VĚTRÁNÍ A OPTIMALIZACE VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ OBYTNÝCH BUDOV
Vnitřní mikroklima
Ing. Hana DOLEŽÍLKOVÁ
30.3.2007
ÚVOD
OBSAH PŘEDNÁŠKY 1.
VNITŘNÍ MIKROKLIMA
2.
KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU (IAQ)
3.
LEGISLATIVNÍ POŽADAVKY NA VĚTRÁNÍ
4.
VÝPOČET MNOŽSTVÍ VĚTRACÍHO VZDUCHU
5.
SYSTÉMY VĚTRÁNÍ
6.
MODELOVÁNÍ A SIMULACE VĚTRÁNÍ
7.
MĚŘÍCÍ KOMORA
8.
MĚŘENÍ
30.3.2007
3
• •
VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV JE PRO ZDRAVÍ OBYVATEL VELMI DŮLEŽITÉ, NEBOŤ V NICH LIDÉ TRÁVÍ VĚTŠINU SVÉHO ČASU. VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ = ČÁST ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ, JEHOŽ STAV FORMUJÍ AGENCIE PŘEDSTAVUJÍCÍ ENERGETICKÉ A HMOTNOSTNÍ TOKY MEZI DVĚMA PROSTŘEDÍMI 21%
•
PROSTŘEDKY TVORBY MIKROKLIMATU
•
INTERNÍ MIKROKLIMA BUDOV:
– – –
• 2
30%
STAVEBNÍ KONSTRUKCE VZDUCHOTECHNIKA VYTÁPĚNÍ
TEPELNÉ SVĚTELNÉ AKUSTICKÉ KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU
24%
8%
10% 7%
Tepelně-vlhkostní Aerosolové
Odérové Světelné
Toxické Akustické
V SOUČASNÉ DOBĚ JE NUTNO VYŘEŠIT PROBLÉM, JAK DOSÁHNOUT TOHO, ABY ENERGETICKY ÚSPORNÁ BUDOVA BYLA SOUČASNĚ I BUDOVOU ZDRAVOU, KTERÁ BY NEPŘEDSTAVOVALA PRO SVÉ OBYVATELE ZDRAVOTNÍ RIZIKO.
30.3.2007
4
• RYCHLOST PROUDĚNÍ VZDUCHU
TEPELNĚ-VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA •
OVLIVŇUJÍ – – – – – –
•
VNĚJŠÍ POVĚTRNOSTNÍ PODMÍNKY ZPŮSOB VĚTRÁNÍ A VYTÁPĚNÍ PROSTORU TEPELNÁ ZÁTĚŽ PROSTORU MNOŽSTVÍ A ČINNOST LIDÍ OSVĚTLENÍ TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI STAVBY
• POHYB VZDUCHU V PROSTORU – TURBULENTNÍ • ↓ RYCHLOSTI PROUDĚNÍ VZDUCHU POD 0,1 m.s-1 - POCIT „STOJÍCÍHO“ VZDUCHU • ↑ RYCHLOSTI - ↓ TEPELNOU NEPOHODU PŘI ↑ TEPLOTÁCH, ALE RUŠIVÉ A ZDRAVOTNÍ POTÍŽE
TEPELNÁ POHODA = STAV, KDY PROSTŘEDÍ ODNÍMÁ ČLOVĚKU JEHO TEPELNOU PRODUKCI BEZ VÝRAZNÉHO POCENÍ A ČLOVĚK JE SPOKOJEN S TEPELNÝM I VLHKOSTNÍM STAVEM PROSTŘEDÍ. Podíly složek tepelně vlhkostního mikroklimatu
OPTIMÁLNÍ TEPELNĚ VLHKOSTNÍ STAV VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ - DŮLEŽITÝ PRO ZDRAVÍ ČLOVĚKA A SPRÁVNÉ FUNGOVÁNÍ STAVBY
VLHKOST VZDUCHU
23%
Teplota
Relativní vlhkost 54%
VŽDY cca 5% NESPOKOJENÝCH, KTEŘÍ POCIŤUJÍ TEPELNOU NEPOHODU 30.3.2007
23%
Rychlost proudění vzduchu
5
30.3.2007
7
ODÉROVÉ MIKROKLIMA
