Bytové v trání s nízkou spot ebou energie

Sustainable construction of buildings

Bytové vČtrání s nízkou spotĜebou energie K. Papež ýVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra technických zaĜízení budov, Praha, ýeská republika

SUMMARY: Low Energy Residential Ventilation Systems Recently, in fact on all sides of technical disciplines require having minimum energy consumption and development in this area to continue so that the buildings are low energy or passive. To achieve this goal in all areas of our national economy the series more or less successful measures were made. Regarding the construction sector, these problems are solved by building structures and also by systems which are fitted in the buildings. These issues are closely linked and in any case it is necessary to deal with it comprehensively - that means cooperation of the behavior of the structure with the system of technical equipment of the building and vice versa. Unfortunately, we meet with certain problems that are not controlled in practice. One of the most important systems in the buildings involved in the thermal energy needs is the air conditioning system. Regarding the large and extensive ventilation systems, the energy saving depends on their own solutions and systems of equipment installation that ensure energy savings in the whole range. In the "small" ventilation systems, where the residential ventilation belongs, there are many ambiguities and errors that cannot lead in any case to energy savings. In the past period the residential ventilation system was regarded as inferior. The consequences, especially in function were then rather sad. And while ventilation of residential buildings and residential units is a system that helps to create adequate parameters of indoor environment for example heat-humidity microclimate, air purity and composition, etc. Unfortunately, this has been underestimated. The hygienic regulations prescribe how much air needs to be changed for the ventilation of the apartment. This requirement has especially recently become even more important, because of a problem of too tight windows that fail to bring adequate amount of air. Hygiene regulations specify the air exchange rate in habitable rooms to be 0.5 times per hour. The current tight windows both wood or plastic thanks to their zero infiltration cannot fulfill this requirement in any case and therefore it is necessary to explore the possibilities of air supply to homes and thus to ventilated rooms. One option is to use microventilating crevices in the windows. Another option is to implement the replacement air intakes in ventilated rooms. All issues can be comprehensively addressed by the central system created for one housing unit - air heating system. This system will be used for air inlet and outlet. It can also be connected to the unconventional energy sources and also to the classical ones. This system is capable by its operation to ensure the required energy savings. In any case, it is necessary that the operator of the system need to cooperate with the system.

Udržitelná výstavba budov

63


1 ÚVOD V poslední dobČ se prakticky ve všech odvČtví našeho národního hospodáĜství objevují požadavky na snížení energetických potĜeb. Tyto požadavky samozĜejmČ nejsou samoúþelné, protože pojem energetická úspora je pojem, za kterým jsou vidČt urþité úspory a druhotnČ s tímto pojmem bude souviset i péþe o životní prostĜedí ne smyslu podstatného snížení emisí a pod. Tato skuteþnost se týká rovnČž i nezanedbatelným dílem oblasti stavebnictví, kde je možnost energetických úspor patrná na stavbČ jako celku a to bude znamenat, že i jednotlivé þásti stavby a jednotlivé systémy, které jsou ve stavbČ provozované musí mít úspory rovnČž. V praxi to bude znamenat, že spolu v této oblasti velmi úzce musí spolupracovat jednak stavba po stránce stavebních konstrukcí a jednak každý systém, který je osazen do stavby. Tento požadavek je lehce vyslovitelný, ale jeho aplikace je mnohdy daleko složitČjší. Pro splnČní vytþených cílĤ je nutná velmi úzká koordinace konstrukce a profesí. V souþasné výstavbČ jsme svČdky pomČrnČ bouĜlivého rozvoje technologií a systémĤ, ale schází koordinace a navíc u objektĤ, které jsou vybaveny pro možné energetické úspory schází návody k používání soustav. ěíkáme jim Provozní Ĝády.

