Význam větrání budov

Člověk stráví podstatnou část svého života v interiéru. Kvalita jeho prostředí má tedy zásadní vliv na lidský organismus. V souvislosti s tím se pak často hovoří o výskytu alergií i dalších zdravotních obtíží spojených s onemocněním dýchacích cest. Až na malé výjimky, kterými jsou např. alergeny domácích zvířat a roztočové alergeny, většinou neznáme konkrétní látky či částice způsobující zdravotní potíže. Je však dobře známo, že pokud je interiér dostatečně větrán a nejeví známky přítomné „vlhkosti“, existuje relativně nízké riziko vzniku zdravotních problémů spojených s kvalitou prostředí v interiérech. Vnitřní mikroklimaKvalita vnitřního prostředí budov je ovlivňována mnoha faktory. Nejpodstatnějšími složkami vnitřního prostředí budov, které na člověka působí, a ovlivňují tak jeho celkový stav, jsou tepelně vlhkostní poměry, mikroby, ionty, částice plynů a par, elektrické a magnetické působení, hluk a světlo. Tepelněvlhkostní mikroklimaTeplota vzduchuTepelněvlhkostní mikroklima je dáno třemi navzájem závislými faktory – teplotou, relativní vlhkostí a rychlostí proudění vzduchu. Optimální tepelněvlhkostní stav vnitřního prostředí je důležitý nejen pro zdraví člověka, ale i pro správné fungování vlastní stavby. Hodnocení teploty zahrnuje teplotu vzduchu, výslednou teplotu, radiační teplotu a povrchovou teplotu. Stávající hygienické předpisy nestanovují teploty v bytových domech – můžeme ji odvodit z doporučení daných technickými normami (ČSN 06 0210) a vzít v potaz doporučení daná zahraničními předpisy. Pro zajištění tepelné pohody by se měla průměrná výsledná teplota vzduchu v obytných místnostech pohybovat v rozmezí 22 ± 2 °C, v létě by neměla přesáhnout 26 °C, přičemž povrchové teploty by se neměly od výsledné teploty v místnosti lišit o více než 6 ± 2 °C. Doporučená teplota podlahy je v rozmezí 19 - 28 °C. Pro pocit tepelné pohody je důležité sledovat také vertikální rozložení teplot a radiační teploty.Z hygienického hlediska by teplota v místnosti během spánku neměla klesnout pod 16 °C (kvůli snížení obranné schopnosti organismu vůči respiračním onemoc- něním), avšak pro snížení rizika kondenzace je vhodné dodržet požadavky na hodnoty poklesu výsledné teploty v místnosti v zimním období dle ČSN 73 0540-2, 8/tab. 7 o maximálně 3 - 4 °C dle způsobu vytápění.. Vytápíme-li ve dne obytnou místnost např. na 24°C a v noci snížíme teplotu na 16 °C, sníží se podstatně díky ochlazení vzduchu o 8 °C jeho schopnost absorbovat vlhkost, která se pak snáze objeví jako zkondenzovaná voda na nejchladnějším povrchu v místnosti, kterým nejčastěji bývá prosklená okenní výplň. Při relativní vlhkosti vnitřního vzduchu 75 % a teplotě vnitřního vzduchu 24 °C dojde ke kondenzaci vlhkosti již při snížení teploty o cca 4 °C (graf 1).Relativní vlhkost vzduchuVlhkost v místnosti je jedním z faktorů, které – na rozdíl například od teploty vzduchu – dokážeme subjektivně velmi obtížně pociťovat a hodnotit. Optimální hodnoty pro lidský organismus se pohybují kolem 40 %. Návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu stanovená ČSN 73 0540-2, (čl. 5.1.1 ) je φi = 50 %.Vlhkost je nutno v obytném prostředí sledovat a upravovat – nejjednodušší cestou je výměna vzduchu větráním. Nepříznivé zdravotní následky může mít pokles relativní vlhkosti v zimním období na 20 % i méně, ke kterému dochází vlivem vytápění, stejně jako zvýšení vlhkosti nad 60 % v ostatních ročních obdobích. V běžném životě může být vlhkost přesahující trvale 60 % již nebezpečným faktorem, protože dojde-li na chladnějších plochách vnitřních konstrukcí ke kondenzaci vzdušné vlhkosti, dochází na vlhkém zdivu k růstu plísní. Ve srovnání s relativní vlhkostí 30 - 40 % se při této relativní vlhkosti až dvojnásobně množí počet přežívajících