Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Vnitřní prostředí budov a tepelná pohoda člověka

Pojednání o parametrech vnitřního prostředí, tepelné pohodě a základních způsobech větrání budov je výběrem z publikace Klimatizace a větrání, kterou vydalo nakladatelství ERA.

Vzhledem k době, kterou člověk stráví v interiérech budov, má vnitřní prostředí v budovách významný vliv na lidské zdraví. S kvalitou prostředí v budovách je spojován výskyt alergií a jiných obtíží dýchacích cest. Je známo, že pokud se v budovách nevyskytuje vlhkost a je dostatečně větráno, tzn. je zajištěn přívod dostatečného množství čerstvého vzduchu, je riziko vzniku problémů spojených s kvalitou prostředí nízké. Nejvýznamnější nemoci, které se vztahují k vnitřnímu prostředí, jsou alergie. To také ve vztahu k tzv. západnímu životnímu stylu a dobrým ekonomickým podmínkám. Předpokládá se závislost mezi přecitlivělostí a vlhkostí v budovách, stejně jako s výskytem tabákového kouře a chlupatých zvířat v interiéru.

Vnitřní prostředí v budovách vytváří mnoho složek. Mezi zásadní patří tepelně vlhkostní, odérová, aerosolová, mikrobiální a akustická složka. Zásadní vliv na člověka mají tepelně vlhkostní parametry obytné místnosti. Z hlediska dopadu na lidské zdraví se zdá, že nejdůležitějším faktorem je kvalita vzduchu. Většinu těchto složek prostředí ovlivňujeme větráním.

Obsah odérových látek, aerosolu určuje kvalitu vzduchu. Obsahuje jednak subjektivní hodnocení (pachy), jednak objektivní hodnocení z hygienického hlediska (obsah škodlivých plynů, které nemusí být lidským čichem detekovány). Ve většině případů je kvalita vzduchu ve venkovním prostředí lepší než v uzavřených prostorech budov. Mezi látky toxické je dnes řazen i tabákový kouř. Člověk sám produkuje teplo, vodní páru i další látky, zejména CO2, odérové látky a pevný aerosol následkem neustálého obnovování pokožky. Škodlivinou v bytech je však nejenom vydechovaný vzduch, ale také formaldehyd z nábytku, radon a radioaktivita ze zdiva a vlhkost v koupelně či jinde při sušení prádla. Jako měřítko kvality vzduchu se nejčastěji používá koncentrace CO2, v obytném prostředí, kde vlivem lidské činnosti (vaření, koupání) vzniká vlhkost, je výstižnějším parametrem relativní vlhkost vzduchu.

Interiéry respektive části interiérů, které jsou špatně větrané, jsou častěji příčinou kontaminace prostředí plísněmi. Plísně rostou v místech s vyšší vlhkostí (kolem 70 %), samozřejmě přednostně na vlhkém podkladu. Pak jim většinou nevadí ani suchý vzduch. Velmi častým místem nálezu plísní jsou obložené zdi, stropy opatřené podhledy, pod tapetami a přilepenými koberci. Obsah vodní páry v interiéru je určován jednak stavem vodních par v exteriéru, jednak jejich zdroje uvnitř budovy 1). Zdrojem vodní páry v interiéru je zejména člověk a jeho aktivity (sprchování, vaření, sušení prádla), také květiny a člověk sám.

1) Plíseň na stěnách je důsledkem kombinace vysoké vzdušné vlhkosti a nízké povrchové teploty stěn.

Plísně představují poměrně značné riziko vzhledem k tomu, že nejčastěji se vyskytující plísně také nejvíce alergizují. Kromě alergií mohou plísně vyvolávat nepříjemné pocity jako je dráždění dýchacích cest, obtíže podobné syndromu nemoci z budov, ale také těžká onemocnění dýchacích cest (nespecifické zápaly plic) nebo se mohou podílet na vzniku některých nádorových onemocněních.

