterizováno přívodem čerstvého, venkovního vzduchu do vnitřních

prostor budov a odvodem vzduchu znehodnoceného. Vnitřní prostředí budov je

zatíženo znečišťujícími látkami, které se uvolňují ze stavebních materiálů, nábytku,

chemických přípravků, ale i z povrchu osob a při jejich činnosti. Znečišťující látky lze

z prostoru buď odstranit (odsávat u zdroje), nebo ředit (celkové větrání s přívodem

a odvodem vzduchu).


8 Větrání rodinných a bytových domů

Úkolem větrání ve vnitřních prostorách obytných budov je především úprava

čistoty ovzduší, popř. tepelně-vlhkostních podmínek. Čerstvý, venkovní vzduch se přivádí do obytných místností buď bez filtrace (přirozené větrání), nebo se filtruje. Odvod vzduchu je realizován z místností s hlavními zdroji znečišťujících látek (kuchyně, koupelny, WC). Venkovní vzduch je nejčastěji přiváděn bez úpravy (podtlakové větrání) nebo předehřívaný (např. ve výměníku zpětného získávání tepla). Tepelnou ztrátu větráním pak hradí otopná soustava. V některých případech se pro úhradu tepelné ztráty větráním používá ohřívač vzduchu. 1.1.1 Nízké povědomí a negativní důsledky nedostatečného

větrání

Řada lidí si potřebu větrat často ani neuvědomuje a větrání v nových a rekonstruovaných budovách bývá zcela opomíjenou záležitostí. Přitom nejčastějším problémem v obytných budovách je vysoká relativní vlhkost vnitřního vzduchu a s tím související problémy s kondenzací vodní páry. Zcela mylnou představou řady lidí totiž je, že „vlhkost“ lze odvádět otopnou soustavou – vytápěním. Skutečnost, že lze v domácnosti usušit prádlo nebo ručníky na otopném tělese, evokuje pocit, že se vlhkost odvádí. Ovšem voda, která se odpaří, přechází ve formě vodní páry do vzduchu. Určité množství vodní páry pak produkuje člověk další činností v domácnosti.

V případě nedostatečného větrání dochází v obytném prostředí ke zvyšování

relativní vlhkosti vzduchu, která v případě vysokých hodnot znehodnocuje vnitřní ovzduší a často je příčinou kondenzace vodních par v místech s nízkou povrchovou teplotou (okna, místa s tepelným mostem apod.), kde následně mohou vznikat plís

ně (obr. 1). Krátkodobou kondenzaci na

okenních tabulích (tj. takovou, kdy ne

dochází ke stékání kondenzátu po okně

a která vzniká v dolní části okenní tabule)

lze v ojedinělých případech připustit.

Dlouhodobá kondenzace na oknech

a zejména kondenzace na stavebních

konstrukcích je však zcela nepřijatelná.

Vysoká vlhkost ve vnitřních prostorách

může způsobovat i škody na majetku,

kdy vlhnutí stěn může vést až k narušení

zdiva či konstrukce domu.

Jedním z hlavních metabolitů (látek

vznikajících při metabolických proce| Obr. 1 Kondenzace vodní páry na okenní

výplni a tvorba plísně v místech s tepelným

mostem (zdroj: K. Klánová)


9Úvod

sech) je oxid uhličitý CO

2

, který se podstatně podílí na kvalitě vnitřního ovzduší.

I když v běžných koncentracích ve vnitřním prostředí není CO

2

životu nebezpečný,

podstatně ovlivňuje pohodu člověka. Vysoké koncentrace CO

2

způsobují únavu,

ospalost, letargii, případně nevolnost.

V krajním případě může být špatně navržené větrání životu nebezpečné. Jedná se o případy, kdy vlivem omezení přirozeného přívodu vzduchu do prostoru s plynovým spotřebičem (karma, kotel) může za určitých podmínek (při nedodržení příslušných předpisů) dojít i ke smrtelné otravě oxidem uhelnatým [6].