2 BYTOVÉ VċTRÁNÍ V SOUýASNÝCH OBYTNÝCH BUDOVÁCH Pro uvedení do problému si pĜipomeĖme, které prostory se v obytné budovČ, respektive v bytové jednotce budou vČtrat: Bytová kuchynČ: odvod 130m3/h Kabina WC: odvod 30m3/h Bytová koupelna: odvod 90m3/h Pokud bude nutné vČtrat ještČ další prostory bytové jednotky, pak jsou to: spíž a šatna. Tyto prostory ale nebudou vázány na vČtrací soustavu, která vČtrá prvé tĜi uvedené prostorz. Budou vČtrané pouze do prostoru místností /šatna/ a nebo ven/spižní skĜíĖ/. Bytové vČtrání dostalo v podstatČ zcela jinou formu od doby výstavby panelových objektĤ, kdy vČtrané prostory jsou situovány uvnitĜ dispozice bytu a je nutné je vČtrat jinak než okny. VČtrací soustava od té doby je tvoĜena odvádČcím prĤduchem, který je situovaný v instalaþní šachtČ a dále pak odboþkami do vČtraných prostor a vyústČním nad stĜechou a to buć bez centrálního ventilátoru a nebo s centrálním ventilátorem. Vezmeme-li to z pohledu proudČní vzduchu je to pak soustava s pĜirozeným vČtráním a nebo s nuceným vČtráním. V samých poþátcích Ĝešení vČtracích soustav u panelových objektĤ byl ve zmínČné instalaþní šachtČ situované za kabinou WC prĤduch jeden (spoleþný), který odvádí spoleþnČ veškerý znehodnocený vzduchu z kuchynČ, WC a bytové koupelny. Od roku cca 1968 je z dĤvodĤ hygienických Ĝešeno bytové vČtrání zásadnČ jinak. Jednak je to vČtrací soustava vždy s ventilátorem (nucené vČtrání) a dále pak je to dvoutrubní soustava, kdy pro odvod vzduchu je samostatný.prĤduch. Jako varianta je rovnČž dvoutrubní soustava s lokálními osovými ventilátory situovanými ve vČtraných prostorách.. Tyto osové individuelní ventilátory jsou obsluhovány uživatelem bytu podle potĜeby,neobtČžují hlukem tak jako centrální ventilátory na stĜeše. V obou dvou zmínČných pĜípadech ale je nutné, aby byla pĜi provozu docílena rovnomČrnost provozu, to znamená, že vČtraný prostor v kterémkoli podlaží (bráno výškovČ) bude odvádČt hygienickými pĜedpisy požadované množství vzduchu.Znamená to pro vlastní soustavu vČtrání provést regulaci všech koncových prvkĤ na odboþkách situovaných v jednotlivých vČtraných místnostech. U starších objektĤ to bude znamenat tyto koncové odvádČcí výústky teprve osadit Tím se samozĜejmČ zvýší investiþní náklady, ale docílí se rovnomČrnosti U uve-