Kromě kvality vzduchu jsou z hlediska působení na člověka nejvýznamnější tepelně-vlhkostní podmínky prostředí. Ty určují tepelnou pohodu člověka.

Zdrojem tepla nebo chladu pro interiér budovy jsou zejména venkovní klimatické podmínky, které se přenáší dovnitř obvodovým pláštěm budovy. Z celého obvodového pláště mají největší význam okna, v zimě jimi nejvíc tepla uniká, v létě naopak vniká do budovy.

Snaha o minimalizaci spotřeby energie na vytápění vede nutně ke stavbě budov s velmi kvalitním obvodovým pláštěm z hlediska tepelné izolace i těsnosti. Utěsněním vnitřního prostoru však přestává být funkčním přirozené větrání.


Vnitřní prostředí v budovách, faktory, které se podílí na tvorbě interního mikroklimatu

Tepelná pohoda

Člověk na základě svých biologických pochodů neustále produkuje teplo, které odevzdává do svého okolí. Stav, kdy prostředí odebírá tělu tolik tepla, kolik právě produkuje, označujeme jako tepelná rovnováha. Teplo, které člověk vydává do okolí, závisí na teplotním spádu, tj. na rozdílu teplot mezi povrchem těla a teplotou okolí. Teplo vzniká v tělesném jádru, zejména v játrech. Toto teplo se rozvádí po celém těle z velké části prouděním krve (podobně jako topná voda od kotle rozvádí teplo potrubím do celé budovy). V případě, že prostředí je příliš chladné a odebírá tělu více tepla, než produkuje, nastává podchlazení. Organismus se tomu brání fyzikální termoregulací, tzn. omezí průtok krve do periferních částí těla (končetiny, nos, uši), které tak pomocí snížení své povrchové teploty sníží výdej tepla do okolí. Pokud to nestačí, může se aktivovat chemická termoregulace, tj. přímá výroba tepla. Takovým procesem je i svalový třes. Svalová práce má však malou účinnost, tzn. že svalový výkon se z velké části mění na teplo. Povrchová teplota kůže je tak výsledkem neustálé interakce mezi člověkem a okolím, kterému se tak snaží přizpůsobit. Rovnice tepelné rovnováhy vyjadřuje tepelné toky ve wattech a má tvar:

M - W = C + R + Eres + Cres

Na levé straně je teplo člověkem produkované, na pravé straně teplo vydávané do prostředí. Pokud je rovnice splněna, je člověk ve stavu tepelné rovnováhy. M představuje energetický výdej, W vyjadřuje mechanickou práci. Jelikož má svalový výkon velmi malou účinnost, lze tuto složku zpravidla zanedbat. Energetický výdej se skládá z metabolického tepla, které vzniká při základních biologických pochodech a má pro dospělého člověka hodnotu 58 W/m2. Dospělý člověk má plochu přibližně 1,8 m2. Fyzická aktivita je provázena zvýšením energetického výdeje. Vybrané údaje naleznete v tabulce.

Činnost Měrný energetický výdej
q (W/m2)
Spánek 41
Sezení v klidu 58
Kancelářské práce 58 - 70
Chůze po rovině 3,2 km/h 116
Chůze po rovině 6,4 km/h 221
Squash 320 - 430
Ruční hoblování 350
Vaření 83 - 116
Ruční praní a žehlení 116 - 210

Tabulka: Měrný energetický výdej na m2 tělesné plochy podle fyzické činnosti

Energetický výdej jedné osoby tak vypočítáme jako součin měrného energetického výdeje a tělesné plochy. Dospělý člověk má plochu těla přibližně 1,8 m2.

Na pravé straně je tepelný výkon, který člověk předává do okolí. C představuje tepelný tok konvekcí, tedy prouděním. Výdej tepla prouděním roste s rychlostí proudícího vzduchu. Při vyšších teplotách vzduchu, kdy klesá teplotní spád mezi povrchem těla a okolím, člověka vítr příjemně ochladí, kdežto za bezvětří pociťuje horko.