Důsledkem nedostatečného větrání obytného prostředí, kde člověk tráví většinu svého života, jsou ze zdravotního hlediska různá respirační onemocnění (alergie, astma apod.). Ač je za větrání nutno platit penězi, neboť je spojeno s určitou spotřebou energie, zdraví člověka by mělo mít v tomto směru přednost. Problematika kvality vnitřního prostředí má tak nečekaně celospolečenský charakter v podobě nákladů státu na zdravotní péči. Větrání je záležitostí, která se vyplácí z dlouhodobého hlediska. Bylo by jistě zajímavé zhodnotit, jak vysoké jsou náklady na zdravotní péči jedinců, zejména pak dětí, majících zdravotní problémy v podobě respiračních onemocnění, alergií apod.

Současný trend snižování spotřeby energie za každou cenu vede k řešením, která jsou z hlediska zajištění zdravého vnitřního prostředí v obytných budovách nedostatečná. Jedná se zejména o masivní zateplování a výměnu oken při současném zachování systému větrání, který se tím stává zpravidla nefunkčním. Je jisté, že pokud chceme zajistit požadovanou kvalitu vnitřního ovzduší, musíme spotřebovat energii pro dopravu a ohřev vzduchu. Snahou je tuto spotřebu minimalizovat, k čemuž lze použít různá technická řešení. S nástupem nové generace výstavby obytných budov v podobě nízkoenergetických (tzv. pasivních) domů se situace začíná výrazně zlepšovat a nedílnou součástí energeticky úsporného řešení bývá celkové nucené větrání se zpětným získáváním tepla. 1.2 Způsoby větrání V době panelové výstavby obytných domů bylo větrání řešeno přirozeným způsobem, kdy vzduch trvale pronikal do vnitřních prostor okenními spárami. V souvislosti s opatřeními ke snížení spotřeby energie zejména na vytápění poklesl přirozený přívod vzduchu v nových a rekonstruovaných budovách s těsnými okny na minimum. Výrobci oken museli zareagovat na vzniklou paradoxní situaci, kdy měli splnit tepelnětechnické a akustické vlastnosti oken na straně jedné a požadavky na větrání na straně druhé. Většina oken tak umožňuje tzv. „mikroventilaci“, což je poloha okna Větrání rodinných a bytových domů mezi otevřeným a zavřeným režimem. Výrobci však vlastnosti okna v takové poloze nejsou nuceni uvádět, nicméně je jisté, že například neprůzvučnost okenní výplně je takovou polohou znehodnocena. Z pohledu tepelnětechnického se zase jedná o nekontrolovatelný, přirozený přívod venkovního vzduchu, kterému se snažíme vyhnout. Navíc uvedený způsob větrání nelze označit za trvalý, neboť značně závisí na chování člověka.

Možností, o níž je nutné se zmínit, je provětrávání, tj. přerušované větrání otevíráním okna. Z energetického i hygienického hlediska se doporučuje větrat krátce, často a velkými průřezy. Zde však narážíme na podstatný problém, neboť provětrávání vyžaduje od uživatelů budovy jistou sebekázeň a systematičnost, kterou v noci během spánku není možné v zimním období prakticky zajistit.

Z uvedeného vyplývá, že zajištění kvalitního vnitřního prostředí přirozeným větráním je za současných podmínek výstavby poměrně obtížné. Řešení tedy vyžaduje poněkud sofistikovanější přístup v podobě využití nucených větracích systémů.

