Větrání a klimatizace malých provozoven (I)

Datum: 3.12.2007  |  Autor: Ing. Vladimír Zmrhal, Ph.D., Ing. Miloš Lain  |  Organizace: ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí

Celá řada provozovatelů stojí před problémem vyřešit větrání, či klimatizaci své provozovny. Požadované přísné hygienické předpisy v mnoha případech nebývají v konečné fázi dodrženy. Klimatizace je neodborně nainstalovaná, nebo se po čase projeví špatné zkušenosti s užíváním vzduchotechniky vzhledem k nevhodnému návrhu. Článek je určen odborné veřejnosti i budoucím investorům.

1. ÚVOD

Malé provozovny představují, a to nejen v České Republice, poměrně rozšířenou variantu živnosti. Prostor provozovny bývá rozdělen do několika málo místností vč. hygienického zázemí. Celá řada provozovatelů stojí již v době návrhu stavebního řešení před problémem vyřešit rovněž větrání, či klimatizaci daného prostoru. Přísné hygienické předpisy však v mnoha případech nebývají nakonec dodrženy, klimatizace je neodborně nainstalovaná, nebo se po čase projeví špatné zkušenosti s užíváním vzduchotechniky vzhledem k nevhodnému návrhu.

2. LEGISLATIVA A HYGIENICKÉ PŘEDPISY

2.1. TEPLOTA VZDUCHU RESP. OPERATIVNÍ TEPLOTA

Hodnotícím kriteriem pro tepelnou pohodu v prostoru, podle hygienických požadavků formulovaných v legislativě ČR [8], je operativní teplota to, která respektuje kromě teploty vzduchu ta i teploty povrch stěn, resp. střední radiační teplotu tr a rychlost proudění vzduchu (při w ≤ 0,2 m/s je vliv rychlosti zanedbatelný).

Požadavky na optimální operativní teplotu to v pracovním prostředí jsou uvedeny v Nařízení vlády [8] resp. ve znění č.523/2002 Sb. Předpokládanou činnost zaměstnanců v prostoru provozovny je možné zařadit do konkrétní třídy práce (523/2002 Sb. Část A, Tabulka č.1), která pak odpovídá přípustným hodnotám mikroklimatických podmínek během roku (Část A, Tabulka č. 2), shrnutých v tabulce 2.1. Pro další veřejné objekty jsou požadavky uvedeny ve vyhláškách ministerstev [10], [11], [12].

Třída práce Činnost Operativní teplota [°C] Rychlost proudění Relativní vlhkost
tomin to tomax w [m/s] φ [%]
I Práce v sedě s minimální pohybovou aktivitou, nebo s lehkou manuální prací (administrativní práce) 20 22 ± 2 28 0,1 - 0,2 30 - 70
IIa Práce vstoje spojená s pomalou chůzí. Přenášení lehkých břemen, překonávání malých odporů. 18 20 ± 2 27 0,1 - 0,2
IIb Práce vsedě a vstoje s trvalým zapojením obou paží a nohou (potravinářská výroba atp.) 14 16 ± 2 26 0,2 - 0,3
IIIa Práce vstoje s trvalým zapojením obou horních končetin v předklonu, nebo v kleče (údržba strojů, atp.). 10 12 ± 2 26 0,2 - 0,3
IIIb Práce vstoje s trvalým zapojením obou horních končetin, trupu, chůze (práce ve stavebnictví, atp.). 10 12 ± 2 26 0,2 - 0,3

Tabulka 2.1 - Přípustné hodnoty mikroklimatických podmínek podle [8]

Bohužel dimenzování klimatizačních zařízení nelze prakticky provádět na základě teploty operativní, ale většinou vychází z požadované teploty vnitřního vzduchu v místnosti ta. To znamená, že teplota povrchu okolních stěn (vč. oken) se při dimenzování klimatizačních systémů neurčuje a rozdíl mezi to a ta se pouze odhaduje, což je přípustné v případech, kdy očekávané rozdíly nejsou výrazné. Na základě provedených studií [5] zkoumající vliv okolních, zejména pak venkovních stěn na operativní teplotu, lze teplotu vzduchu pro obě roční období následovně odhadnout [6].

V zimním období lze velmi přibližně odhadnout, že pro dosažení operativní teploty to je nutno při návrhu klimatizace uvažovat s teplotou vzduchu ta = to + 1(2) K (nejsou-li v místnosti velké prosklené fasádní plochy). V období letním bude teplota vzduchu naopak ta = to - 1(2) K (za předpokladu, že jsou okna stíněna proti přímé sluneční radiaci).

