Požadavky na kvalitu vnitřního prostředí budov - mikroklimatické podmínky a větrání

ÚVOD

Základním opatřením k zajištění potřebné kvality vnitřního prostředí budov je vždy větrání. Protože je to však opatření energeticky velmi náročné, je nutné najít takový kompromis, kdy větrání je dostatečné k zajištění podmínek ochrany zdraví osob, tj. jsou dodrženy hygienické limity všech parametrů vnitřního prostředí budov dané právně závaznými předpisy při optimalizaci spotřeby energie.

Požadavky na větrání mohou být vyjádřeny dávkou vzduchu na osobu, na podlahovou plochu, intenzitou větrání prostoru, nebo jsou dány pouze faktory vnitřního prostředí, které je nutné zajistit - mikroklimatické podmínky, limity chemických látek a prachu apod.

PLATNÉ PŘEDPISY V OBLASTI KVALITY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ BUDOV

Požadavky na kvalitu vnitřního prostředí budov jsou obecně dány zákony, jejich podrobnější rozpracování včetně limitů pro jednotlivé faktory pak najdeme v příslušných prováděcích předpisech, tj. nařízeních vlády a vyhláškách. V oblastech, které právně závaznými předpisy pokryty nejsou, máme ještě k dispozici řadu technických norem - to jsou však pouze doporučení, k jejichž respektování není současným právním systémem nikdo nucen.

Seznam platných předpisů týkajících se požadavků na kvalitu vnitřního prostředí budov - větrání vnitřních prostor, limitů fyzikálních, chemických a biologických faktorů, prostorových požadavků apod. - k VI/2008 :

Zákony

• č. 183/2006 Sb., stavební zákon (nahrazuje zákon č. 50/1976 Sb.)
• č. 20/1966 Sb., o zdraví lidu v platném znění
• č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví v platném znění
• č. 262/2006 Sb., zákoník práce (nahrazuje zákon č. 155/2000 Sb.)
• č. 309/2007 Sb., kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v pracovněprávních vztazích a o zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při činnostech nebo poskytování služeb mimo pracovněprávní vztahy

Prováděcí předpisy

• nařízení vlády č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací (prováděcí předpis k zákonu č. 258/2000 Sb.)
• nařízení vlády č. 1/2008 Sb., o ochraně zdraví před neionizujícím zářením (prováděcí předpis k zákonu č. 258/2000 Sb.)
• nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci (prováděcí předpis k zákonu č. 309/2007 Sb. a 262/2006 Sb.)
• vyhláška Ministerstva pro místní rozvoj č. 137/1998 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu (prováděcí předpis k zákonu č. 50/1976 Sb.) ve znění vyhlášky č. 502/2006 Sb. (změny v souladu s novým stavebním zákonem č. 183/2006 Sb.)
• vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých (prováděcí předpis k zákonu č. 258/2000 Sb.) - v současné době v novelizaci
• vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb (prováděcí předpis k zákonu č. 258/2000 Sb.)
• vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 137/2004 Sb., o hygienických požadavcích na stravovací služby a o zásadách osobní a provozní hygieny při činnostech epidemiologicky závažných (prováděcí předpis k zákonu č. 258/2000 Sb.) ve znění vyhlášky č. 602/ 2006 Sb.
• vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 135/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištích venkovních hracích ploch (prováděcí předpis k zákonu č. 258/2000 Sb.)
• vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 255/2003 Sb., kterou se stanoví správná lékárenská praxe, bližší podmínky přípravy a úpravy léčivých přípravků, výdeje a zacházení s léčivými přípravky ve zdravotnických zařízeních a bližší podmínky provozu lékáren a dalších provozovatelů vydávajících léčivé přípravky (prováděcí předpis k zákonu č. 258/2000 Sb.)