Při nuceném větrání je proudění vzduchu ve větraném prostoru způsobeno nuceným (mechanickým) účinkem – většinou ventilátory. Naproti tomu při zmiňovaném přirozeném větrání dochází k proudění vzduchu ve větraném prostoru vlivem přirozeného tlakového rozdílu – rozdílných hustot (teplot) vzduchu vně a uvnitř větraného prostoru – a účinku větru. Větrání hybridní pak představuje kombinaci přirozeného a nuceného větrání. Jedná se o poměrně propracovaný větrací systém, který vyhodnocuje, zda přirozené větrání postačuje pro větrání daného prostoru (zajišťuje požadovanou kvalitu vzduchu); pokud tomu tak není, uvede se do provozu nucené větrání. Pro snížení energetické náročnosti větrání byl vyvinut systém tzv. větrání podle potřeby (DCV – Demand Control Ventilation), což je řízení průtoku venkovního vzduchu podle kvality vzduchu, zpravidla podle koncentrace CO

2

ve

větraném prostoru

V praxi se uplatňují nucené podtlakové a rovnotlaké systémy větrání. U podtlakových systémů dochází k přívodu vzduchu podtlakem přes větrací otvory umístěné v obálce budovy. K dopravě vzduchu slouží odsávací ventilátor. Rovnotlaké systémy zajišťují celkové větrání s přívodem i odvodem vzduchu. Výhodou oproti podtlakovým systémům je skutečnost, že umožňují využít zpětné získávání tepla, proto se užívají pro větrání pasivních budov. Podtlakové systémy nelze pro pasivní budovy použít, nicméně najdou své uplatnění například při rekonstrukcích panelových domů, kde prostor instalační šachty bývá značně omezen. Úvod 1.2.1 Celkové nucené větrání Celkové nucené větrání zajišťuje pokud možno rovnoměrné provětrání pásma pobytu osob čerstvým, venkovním vzduchem. Uplatňuje se tam, kde jsou znečišťující látky v prostoru rovnoměrně rozmístěny – typickým příkladem je obytné prostředí. 1.2.2 Vzduch proudící budovou Vlastnosti vzduchu proudícího budovou se mění. Z hlediska větrání obytných budov rozlišujeme vzduch venkovní, přiváděný, odváděný, odpadní, oběhový a převáděný (obr. 2). Vzduch venkovní (1), také nazývaný čerstvý nebo větrací, je vzduch přiváděný do vnitřních prostorů k větrání. Vzduch přiváděný (2) do větraného prostoru zahrnuje vzduch venkovní (1) a může obsahovat i vzduch oběhový (5), což je část odváděného vzduchu, která se vrací do větraného prostoru. Oběhový vzduch se využívá například u teplovzdušného vytápění a větrání. Znečištěný vzduch je větracím zařízením odváděný (3) z větraného prostoru. Vzduch odpadní (4) je část odváděného vzduchu, která se vyfukuje do venkovního prostředí. Vzduch převáděný (7) je vzduch proudící otvorem mezi dvěma místnostmi za účelem větrání. Za vzduch vnitřní (6) označujeme vzduch ve vnitřním prostředí, jehož parametry (čistotu, teplotu) zpravidla upravujeme. 1.2.3 Průtok vzduchu Návrh větracího zařízení spočívá ve stanovení potřebného průtoku venkovního vzduchu a vzduchu odváděného (znehodnoceného), případně vzduchu oběhového.

Průtok venkovního vzduchu do obytných místností se určuje zpravidla podle

požadavku na kvalitu ovzduší na základě: X bilance škodlivé látky, X průtoku vzduchu na osobu, X intenzity větrání.

Legenda:

1 venkovní vzduch

2 přiváděný vzduch

3 odváděný vzduch

4 odpadní vzduch

5 oběhový vzduch

6 vnitřní vzduch

7 převáděný vzduch | Obr. 2 Znázornění různých typů vzduchu

12 Větrání rodinných a bytových domů

Průtok odváděného vzduchu určuje tlakové podmínky v prostoru.

Některá zařízení slouží jak pro větrání, tak současně i pro vytápění prostoru. Jedná

se o tzv. teplovzdušné vytápění a větrání. U těchto zařízení se využívá oběhový vzduch

z důvodu snížení pracovního rozdílu teplot, tj. rozdílu mezi teplotou přiváděného

vzduchu t

p

a teplotou vnitřního vzduchu t

i

: Δt

p

= t

p

- t

i

. Při teplovzdušném vytápění

bývá Δt

p

maximálně 25 °C.