Na obr. 1 je znázorněn člověk s rozložením tělesné teploty za nízké (vlevo) a vysoké (vpravo) okolní teploty prostředí. Z rozdílu je dobře vidět, že při chladném okolí člověk udržuje konstantní teplotu jádra a končetiny jsou chladnější, kdežto v teplém počasí je teplo rozděleno rovnoměrně po celém těle.


Obr. 1 - Rozložení povrchové teploty člověka
v teplém a chladném prostředí (Clovek izotermy)

R označuje výdej tepla sáláním (radiací). Všechny pevné povrchy, které mají teplotu vyšší než absolutní nula, vydávají teplo sáláním. Sálavý tok prochází vakuem i vzduchem beze změn. Na teplo se mění až při dopadu na pevný povrch. Tak člověka zahřívá sluneční záření, i když je okolní vzduch chladný. Naopak v zimě, kdy při nízké teplotě vnějšího vzduchu je vnitřní povrchová teplota prosklených ploch výrazně nižší než teplota vzduchu v místnosti, je tento jev negativně vnímán člověkem jako tzv."chladné sálání". Tepelná bilance mezi dvěma pevnými povrchy, které si předávají teplo sáláním, závisí tedy na rozdílu jejich povrchových teplot. Pro člověka to znamená rozdíl mezi teplotou kůže, resp. oděvu a teplotou okolních stěn. Vliv teploty vzduchu a okolních stěn se pro současné hodnocení výdeje tepla konvekcí a sáláním sdružuje do jedné veličiny zvané operativní teplota.

E značí výdej tepla difuzí vodní páry pokožkou a odpařováním potu. Člověk odevzdává do prostředí trvale určité množství vodní páry. Za optimálních podmínek vodní páru pohltí okolní vzduch a pokožka zůstává suchá. Tento jen nazýváme difuzí vodní páry pokožkou. Pokud je prostředí velmi teplé, teplotní spád mezi povrchem těla a okolím se zmenšuje, ochlazuje se člověk pocením. To znamená, že odvádí do okolí.

Členy Eres + Cres vyjadřují výdej tepla dýcháním, v tepelné bilanci tvoří malý podíl. Eres vyjadřuje výdej tepla odpařováním vody v plicích, Cres představuje teplo odevzdané ohříváním vdechovaného vzduchu. Výdej tepla roste s nízkou teplotou a vlhkostí vzduchu a také s celkovou produkcí tepla. Výroba energie probíhá za spotřeby kyslíku, který je získáván ze vzduchu dýcháním.

Tepelná pohoda označuje takový stav prostředí, ve kterém je splněna podmínka tepelné rovnováhy mezi organismem člověka a okolím a význam má i způsob a rovnoměrnost, s jakou člověk do okolí teplo vydává. V případě nedodržení optimálních podmínek je člověk před nadměrným teplem chráněn pocením, ale před nadměrným chladem chráněn není. Tepelná rovnováha však není jedinou podmínkou. Pro člověka je důležitá tzv. radiační pohoda, tj. aby teplo z okolí přijímal radiací (podobně jako od Slunce) a vyrobené teplo vydával konvekcí (prouděním), tj. ochlazováním okolním vzduchem, tomu odpovídá oblíbené posezení u krbu. Pro tepelnou pohodu místnosti to znamená, že množství tepla, které člověk vydá do okolí konvekcí, má být minimálně stejné, pokud možno větší, než teplo předané do okolí sáláním. Z této podmínky plyne maximální přípustný rozdíl mezi teplotou vzduchu a stěn (o kolik mohou být obvodové stěny a otvorové výplně chladnější než vzduch v místnosti). Kromě tepelné rovnováhy a splnění radiační pohody je lidský organismus ještě citlivý na rovnoměrný odvod tepla do okolí a to jednak v prostoru, jednak v čase. V prostoru to znamená, že ochlazování nohou se nemá příliš lišit od ochlazování hlavy a proudění vzduchu by mělo být rovnoměrné, jinak vzniká průvan 2).