MIKROKLIMATICKÉ PODMÍNKY

Pracovní prostředí

Nejpodrobněji zpracovaným předpisem pro oblast kvality vnitřního prostředí budov je nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci. Ruší nařízení vlády č. 178/2001 Sb. i jeho novelizace pod čísly 523/2002 Sb. a 441/2004 Sb. Mikroklimatické podmínky jsou zde rozděleny do čtyř kategorií - optimální, přípustné, dlouhodobě a krátkodobě únosné. Tepelné pohodě ve vnitřním prostředí budov odpovídají podmínky optimální, dané rozmezím teplot tak, aby byla respektována individuální vnímavost tepelného stavu prostředí. Uvedené optimální tepelné podmínky odpovídají 10% osob nespokojených s daným tepelným stavem prostředí (podle ČSN EN ISO 7730). Přípustné hodnoty mohou již navodit u citlivějších jedinců pocit mírného tepelného diskomfortu, při jejich dlouhodobém dodržení však není nijak ohroženo zdraví osob - limity přípustných hodnot odpovídají cca 20% osob nespokojených. Celoroční požadavky na mikroklimatické podmínky v pracovním prostředí viz tab. 1. Základním teplotním kritériem je operativní teplota t_o (°C), která je hodnotou počítanou z výsledné teploty, teploty vzduchu a rychlosti proudění vzduchu pro jednotlivé pracovní činnosti, tj. pro jednotlivé třídy práce charakterizované energetickým výdejem zaměstnance (příkladový seznam činností s odpovídajícím energetickým výdejem je uveden).

Třída práce	Ener.výdej M [W.m-2]	Operativní teplota to [°C]			Rych. proud. va [m.s-1]	Rel.vlhkost rh [%]
		to min	to opt	to max
I	≤ 80	20	22 ± 2	28	0,1 až 0,2	30 až 70
IIa	81 až 105	18	20 ± 2	27	0,1 až 0,2
IIb	106 až 130	14	16 ± 2	26	0,2 až 0,3
IIIa	131 až 160	10	12 ± 2	26	0,2 až 0,3
IIIb	161 až 200	10	12 ± 2	26	0,2 až 0,3

Tab.1 Celoročně a celosměnově přípustné mikroklimatické podmínky pro jednovrstvý až třívrstvý oděv, tj. tepelný odpor oděvu R = 0,5 až 1 clo.
Operativní teplota je stanovena pro relativní vlhkost vzduchu 60 % - podle NV č. 361/2007 Sb.

Minimální hodnoty teplot uvedené ve sloupci t_{o min} nemají být nikdy podkročeny (hrozí prochladnutí osob). Maximální teploty ve sloupci t_{o max} především v pracovním prostředí někdy překročeny jsou - většinou z důvodů sálavého technologického tepla. Potom musí následovat další podmínky ochrany zaměstnanců před vysokými teplotami - jsou uváděny jako dlouhodobě a krátkodobě únosné doby práce za daných tepelných podmínek při energetickém výdeji odpovídajícímu typu vykonávané činnosti a použitém oděvu a v předpise jsou upřesněny řadou tabulek pro rozsah výsledných teplot prostředí 20 až 50 °C. Příklad viz tab. 2.

tg [°C]	Třída práce [W.m-2]	Doba práce podle celkového energetického brutto výdeje (W.m-2)
		I	IIa	IIb	IIIa	IIIb	IVa	IVb	V
		80	105	130	160	200	250	300	350
26	tsm	480	480	480	480	403	245	196	163
	tmax	480	480	480	480	403	245	196	163
28	tsm	480	480	480	480	352	230	186	156
	tmax	480	480	480	480	352	83	37	24
30	tsm	480	480	480	468	280	217	177	150
	tmax	480	480	480	468	280	56	330	21
32	tsm	480	480	480	348	262	205	169	144
	tmax	480	480	480	348	111	41	25	18
34	tsm	480	480	392	308	245	195	161	138
	tmax	480	480	392	151	59	31	21	16
36	tsm	385	433	351	287	230	185	154	132
	tmax	385	433	130	66	38	24	17	14
38	tsm	274	385	324	268	217	176	148	127
	tmax	274	106	63	42	28	20	15	12
40	tsm	247	362	301	251	205	168	142	123
	tmax	90	56	40	30	22	16	13	11

Tab. 2 Příklad části tabulky pro dlouhodobě a krátkodobě únosnou dobu práce pro aklimatizované muže,
platné pro okrajové podmínky: v_a = 0,1 m.s_-1, t_g > t_a, rh < 70 %, 0,64 clo

Zdánlivé nesrovnalosti, kdy při vyšším energetickém výdeji (ve sloupci pro třídu práce IIa) je povolena delší doba práce při stejných tepelných podmínkách než při nižším energetickém výdeji (sloupec I), jsou důsledkem různé intenzity pocení a míry adiabatického ochlazení zaměstnance odpařováním potu.

