Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy

Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována ani 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

TIRÁŽ TIŠTĚNÉ PUBLIKACE:

Vydala Grada Publishing, a.s.

U Průhonu 22, 170 00  Praha 7

tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400

www.grada.cz

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

ELEKTRONICKÉ PUBLIKACE:

E-knihu ve formátu EPUB vytvořil Jan Löffelmann.

ISBN 978-80-247-8657-5 (ve formátu PDF)

ISBN 978-80-247-8903-3 (ve formátu EPUB)

1

Úvod

Ve vnitřním prostředí budov stráví člověk podstatnou část života. Délka pobytu vobytném prostředí (domácnosti) se liší podle věku, vkaždém případě přibližně třetinu dne stráví každý člověk odpočinkem aspánkem. Kvalitu života vobytných budovách ovlivňují jednak vlastnosti budovy vč. technického vybavení avdruhé řadě sám člověk svou činností. Ukazuje se, že až 50% všech nemocí souvisí skvalitou 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.

Vsoučasné době, vsouvislosti srostoucí cenou energie, je při výstavbě obytných budov kladen důraz především na tepelnětechnické vlastnosti stavebních konstrukcí. Okenní spáry, které dříve umožňovaly přirozené větrání, se unových konstrukcí oken radikálně zmenšily zdůvodu vysokých nároků na neprůvzdušnost. Přirozené větrání spárami oken tak nelze pro trvalé větrání budov snovými arekonstruovanými okny prakticky použít. Nežádoucím důsledkem instalace nových těsných oken je často nedostatečné větrání obytných prostor snegativními dopady, jakými jsou například vyšší koncentrace škodlivin ve vnitřním prostředí nebo zvýšená vlhkost. Vpřípadě nevhodného řešení větrání obytných budov může docházet křadě negativních jevů, jakými jsou kondenzace vodní páry na chladných površích stavebních konstrukcí, vznik plísní, vlhnutí konstrukcí, nedostatečný přívod vzduchu pro spalování atp.

1.1Co je větrání aproč je nutné větrat

Základním prostředkem kzajištění kvality vzduchu ve vnitřním prostředí je větrání, které je charakterizováno přívodem čerstvého, venkovního vzduchu do vnitřních prostor budov aodvodem vzduchu znehodnoceného. Vnitřní prostředí budov je zatíženo znečišťujícími látkami, které se uvolňují ze stavebních materiálů, nábytku, chemických přípravků, ale izpovrchu osob apři jejich činnosti. Znečišťující látky lze zprostoru buď odstranit (odsávat uzdroje), nebo ředit (celkové větrání spřívodem aodvodem vzduchu).

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 zmístností shlavními 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. Vněkterých případech se pro úhradu tepelné ztráty větráním používá ohřívač vzduchu.

1.1.1Nízké povědomí anegativní důsledky nedostatečného větrání

Řada lidí si potřebu větrat často ani neuvědomuje avětrání vnových arekonstruovaných budovách bývá zcela opomíjenou záležitostí. Přitom nejčastějším problémem vobytných budovách je vysoká relativní vlhkost vnitřního vzduchu astím související problémy skondenzací vodní páry. Zcela mylnou představou řady lidí totiž je, že „vlhkost“ lze odvádět otopnou soustavou – vytápěním. Skutečnost, že lze vdomácnosti 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 vdomácnosti.

Vpřípadě nedostatečného větrání dochází vobytném prostředí ke zvyšování relativní vlhkosti vzduchu, která vpřípadě vysokých hodnot znehodnocuje vnitřní ovzduší ačasto je příčinou kondenzace vodních par vmístech snízkou povrchovou teplotou (okna, místa stepelným mostem apod.), kde následně mohou vznikat plísně (obr. 1). Krátkodobou kondenzaci na okenních tabulích (tj. takovou, kdy nedochází ke stékání kondenzátu po okně akterá vzniká vdolní části okenní tabule) lze vojedinělých případech připustit. Dlouhodobá kondenzace na oknech azejména kondenzace na stavebních konstrukcích je však zcela nepřijatelná. Vysoká vlhkost ve vnitřních prostorách může způsobovat iškody na majetku, kdy vlhnutí stěn může vést až knarušení zdiva či konstrukce domu.

|  Obr. 1   Kondenzace vodní páry na okenní výplni atvorba plísně vmístech stepelným mostem (zdroj: K. Klánová)

Jedním z hlavních metabolitů (látek vznikajících při metabolických procesech) je oxid uhličitý CO_2, který se podstatně podílí na kvalitě vnitřního ovzduší. Ikdyž vběžných koncentracích ve vnitřním prostředí není CO_2 životu nebezpečný, podstatně ovlivňuje pohodu člověka. Vysoké koncentrace CO_2 způsobují únavu, ospalost, letargii, případně nevolnost.

Vkrajním případě může být špatně navržené větrání životu nebezpečné. Jedná se opřípady, kdy vlivem omezení přirozeného přívodu vzduchu do prostoru splynovým spotřebičem (karma, kotel) může za určitých podmínek (při nedodržení příslušných předpisů) dojít ike 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 surčitou spotřebou energie, zdraví člověka by mělo mít vtomto směru přednost. Problematika kvality vnitřního prostředí má tak nečekaně celospolečenský charakter vpodobě nákladů státu na zdravotní péči. Větrání je záležitostí, která se vyplácí zdlouhodobého hlediska. Bylo by jistě zajímavé zhodnotit, jak vysoké jsou náklady na zdravotní péči jedinců, zejména pak dětí, majících zdravotní problémy vpodobě respiračních onemocnění, alergií apod.