2) Lidský termoregulační systém se velmi obtížně vyrovnává s teplotně nestejnorodým prostorem (studená okna naproti teplým vnitřním stěnám).

Optimální teplota vnitřního vzduchu je pro oblečeného člověka 21,5 ± 2 °C v zimním období. Teplota okolních ploch, tedy stěn, stropu, oken apod. nemá být nižší než o 2 °C. V letním období se tato hodnota pohybuje 26 ± 2 °C, je závislá zejména na teplotě ve venkovním prostředí, neboť člověk vnímá teplotu relativně. Pokud je v budově o 4-6 °C chladněji než ve venkovním prostředí, je to optimální z hlediska pocitu příjemného prostředí a zároveň tento rozdíl není rizikový z hlediska nemoci z nachlazení, která je příznačná pro "překlimatizované" budovy. Rychlost proudění vzduchu by neměla překročit 0,1 m/s.


Větrání obytných místností a budov

Rozdělení větracích systémů a základní pojmy

Podle toho, zda hnací silou pro pohyb vzduchu pro větrání jsou síly přírodní (vztlakové), popsané fyzikálním zákonem, nebo ventilátor, který je poháněn motorem, rozdělujeme větrání na přirozené a nucené. Základním výkonovým parametrem vzduchotechnického zařízení je vzduchový výkon (též objemové množství nebo objemový průtok vzduchu) v jednotkách m3/h, nebo m3/s. Nejčastějším parametrem větrání místnosti je výměna vzduchu, která určuje, kolikrát za hodinu se vzduch v místnosti nahradí (vymění) čerstvým vzduchem. Minimální hodnota (je vyžadována hygienickými předpisy a platí i pro bytové jednotky) je 0,5 (tj. v místnosti se plně vymění vzduch za 2 hodiny) a ve stavbách občanské vybavenosti, kde se shromažďuje větší počet osob, může nucené větrání dosáhnout 5-ti až 10-ti násobné výměny vzduchu.

Přirozené větrání
Přirozené větrání funguje na základě stejných fyzikálních zákonů, které způsobují pohyb vzduchu v atmosféře - vítr. Jejich znalost umožňovala zejména našim předkům navrhovat složité větrací soustavy, které byly využívány dokonce jako teplovzdušné vytápění. Různé průduchy a větrací šachty takového systému můžeme dodnes vidět na některých našich hradech. Přirozený pohyb vzduchu vzniká v důsledku působení gravitačních (vztlakových sil), vyvozených rozdílem hustot vzduchu venkovního a vnitřního a tlakovými rozdíly, vznikajícími při obtékání budovy větrem. Působením vztlakových sil vzniká v horní části budovy přetlak, v dolní podtlak (vůči atmosférickému tlaku). Vzhledem k tomu, že hustota vzduchu závisí na jeho teplotě, a ta se ve venkovním prostředí během roku významně mění, mění se i průtok větracího vzduchu. Nejúčinnější je takový systém v zimě, kdy je velký rozdíl teplot mezi vnějším a vnitřním prostředím. Typickým prvkem přirozeného větrání v obytných budovách jsou větrací šachty a světlíky. Nejběžnější využití přirozeného větrání je infiltrace okenními spárami. Tlakový rozdíl vznikající v důsledku rozdílné hustoty je definován vztahem:

Tlak vyvozený větrem vyjádříme jako dynamický tlak vzduchu:

A představuje aerodynamický součinitel větru. Na návětrné straně, kde vzniká přetlak, má průměrnou hodnotu 0,8, na závětrné straně, kde vzniká podtlak, má průměrnou hodnotu -0,3. Vliv rozdílu teplot a větru se může sčítat, nebo také působit protichůdně. Tlaková diference mezi vnějším a vnitřním prostředím při venkovní teplotě -10 °C a vnitřní teplotě 20 °C a výšce okna 2 m činí cca 3 Pa. Účinek větru při rychlosti 4 m/s představuje tlak cca 7 Pa.