Základním vztahem používaným ve větrání je kalorimetrická rovnice. Pro úhradu

tepelné ztráty lze psát

Q

Z

= V

p

. ρ . c . (t

p

- t

i

) [W], (1.1)

kde V

p

je celkový objemový průtok přiváděného vzduchu [m

3

/s], ρ – hustota

vzduchu (přibližně konstantní) = 1,2 [kg/m

3

], c – měrná tepelná kapacita vzduchu

= 1 010 [J/kg.K], (t

p

- t

i

) – pracovní rozdíl teplot [°C].

Celkový objemový průtok vzduchu V

p

je dán součtem průtoku vzduchu venkovního

V

e

a vzduchu oběhového V

ob

. Z rovnice (1.1) je patrno, že tepelný tok závisí jak na

průtoku vzduchu, tak na pracovním rozdílu teplot.

Intenzita větrání

Průtok venkovního vzduchu definuje intenzita větrání, která udává, kolikrát za

hodinu (odtud jednotka h

-1

= 1/h) se v objemu větraného prostoru O [m

3

] vymění

čerstvý vzduch V

e

[m

3

/h]:

[h

-1

]. (1.2)

Intenzita větrání nesmí být zaměňována za intenzitu výměny vzduchu (což se často

děje i v odborné literatuře, a dokonce v právních předpisech), což je poměr celko

vého objemového průtoku přiváděného vzduchu V

p

k objemu vnitřního větraného

prostoru O:

[h

-1

]. (1.3)

Intenzita výměny vzduchu sama o sobě tedy neposkytuje informaci o průtoku

větracího (čerstvého) vzduchu.

13Vnitřní prostředí obytných budov

Vnitřní prostředí charakterizuje řada fyzikálních, chemických a biologických para

metrů, které působí na fyzický i psychický stav člověka. Společný účinek skupiny

specifických parametrů pak vyjadřuje tepelný a vlhkostní stav prostředí, čistotu

(kvalitu) ovzduší, akustiku prostředí nebo kvalitu osvětlení. Tématem knihy je větrání

obytných budov, proto je další text zaměřen na parametry, které s větráním souvisejí,

tj. především na tepelný a vlhkostní stav prostředí a kvalitu ovzduší.

Obecných důvodů pro úpravu stavu prostředí je několik – jsou to důvody hy

gienické, technologické, biologické i bezpečnostní (požární). V obytném prostředí

jsou to především důvody hygienické, které definují požadavky na stav prostředí

z hlediska potřeby člověka. Vnitřní prostředí budov je zatíženo produkcí tepla, vlh

kosti a chemických látek, které ovlivňují teplotu, vlhkost a koncentraci znečišťujících

látek v ovzduší.

2.1 Tepelný a vlhkostní stav prostředí

Tepelný a vlhkostní stav prostředí (mikroklima) je soubor veličin, které ovlivňují

výsledný fyzický a duševní stav člověka. Úkolem zařízení upravujících tepelný stav

prostředí (vytápění, klimatizace) je vytvoření optimálních hodnot těchto veličin

k zajištění tepelné pohody člověka, což je subjektivní pocit, při němž je zachována

tepelná rovnováha za optimálních fyziologických podmínek (teplota pokožky a ma

ximální tepelný tok odváděný vypařováním). Tepelná rovnováha je stav, při němž

je zachována rovnost mezi produkovaným tepelným tokem a tokem tepla, který je

tělu odnímán (konvekcí, sáláním, dýcháním, vypařováním a vedením).

Tepelnou pohodu určují následující veličiny, charakterizující tepelný stav prostředí:

X teplota vzduchu t

a

,

X střední radiační teplota t

r

,

X rychlost proudění w,

X intenzita turbulence T

u

,

X relativní vlhkost vzduchu φ;

2 Vnitřní prostředí

obytných budov Větrání rodinných a bytových domů a dále veličiny charakterizující stav člověka: X intenzita lidské činnosti (aktivita), X tepelný odpor oděvu; mimo to tepelnou pohodu ovlivňují další nezávislé faktory, jako je pohlaví, stáří nebo zdraví člověka.

