AT 02 TZB II a technická infrastruktura
LS 2009
Aplikace vzduchotechnických systémů v bytových a občanských stavbách
13. Přednáška
Ing. Olga Rubinová, Ph.D. 1
Harmonogram t.
část
Přednáška
Cvičení
1
UT
Mikroklima budov, výpočet tepelných ztrát
TZ – obálka ?
2
Otopné soustavy – základní rozdělení prvků
Tepelná ztráta
3
Otopná tělesa, potrubní rozvody, armatury, zabezpečovací zařízení
Otopná tělesa
4
Zdroje tepla pro vytápění, plynové spotřebiče, příprava teplé vody
Rozvody
5
Kotelny a předávací stanice
Výkresy
6
Obnovitelné zdroje energie pro vytápění
Kotel
Význam vzduchotechniky, přirozené větrání
LABORATOŘ + solár. ohřev TV
8
Proudění vzduchu, nucené větrání
Přirozené větrání
9
Strojovna vzduchotechniky a prostorové nároky VZT
Distribuce vzduchu
10
Tepelné bilance
VZT potrubí a VZT jednotka
11
Klimatizační systémy a chlazení pro vzduchotechniku
Tepelná zátěž
12
Hluk ve vzduchotechnice, zpětné získávání tepla
Klimatizace
13
Aplikace vzduchotechnických systémů v bytových a občanských stavbách
Zápočet
7
VZT
(Ne)spokojenost s bydlením v ČR
Výsledky šetření „životní podmínky“ (12000 domácností) Podíl domácností, které trápí níže uvedené problémy spojené s bydlením (2007)
%
Zatékání střechy, vlhké zdi, podlahy, základy nebo shnilá okna, rámy, podlahy
15,0
Příliš tmavý byt, nedostatek světla
4,5
Malý byt, nedostatek místa
9,9
Hluk od sousedů nebo z ulice (doprava, továrny, obchody atd.)
18,1
Znečištění, špína nebo jiné problémy se životním prostředím
16,4
Kriminalita, násilí nebo vandalismus v okolí
13,5
Decentrální větrání - kaskádové (tlakové poměry)
VZDUCH JE SPOTŘEBOVÁN NA ODVOD VLHKOSTI Z KOUPELNY A VYFUKOVÁN DO VNĚJŠÍHO PROSTŘEDÍ VZDUCH PROCHÁZÍ DALŠÍMI MÍSTNOSTMI BYTU
PŘÍVOD ČERSTVÉHO VENKOVNÍHO VZDUCHU DO OBYTNÉ MÍSTNOSTI K TOMU UPRAVENÝM OTVOREM
Bytové větrání - základní varianty Přirozené větrání infiltrací příčné (nízká vzduchotěsnost obálky, působení větru) Podtlakové větrání s odvodními ventilátory (podtlakové větrání hygienických místností, úhrada vzduchu z okolních místností) Podtlakové větrání s prvky pro přívod vzduchu (podtlakové větrání hygienických místností, úhrada vzduchu z obytných místností přívodními prvky ve fasádě, kaskádové větrání) Přetlakového větrání (nucený přívod filtrovaného vzduchu do středu dispozice, odvod přetlakem netěsnostmi obvodového pláště) Rovnotlaké větrání s rekuperací tepla (nucený přívod a odvod filtrovaného předehřátého vzduchu do obytných místností, kaskádové větrání s vhodnými tlakovými poměry - odvod v hygienických místnostech)
Bytové větrání - cíl
VODNÍ PÁRA
ČERSTVÝ VZDUCH
PACHY
ŠKODLIVINY
POBYT.M. 25 m3/h.os.
CELKEM 100 m3/h
WC 30 - 50 m3/h KOUPELNA 80 – 150 m3/h KUCHYNĚ 60/600 m3/h CELKEM 170 - 800 m3/h
Doporučené průtoky vzduchu pro bytové větrání Jmenovitý průtok vzduchu pro celkové větrání bytů (m3h-1) podle různých pramenů Parametry bytu Třída bytu Podlahová dle DIN plocha
I
do 50 m2
Průtok vzduchu (m3h-1) Osoby
DIN 1946 -6
ASHRAE Standard 62.2-2004
Jokl (2004)
ČSN EN 12831 n=0,5 (h-1)
2
60
47
68
50
II
50 - 80 m2
4
90
65
136
83
III
více jak 80 m2
6
120
77
204
125
Otevřené plynové spotřebiče v bytovém prostředí Při nedostatku vzduchu pro spalování dochází k úniku části spalin do interiéru, kde hrozí akutní otrava CO ! - důsledek neřešení hygienického větrání pro pobyt člověka (spojeno s instalací těsných oken) !
VZDUCHOTĚSNÁ OBÁLKA BUDOVY
VENTILÁTOR V DIGESTOŘI VYTVOŘÍ PODTLAK
TEPLOTNÍ ČIDLO ZVÝŠENÍ TEPLOTY NAD 45°C
VZDUCH PRO SPALOVÁNÍ
Centrální systémy – hluk ventilátoru
44 dB/A 47 dB/A 50 dB/A 16 m
12 m
50/40 dB/A
8m
54 dB/A 4m
Nástřešní ventilátor s tlumičem a tlumící hlavicí s výkonem 1000 m3/h a tlakem 150 Pa Další problém – větrání podle potřeby
Příklad komplexního systému podtlakového bytového větrání 1 2 3 4 5 6
- přívod vzduchu – odvod vzduchu z kuchyně – odvod vzduchu z obytné místnosti – odvod vzduchu z koupelny – ventilátor – výfuk odpadního vzduchu
Přívod vzduchu pro přirozené větrání – prvky v oknech Přívod vzduchu ve styku okenního rámu a křídla
Štěrbinový větrací systém
Větrací mřížka v prosklené části okna
Přívod vzduchu v okenním rámu
Přívod vzduchu pro přirozené větrání – prvky v oknech
Princip funkce větrací klapky v rámu okna Poloha – otevřeno – uzavřeno (při nárazech větru)
Přívod vzduchu pro přirozené větrání – samostatný prvek
Tubus s vloženým tlumičem hluku a prachovým fitrem
Doporučené průtoky vzduchu pro bytové větrání Jmenovitý průtok vzduchu pro celkové větrání bytů (m3h-1) podle různých pramenů Parametry bytu Třída bytu Podlahová dle DIN plocha
I
do 50 m2
Průtok vzduchu (m3h-1) Osoby
DIN 1946 -6
ASHRAE Standard 62.2-2004
Jokl (2004)
ČSN EN 12831 n=0,5 (h-1)
2
60
47
68
50
II
50 - 80 m2
4
90
65
136
83
III
více jak 80 m2
6
120
77
204
125
Příklad komplexního systému podtlakového bytového větrání 1 2 3 4 5 6
- přívod vzduchu – odvod vzduchu z kuchyně – odvod vzduchu z obytné místnosti – odvod vzduchu z koupelny – ventilátor – výfuk odpadního vzduchu
Příklad komplexního systému podtlakového bytového větrání odvodní prvky
přívodní prvky V přívodních i odvodních elementech (příp. u ventilátoru) je snímána relativní vlhkost vzduchu, podle jejíž hodnoty je přivíráním nebo otvíráním klapky upravován průtok vzduchu podle aktuální potřeby.
VZT jednotka pro teplovzdušné vytápění RD
Rozvody VZT v RD
Nucené větrání v bytových domech
Příklad řešení: větrací jednotka samostatná pro každý byt, samostatné sání venkovního vzduchu a společný výfuk odpadního vzduchu
Umístění VZT jednotky v bytovém domě
Nucené větrání v bytových domech
větrací jednotka samostatná pro každý byt, společné sání venkovního vzduchu a společný výfuk odpadního vzduchu
Nucené větrání v bytových domech
Nucené větrání v bytových domech
Nucené větrání v rodinných a bytových domech
Koupaliště, sauny 135/2004 Sb. VYHLÁŠKA ze dne 17. března 2004, kterou se stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištích venkovních hracích ploch Změna: 292/2006 Sb. § 24 (3) Všechny místnosti a prostory objektů krytých umělých koupališť musí být větrány; pokud nestačí přirozená výměna vzduchu okny, musí být vybaveny zvláštním větracím zařízením. Větrání sprch a bazénů musí být podtlakové. Příloha 8: bazénová hala
sprchy
šatny
vstupní hala
teplota vzduchu (°C)
o 1-3°C vyšší než teplota bazénové vody
24-27°C
20-22°C
17°C
relativní vlhkost (%)
max. 65 %
max. 85 %
max. 50%
max. 50%
výměna vzduchu (x/h)
min. 2 /h
8 /h
5-6 /h
min. 1 /h
parametr
Bazénová hala - přívod vzduchu u prosklené plochy
Administrativní budovy - pracovní prostředí KANCELÁŘE
CHODBY
RECEPCE VSTUPNÍ HALY
ZASEDACÍ MÍSTNOSTI
KUCHYNĚ
JÍDELNY
HYGIENICKÉ ZÁZEMÍ
ČAJOVÉ KUCHYŇKY
SERVEROVNY COPY CENTRA
???
21. stol. = renezance indukční klimatizace ?
Oddělení systému větrání a klimatizace umožňuje vyšší variabilitu provozu i vyšší komfort prostředí.
Decentrální KLM systémy:
Kombinace vysokého prosklení fasády a teplovzdušných systémů je nevhodná pro asymetrii radiační teploty.
kombinované - indukční jednotky
vodní - fancoily vodní - chladící stropy chladivové - VRV systémy
Kinosál (divadelní, taneční, konferenční sál apod.) kino, divadlo = bezokenní prostor, VZT základním nástrojem pro tvorbu prostředí (větrání, chlazení, teplovzdušné vytápění) ústřední vzduchový systém klimatizace (filtrace, ohřev, chlazení) průtok venkovního vzduchu dle požadavku investora s ohledem na hygienické předpisy, min. 25 m3/h.os. vhodné ZZT, možné směšování distribuce vzduchu s ohledem na (proměnlivou) výšku prostoru a hluk
Hotelové pokoje větrání přirozené, podtlakové hygienických místností (úhrada vzduchu zajištěna stejně jako u bytového větrání) při vyšším standardu klimatizace s požadavkem na individuální řízení místností, systémy vodní, chladivové, kombinované klasické řešení: vnitřní ventilátorová jednotka v kanálovém provedení v podhledu předsíňky, přívod chladného vzduchu jednou vyústkou do místností nové řešení: indukční jednotka vhodného provedení v obytné místnosti umístění zdrojů chladu a venkovních jednotek s ohledem na hluk v nočním provozu Jednotka fancoil
Hotelové pokoje
Větrání kuchyní - varianty PŘIROZENÉ Malé, bytové kuchyně Kuchyně bez tepelného zpracování potravin Drobnější provozy s min. vývinem škodlivin
NUCENÉ
Střední a velké kuchyně Provozy s velkým vývinem škodlivin Při velkém znečištění venkovního vzduchu
Obrazy proudění a distribuční prvky
SMĚŠOVÁNÍM Vodorovně – vyústky, štěrbiny, dýzy Svisle – vířivé vyústě, anemostaty ZAPLAVOVÁNÍM Velkoplošné vyústě
ODSÁVACÍ ZÁKRYT VĚTRACÍ STROPY
Obrazy proudění - směšovací větrání
Obrazy proudění - zaplavovací větrání
Odsávací (akumulační) zákryt
OSVĚTLENÍ
TUKOVÝ FILTR
Odsávací (akumulační) zákryt
Odsávací (akumulační) zákryt s přívodem vzduchu
Obrazy proudění - větrací stropy
Bez transparentních podhledů, se sběrnými a přívodními vzduchovody v horizontální rovině
S transparentními podhledy, se sběrnými a přívodními vzduchovody v horizontální rovině
S transparentními podhledy a horním přívodem a odtahem vzduchu.
S transparentními podhledy, horním odtahem a obvodovým přívodem vzduchu
Větrací stropy - příklady instalací
Požární větrání a požární klapky PŘÍVOD VZDUCHU Z VENKOVNÍHO PROSTORU (PŘETLAKOVÉ VĚTRÁNÍ)
ODVOD TEPLA A KOUŘE POŽÁRNÍ KLAPKA
PÚ CHRÁNĚNÁ ÚNIKOVÁ CESTA
PÚ POŽÁRNÍ ÚSEK S VYSOKÝM POŽÁRNÍM RIZIKEM
PÚ
Požární klapka
LIST KLAPKY Při dosažení teplota cca 70°C se list klapky samočinně uzavře (základní provedení)
REVIZNÍ OTVOR
Prostory s vysokými nároky na prostředí čistota vzduchu úzké tolerance veličin prostředí elektronika (čipy, pevné disky) zdravotnictví – čisté prostory (operační sály) farmacie (výroba léčiv)
výměny vzduchu 20 až 30 /h použití vysoce kvalitních filtrů (HEPA, ULPA) celoroční teplotní i vlhkostní úprava vzduchu
Prostory s vysokými nároky na prostředí výroba jemné mechaniky a optiky - prostor s úzkými tolerancemi teploty a vlhkosti vzduchu • teplota vzduchu v prostoru montáží 22°C ±2K • relativní vlhkost v prostoru montáží 45% ±3% • teplota vzduchu v prostoru finální výroby 22°C ±1K • relativní vlhkost v prostoru finální výroby 45% ±2%
VZT jednotka ve venkovním provedení se zdrojem chladu
Centrální větrací systémy pro halové objekty • variabilita distribuce vzduchu • kombinace s místním odsáváním • rozměrná potrubí (kolize např. s jeřábovými dráhami)
Příklad halového objektu = tělocvična optimálně = nucené větrání, klimatizace, zpětné získávání tepla, podlahové vytápění … distribuce vzduchu s ohledem na výšku prostoru a provozované sporty (proudění vzduchu, ochrana zařízení před poškozením) reálně = dle finančních možností investora, přirozené větrání - otevírání otvorů ovladatelné z podlahy HALA VUT Brno (leden 2007) 2
hrací plocha > 2000m 2 florbalová, házenkářská či futsalová hřiště nebo 3 tenisové kurty speciálním povrch podlahové vytápění nucené větrání s chlazením vzduchu náklady 10 mil. Kč
Decentrální větrání a teplovzdušné vytápění hal • • • •
větší počet menších zařízení (údržba) náročnější rozvody teplonosných látek nevyžaduje potrubí, nebo jen krátké možnost zónování PŘÍKLAD TEPLOVZDUŠNÉHO VYTÁPĚNÍ TENISOVÉ HALY
CIRKULAČNÍ
VĚTRACÍ
Větrací jednotka pro halové objekty - nástřešní
STŘECHA - místo přístupné pro montáž a údržbu jednotková zařízení - větší počet prostupů střešním pláštěm
Větrací jednotka pro halové objekty - nástřešní
se zpětným získáváním tepla
se směšováním vzduchu
větrání směšování - zpětné získávání tepla filtrace, ohřev