Ukazatelem prostupu vzduchu a dveří je součinitel spárové průvzdušnosti, který vyjadřuje objemový tok vzduchu v m3 za 1 sekundu, proudící 1 m délky otevíravých spár oken a dveří, při tlakovém rozdílu mezi oběma stranami konstrukce 1 Pa. Má rozměr [m3/sPa0,67]. Průtok vzduchu infiltrací spárami, jejichž průvzdušnost je definována součinitelem spárové průvzdušnosti i, se vypočítá:

Součinitel spárové průvzdušnosti dnes vyráběných oken má hodnotu od 0,02 do 0,8 m3/sPa0,67. Okno 2x2 m se dvěma otvíravými křídly má délku spár 10 m. Při venkovní teplotě -10 °C a vnitřní teplotě 20 °C proudí za bezvětří infiltrací 6 m3/h. Tento průtok vzduchu je z hygienického hlediska nevyhovující.

Požadavky na nízkou energetickou náročnost budov v sobě zahrnují i požadavek na vzduchotěsnost budovy. Dnešní požadované parametry těsnosti domu představují výměnu vzduchu n = 0,6 - 0,9 (1/h) při Δp = 50 Pa. Zjišťují se tzv. Blower door testem dle ČSN EN 13829 a posouvají těsnost do dříve nepředstavitelných hodnot, při požadavku prakticky nulové infiltrace oken a hermetizace všech spár.

Při současném provedení oken se dá říci, že součinitel spárové průvzdušnosti dřevěných a 3) plastových oken a dveří je až na výjimky nízký a dává malou záruku, že umožní přivést do bytových prostorů obývaných lidmi, za běžných klimatických podmínek, hygienicky nezbytné množství vzduchu.

3) Moderní okna jsou natolik těsná, že bez dalších opatření neumožňují přirozené větrání budovy.

Nucené větrání

Nucené větrání využívá k dopravě vzduchu ventilátor. Stěžejní výhodou těchto systémů je právě nezávislost na klimatických podmínkách, přesné nastavení průtoku vzduchu a také možnost vzduch filtrovat, ohřívat nebo chladit a dopravovat na libovolné místo. Vzduch se dopravuje potrubím a do prostoru přivádí přes koncové elementy, které mohou být různé konstrukce a mohou v místnosti navozovat různé obrazy proudění vzduchu. Odvod vzduchu je řešen obdobně, vzduch se v místnosti sbírá pomocí koncových elementů pro odvod vzduchu, které jsou potrubím spojeny s ventilátorem, který odpadní vzduch odvádí mimo budovu. Zjednodušená varianta tohoto systému je podtlakové nucené větrání. Základním prvkem je ventilátor, který zajišťuje odvod vzduchu. V prostoru vzniká podtlak, množství vzduchu odebrané z místnosti tímto ventilátorem musí být nahrazeno vzduchem z okolních prostorů, který se přisaje netěsnostmi, příp. přes elementy k tomu vhodnými, jako jsou stěnové nebo dveřní mřížky.

Podle toho, zda vzduchotechnické zařízení obsluhuje více místností (např. všechny koupelny v bytovém domě), nebo pouze jednu místnost, rozdělujeme soustavy na centrální a lokální.

Základní funkcí teplovzdušného vytápění je vytápění prostoru teplým vzduchem. Do místnosti se přivádí vzduch ohřátý na vyšší teplotu než je vzduch v místnosti, který ve vytápěném prostoru předá toto teplo prouděním. Tento vzduch může v budově pouze cirkulovat, takový systém pak neslouží pro větrání. Součástí systému teplovzdušného vytápění může být i systém větrání, kdy se do oběhového (cirkulačního) vzduchu přidává podíl čerstvého vzduchu.