V obou tabulkách se vychází z různých teplotních kritérií. Pro hodnocení i projektování teplot optimálních a přípustných je základní veličinou operativní teplota t_o (°C), pro oblast únosných hodnot pak výsledná teplota kulového teploměru. Protože v mírném tepelném prostředí (bez výrazné složky sálavého tepla při proudění vzduchu do 0,3 m.s^-1) odpovídá operativní teplota číselně výsledné teplotě kulového teploměru, je možné pracovat pouze s výslednou teplotou v celém rozsahu teplot vzduchu ve vnitřním prostředí budov.

V oblasti pracovního prostředí jsou i prostory, kde před mikroklimatickými požadavky nutnými k zajištění tepelné pohody nebo ochrany zdraví zaměstnance mají přednost požadavky sloužící k ochraně zpracovávaného produktu (a tím následně k ochraně osob). Např. veterinární požadavky při zpracování masa a masných produktů (např. v bourárně masa max 10 °C), požadavky potravinářského průmyslu (podmínky pro zpracování, převoz a uskladnění potravin dané vyhláškami Ministerstva zemědělství), apod.

Ostatní typy prostředí

Celoročně platné požadavky na teplotu a relativní vlhkost vzduchu pro školská zařízení jsou stanoveny ve vyhlášce č. 410/2005 Sb. viz tab. 3.

Zařízení	Výsledná teplota vzduchu tg [°C]
Učebny	min. 20, max. 26 (teplota podlahy min. 19)
Tělocvičny	min. 16
Šatny	min. 18
Umývárny	min. 20
Sprchy	min. 20
Záchody	min. 16/18*

Tab. 3 Požadované teploty v zařízení pro výchovu a vzdělávání podle vyhlášky
č. 410/2005 Sb., při relativní vlhkosti vzduchu 40 až 60 % (* u předškolních zařízení)

Mikroklimatické požadavky pro prostory saun a bazénů najdeme ve vyhlášce č. 135/2004 Sb. - viz tab. 4.

Faktor prostředí	Hala bazénu	Přilehlé prostory pro uživatele (šatny, WC, sprchy, chodby atd.)
Teplota	o 1 až 3 °C vyšší než teplota vody v bazénu	sprchy 24 až 27 °C šatny a místnosti pro pobyt osob 20 až 22 °C
Relativní vlhkost vzduchu	max. 65 %	sprchy max. 85 % ostatní prostory max. 50 % (kromě parní komory)

Tab. 4 Mikroklimatické podmínky - bazény podle vyhlášky č. 135/2004 Sb.

Pro stravovací zařízení platí vyhláška č. 137/2004 Sb. v novelizovaném znění vyhlášky č. 602/2006 Sb. V původní vyhlášce č. 137 byly požadavky na mikroklimatické podmínky převzaty z požadavků pro pracovní prostředí. I zde se pracovalo s operativní teplotou pro činnosti charakterizované třídami práce I až IIIa. Uvedená novelizace vznikla při převzetí a zapracování několika Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) týkajících se hygieny a bezpečnosti potravin a výsledkem je zrušení celé Části 2, Hlavy 1 původní vyhlášky. Novelizací původní vyhlášky tak byly bez náhrady zrušeny všechny hygienické požadavky na vnitřní prostředí stravovacích služeb, tedy i na mikroklimatické podmínky. Protože zde jsou ale prostory, které jsou zároveň pracovními místy i pobytovým prostředím pro zákazníky, lze použít požadavky nařízení vlády č. 361/2007 Sb. pro pracovní prostředí - pro třídu práce I.

Pro pobytové prostory definované vyhláškou č. 137/1998 Sb. a §13, zákona č. 258/2000 Sb. (s výjimkou prostor kanceláří, které jsou ve smyslu předchozích předpisů pracovištěm) jsou mikroklimatické podmínky uvedeny ve vyhlášce č. 6/2003 Sb. Jsou rozlišeny požadavky pro teplé a chladné období roku, což bývá problematické rozdělení při měření i hodnocení těchto podmínek. Chybí jasná definice teplého období (používáno dohodou - venkovní teplota nad 25 °C, za stálé diskuse, zda jednorázově dosažená, nebo průměrná) a chladného období (pod 0 °C) roku. Požadavky viz tab. 5