Teplota vzduchu t

a

se pohybuje v rozmezí 22 °C (v zimě) až 26 °C (v létě). Obytné

budovy by měly být stavěny tak, aby nebylo nutné vnitřní vzduch v létě strojně chladit. K tomuto účelu se využívají různé tzv. pasivní způsoby chlazení jako například využití stavebních hmot s vysokou akumulační schopností, použití venkovních žaluzií pro stínění proti slunečnímu záření apod. V případě využití klimatizace pro chlazení v létě nemá maximální rozdíl mezi teplotou venkovního vzduchu a vzduchu ve vnitřním klimatizovaném prostředí přesáhnout 6 °C.

Střední radiační teplota t

r

je definována jako společná teplota všech okolních

ploch, při které by bylo celkové množství tepla sdílené sáláním mezi povrchem těla a okolními plochami stejné jako ve skutečnosti. Hodnota střední radiační teploty může být v prostoru proměnná podle polohy určujícího místa. V zimním období ovlivňují střední radiační teplotu t

r

v obytném prostředí především chladné okenní

povrchy, neizolované podlahy apod.

Rychlost proudění w v pásmu pobytu osob v obytném prostředí bývá zpravidla v rozmezí 0 až 0,2 m/s. S rychlostí proudění vzduchu, resp. s její změnou v čase, souvisí intenzita turbulence T

u

(více viz Drkal a Zmrhal [5]).

Relativní vlhkost vzduchu φ [%] je veličina závislá na hmotnostním obsahu vodních par ve vzduchu (měrné vlhkosti x [g/kg

s.v.

] = gramů vodních par v 1 kg su

chého vzduchu) a teplotě vzduchu. Relativní vlhkost udává, do jaké míry je vzduch nasycen vodními parami.

V české literatuře se často doporučuje udržovat relativní vlhkost v obytném prostředí v rozmezí 30 až 50 %. Je však známo, že vnímání vlhkosti je čistě subjektivní záležitostí každého jedince. Relativní vlhkost vyšší než 50 % může v obytném prostředí způsobovat v zimním období problémy s kondenzací vodní páry na chladných plochách (okna, tepelné mosty) spojené s tvorbou plísní. Co se týče spodní hranice relativní vlhkosti v obytném prostoru, z hygienického pohledu neexistují jednoznačně definovaná omezení. Dle normy ČSN EN 15251 má relativní vlhkost vzduchu jen malý vliv na tepelný pocit a vnímanou kvalitu vzduchu osob ve vnitřním prostředí. Zároveň však norma uvádí, že dlouhodobě vysoká vnitřní relativní vlhkost je příčinou růstu mikroorganismů a velmi nízká relativní vlhkost (<15 až 20 %) může způsobovat suchost a podráždění očí i dýchacích cest. Experimenty opakovaně potvrzují skutečnost, že lidé nejlépe vnímají vzduch suchý a chladný. Teplejší a vlhčí vzduch bývá Vnitřní prostředí obytných budov pociťován jako vzduch více znečištěný, i když se jedná o čistý vzduch bez škodlivin [7]. Studie zabývající se touto problematikou ukazují, že lidé sice mohou v některých případech nízkou relativní vlhkost vnímat negativně, není to však běžné. Subjektivní hodnocení kvality vzduchu naopak jednoznačně prokázala problematické působení vyšší relativní vlhkosti, zejména ve spojení s vyšší teplotou vzduchu. Výzkum zaměřený na vliv velmi nízké relativní vlhkosti na pohodu přítomných osob neprokázal souvislost mezi nízkou relativní vlhkostí (pod 10 %) a zdravotními aspekty, jako jsou suchost sliznic, podráždění očí apod. Bylo zjištěno, že důvodem pro výskyt těchto symptomů bylo nedostatečné větrání, nikoliv však vlhkost jako taková [27], [8], [23]. 2.1.1 Celk ové hodnocení tepelného stavu prostředí Souhrnně lze tepelný stav prostředí hodnotit podle následujících dvou veličin.