Hybridní větrání

Hybridní větrání představuje systém, ve kterém je kombinován účinek přirozených (vztlakových) sil se silou mechanickou (nucené větrání). Cílem této koncepce je systém, který poskytuje komfortní vnitřní prostředí s minimální spotřebou elektrické energie. Základní filozofií hybridního větrání je udržet uspokojivé vnitřní prostředí střídáním a kombinací obou režimů (přirozeného a nuceného) tak, aby to nebylo na úkor spotřeby energie. To znamená použít přesně definované množství vzduchu v letním a zimním období, použití elektrické energie pouze pokud je to nezbytné a elektrickou energii dodávat pokud možno z obnovitelných zdrojů. Nezbytnou součástí je tedy řídicí systém, který na základě aktuálních hodnot směrodatných veličin nastavuje provozní režim systému. Z hlediska kvality obytného prostředí je podstatnou veličinou koncentrace CO2. Rozšíření systémů s dávkováním vzduchu podle koncentrace CO2 zatím brání vysoká cena čidel.


Systémy pro větrání obytných místností a budov

V celé historii středoevropských obytných staveb bylo zajištěno jejich vytápění a větrání výhradně lokálními zdroji (pece, krby, kamna) umístěnými v jednotlivých místnostech. Tyto topné zdroje spolu s netěsnými okny vytvářely po dlouhá staletí v budovách plně funkční systém vytápění a větrání, kdy intenzita výměny vzduchu byla závislá na provozu topného zdroje.

I v době odstávky pak zajišťoval trvalý aerační odtah v teplých vnitřních komínech dostatečnou intenzitu podtlakového větrání. Místnosti sociálních zařízení se větraly okny do fasády, nebo do velkorozměrných vnitřních světlíků činžovních domů. Tyto systémy, provozované nárazově, fungovaly bezpečně, s výjimkou několika extrémních letních dnů, kdy docházelo ke zpětným tahům.

V současné době dosahuje vzduchotěsnost nově budovaných staveb takových parametrů, že přirozené větrání infiltrací již není funkční. Navíc je tu otázka spotřeby energie, neboť čerstvý vzduch je nutno v zimě ohřívat. Proto se dnes dostává do popředí větrání nucené, často se zpětným získáváním tepla. Výhodou nuceného větrání je možnost automatické regulace výkonu, tzn. automatické udržování potřebného průtoku vzduchu bez lidského zásahu. V obytných místnostech je nejvýstižnějším ukazatelem relativní vlhkost vzduchu.

Systémy s nucenou výměnou vzduchu můžeme dělit jednak podle toho, kolik bytů, resp. místností větrají, a to na lokální a centrální, tj. s ventilátorem či větrací jednotkou pro každý byt, nebo pro několik bytů najednou. Dále je možné dělení podle přívodu vzduchu na tzv. podtlakové (s přívodem vzduchu podtlakem způsobeným nuceným odvodem vzduchu) a systémy rovnotlaké (s nuceným přívodem i odvodem vzduchu). Název rovnotlaký není zcela výstižný, neboť i tento systém musí udržovat mírný podtlak v bytovém jádru a kuchyni i v bytě jako celku, aby bylo zabráněno přenosu škodlivin mezi místnostmi i byty.

Všeobecné podmínky pro větrání bytových domů

Systémů pro větrání obytných místností existuje mnoho, vzájemně se liší jak investiční tak provozní náročností a samozřejmě kvalitou vnitřního prostředí. Lze však formulovat několik všeobecných požadavků, které by měly být dodrženy. Tato pravidla vytváří určitý rámec, jednotlivé body však není vhodné pojímat dogmaticky:

  • Větrání musí splňovat hygienický předpis platný v ČR
  • Větrací zařízení musí zajistit přívod dostatečného množství čerstvého vzduchu do prostoru bytu a v souladu s odvodem vzduchu musí zajistit hygienicky nezávadný stav vzduchu v prostorách bytu
  • Sání čerstvého vzduchu musí být provedeno ze zdravotně nezávadného venkovního prostředí, pokud možno ze stinné strany
  • Přívod čerstvého vzduchu je nutné situovat do obytných místností a odtud vzduch proudí k odvodním prvkům umístěným v koupelně, WC, kuchyni. Z tohoto důvodu musí být hygienické místnosti v mírném podtlaku oproti obytným místnostem.
  • U centrálních zařízení je vhodná regulovatelnost vzduchového výkonu 0/50/100 %
  • Automatická regulace (optimálně vlhkost, kvalita vzduchu nebo alespoň časový program)
  • Přívod vzduchu nesmí způsobovat uživatelům pocit průvanu a pronikání prachu a hluku z vnějšího prostředí
  • Výfuk odpadního vzduchu musí být proveden tak, aby neobtěžoval okolí, nejlépe nad střechu budovy. Pokud je výfuk na fasádě, nesmí být tento otvor umístěn pod okny bytů nebo v jejich bezprostřední blízkosti.
  • Nasávací a výfukové otvory musí být opatřeny koncovými prvky, které zabrání vnikání deště, ptáků, hmyzu apod. do potrubí
  • Větrací zařízení nesmí být nadměrným zdrojem hluku
  • Koncové prvky v interiéru (ventilátory, vyústky) musí být snadno čistitelné a pokud možno by mělo být čistitelné i potrubí, snadná údržba
  • Nedoporučuje se napojení odsávacího řízení z kuchyně na zařízení pro odvětrání WC (je v rozporu se současnými hygienickými předpisy v ČR)

Stanovení množství větracího vzduchu

Stanovení optimálního množství větracího vzduchu je otázka poměrně komplikovaná a diskutovaná. Primárním kritériem je zajištění požadovaných hygienických parametrů. Historicky uznávanou hodnotou je tzv. Pettenkoferovo kriterium, které stanoví optimální hodnotu 0,1 % CO2 (tj. 1,0 l/m3 = 1000 ppm = 1800 mg/m3) ve vnitřním ovzduší jako indikátoru znečištění vzduchu lidskými odéry. Při běžné produkci 16 až 20 l CO2/h/os a venkovní koncentraci 0,03 % CO2 (tj. 0,3 l/m3 = 300 ppm = 540 mg/m3) vychází nutné množství čerstvého vzduchu na osobu 23 až 28 m3/h.

Pro částečně adaptované osoby v obytných budovách však lze uvažovat zcela akceptovatelné snížení kvality vzduchu až na hodnotu 0,15 % CO2 (tj. 1500 ppm = 1,5 l/m3). Potom vychází nutné množství čerstvého vzduchu 13 až 16 m3/h. Tato hodnota však již nezajišťuje pro běžnou 4-člennou rodinu požadované množství vzduchu nutné pro odvětrání sociálních zařízení podle DIN 1946-2 (WC = 40 m3/h; koupelna = 60 m3/h; kuchyň = 60 m3/h) ani z hlediska českých hygienických předpisů (WC = 50 m3/h; koupelna = 150 m3/h; kuchyň = 150 m3/h) a je nutno řešit problematické lokální zvýšení výkonů těchto odsávání při jejich využívání.

Současná ČSN 73 0540-2:2002 požaduje:
N = 0,5 h-1 obytné místnosti budov,
N = 0,35 h-1 občanské budovy a ostatní místnosti obytných budov,
N = 0,25 h-1 budovy ostatní.

Podle využití jednotlivých místností v bytě jsou doporučené hodnoty:
N = 0,5 obytné, pobytové místnosti
N = 4-6 koupelna, WC
N = 0,5-5 kuchyně

Požadované hodnoty intenzity výměny vzduchu N byly, jak se komentuje v ČSN 73 0540, ovlivněny požadavky ES na nízkou spotřebu energie na vytápění a pravděpodobně nevystihují všechny hygienické požadavky, které jsou považovány za prioritní.