Pro komfortní klimatizaci se zpravidla doporučuje, aby teplota vnitřního vzduchu ta byla v zimním období v rozmezí 22 až 24 °C a v období letním 24 až 26 °C [6]. Požadavky na teplotu vzduchu u technologických klimatizačních zařízení mohou být obecně v širokém rozmezí, převážně se však blíží požadavkům komfortním.

Z hlediska ochrany zdraví osob pohybujících se v letním období ve venkovním i vnitřním prostředí je nutné, aby rozdíl mezi teplotou venkovního vzduchu a teplotou vnitřního vzduchu v klimatizovaném prostředí nepřekročil 6 K. Tzn., že při teplotě venkovního vzduchu 32 °C by neměla teplota vnitřního vzduchu poklesnout pod 26 °C.

Dlouhodobě a krátkodobě únosné hodnoty pracovní tepelné zátěže

Zmíněný hygienický předpis připouští překročení přípustných hodnot mikroklimatických podmínek na pracovištích v důsledku tepelné zátěže z technologických zdrojů, s tím, že doba výkonu práce musí být upravena tak, aby nebyly překračovány dlouhodobě a krátkodobě únosné pracovně tepelné zátěže (523/2002 Sb. Část B, Tabulka 4a, 5a).

Uvedené překročení přípustných hodnot lze uplatnit např. pro kuchyně. Pro třídu práce IIa (např. vaření) a maximální výslednou (operativní) teplotu 34 °C je dlouhodobě a krátkodobě únosná doba práce pro aklimatizované muže i ženy 480 minut (8 hodinová pracovní směna). Toto platí pro podmínky kdy rychlost proudění w = 0,1 až 1 m/s, relativní vlhkost vzduchu φ < 70 % a tepelný odpor oděvu I = 0,64 clo.

Názory jednotlivých hygieniků se často radikálně liší, nicméně požadavek na klimatizované kuchyně (to = 27 °C) uvedený ve vyhlášce [13] je ve zmíněných souvislostech poněkud nesmyslný a navíc v rozporu s již zmíněným nařízením vlády [8]! Navíc sami kuchaři jsou na vyšší teploty zvyklí a klimatizace v kuchyni je spíše obtěžuje. To je způsobeno patrně výraznou asymetrií radiační teploty, kdy z jedné strany je tělo osáláno teplými povrchy kuchyňského vybavení (plotýnky vařičů, hrnce, atd.) a z druhé strany je tělo ochlazováno působením klimatizace.

2.2. VLHKOST VZDUCHU

Relativní vlhkost vnitřního vzduchu je jedním z hygienicky požadovaných parametrů [8] v zimním i letním období (viz tabulka 2.1). Za optimální se pro komfortní prostory považuje hodnota relativní vlhkosti 50 % a nižší (avšak ne pod 30 %). V převážné většině případů je proto nutné vzduch v zimě vlhčit (zejména při nízkých teplotách), tak aby nepoklesla vlhkost vzduchu v prostoru pod minimální hodnotu 30 %.

U technologických zařízení mohou dosahovat požadavky na relativní vlhkost vzduchu až krajních mezí (velmi nízké relativní vlhkosti: pod 30 %, i extrémně vysokých hodnot → 100 %). Například v prostorech kde je třeba zabránit vzniku statické elektřiny je minimální požadovaná vlhkost 40%.

Naopak u technologií s vývinem vlhkosti a tam kde jsou otevřené vodní plochy, je třeba vlhkost odvádět. Relativní vlhkost ve vnitřním prostředí by neměla překročit 70 %. Vysoká vlhkost způsobuje jak zhoršení tepelné pohody v letním období tak riziko kondenzace na stěnách a vzniku plísní především v zimě.

2.3. PRŮTOKY VZDUCHU

Přívod čerstvého venkovního vzduchu je nutný u komfortních klimatizačních zařízení (pro osoby), zařízení technologických (s vývinem škodlivin), případně tam, kde se z prostoru místním odsáváním odvádí odpadní vzduch do venkovní atmosféry.

Průtok čerstvého vzduchu pro osoby

Pro komfortní větrací a klimatizační zařízení se průtoky čerstvého (venkovního) vzduchu stanoví dle předepsané dávky vzduchu na jednu osobu. Uvedené dávky vzduchu se určí na základě platných hygienických předpisů [8], [13] následovně:

  • 50 m3/h na osobu pro práci převážně vsedě
  • 70 m3/h na osobu pro práci převážně vstoje a chůzi
  • 90 m3/h na osobu při těžké fyzické práci
  • 100 m3/h na osobu při práci a pobytu v prostoru, který je určen pro tanec
  • 150 m3/h na osobu při práci a pobytu v prostoru, který je určen pro diskotéku

Za extrémních venkovních klimatických podmínek tj. při teplotách venkovního vzduchu vyšších než 26 °C a nižších než 0 °C, pak může být hygienické množství vzduchu sníženo až na polovinu.

Hygienický předpis [8] ve znění č.523/2002 Sb. dále uvádí: "V místnostech, kde je povoleno kouření, se zvyšuje množství přiváděného vzduchu o 10 m3/h na osobu. Celkové množství větracího vzduchu se určuje podle nejvyššího počtu osob současně užívajících prostor." a dále "Pro pracovní prostory s přístupem veřejnosti (např. obchody) se zvyšuje množství přiváděného vzduchu úměrně předpokládané zátěži 0,2 - 0,3 osoby/m2 podlahové plochy."

Zde je vhodné se pozastavit nad termínem pracovní prostory s přístupem veřejnosti. Do takto definované skupiny lze totiž zařadit celou řadu pracovních prostor s naprosto odlišnými provozními vlastnostmi (obchody, rychlá občerstvení, klientský prostor banky, kadeřnictví aj.). V praxi to bohužel znamená, že prodejna potravin (supermarket) bude z hlediska průtoku čerstvého vzduchu dimenzována obdobně jako např. prodejna automobilů!?

Jak již bylo zmíněno názory hygieniků se na řadu věcí různí a bohužel nutno přiznat, že zmíněné hygienické předpisy jim úlohu příliš neusnadňují, natož pak budoucím provozovatelům. Podle dostupných informací má navíc od 1.1.2008 platit nové nařízení vlády o podmínkách ochrany zaměstnanců při práci, které bude nahrazovat všechny předchozí předpisy [8]. Bohužel žádný posun z hlediska minimálních průtoků vzduchu, které jsou dle názoru odborné veřejnosti poněkud přehnané, nemůžeme očekávat. Pro prostory, které nejsou určeny legislativními požadavky lze považovat za přijatelné množství přiváděného vzduchu cca 30 m3/h na osobu (nekuřáka).

Technologie

Požadavek na množství čerstvého vzduchu může být v některých případech dán konkrétní technologickou operací. V rámci malých provozoven je možné se setkat s celou řadou dílen s činnostmi při kterých vznikají škodlivé látky (lakovny, svařovny atp.). Jsou-li k dispozici údaje o produkci škodlivin je možné stanovit průtok čerstvého vzduchu na základě přípustného expozičního limitu PEL, nebo nejvyšší přípustné koncentrace NPK dané látky v prostoru. Doporučuje se však vždy instalovat samostatné odsávací zařízení a minimalizovat tok škodlivin do prostoru.

Přípustné expoziční limity PEL a nejvyšší přípustné koncentrace NPK pro vybrané látky jsou uvedeny v tabulce 2.2 [8]. Přípustný expoziční limit PEL vyjadřuje průměrnou hodnotu koncentrace škodliviny za pracovní směnu. Nejvyšší přípustná koncentrace NPK pak vyjadřuje maximum z těchto hodnot.

Látka PEL mg/m3 NPK mg/m3
Aceton 800 1500
Amoniak 14 36
Benzíny 400 1000
Ethanol 1000 3000
Formaldehyd 0,5 1
Chlor 1,5 3
Chlorovodík 8 15
Kyselina dusičná 2,5 5
Mangan 1 2
Měď (dýmy) 0,1 0,2
Nikl 0,5 1
Nikotin 0,5 2,5
Olovo 0,05 0,2
Peroxid vodíku 1 2
Rtuť 0,05 0,15
Toluen 200 500

Tabulka 2.2 - Hygienické limity některých látek v ovzduší pracovišť

Hygienické zázemí

Na základě hygienických předpisů je možno stanovit i minimální množství odváděného vzduchu z prostorů se vznikem škodlivin. Jedná se především o hygienické zázemí provozoven, tedy prostory kde jsou umístěna sanitární zařízení. V tabulce 2.2 jsou uvedeny minimální průtoky vzduchu pro jednotlivá sanitární zařízení. Uvedená množství většinou postačují pro kolaudaci zařízení, nicméně z praxe lze doporučit dvojnásobné až trojnásobné zvýšení minimálního průtoku zejména pro pisoáry, které nejsou automaticky splachovány.

Prostor Průtok vzduchu
Šatny 20 m3/h na 1 šatní místo
Umývárny 30 m3/h na 1 umyvadlo
Sprchy 150-200 m3/h na 1 sprchu
WC 50 m3/h na 1 mísu
25 m3/h na 1 pisoár

Tabulka 2.3 - Minimální průtoky vzduchu pro hygienická zázemí

3. PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE

Před každou instalací větracího, či klimatizačního zařízení by měl být zpracován projekt vzduchotechniky. Zpracování projektu lze jednoznačně doporučit i v případě, že to legislativa nevyžaduje. Instalace klimatizace bez projektu může být rizikem, stejně tak výběr zařízení, které není podloženo projektem může být obtížné.

Zejména malé a zdánlivě jednoduché zakázky jako jsou malé větrací systémy (např. odsávací ventilátory), nebo instalace chlazení (split systém) se často realizují bez projektové dokumentace, což může vést k následným provozním problémům (hluk, průvan, předimenzování systému, atp.).

Příspěvek byl napsán s podporou výzkumného záměru MSM 6840770011 Technika životního prostředí.

LITERATURA

[1] DRKAL F. Požadavky na klimatizaci a chlazení. In Chladivové klimatizační systémy, Sborník semináře, Společnost pro techniku prostředí, 2007
[2] MACALÍK T., RUKAVIČKOVÁ P., Energeticky úsporný kombinovaný systém zajištění chladu včetně klimatizace. In Chladivové klimatizační systémy, Sborník semináře, Společnost pro techniku prostředí, 2007
[3] NOVÝ, R. a kol. Technika prostředí. 2000, Vydavatelství ČVUT, Praha. ISBN 80-01-02108-4
[4] KOBLÍŽEK F. Způsoby odvodu kondenzátu. In Chladivové klimatizační systémy, Sborník semináře, Společnost pro techniku prostředí, 2007
[5] ZMRHAL V., DRKAL F. Hodnocení operativní teploty s využitím simulačního výpočtu. Sborník 4. konference IBPSA-CZ Simulace budov a techniky prostředí 2006, Praha, 2006
[6] ZMRHAL V., DRKAL F. Návrh a dimenzování chladivového klimatizačního systému. In Chladivové klimatizační systémy, Sborník semináře, Společnost pro techniku prostředí, 2007
[7] ZÁKON č.406/2006 Sb. Úplné znění zákona č.406/2000 Sb. o hospodaření s energií, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2006
[8] NAŘÍZENÍ VLÁDY č. 441/2004 Sb., kterým se mění nařízení vlády č. 178/2001 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci, ve znění nařízení vlády č.523/2002 Sb., Sbírka zákonů ČR, Ročník 2004
[9] NAŘÍZENÍ VLÁDY č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2006
[10] VYHLÁŠKA č.6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2003
[11] VYHLÁŠKA č.410/2005 Sb. o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2005
[12] VYHLÁŠKA č.135/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištích venkovních hracích ploch, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2004
[13] VYHLÁŠKA č.137/2004 Sb. o hygienických požadavcích na stravovací služby a o zásadách osobní a provozní hygieny při činnostech epidemiologicky závažných, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2004
[14] VYHLÁŠKA č.602/2006 Sb., kterou se mění vyhláška č. 137/2004 Sb., o hygienických požadavcích na stravovací služby a o zásadách osobní a provozní hygieny při činnostech epidemiologicky závažných, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2006
[15] VYHLÁŠKA č.277/2007 Sb. o kontrole klimatizačních systémů, Sbírka zákonů ČR, Ročník 2007
[16] Mandík, Domovská stránka firmy Mandík a.s. Dostupné z: http://www.mandik.cz.
[17] Gea, Domovská stránka firmy Gea LVZ a.s. Dostupné z: http://www.gealvz.cz.

 

Hodnotit:  

Datum: 3.12.2007
Autor: Ing. Vladimír Zmrhal, Ph.D., Ing. Miloš Lain   všechny články autora
Organizace: ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (žádný příspěvek, přidat nový)


Projekty 2017

Partneři - Větrání a klimatizace

logo ebm-papst
logo ATREA
logo JANKA ENGINEERING
logo Ziehl-Abegg
logo ZEHNDER
logo AHI-CARRIER
 
 

Aktuální články na ESTAV.czVazby cihelného pohledového zdivaPraha chce lépe řešit správu svého majetku, včetně prázdných domůPoškození vodou je nejčastějším typem poškození majetkuRealizace podlahy v garáži aplikací epoxidového nátěru na betonové podlahy