Výsledná teplota t

g

je teplota, které dosáhne kulový teploměr (kulová baňka

z plechu na třeného černou matnou barvou, v níž je umístěno teplotní čidlo) po ustálení, kdy sálavý tepelný tok z prostředí do kulové baňky je v rovnováze s konvekčním tepelným tokem z povrchu koule do prostředí. Kulový teploměr umožňuje stanovit střední radiační teplotu t

r

.

Operativní teplota t

o

zahrnuje společný vliv teploty vzduchu t

a

, střední radiační

teploty t

r

a r ychlosti proudění w. Pro rychlosti proudění w < 0,2 m/s se vliv rychlosti

proudění zanedbává a operativní teplotu lze stanovit jako aritmetický průměr t

a

a t

r

:

[°C]. (2.1)

Odchylky mezi operativní a výslednou teplotou lze očekávat v oblasti w < 0,2 m/s. Výpočet dle (2.1) uvažuje pro 0 < w < 0,2 m/s konstantní operativní teplotu. Naproti tomu součinitel přestupu tepla konvekcí na kulovém teploměru je závislý od rychlosti w > 0,1 m/s na rychlosti proudění vzduchu. Čím jsou větší rozdíly mezi teplotou vzduchu a střední radiační teplotou, tím se zvětšuje rozdíl mezi operativní a výslednou teplotou (více Zmrhal, Drkal a Mathauserová [30]). 2.2 Č istota ovzduší Čistota (kvalita) vnitřního ovzduší je ovlivněna zdroji znečišťujících látek z vnitřního i v enkovního prostředí. Podle uplatněné metody větrání jsou znečišťující látky odstraňovány (odsáváním), nebo ředěny (celkovým větráním). V procesu větrání a odsá vání se uplatní i omezování šíření znečišťujících látek a filtrace vzduchu (obr. 3).

+


16 Větrání rodinných a bytových domů

Venkovní vzduch přiváděný větráním do vnitřního prostředí obsahuje vždy určité množství znečišťujících látek – tuhých částic (inertních, chemicky i biologicky aktivních), plynů a par (inertních i chemicky aktivních).

V praxi při přirozeném větrání proudí do větraných prostorů venkovní nefiltrovaný vzduch. U nuceného větrání se vždy požaduje filtrace tuhých částic; filtrace chemických příměsí pro bytové větrání není nutná, resp. by neměla být nutná – tam, kde je riziko výskytu chemických látek v ovzduší, by se neměly nacházet obytné domy. V obdobích, kdy dochází vlivem meteorologických podmínek k nadměrnému zvýšení koncentrací znečišťujících látek, doporučuje se přirozené větrání omezit. 2.2.1 Znečišťující látky z vnitřního prostředí Ve vnitřním prostředí se uvolňují znečišťující látky z povrchu stavebních materiálů, nábytku, ale i z povrchu osob a z jejich činnosti (vaření, úklid aj.). Mezi nejvýznamnější znečišťující látky v obytném prostředí patří: X vodní pára, X oxid uhličitý, X oxid uhelnatý, X pachy (odéry), X cigaretový kouř, X těkavé organické látky VOC atd.