V případě dvoupokojového bytu a tří obyvatel prokazuje se spotřeba čerstvého vzduchu na 1 osobu 26,7 m3/h což činí 80 m3/h a pro objem místností bytu VO = 53 m3, je intenzita výměny vzduchu 1,5/h.I bez pobytu lidí je v jistých případech místnosti větrat a to s ohledem na radioaktivitu stěn, což vyžaduje pro uvedený příklad průtok 60 m3/h. To je pro daný příklad intenzita výměny vzduchu 1,1/h. Z hlediska nepřekročení přípustné denní koncentrace formaldehydu je třeba zabezpečit přívod vzduchu o objemovém toku 35 m3/h, což představuje výměnu vzduchu 0,66/h. Z předcházejících úvah je zřejmé, že budeme-li velmi skromní, měla by být intenzita výměny vzduchu v obytných prostorech alespoň 1,0/h.

Uveďme příklad tzv. normového bytu o celkovém objemu 200 m3, který má 4 okna, každé o ploše 3 m2, celková plocha oken 12 m2. Předpokládejme, že všechna okna jsou na návětrné straně a infiltrací způsobují tepelnou ztrátu větráním. Otázka zní, jaký musí být součinitel spárové průvzdušnosti, aby byla zajištěna intenzita výměny vzduchu n = 0,5 /h. Objem prostoru k větrání je tedy 120 m3, což při výměně vzduchu 0,5 znamená průtok 60 m3/h. Dosazením za Σ L = 48 m musí mít součinitel spárové průvzdušnosti hodnotu 0,62*10-4 m3.s-1.Pa-0,67.

Měřením ve stávajících obytných budovách vybavených novými okny uvádějí hodnotu výměny vzduchu N = 0,15-0,2. Nedostatečné větrání má za následek zvýšenou relativní vlhkost se všemi důsledky. Opačná je situace v zimním období v bytech, kde zatím stále není možná regulace vytápění uživatelem bytu a dochází k přetápění. V tomto případě naopak relativní vlhkost v interiéru klesá i pod hodnotu 20 %. Tato hodnota vytváří již fyziologicky zcela nevhodné prostředí pro lidský organismus a výsledkem je opět zvýšená nemocnost (díky vysychání sliznic jsou ohroženy horní cesty dýchací).

V poslední době se staly závažným problémem škodliviny unikající ze stavebních materiálů, vybavení bytů a podloží stavby (radon, formaldehyd, benzol, styren) a nadměrný výskyt škodlivin a hluku ve venkovním prostředí v centrech velkých měst. Lokálně dochází ke zhoršení kvality vnějšího vzduchu vyústěním odvodu spalin plynových spotřebičů na fasádu (turbokotle). Tam, kde nelze snížit jejich koncentrace primárním opatřením, tj. zabráněním nebo omezením jejich vzniku, je jediným opatřením aplikace větracích zařízení s trvalou a zvýšenou výměnou vzduchu při vyšší kvalitě filtrace venkovního vzduchu.

Hygienické předpisy stanovují dávku vzduchu na zařizovací předmět, které uvádí tabulka:

Zařizovací předmět Průtok vzduchu (m3/h)
záchodová mísa 50 m3/h
pisoár 30 m3/h
umyvadlo 25 m3/h
vana, sprcha 150 m3/h

Tabulka: Stanovení průtoku vzduchu podle zařizovacích předmětů

Tyto údaje jsou obsaženy ve vládním nařízení, které sice nezahrnuje bytové domy, jsou však všeobecně přijímány pro všechny typy budov. Vyskytuje-li se v jedné místnosti více zařizovacích předmětů, pro výpočet průtoku vzduchu lze uvažovat se současností, s jakou jsou používány.

Z uvedeného přehledu je zřejmé, že návrh vzduchového výkonu závisí na množství vznikajících škodlivin v prostoru (např. kouření), fyzické aktivitě pobývajících osob, kvalitě venkovního prostředí a komfortu, jakého má být subjektivně (pachy), nebo objektivně (koncentrace CO2, vlhkost) dosaženo. Na základě společenského standardu se tyto hodnoty stále vyvíjí.

Další informace o publikaci s možností objednání:
Klimatizace a větrání

 
 
Reklama