Typ pobytové místnosti	Výsledná teplota tg [°C]
	období roku
	teplé	chladné
Ubytovací zařízení	24,0 ± 2,0	22,0 ± 2,0
Zasedací místnost staveb pro shromažďování většího počtu osob	24,5 ± 1,5
Haly kulturních a sportovních zařízení
Učebny v zařízeních pro výchovu a vzdělávání
Ústavy sociální péče	24,0 ± 2,0
Zdravotnická zařízení
Výstaviště	24,5 ± 2,5
Stavby pro obchod	23,0 ± 2,0	19,0 ± 3,0

Tab. 5 Požadavky na výslednou teplotu pobytových místností podle vyhlášky č. 6/2003 Sb.
- při relativní vlhkosti vzduchu 30 až 65 % a rychlosti proudění vzduchu 0,13 až 0,25 m.s^-1

Poznámka: Není-li řešený prostor uveden v tabulce, má se vycházet z požadavku typu prostoru s obdobným charakterem činnosti.

Budeme-li hledat jak by mělo vypadat mikroklima v prostorách bytů a bytových domů, máme k dispozici pouze výpočtové teploty platných norem, nebo lze přihlédnout k požadavkům pro obdobné činnosti v pracovním nebo pobytovém prostředí - ale jde pouze o doporučení, ne závazné požadavky.

VĚTRÁNÍ

Pracovní prostředí

Dávky vzduchu na osobu na pracovišti podle typu prováděné činnosti, resp. energetického výdeje zaměstnance, jsou uvedeny v nařízení vlády č. 361/2007 Sb.:

50 m³.h^-1 na zaměstnance vykonávajícího práci zařazenou do tříd I nebo IIa (přibližně práce v sedě spojená s lehkou manuální činností),
70 m³.h^-1 na zaměstnance vykonávajícího práci zařazenou do tříd IIb až IIIb (přibližně práce vstoje občasně spojená s pomalou chůzí),
90 m³.h^-1 na zaměstnance vykonávajícího práci zařazenou do tříd IVa až V (těžká fyzická práce).

V případě kouření je požadováno zvýšení dávek vzduchu o 10 m³.h^-1/os. S dalším zvýšením dávek vzduchu se počítá tam, kde je pracoviště s přístupem veřejnosti. Množství přiváděného venkovního vzduchu se zvyšuje úměrně předpokládané zátěži 0,2 až 0,3 osoby/m² nezastavěné podlahové plochy.

Pro konečné stanovení množství větracího vzduchu v průmyslovém provozu, kde technologie je zdrojem škodlivin uvolňovaných do ovzduší pracoviště, je nutné základní dávky vzduchu zvýšit o další množství vzduchu, které spolehlivě zajistí odvod těchto škodlivin z prostředí tak, aby byly dodrženy dané limity pro chemické látky - pevné aerosoly, plny i páry. V předpise jsou tyto limity dány jako průměrné celosměnové hodnoty PEL i krátkodobé max. desetiminutové extrémy NPK-P, které by nikdy neměly být překročeny.

Nejsou rozlišeny požadavky pro větrání přirozené a nucené, pouze v § 42 je uvedeno, že "Nucené větrání musí být použito vždy, pokud přirozené větrání prokazatelně nepostačuje k celoročnímu zajištění ochrany zdraví zaměstnance..." Dále jsou specifikovány i podmínky použití oběhového vzduchu. Požadavek na údržbu a čištění vzduchotechniky není uveden žádný. Je možné ale využít pro tyto potřeby § 42, odstavec (5) "Nánosy i nečistoty, které by mohly znečišťovat ovzduší pracoviště, a tím představovat riziko pro zdraví zaměstnance, musí být neprodleně odstraňovány."

Samostatnou kapitolou předpisu jsou požadavky pro práci s biologickými činiteli - pro pracoviště zdravotnického a veterinárního zařízení, ve smyslu požadavků odvodu vzduchu mimo prostor, stupně filtrace na přiváděném a odváděném vzduchu, tlakových poměrů v místnostech apod. [1] Pro pomocná zařízení k pracovním prostorám jsou zde uvedeny i výsledné teploty a výměna vzduchu v sanitárních zařízeních, viz tab. 8.

Ostatní typy prostor

Požadavky na větrání prostor stravovacích zařízení byly stejně jako požadavky na všechny parametry vnitřního prostředí zrušeny vyhláškou č. 602/2006 Sb. a v současně době je možné vycházet pouze z dávek vzduchu na osobu pro pracoviště s přístupem veřejnosti podle nařízení vlády č. 361/2007 Sb. (viz výše).

Požadavky na větrání školských zařízení, prostor saun a bazénů viz souhrnná tab. 6.