Znečišťující látky

z venkovního prostředí

Znečišťující látky

z vnitřního prostředí

Znečištění vnitřního

prostředí

Snížení koncentrace

znečišťujících látek

Kvalitní vnitřní ovzduší

z hlediska zdraví a pohody

přítomných osob

Odstranění zdroje škodliviny

Filtrace

Omezení šíření škodliviny

Větrání

| Obr. 3 Úprava čistoty vnitřního ovzduší [32]Vnitřní prostředí obytných budov

Zatímco u některých znečišťujících látek je jejich negativní účinek na zdraví člověka dobře znám (radon, cigaretový kouř, formaldehyd), objevuje se celá řada nových, převážně chemických sloučenin, u nichž mechanismus působení na člověka nebyl z dlouhodobého pohledu zcela objasněn. Vodní pára Vodní pára je ve vnitřním prostředí považována za škodlivinu, přestože je přirozenou součástí vzduchu, a tím i vnitřního prostředí. Při nedostatečném odvodu vodní páry může docházet k její kondenzaci v oblasti tepelných mostů či chladnějších částí obvodového pláště budovy. Tento jev je prokazatelně spojován s nepříznivými vlivy na vnitřní prostředí. Negativní působení vyšší vlhkosti ve vnitřním prostředí se projeví, pokud je teplota povrchu konstrukcí nižší než teplota rosného bodu vnitřního vzduchu. Jak již bylo naznačeno v úvodu knihy, může v takových případech docházet ke vzniku plísní, v krajním případě může vlhnutí konstrukce vést až k narušení zdiva či konstrukce domu. Jako maximální hodnota ve vnitřním prostředí je většinou doporučována hranice 70 % relativní vlhkosti. Z hygienického hlediska lze sice připustit krátkodobou kondenzaci vodní páry například na zasklení, avšak zcela nepřípustná je kondenzace vodní páry na površích a uvnitř stavebních konstrukcí (zdivu). Z tohoto důvodu se tepelnětechnické výpočty realizují zpravidla pro 50% relativní vlhkost vzduchu ve vnitřním prostředí, která bývá uváděna také jako limitní hodnota pro zvýšené riziko výskytu mikroorganismů [11]. Vlhčení a odvlhčování vnitřního vzduchu obvykle nebývá v obytném prostředí vyžadováno. Pokud se používá, je nutné dodržet doporučené hodnoty pro jeho návrh i provoz, aby nedocházelo k přílišnému přívodu vlhkosti do interiéru [42].

Vlhkost ve vnitřním prostředí obytných budov je spojena s přítomností osob a jejich činnostmi. Produkci vodní páry pro různé druhy lidské činnosti uvádí norma ČSN EN 15665 (tab.1). Významným zdrojem jsou i samotní uživatelé – při celodenní přítomnosti většího počtu osob jde o základní položku ve vlhkostní bilanci. Co se týče činností obyvatel bytu, významná je zejména produkce vodní páry při praní a sušení prádla ve vnitřních prostorách bytu, dále sprchování a příprava jídla. Vodní pára vznikající přípravou pokrmů (vařením) je zahrnuta v položkách snídaně, svačina, oběd. Při vaření na plynovém sporáku vzniká navíc vodní pára spalováním zemního plynu. Hodnota uvedená v normě ČSN EN 15665 [43] udává produkci vodní páry za den, i když ve skutečnosti bude spotřeba plynu záviset i na počtu osob v domácnosti. Bilance vlhkosti v obytném prostoru Na základě hodnot uvedených v tabulce 1 byla stanovena průměrná produkce vodní páry během všedního dne pro čtyřčlennou rodinu. Předpokládá se, že osoby Větrání rodinných a bytových domů jsou přítomny v obytném prostoru celkem 14 hodin, z toho 8 hodin denně tráví ve spánku. Celková produkce vodní páry během všedního dne činí cca 5 336 g/den.

Na základě vlhkostní bilance větraného prostoru pro trvalé větrání lze stanovit

výslednou relativní vlhkost v obytném prostředí při daném vývinu vodní páry. Pro výpočet vlhkostní bilance byl použit modelový byt o celkové ploše 75 m