mikroorganismů (Staphylococus, Streptococus).Příčiny vysoké vlhkosti v bytových domech bývají různé – od tepelnětechnických nedostatků pláště budovy, způsobu užívání budovy, zahájení provozu v nedostatečně vyschlé stavbě, až po vliv pobytu a činnosti člověka, které bývají největším zdrojem vlhkosti ve vnitřním prostředí. Obýváním prostor a lidskou činností se do vzduchu podle kvalifikovaných odhadů dostává v průměru ve čtyřčlenné domácnost 12,5 l vodní páry denně (dospělý člověk – lehká činnost 30-60 g/h, vaření 600-1500 g/h, sprcha cca 2600 g/h, sušení prádla 100-500 g/h, rostliny 5-20 g/h atd.) Nárazové množství vodní páry je částečně absorbováno omítkami či dalšími materiály v bytě a postupně odvětráváno s větším či menším efektem přirozenou infiltrací oken, větráním či nuceným ventilačním systémem.Požadavky na větráníObytné prostředí bohužel není z hlediska mikroklimatických podmínek, větrání a koncentrací škodlivin v ovzduší ošetřeno v ČR žádným legislativním dokumentem. Dílčí informace můžeme nalézt v několika technických normách.Některé požadavky NV č. 523/2002 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci lze vztáhnout také na obytné budovy. V § 6 Větrání pracovišť jsou obsažena ustanovení týkající se výměny vzduchu, jehož množství se určuje s ohledem na vykonávanou práci a její fyzickou náročnost. Limitní hodnoty mikroklimatických podmínek, expoziční limity a nejvyšší přípustné koncentrace upravují přílohy 1, 2 a 3.V současnosti se v případě zajištění přirozené infiltrace dostávají mnohdy do protikladu požadavky na zajištění minimálních tepelných ztrát a hygienické požadavky na větrání. Okenní spáry jsou mnohdy utěsňovány bez zajištění alternativní náhrady .ČSN 73 0540 uvádí doporučenou intenzitu výměny vzduchu, s označením „n“, která vychází ze zimních návrhových podmínek a požadavků zvláštních předpisů (např. vyhl. MZd Čr č. 464/2000 Sb, NV 107/2001 Sb., vyhláška MZd ČR č. 108/2001 Sb. apod.)Intenzita výměny vzduchu v místnosti „n“ je čas vyjádřený v hodinách, za který se infiltrací (přirozeným větráním) vymění v místnosti všechen vzduch.Je chvályhodné, že poslední znění ČSN doporučuje také nejnižší intenzitu výměny vzduchu v místnosti po dobu, kdy není užívána v objemu 0,1 h-1, a zdůrazňuje také v poznámkách vliv uživatele na výměnu vzduchu při přirozeném větrání. Doporučení pro projektanta, jak řešit výměnu vzduchu v místnostech , uvádí CSN 73 0540-2, odst 7.2.2, POZNÁMKY, odst 1:„Pro obytné a obdobné budovy leží požadovaná intenzita výměny vzduchu přepočítaná z minimálních množství potřebného čerstvého vzduchu obvykle mezi hodnotami nN = 0,3 h-1 až nN = 0,6 h-1. Pro pobytové místnosti se zpravidla požaduje zajistit nejméně 15 m3 na osobu při klidové aktivitě s produkcí metabolického tepla do 80 W/m2 a při aktivitě s produkcí metabolického tepla nad 80 W/m2 až nejméně 25 m3 na osobu.“ Současně je nutno dodržet limitní hodnoty pro koncentraci CO2 a dalších plynných sloučenin. Průměrná hodnota CO2 v průběhu 24 hodin by neměla překročit 1000 ppm (1800 mg/m2), nejvyšší přípustná okamžitá hodnota, která by neměla být překročena během 24 hodin je 1200 ppm (2160 mg/m3) (WHO/EURO: Air Quality guidelines, 1992).Pro koncentraci CO2 v interiéru 1000 ppm je nutný přívod čistého vzduchu 30 m3/h.os, znečištěného vzduchu (zvláště ve městech) až 34 m3/h.os. Pro dodržení nárazové koncentrace CO2 1200 ppm musí být minimální hodnota čistého přiváděného vzduchu 23 m3/h.os, znečištěného vzduchu (zvláště ve městech) až 25 m3/h.os. Tyto hodnoty jsou důležité zejména při dimenzování nuceného větrání. Požadované množství venkovního vzduchu je nutno zajistit okny s regulovatelnými větracími otvory, speciálními přívodu vzduchu v obvodových zdech (optimálně umístěnými pod okny za otopnými tělesy) nebo