64



dených objektĤ se ještČ mĤže vyskytovat další závada, jako je na pĜíklad netČsnost potrubí, dále pak neutČsnČný prostup stropem v instalaþní šachtČ. .Spoleþnou a témČĜ neodstranČnou závadou je šíĜení hluku z podlaží do podlaží svislým odvádČcím prĤduchem. V nové výstavbČ a hlavnČ ve výstavbČ rodinných domĤ se dbá na energeticky úsporný provoz vČtracích soustav a to již i proto, že se ve vČtšinČ pĜípadĤ bude jednat o bjekty, kde se rovnČž vyžaduje energetická úspora. PĜipomeĖme si kriteria, která jsou pro tyto stavby požadována: Energeticky úsporné objekty: max 70 kWh/m2, nízkoenergetické objekty: max 50 kWh/m2.a, energeticky pasivní objekty: max 15 kWh/m2 Tyto hodnoty znamenají mČrnou potĜebu tepla pro vytápČní za topnou sezonu (vztaženo na podlahovou plochu). Tyto bytové objekty jsou vybaveny rovnČž bČžnými prostory,které patĜí do hygienického zázemí bytové jednotky a požadují vČtrání podle hygiennických pĜedpisĤ a dále pak prostory kuchynČ. Všechny tyto zmínČné prostory požadují podle pĜedpisĤ výmČnu vzduchu. Hodnoty odvádČného vzduchu jsou uvedeny výše. V ĜadČ objektĤ, které jsou postupnČ upravovány za úþelem snížení potĜeby energie pro vytápČní se zde ještČ vyskytují plynové spotĜebiþe (hlavnČ sporák v kuchyni, chladniþka a zcela vyjimeþnČ kotel etážového vytápČní. Z uvedených skuteþností je patrné, že i pro provoz uvedených plynových spotĜebiþĤ je nutné poþítat s pĜívodem vzduchu pro dokonalé spalování plynu ve spotĜebiþích. Množství pĜivádČného vzduchu se bude Ĝídit podle výkonu plynového spotĜebiþe (kW). Vzhledem k tomu, že u uvedených objektĤ zvláštČ pak u bjektĤ pasivních jsou požadována a osazována okna s nulovou infiltrací je nutné poþítat s tím, že požadované a výše uvedené hodnoty výmČny vzduchu nezajistíme cestou pĜirozenou, jak je zvykem u bČžných staveb, je pak nutné poþítat s úpravami, které pak zajistí požadovaná množství pĜivádČného vzduchu. U staveb nízkoenergetických by bylo možno provést úpravy ve vlastní bytové jednotce a to následující: alt. 1: propojit výše uvedené místnosti, které se nacházejí v dispozici bytové jednotky s jinými, sousedními místnostmi. alt.2: provést náhradní (dodateþný pĜívod vzduchu a to na pĜíklad do obvodové stČny). Tato druhá alternativa bude požadovat dodateþné vyvrtání otvoru do obvodové stČny a dodateþné osazení pĜívodního tubusu do stČny. S tímto Ĝešením se mĤžeme setkat spíše u nízkoenergetických staveb. Pro pasivní stavby se toto Ĝešení nehodí. U pasivních staveb se v této souvislosti vyskytne otázka zda je možno se zmínČnými plynovými spotĜebiþi poþítat. U alternativy þ. 1 je tedy nutné poþítat s tím, že vČtrání bude nárazové (to znamená, že bude pro vČtrání použitelný obestavČný prostor, respektive vzduchová kapacita, která bude k dispozici).

2.1

Možné závady pĜi používání plynových spotĜebiþĤ a jejich Ĝešení

V pĜedchozím textu byly zmínČny podmínky pro provoz plynových spotĜebiþĤ situovaných v nízkoenergetických stavbách. Co se v tČchto pĜípadech mĤže pĜihodit? Vzhledem k tomu, že docela jistČ v provozu bytu dochází k souþasné þinnosti plynových spotĜebiþĤ a provozu vČtracích soustav, dochází díky provozu vČtracího systému k nedostatku vzduchu pro spalování a tudíž i k jistému podtlaku a tam, kde jsou na pĜíklad spaliny od etážového kotle odvádČny do komínového prĤduchu a tím je nedostateþný tah pro odvod spalin. MĤže v tČchto pĜípadech dojít k pĜetahování spalin od provozovaného plynového kotle a tím se bude rapidnČ zhoršovat vnitĜní klima v místnostech a navíc vzniká nebezpeþí otravy spalinami. Proto v tČchto pĜípadech nedoporuþujeme používat jiné kotle než v provedení TURBO, kde pĜívod spalovacího vzduchu pĜímo se stĜechy a odvod spalin tamtéž.


65


Tyto problémy jsou v poslední dobČ velmi podceĖovány a proto dochází k uvedeným problémĤm a škodám na zdraví. U pasivních objektĤ bych spíše nedoporuþoval provoz Plynových spotĜebiþĤ. DĤvody byly vysvČtleny výše. Doporuþuji používat výhradnČ elektrické spotĜebiþe. Pro provoz a odkouĜení plynových spotĜebiþĤ platí normy a Technická pravidla. V poslední dobČ je rovnČž velmi preferována povinnost kontroly a revize spalinových cest.

3 DALŠÍ SOUVISLOSTI, KTERÉ NÁS S VċTRÁNÍM ZAJÍMAJÍ KromČ výše uvedených množství odvádČného vzduchu, který je pro docílení interního mikroklimatu nutno odvést nemĤžeme opominout ještČ další vlastnost vzduchu a tou je jeho vlhkost. Tato je závislá ne venkovní teplotČ, kde þím je tato nižší tak je rovnČž nižší i relativní vlhkost. Na druhé stranČ nízká relativní vlhkost vzduchu nemusí být problémem, protože pĜi provozu bytu se vyvíjí vodní páry od technologií a od lidí. Podle údajĤ, které máme k dispozici se relativní vlhkost v bytČ pohybuje kolem 40%. . Další problém je možné vidČt pĜi vČtrání okny. V uvedených objektech lze okna otevírat a lze jimi vČtrat, ale jenom do urþité míry. Podle zkušeností k tomuto dochází v noci v horkých letních dnech. V pĜedchozím byla rovnČž zmínČna problematika akustických souvislostí. Vzhledem k tomu, že pro provoz vČtracích soustav se dostávají do provozu ventilátory a to jak u individuelních vČtracích soustav a nebo u teplovzdušného vČtrání je nutno buć vybrat ventilátory s nízkou hladinou hluku a nebo v druhém pĜípadČ provést dokonalou izolaci a opatĜení proti šíĜení hluku. Celé situaci pak pomĤže velmi nízká rychlost vzduchu pro návrh potrubí. Tyto by se mČla pohybovat pod hodnotami 2m/s. K tomu abychom zabránili šíĜení hluku z podlaží do podlaží potrubím mohou pomoci zpČtné a tČsné klapky na odboþkách ze spoleþného prĤduchu. Jak je to ale tedy s otevíráním oken? I v tČchto objektech je možné poþítat s otevíráním oken, ale jen v pĜípadČ potĜeby. S tím mĤže souviset i požadavek automatického vypínání ventilátorĤ, které pĜivádČjí vzduch, jakmile budou okna uzavĜená.. V pasivních domech, pĜi pĜítomnosti strojní ventilaþní techniky je nutné zajistit dokonalý a bezproblémový pĜístup ke strojní jednotce a k jejímu filtru pro pĜípady oprav, revizí a þištČní. Pozn.: þasto se setkáváme, že pro osazení individuelních ventilátorĤ je použito ventilátorĤ s enormnČ vysokým vzduchovým výkonem. V tČchto pĜípadech je témČĜ nemožné provedení doregulování pro dosažení rovnomČrnosti provozu. Dalším negativem popsané skuteþnosti je i zvýšená hladina hluku. Shrneme-li souþasné poznatky, které s vČtráním bytĤ souvisí, mĤžeme konstatovat, že pro vČtrání jsou následující možnosti: x vČtrání šachtové (vertikální šachta pro odvod vzduchu a to jako jedno a nebo dvoutrubní provedení) x vČtrání horizontální (pĜípady, kdy se jedná o lokální místnost ve vícepodlažní budovČ) x nucené teplovzdušné vytápČní a vČtrání s cirkulací (pĜívod vzduchu je vhodný pod okny a odtah v hale þi chodbČ pod stropem a dále mĤže vzduch cirkulovat). Tímto systémem se pokryje i tepelná ztráta místnosti souþasnČ s vČtráním)

66



x Hybridní vČtrání s prvky pĜívodu vzduchu pod okny a odvod vzduchu v kuchyních, koupelnách a na WC. Tímto systémem bude celý prostor vyvČtrán. Je zde možná rekuperace tepla pĜi použití tepelného þerpadla vzduch-voda.

