Větrání a klimatizace malých provozoven (I)

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 t_o, která respektuje kromě teploty vzduchu t_a i teploty povrch stěn, resp. střední radiační teplotu t_r a rychlost proudění vzduchu (při w ≤ 0,2 m/s je vliv rychlosti zanedbatelný).

Požadavky na optimální operativní teplotu t_o 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].

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 t_a. To znamená, že teplota povrchu okolních stěn (vč. oken) se při dimenzování klimatizačních systémů neurčuje a rozdíl mezi t_o a t_a 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 t_o je nutno při návrhu klimatizace uvažovat s teplotou vzduchu t_a = t_o + 1(2) K (nejsou-li v místnosti velké prosklené fasádní plochy). V období letním bude teplota vzduchu naopak t_a = t_o - 1(2) K (za předpokladu, že jsou okna stíněna proti přímé sluneční radiaci).

Pro komfortní klimatizaci se zpravidla doporučuje, aby teplota vnitřního vzduchu t_a 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 (t_o = 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.

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.

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.