2

a výšce

2,6 m obývaný čtyřčlennou rodinou během všedního dne (běžný režim domácnosti). Teplota vnitřního vzduchu t

i

= 20 °C. Měrná vlhkost přiváděného vzduchu je shodná

s měrnou vlhkostí venkovního vzduchu (nepředpokládá se vlhčení venkovního vzduchu). Pro výpočet byla použita data uvedená v publikaci J. Chyského [4] (tab. 2). Teplota vnitřního vzduchu byla při analýzách uvažována 20 °C. Produkce vodní páry byla uvažována konstantní během celého dne, v modelu není zahrnuto nárazové větrání (odvod vzduchu) v místě produkce – v kuchyni, koupelně. Zjištěné závislosti odpovídají situaci, kdy je veškerá vlhkost odváděna trvalým větráním. | Tab. 1 Produkce vodní páry pro různé činnosti podle ČSN EN 15665

Činnost Produkce vodní páry

Vodní pára – bdělé osoby 55 g/h na osobu

Vodní pára – spící osoby 40 g/h na osobu

Snídaně 50 g/osoba

Svačina 75 g/osoba

Oběd 300 g/osoba

Vaření na plynovém sporáku 350 g/den

Sprcha 300 g/sprcha

Praní/sušení ve vnitřním prostředí 1 200 g/praní

Četnosti jednotlivých činností

Četnost sprchování 1 sprcha / osoba a den

Četnost praní 1 praní / osoba a týden | Tab. 2 Parametry venkovního vzduchu (upraveno podle [4])

Teplota venkovního vzduchu t

e

[°C] -15 -10 -5 0 5 10 15

Relativní vlhkost φ

e

[%] 90 70 70 70 69 65 61

Měrná vlhkost x

e

[g/kg

s.v.

] 1,07 1,25 1,84 2,67 3,77 5,00 6,54


19Vnitřní prostředí obytných budov

Výsledky na obrázku 4 ukazují závislost relativní vlhkosti vzduchu ve vnitřním

prostředí zkoumaného bytu na teplotě venkovního větracího vzduchu (s odpovídající

relativní vlhkostí, viz tab. 2) pro různé intenzity větrání, ustálené větrání a ustálený

vývin vodní páry. Výsledky odpovídají danému bytu obývanému čtyřmi osobami

během všedního dne. Z grafu na obrázku 4 je patrno, že při nízké intenzitě větrání

0,1 h

-1

ve všední den v zimním období je relativní vlhkost vnitřního vzduchu vyso

ká (65 až 100 %). Jak je vidět, pro běžný byt obydlený čtyřčlennou rodinou se jeví

vhodné udržovat intenzitu větrání v rozmezí 0,3 až 0,5 h

-1

(vztaženo k celkovému

vnitřnímu objemu obytného prostoru). Z příkladu je zřejmé, že k poklesu relativní

vlhkosti pod 30 % při intenzitě větrání 0,3 h

-1

dochází při teplotách nižších než -10 °C,

tedy po omezenou část roku (celkem 4 dny v roce). S rostoucí intenzitou větrání je

produkovaná vlhkost z vnitřního prostředí rychle odváděna a relativní vlhkost v bytě

klesá. Rozdíly výsledné relativní vlhkosti vzduchu pro intenzitu větrání 0,7 až 1 h

-1

jsou již minimální.

V zimním období (při nízkých teplotách venkovního vzduchu) je relativní vlhkost

vysoká – 90 až 100 %, ale obsah vodních par definovaný měrnou vlhkostí x [g/kg

s.v.

]

je nízký – vzduch je suchý. Relativní vlhkost venkovního vzduchu přiváděného do

vnitřního prostředí se po ohřátí snižuje a dosahuje nízkých hodnot. Při intenzivním

byt 75 m

2

, 4členná rodina, všední den

l = 0,1 h

-1

l = 0,2 h

-1

l = 0,3 h

-1

l = 0,5 h

-1

l = 1,0 h

-1

l [h

-1

]

teplota venkovního vzduchu t

e

[°C]

relativní vlhkost

φ

i [%]

| Obr. 4 Dosažená relativní vlhkost vzduchu ve zkoumaném bytě pro čtyřčlennou rodinu (všední

den, t

i

= 20 °C)




       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz – online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2020 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist