Větrání a vlhkost vzduchu: jaká je nejlepší vlhkost a jak jí docílit?
Během zimy
jsme se v interiérech mnozí setkávali se dvěma nepříjemnostmi:- někde býval moc suchý vzduch,
- jinde býval zřejmě moc vlhký: v koutech či na stěnách za nábytkem se zase v těch silných mrazech objevila plíseň.
Co dělat, abychom se takovým problémům vyhnuli?
Bydlíme-li v domě, který je opláštěn souvislou tlustou vrstvou izolačního materiálu bez valných tepelných mostů a je tak těsný, že škvírami v izolaci z něj neutíká teplý vzduch ven, pak nás druhý z problémů jistě netíží. Plíseň vzniká jen na studených plochách, které jsou v kontaktu s interiérovým vzduchem. Opravdu dobře postavený (pasivní) či opravený dům takové plochy nikde nemá, teploty nejstudenějších míst se od teplot vnitřních zdí liší nejvýše o pár kelvinů. Vlhkého vzduchu se pak rozhodně nemusíme bát, naopak. On je totiž příjemný jak na dýchání, tak i z hlediska tepelné pohody: neochlazujeme se tolik odparem, a pro stejnou pohodu nám proto stačí o kelvin nižší teplota okolí, než kdyby byl vzduch suchý.
V domě bez pořádné tepelně-izolační vrstvy ony dvě nepříjemnosti nemají žádné uspokojivé řešení. Aby se plíseň nikde neobjevila, musí být občas, když je venku velký mráz, vzduch nepříjemně suchý. Naší snahou pak může být, aby nebyl zbytečně suchý jindy, když zdi tak studené nejsou. O jeho vlhkost, tedy vlastně o větrání, se tehdy musíme starat. Velmi doporučuji si k takovému starání koupit elektronický vlhkoměr – my doma používáme takový, který je současně teploměrem, hodinami a budíkem, stojí asi sedm set korun (jeho údaje jsme ověřili pomocí „vlhkého teploměru“ a psychrometrické tabulky). Není-li mráz, udržujeme vlhkost vzduchu nad padesáti procenty, jen v největších mrazech jsme ji měli pod čtyřiceti procenty. Jak ji udržujeme? Regulací odtahu: buď otevřeme průduchy do komínů užívaných coby účinné odtahové větrací šachty, nebo je zavřeme. Zbylými netěsnostmi v oknech a dveřích tehdy přichází právě tolik suchého venkovního vzduchu, kolik je vhodné. Samozřejmě, jsou to jen malé netěsnosti, dokud byly velké, byl u nás nemile suchý vzduch celou zimu. K odtahům komíny je samozřejmě alternativa, použitelná i u lépe utěsněných bytů: otevírat občas dle potřeby okna; potřebu nám prozradí nos nebo vlhkoměr.
V utěsněném bytě problém příliš suchého vzduchu samovolně nastat nemůže, pokud byt není neobývaný. Je v něm totiž vždy dost zdrojů vlhkosti – tak 40 g vody dodá za hodinu každá osoba, další pak koupelna, pračka, kuchyně, rostliny (u těch to lze snadno zjistit, stačí si zaznamenat, kolik vody spotřebujeme na zalévání). Nemile suchý vzduch se objeví jen tehdy, pokud se hodně větrá, v tomto případě už vždy jen záměrně. To se skutečně stává: hlavně když se větrá mechanicky s nějakým velkorysým průtokem, např. až poloviny objemu bytu za hodinu nebo desítek metrů krychlových na osobu a hodinu.
Velkorysé větrání je v pořádku vždy, když vede ke vzrůstu komfortu. Je-li venku deset patnáct stupňů nad nulou, problém se suchým vzduchem nikdy nenastává. V mraze je to ovšem jinak: „čistý a čerstvý vzduch“ nemusí být příjemný, klesne-li jeho vlhkost pod třicet procent. Snadným opatřením je snížit tehdy tempo větrání výrazně pod hodnoty doporučované normami. To ostatně lidé běžně dělají, dle měření v mnohých pasivních domech (často asi jen dle své intuice, někteří možná i s využitím vlhkoměru).
V některých případech to ale nemusí být snadno možné. Nemyslím teď na situaci, že ani není jak větrání omezit (klapkami, regulací ventilátorů). Jde mi o případ, kdy je velké tempo větrání potřeba pro zajištění dostatečného vytápění. To občas nastává u pasivních domů, pokud jsou odkázány na teplovzdušné topení čerstvým vzduchem, který se nesmí ohřívat na víc než 50 °C. Je-li nutno dodávat oněch limitních 10 W/m2 (např. 600 W pro byt o ploše 60 m2), je na to potřeba 55 m3/h čerstvého vzduchu. Má-li venkovní vzduch absolutní vlhkost 4 g/m3 a chceme-li, aby měl po ohřátí na 22 °C relativní vlhkost alespoň 40 %, musíme dodávat další téměř 4 g/m3, čili celkem asi 0,2 kg/h. Tolik dodává pět osob, jsou li v bytě trvale přítomny. Pokud tam ale pobývá osoba jen jedna, a to jen polovinu dne, dodá v průměru jen desetinu potřebné páry a vlhkost v bytu může klesnout i pod 25 %. I takové hodnoty byly už v pasivních domech naměřeny.
Řešení jsou trojího druhu. Jedno je neodvětrávat v zimě nejvlhčí vzduch (z koupelny) rovnou pryč, ale ponechat jen odtah na záchodě a příp. v kuchyni – využít všechny nezapáchající zdroje vodní páry. To ale nestačí u kanceláří, kde se lidé nesprchují a neperou. Druhé řešení je k dispozici teprve v posledních letech, totiž použít rekuperátor, kde se i pára dostává z odvětrávaného vzduchu zpět k ohřívanému – s použitím slaných nebo mikroporézních membrán. Takové řešení má i výhodu v tom, že tepelně-vlhkostní rekuperátor není nutné chránit proti zamrzání, nikde se v něm nehromadí kondenzát či sublimát. Třetí řešení vyžaduje už komplikovanější systém: soustavu s možností změny vedení proudů vzduchu, kdy se neohřívá jen vzduch čerstvý, ale topným registrem cirkuluje i vzduch interiérový – u nás takovému řešení nic nebrání, na rozdíl např. od Švýcarska (tam se cirkulační teplovzdušné topné soustavy nesmějí v bytech používat). Třetí řešení se dá kombinovat s tím prvním – totiž cirkulovat bytem právě vzduch z koupelny. Pro dobrou funkci soustavy, kde se k čerstvému vzduchu přimíchává vzduch cirkulační, je ovšem nutné, aby i cirkulační vzduch byl filtrován stejně dobře jako vzduch čerstvý. Odměnou za to je nízká koncentrace aerosolu v interiéru.
Prof. Reinberg ukazuje na jediná kamna pasivní budovy v Tattendorfu:
lihový hořák ztvárněný jako srdce domu
Je zde ovšem i řešení nesystémové: mít doma ještě nějaké jiné topení než teplovzdušné, nebo dokonce vzduch nedohřívat vůbec, jen pasivně předehřívat protiproudým předavačem tepla z odpadního vzduchu. Pak problémy s příliš suchým vzduchem nemají důvod nastat, větrání lze bez omezení snižovat. Instalovat kromě větrací soustavy ještě nějaké nezávislé topení bývá sice při výstavbě o něco dražší, ale přesto je to i v pasivních domech alternativa oblíbená. Je příjemné mít doma teplou plochu, na které např. rychle uschnou mokré rukavice. V pasivním bytě stačí, když je taková plocha jediná a malá (vzpomeňme na příklad, kdy vlastně stačí dodávat 600 W). Dokonce to ani nemusí být pevná plocha – nadchlo mě topení v novém domě firmy Natur und Lehm v Tattendorfu: vhodně „kapotovaný“ lihový hořák uprostřed budovy. Líh totiž hoří při tak nízké teplotě, že nevznikají oxidy dusíku, které by bylo nutné odvádět komínem. Plamen se chová jako další osoba či zvíře v domě: produkuje jen (zde neškodný) oxid uhličitý a (užitečnou) vodní páru. Dům v Tattendorfu se kromě toho vyznačuje tím, že má k dispozici dvě rekuperační jednotky – jednu s předavačem tepla se slanými membránami a druhou konvenční, s membránami nepropustnými. Praxe ukáže, kdy je která vhodná. Jestli to bude stále jen jedna z nich, tu druhou, zbytečnou bude možné prodat nebo použít jinde.