Typ prostředí	Předpis	Množství přiváděného vzduchu
Pracovní prostředí	nařízení vlády č. 361/2007 Sb.	50/70/90 m3h-1 na zaměstnance
Stravování	vyhláška č. 137/2004 Sb. č. 602/2006 Sb.	min 50/60/70/100/150 m3h-1 na zaměstnance i konzumenta ruší požadavky na větrání bez náhrady
Školství	vyhláška č. 410/2005 Sb.	20 až 30 m3h-1 na žáka
Bazény, sauny	vyhláška č. 135/2004 Sb.	hala bazénu nejméně 2 h-1
Pobytové prostory	vyhláška č. 6/2003 Sb.	požadavky nejsou pouze pro hygienická zařízení u pobyt. místností (tab.7)
Bytové stavby, byty	není předpis ČSN 73 0540 ČSN 73 4301	požadavky nejsou 0,3 až 0,6 h-1

Tab. 6 Požadavky na větrání vnitřního prostředí budov v platných předpisech

Pro pobytové prostory nejsou ve vyhlášce č. 6/2003 Sb. uvedeny žádné požadavky na větrání, s výjimkou požadavků na větrání "hygienických zařízení u pobytových prostor" - tab. 7 (srovnej s obdobnou tab. 8).

Typ prostoru	Teplota vzduchu ti [°C]	Množství odváděného vzduchu
umývárny	22	30 m3.h-1 na 1 umyvadlo
sprchy	25	35 až 110 m3.h-1 na 1 sprchu
záchody	18	50 m3.h-1 na 1 mísu 25 m3.h-1 na 1 pisoár

Tab. 7 Teploty a množství odváděného vzduchu pro hygienická zařízení u pobytových místností (vyhláška č. 6/2003 Sb.)

Čisté prostory

Požadavky na větrání dané právně závaznými předpisy nenajdeme ani pro definované čisté prostory ve zdravotnictví, ani prostory průmyslové (zde se většinou vychází z technologických požadavků). Pouze ve farmacii a přípravě léčiv lze vycházet z vyhlášky č. 255/2003 Sb. Nejsou stanovena množství větracího vzduchu, ale jsou uvedeny požadavky na čistotu vzduchu pro prostory, kde se připravují sterilní léčivé přípravky. Většina činností probíhá v prostředí třídy čistoty A (viz tab. 9), nebo v boxech o třídě čistoty A, stojících v prostředí o třídě čistoty C. Hygienické smyčky na vstupu do čistých prostor A až C musí splňovat třídu čistoty D.

Zařízení	Výsledná teplota [°C]	Výměna vzduchu
šatny	20	20 m3.h-1 na 1 šatní místo
umývárny	22	30 m3.h-1 na 1 umyvadlo
sprchy	25	150 až 200 m3.h-1 na 1 sprchu
záchody	18	50 m3.h-1 na 1 kabinu, 25 m3.h-1 na 1 pisoár

Tab. 8 Výsledné teploty a výměna vzduchu v sanitárních zařízeních (NV č. 361/2007 Sb.)

Třída čistoty	Maximálně přípustný počet částic/m3 vzduchu
	za klidu		za provozu
	≤ 0,5 μm	≥ 0,5 μm	≤ 0,5 μm	≥ 0,5 μm
A	3 500	0	3 500	0
B	3 500	0	350 000	2 000
C	350 000	2 000	3 500 000	20 000
D	3 500 000	20 000	nedefinován	nedefinován

Tab. 9 Klasifikace prostředí pro jednotlivé třídy čistoty podle počtu částic pevného aerosolu v ovzduší

ZÁVĚR

Z uvedeného přehledu vyplývá, že požadavky na jednotlivé faktory vnitřního prostředí budov, především na mikroklima a současně i na větrání nejsou jednotné i pro stejné typy prostředí a pro značnou část prostor zcela chybí. Způsobuje to problémy nejen projektantům, ale i pracovníkům orgánů ochrany veřejného zdraví a provozovatelům a uživatelům budov. Nejednotnost i chybějící požadavky na základní parametry vnitřního prostředí budov mohou být i problémem při hodnocení energetické náročnosti budov.

Použité zdroje:

[1] Mathauserová, Z. Novelizace hygienické legislativy - nařízení vlády č. 361/2007 Sb. Vytápění, větrání, instalace, 2008, roč. 17, č. 2, s. 87 - 89