nuceným větráním.Systémy větráníVětrací systémy budov se obecně dělí na přirozené, nucené a kombinované.Systémy přirozeného větrání lidstvo využívá od počátku přesídlení do obytných budov. . Výměnu vzduchu zajišťují rozdíly způsobené gravitačním vztlakem, dynamickým účinkem větru a obecně tlakovými rozdíly mezi vnějším a vnitřním prostředím. V dřívějších dobách tento systém znamenitě fungoval díky netěsným rámům oken, a například také díky existenci kamen a krbů. V dnešní době je nutno pamatovat na vytvoření potřebného prostupu vzduchu přes obvodový plášť budovy.Nucené větrání je zajišťováno pomocí mechanických strojních zařízení, která regulují přívod a současně odvod vzduchu v budovách. Nucené větrání záručuje výměnu vzduchu i při nepříznivých tlakových podmínkách, možnost regulace výkonu na základě momentálních požadavků (koncentrace CO2, odérů, počet osob či úroveň vlhkosti atd.), možnost úpravy vzduchu (filtrace, úprava teploty či vlhkosti atd.), a také možnost rekuperace tepla.U systémů kombinovaného větrání se využívá ve většině případů nucený odtah vzduchu a přirozený přívod vzduchu okny a dveřmi. Tento systém může být s výhodou využíván jak v nových bytových stavbách, tak při zlepšení hygienických podmínek při rekonstrukcích starší bytové zástavby. Nucený odtah vzduchu bývá obvykle navržen následujícími způsoby: systémem s trvalým odsáváním vzduchu z WC, koupelny a kuchyně, nebo systémem s občasným odsáváním z těchto místností zapínaným současně se vstupem do místnosti nebo rozsvícením světla.V případě trvalého odsávání vzduchu můžeme dojít k tomuto modelovému výpočtu: Za předpokladu odsávání 40 m3/h vzduchu z koupelny , 20 m3/h z WC a 40 m3/h celkem 100 m3 (viz tabulka 1) a nasávání stejného množství čerstvého vzduchu přes obytné místnosti infiltrací nebo přívodem pokrývá výměna požadované množství vzduchu 30 - 34 m3/h pro 3 osoby (splnění přísnějšího z požadavků - na odvětrání CO2). Při vyšším počtu osob by bylo třeba doplnit o větrání okny.V případě nárazového odvětrání a vyšším počtu osob bude zjevně také nutno doplnit přívod vzduchu odvětráním okny, avšak tento systém umožňuje přidůsledném používání minimálně odvést nárazově vzniklou vlhkost v těchto prostorách a současně přispět určitou měrou k výměně vzduchu infiltrací přes obytné místnosti. Tab. 1 (plánovaný objem výměny vzduchu v prostorách bez oken)Z různých studií, které byly ve světě provedeny, jednoznačně nejlépe vycházejí z hygienického hlediska budovy s přirozeným větráním, hůře budovy klimatizované. Na vině je často nedostatečná údržba klimatizačních soustav, ale nelze vyloučit ani lidský faktor, především psychiku lidí.Dostatečná výměna vzduchu je základním požadavkem na zdravé a příjemné prostředí uvnitř budov, nejen z hlediska lidského zdraví a psychiky, ale má i své ekonomické aspekty vyjádřené snížením pracovních neschopností z důvodu rozličných chorob způsobených nezdravým vnitřním prostředím. Projektanti, uživatelé a další dotčené strany by měli mít k dispozici předpisy a návody, jak optimálního prostředí v obytných budovách dosáhnout.V příštím článku bychom se rádi věnovali podrobněji příkladům, jak jsou požadavky na vnitřní prostředí v obytných budovách řešeny v jiných státech.Ing. Jana Mašatová, produktová manažerka společnosti VELUX Česká republika, s.r.o.Literatura:- ČSN 73 0540-2, 2002ČSN 73 0540-1, 1994- „Větrání z pohledu lékaře“, Mudr. Ivana Holcátová, Ústav Hygieny a Epidemiologie, 2003- „Optimální a přípustné mikroklimatické podmínky pro obytné prostředí“, prof. Ing. M.V. Jokl, DrSc., 2004- Stavební kniha 2001, Vnitřní prostředí budov,- ČSN 06 0210, 1994- Větrání a rekuperace tepla, ATREA, 2002- Výměna vzduchu v normách DIN, ing. Miloslav Chlum, 2003- Nařízení vlády č. 523/2002, Sb.- DIN 1946-6, 1998-10