K zimnímu větrání ještě poznámku o roztočích. Často se uvádí, že suchý vzduch pomůže, aby roztoči neměli podmínky k životu a rozmnožování. Nevím, nakolik to může fungovat u postelí, kde lidé v noci vytvářejí „ostrov“ výrazně vlhčího vzduchu. Ale vím, že celou čtvrtinu roku, kdy je venku nejtepleji, beztak vlhkosti v interiéru neklesají pod šedesát procent. Bojovat proti roztočům doma tím, že my přežijeme v zimě sušší vzduch než oni, mi připadá bláhové. Zejména větrání s cirkulací (a tedy i dobrou filtrací) nabízí těm, kteří jsou na zbytky roztočů citliví, lepší a nejen zimní ochranu.
A co v horkém létě?
Zatímco v zimě není problém zbavit se přebytečné vodní páry, v dusném létě to problém být může. Dusno, to je právě vysoká relativní vlhkost vzduchu, jejíž vinou funguje hůře ochlazování pocením, v krajním případě i ochlazování dýcháním.
Mechanické větrání může v létě, pokud jde o vlhkost, pomoci ve dvou případech. Prvním, fungujícím jen při krátkých epizodách, kdy přes Česko přejde tropický vzduch, jsou ony tepelně-vlhkostní rekuperátory: horký vzduch zvenčí se v nich protiproudým kontaktem s odpadním vzduchem nejen ochladí, ale též trochu odvlhčí. Druhým, celosezónním nástrojem, je použití zemních registrů. Čerstvý vzduch se jimi jak ochladí, tak i odvlhčí. Ochladí-li se na 14 °C, pak jeho absolutní vlhkost dosahuje jen 12 g/m3. Ohřeje-li se poté v interiéru na 25 °C, bude jeho „vlastní“ vlhkost jen 52 %. I když by připadalo jen 20 m3 čerstvého vzduchu na osobu a hodinu, neměla by vlhkost v interiéru překročit příjemných 65 %.
Odvlhčování je bez problémů, když je vzduch dobře filtrovaný a povrchy, na kterých kondenzuje voda, zůstávají čisté. Vyspádované hladké podzemní potrubí se v dusném létě umývá destilovanou vodou samo. Podobně i to snad může být i u registru kovového, chlazeného kapalinou (připomeňme, že hlavně u velkých větracích soustav se zemní tepelný kolektor stále běžněji provádí jako hadicový, kapalinový, obdobný kolektorům pro konvenční topení tepelným čerpadlem). I zde se dá použít cirkulační „chladnovzdušné“ soustavy, přičemž požadavky na dobrou filtraci jsou zde ještě vyšší než v zimě. Pravda, to už se trochu moc blíží tomu, co se označuje jako klimatizace, se všemi známými problémy.
Rekuperátor se slanými mebránami, předávající jak teplo, tak vlhkost
Jaké technologii dát přednost?
Chce-li někdo doma mít v každém případě nějaké zřetelně teplé „topidlo“, pak je nejsnazší větrat s běžnou protiproudou rekuperací, s možností regulovat tempo větrání v širokém rozsahu. Doplnit rekuperaci zemním kolektorem významně zvyšuje letní komfort, teplotní i vlhkostní. Slibnými topidly i zvlhčovadly pro pasivní domy jsou lihové hořáky.
Větrací systém s cirkulační složkou je komplikovanější, ale vhodný alespoň u prostor, které nesplňují pasivní standard. Výborně lze díky němu v zimě využít vodní páru z koupelny a pro topení stačí celému domu jediná kamna.
Z hlediska jednoduchosti i účinnosti jsou, přinejmenším pro pasivní domy, ideální rekuperátory se slanými membránami, které v zimě vracejí do budovy jak teplo, tak i vodní páru, a nehrozí jim proto zamrznutí.
Je ale nutné říci, že i ty nejobyčejnější rekuperátory s teplotní účinností pod devadesát procent fungují ve zkoumaných pasivních domech k plné spokojenosti uživatelů. Skutečné problémy s nevhodnou vhlkostí vzduchu tam nevznikají. Obyvatelé si větrání pochvalují a už nikdy by nechtěli bydlet v domě, který takovou technologií není opatřen.
