Efektivní a funkční větrání bytových domů

Článek je výběr zajímavostí z přednášky Ing. Cifrince na semináři Komplexní řešení problémů s větráním a vytápěním po zateplení bytových domů, který pořádala Společnost pro techniku prostředí v červnu 2010 v Praze.

V rámci rekonstrukce bytových domů dochází ve všech případech k zateplení objektů a výměně oken, které měly historicky poměrně značnou průvzdušnost a dochází k výměně za okna těsná. Tím vzniká problémový cyklus větrání. Při snižování energetické náročnosti budov dochází k výraznému snížení výměny vzduchu, ke zhoršování interního mikroklimatu a vznikají procesy poškozující samotnou stavbu. Pokud začneme prostory řádně větrat a nepoužíváme-li rekuperaci, povede to opět ke zvýšení spotřeby energií. Tyto procesy stojí proti sobě, ale moderními metodami lze dosáhnout uspokojivého kompromisu. Jak řekl prof. Jokl, jsou zde limity výměny vzduchu z hlediska pobytu lidí, které vyžadují větrání v určitém množství.

Když se přistoupí k rekonstrukci objektu, není problém se zateplením, ale téměř vždy je problém s rekonstrukcí větrání. Problém spočívá v tom, že v objektu jsou stávající stoupací potrubí pro dopravu vzduchu a obvykle se zjistí, že z hlediska tlakových ztrát a možností úpravy na současné požadavky, jsou potrubí poddimenzována. Podle našich zkušeností je dobrým výsledkem, když se podaří se stávajícími stoupačkami dosáhnout průtoku cca 150 až 200m³/hod, samozřejmě po instalaci přívodních prvků vzduchu.

CO₂ je jeden z neviditelných kvalitativních faktorů, který ale velmi dobře popisuje jednu ze složek interního mikroklimatu. Lidé produkují v závislosti na fyzické a duševní aktivitě až 17 litrů CO₂ za hodinu. Maximální doporučená koncentrace je 1000 ppm.

Při rekonstrukcích je nutné se zabývat množstvím přiváděného vzduchu, množstvím CO₂ a relativní vlhkostí. Z hlediska volby řídícího parametru větrání existují různé metodiky. Větrání lze řídit podle vlhkosti, podle CO₂, podle nějakého časového režimu nebo podle přítomnosti osob. V jednotlivých metodikách vycházejí různé hodnoty energetické náročnosti a doby provozu. Důležitým faktorem, podle kterého se řídí regulace větracích systémů, je relativní vlhkost, která se vyskytuje například v kuchyních a koupelnách, ale i ložnicích atd. V našich systémech používáme kombinované řízení dle CO₂ a relativní vlhkosti.

Obecně lze větrací systémy rozdělit na samočinné a nucené. Když budeme vycházet například ze statistik prodeje ventilátorů, tak s hrůzou zjistíme, že cca 70 % rekonstrukcí v bytových domech se provádí ve standardu samočinného větrání. Většinou se jedná o systémy šachtového větrání, které využívají k zesílení účinku větrací hlavice. Jedná se zejména o CAGI hlavice a rotační hlavice. Rotační hlavice se k nám importují zejména z USA, kde se v přímořských a větrných oblastech používají na průmyslových objektech k odvětrání dvouplášťových střech. V našich podmínkách lze tyto rotační hlavice nalézt na střechách většiny rekonstruovaných panelových domů. Prováděli jsme řadu měření různých typů hlavic, které se vyskytují na českém trhu. Prováděli jsme také měření funkčnosti stoupaček, včetně měření výkonů samočinného větracího systému v konkrétním domě. Výsledky jsou následující: větrací hlavice nemůže ve stávajícím ventilačním systému rekonstruovaného domu s vyměněnými okny uspokojivě fungovat. Motorizované hlavice jsme nechali změřit ve zkušebním ústavu. Vycházejí z hlediska výkonových parametrů o trochu lépe, ale praktický výsledek je přibližně stejný. Maximální dosažitelné tlaky jsou kolem 2 - 3 Pa, což je pro praktické využití ve stoupacím potrubí bytových domů naprosto nevyhovující. Vezmeme-li v úvahu výkonovou charakteristiku hlavice při rychlosti větru 20km/hod a porovnáme ji s požadovanou polohou pracovního bodu na systémové charakteristice stoupacího potrubí 13-ti podlažního objektu, tzn. potřebný průtok kolem 1600m3/hod. a tlak kolem 150 a více Pa, je vidět, že takového výkonu nelze nikdy dosáhnout. Kromě toho ani větru s rychlostí 20km/h nebude dle větrné mapy ČR mnohá lokalita dosahovat.

Závěrem - pro zajištění funkce větrání v rekonstruovaných bytových domech nelze využít princip samočinného větrání. Samočinné systémy se chovají nepředvídatelně z hlediska povětrnostních podmínek a výkony jsou v některých obdobích mizivé nebo dokonce opačné. Proti tomu můžeme postavit pouze řešení nuceným větráním. Jedním z vhodných řešení je systém řízený skutečnou potřebou (DCV). V těchto systémech je ventilátor vybaven vnitřní elektronikou a EC motory s vysokou účinností, které používají režim regulace otáček na konstantní tlak. Jakmile jsou na stoupačce spouštěny individuální ventilátory nebo jakmile jsou otevírány talířové ventily dle signálů z čidel, např. CO₂ nebo relativní vlhkost, klesne podtlak ve stoupacím potrubí. Ventilátor je vybaven senzorem tlaku a při snížení podtlaku zvedne otáčky a navýší výkon. Tento systém není žádnou novinkou, v Evropě je využíván již několik desetiletí. Je však výborně funkční a vzhledem k tomu, že vyšší výkon je realizován pouze v době, kdy jej opravdu potřebujeme, dochází k potřebnému, ale řízenému větrání s efektem energetických úspor.