4 VċTRÁNÍ PASIVNÍCH DOMģ U pasivních domĤ je kladen veliký dĤraz na vzduchotČsnost budovy jako celku. Do obytných prostor je þerstvý a upravený vzduch pĜivádČn pomocí automatického strojního zaĜízení. Z odvádČného vzduchu se pak odnímá teplo, které bude sloužit pro pĜedehĜev þerstvého vzduchu s tím, že se samozĜejmČ bude vzduch ještČ dohĜívat.nebo teplo obsažené v odvádČném vzduchu samozĜejmČ nestaþí k ohĜátí vzduchu. Pro zmínČný ohĜev vzduchu u pasivních domĤ staþí pomČrnČ malý zdroj tepla. PĜívod þerstvého vzduchu je samozĜejmČ bezprĤvanový a bez jakéhokoliv prachu. ýerstvý vzduch je vodpovídajícím zaĜízení zbavován pomocí filtrĤ pylĤ a ostatních alergenú. Tato situace je velmi þitelná hlavnČ tam, kde je okolí postiženo dopravou a pak nás neruší ani hluk od ní. VČtrání v domČ velmi souvisí s nízkou požadovanou spotĜebou energie (tepla) potĜebného pro jeho vytápČní. S tím souvisí Ĝada okolností a to: x Existence speciálních oken se speciálními rámy. Okna mají trojskla a souþinitel protupu tepla nesmí být vyšší než 0,8W/m2 x Stavba musí být vzduchotČsná. PrĤnik vzduchu netČsnostmi musí být v každém pĜípadČ nižší než 0,6 objemu budovy za hodinu x VČtrání je zajištČno soustavou teplovzdušného vytápČní s velmi úþinnou rekuperací tepla z odvádČného vzduchu. ýerstvý vzduch je pomocí rekuperátoru ohĜíván odvádČným vzduchem (úþinnost rekuperaþního zaĜízení musí být vyšší než 80%). ýerstvý vzduch potĜebný k vytápČní a vČtrání mĤže být v nČkterých pĜípadech do budovy pĜivádČn pĜes specielní zaĜízení /napĜ. pĜes zemní kolektor/ VČtrání uvedených objektĤ je hygienickou nutností, která musí splĖovat následující úlohy: x odstraĖovat pachy a škodlivé vzdušné látky x regulovat vlhkost vzduchu v bytových jednotkách x v letních þi velmi teplých dnech mĤže zajišĢovat chlazení místností PrĤkazem kvality vzduchu v prostorách bytu a domu je koncentrace CO2. Kvalitu vzduchu vnímáme jako velmi dobrou, jestliže koncentrace CO2 nepĜekroþí 9,1%. Pro docílení této kvality je dostateþné množství vzduchu 20 až 30m3 na osobu. Vezmeme-li v úvahu pĜípadný poþet osob, které se v místnosti sejdou, mČlo by potom docházet k intenzitČ výmČny vzduchu 0,3 až 0,8 objemu za jednu hodinu. Tuto výmČnu vzduchu spolehlivČ zaruþí ventilaþní (zároveĖ vytápČcí) zaĜízení s nuceným pohybem vzduchu. Systémy s pĜirozeným pohybem vzduchu v tČchto podmínkách vyluþujeme. Znovu pĜipomínáme, že u pasivních domĤ, tedy domĤ, kde se skuteþnČ hlídají potĜeby energie tak, aby byly ve skuteþnosti co nejnižší bychom vylouþili i provoz plynových spotĜebiþĤ z dĤvodĤ, které již byly v pĜedchozím podrobnČ vysvČtleny. Znovu pĜipomínáme, že systémy, kterými jsou pasivní domy vybaveny by mČly pracovat podle Provozního Ĝádu, který je pĜedán uživateli. V opaþném pĜípadČ se pak v mnohých pĜípadech jeví úpravy


67


a Ĝešení, které již v projektu sledovalo docílení minimálních energetických nárokĤ – epĜinesou požadovaný užitek a úspory energií. Následující obrázek ukazuje principielní schéma vybavení pasivního domu urþitou technikou, která zajistí požadované vytápČní a vČtrání na takové úrovni, aby bylo energetických úspor dosaženo.

Obrázek 1. Principielní schéma techniky v pasivním domČ, která se podílí na vČtrání bytového objektu. VzduchotČsnost objektu a vČtrání prostorĤ vzájemnČ spolupracují

5 ZÁVċR Z uvedeného þlánku vyplývá, že vČtrání uvedených objektĤ velmi úzce souvisí s vytápČním. VČtrací vzduch (þerstvý vzduch) je do prostor dopravován zaĜízením, které nepostrádá rekuperaci. Bez ní bychom nedosáhli energetických úspor. PrĤzkumy u existujících staveb tohoto druhu ukazují, že provoz a bydlení v nich nevykazují problémy. POUŽITÉ PODKLADY Chybík: Pasivní dĤm II. Zkušenosti z Rakouska. Referát na konferenci DĜevostavby, VolynČ, 2009. Doležílková: Kvalita vnitĜního prostĜedí v obytných stavbách. Referát na semináĜi Bytové vČtrání s nízkou spotĜebou energie. Novotného lávka Praha, 2009. Spoleþnost pro techniku prostĜedí. Jokl: Relativní vlhkost vzduchu a þlovČk, nové limity. TopenáĜství a instalace 5/2007.

68


Bytové v trání s nízkou spot ebou energie

Recommend Documents