Současný trend snižování spotřeby energie za každou cenu vede křešením, která jsou zhlediska zajištění zdravého vnitřního prostředí vobytných budovách nedostatečná. Jedná se zejména omasivní zateplování avýměnu 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 aohřev vzduchu. Snahou je tuto spotřebu minimalizovat, kčemuž lze použít různá technická řešení. Snástupem nové generace výstavby obytných budov vpodobě nízkoenergetických (tzv. pasivních) domů se situace začíná výrazně zlepšovat anedílnou součástí energeticky úsporného řešení bývá celkové nucené větrání se zpětným získáváním tepla.

1.2Způsoby větrání

Vdobě panelové výstavby obytných domů bylo větrání řešeno přirozeným způsobem, kdy vzduch trvale pronikal do vnitřních prostor okenními spárami. Vsouvislosti sopatřeními ke snížení spotřeby energie zejména na vytápění poklesl přirozený přívod vzduchu vnových arekonstruovaných budovách stěsnými okny na minimum. Výrobci oken museli zareagovat na vzniklou paradoxní situaci, kdy měli splnit tepelnětechnické aakustické vlastnosti oken na straně jedné apožadavky na větrání na straně druhé. Většina oken tak umožňuje tzv. „mikroventilaci“, což je poloha okna mezi otevřeným azavřeným režimem. Výrobci však vlastnosti okna vtakové poloze nejsou nuceni uvádět, nicméně je jisté, že například neprůzvučnost okenní výplně je takovou polohou znehodnocena. Zpohledu tepelnětechnického se zase jedná onekontrolovatelný, přirozený přívod venkovního vzduchu, kterému se snažíme vyhnout. Navíc uvedený způsob větrání nelze označit za trvalý, neboť značně závisí na chování člověka.

Možností, oníž je nutné se zmínit, je provětrávání, tj. přerušované větrání otevíráním okna. Zenergetického ihygienického hlediska se doporučuje větrat krátce, často avelkými průřezy. Zde však narážíme na podstatný problém, neboť provětrávání vyžaduje od uživatelů budovy jistou sebekázeň asystematičnost, kterou vnoci během spánku není možné vzimním období prakticky zajistit.

Zuvedeného vyplývá, že zajištění kvalitního vnitřního prostředí přirozeným větráním je za současných podmínek výstavby poměrně obtížné. Řešení tedy vyžaduje poněkud sofistikovanější přístup vpodobě 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 kproudění vzduchu ve větraném prostoru vlivem přirozeného tlakového rozdílu – rozdílných hustot (teplot) vzduchu vně auvnitř větraného prostoru – aúčinku větru. Větrání hybridní pak představuje kombinaci přirozeného anuceného větrání. Jedná se opoměrně 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

Vpraxi se uplatňují nucené podtlakové arovnotlaké systémy větrání. Upodtlakových systémů dochází kpřívodu vzduchu podtlakem přes větrací otvory umístěné vobálce budovy. Kdopravě vzduchu slouží odsávací ventilátor. Rovnotlaké systémy zajišťují celkové větrání spřívodem iodvodem 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.

1.2.1Celkové nucené větrání

Celkové nucené větrání zajišťuje pokud možno rovnoměrné provětrání pásma pobytu osob čerstvým, venkovním vzduchem. Uplatňuje se tam, kde jsou znečišťující látky vprostoru rovnoměrně rozmístěny – typickým příkladem je obytné prostředí.

1.2.2Vzduch proudící budovou

Vlastnosti vzduchu proudícího budovou se mění. Zhlediska větrání obytných budov rozlišujeme vzduch venkovní, přiváděný, odváděný, odpadní, oběhový apřeváděný (obr. 2). Vzduch venkovní (1), také nazývaný čerstvý nebo větrací, je vzduch přiváděný do vnitřních prostorů květrání. Vzduch přiváděný (2) do větraného prostoru zahrnuje vzduch venkovní (1) amůže obsahovat ivzduch oběhový (5), což je část odváděného vzduchu, která se vrací do větraného prostoru. Oběhový vzduch se využívá například uteplovzdušného vytápění avětrání. Znečištěný vzduch je větracím zařízením odváděný (3) zvětraného 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.

1.2.3Průtok vzduchu

Návrh větracího zařízení spočívá ve stanovení potřebného průtoku venkovního vzduchu avzduchu odváděného (znehodnoceného), případně vzduchu oběhového.

|  Obr. 2   Znázornění různých typů vzduchu

Průtok venkovního vzduchu do obytných místností se určuje zpravidla podle požadavku na kvalitu ovzduší na základě:

▶  bilance škodlivé látky,

▶  průtoku vzduchu na osobu,

▶  intenzity větrání.

Průtok odváděného vzduchu určuje tlakové podmínky vprostoru.

Základním vztahem používaným ve větrání je kalorimetrická rovnice. Pro úhradu tepelné ztráty lze psát

QZ = Vp. ρ . c . (tp - ti) [W], (1.1)

Intenzita větrání

[h-1].(1.2)

[h-1].(1.3)

Table of Contents

1 Úvod

1.1 Co je větrání a proč je nutné větrat

1.1.1 Nízké povědomí a negativní důsledky nedostatečného větrání

1.2 Způsoby větrání

1.2.1 Celkové nucené větrání

1.2.2 Vzduch proudící budovou

1.2.3 Průtok vzduchu