TEPLOTA VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ: • TEPLOTA VNITŘNÍHO VZDUCHU TI • ÚČINNÁ TEPLOTA OKOLNÍCH PLOCH TU (≈ PRŮMĚRNÁ TP) • VÝSLEDNÁ TEPLOTA (GLOBETEPLOTA) TG, VYJADŘUJE SPOLEČNÝ ÚČINEK TI A TU • OPERATIVNÍ TEPLOTA UDÁVÁ TEPLOTU UZAVŘENÉHO ČERNÉHO PROSTORU, V NĚMŽ BY LIDSKÉ TĚLO SDÍLELO RADIACÍ A KONVEKCÍ STEJNĚ TEPLA, JAKO VE SKUTEČNÉM PROSTORU • TEPLOTA ROSNÉHO BODU - VZDUCH JE VODNÍ PAROU PRÁVĚ NASYCEN • Z HLEDISKA TEPELNÉ POHODY JSOU DŮLEŽITÉ POVRCHOVÉ TEPLOTY VŠECH OKOLNÍCH POVRCHŮ VČETNĚ PODLAHY A TEPLOTA ROSNÉHO BODU
30.3.2007
• SUBJEKTIVNĚ VELMI OBTÍŽNÉHODNOCENÍ • ZÁVISÍ NA VENKOVNÍ VLHKOSTI A ZDROJÍCH VODNÍ PÁRY V INTERIÉRU • VLHKOST JE NUTNO SLEDOVAT A UPRAVOVAT – VĚTRÁNÍM
6
• ODÉRY = PLYNNÉ SLOŽKY OVZDUŠÍ VNÍMANÉ JAKO VŮNĚ NEBO ZÁPACHY, PRODUKOVANÉ ČLOVĚKEM NEBO JEHO ČINNOSTÍ, PŘÍP. UVOLŇOVANÉ ZE STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ • DO INTERIÉRU BUDOV VSTUPUJÍ – Z VENKU – ZEVNITŘ • • • •
ZE VZDUCHOTECHNICKÝCH ZAŘÍZENÍ STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ ZAŘIZOVACÍCH PŘEDMĚTŮ Z ČINNOSTI ČLOVĚKA (CO2 A TĚLESNÉ PACHY – ANTROPOTOXINY)
• PETTENKOFEROVO KRITÉRIUM • 0,10 % CO2= 1000 PPM ….. 25 m3.h-1 NA OSOBU • KVALITU LZE OVLIVNIT POUZE PŘÍVODEM ČERSTVÉHO VZDUCHU 30.3.2007
8
AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA • AEROSOLY - PEVNÉ ČÁSTICE (PRACHY) NEBO KAPALNÉ ČÁSTICE (MLHY) ROZPTÝLENÉ V OVZDUŠÍ • VENKOVNÍ OVZDUŠÍ VELKOMĚST 1 ~ 3 mg.m-3 • ČISTÉ HORSKÉ PROSTŘEDÍ - 0,05 ~ 0,5 mg.m-3 • AZBESTOVÝ PRACH
ELEKTROIONTOVÉ MIKROKLIMA • DO INTERIÉRU VSTUPUJÍ AEROIONTY – Z EXTERIÉRU – MOHOU BÝT VYTVÁŘENY V INTERIÉRU BUDOV
• VLIV OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ – DŘEVĚNÉ A TRADIČNÍ KONSTRUKCE Z CIHELNÉHO ZDIVA X ŽB KCE A KCE S OCELOVÝM SKELETEM - FARADATOVA KLEC
• CO SNIŽUJE TVORBU AEROIONTŮ TOXICKÉ MIKROKLIMA • OXIDY SÍRY • OXIDY DUSÍKU • OXID UHELNATÝ • OZON • SMOG • FORMALDEHYD
• SUBJEKTIVNÍ VNÍMÁNÍ VZDUCHU – – – –
30.3.2007
9
CHUDÝ NA IONTY - „TĚŽKÝ“ S PŘEVAHOU POZITIVNÍCH IONTŮ - „DUSNO“, S PŘEVAHOU NEGATIVNÍCH IONTŮ - „ŘÍDKÝ A CHLADNÝ“ S OPTIMÁLNÍM POMĚREM POZITIVNÍCH A NEGATIVNÍCH IONTŮ - “LEHKÝ A ČERSTVÝ“
30.3.2007
11
MIKROBIÁLNÍ MIKROKLIMA • MIKROORGANISMY V OVZDUŠÍ – PYLY, BAKTERIE, VIRY, PLÍSNĚ A JEJICH SPORY • HODNOCENÍ KVALITY: DLE ÚNOSNÉ KONCENTRACE MIKROBŮ
Kvalita vnitřního vzduchu
– OBYTNÁ PROSTŘEDÍ: 200 ~ 500 MIKROBŮ. m-3 – OPERAČNÍ SÁLY: MAX. 70 MIKROBŮ. m-3 – VENKOVNÍ PROSTŘEDÍ MĚST: 1500 MIKROBŮ. m-3
30.3.2007
10
30.3.2007
12
OXID UHLIČITÝ
KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU • KVALITA VENKOVNÍHO OVZDUŠÍ • OBJEM VZDUCHU PŘIPADAJÍCÍHO NA OSOBU • VÝMĚNA VZDUCHU • VĚTRACÍ SYSTÉM • MNOŽSTVÍ ŠKODLIVIN
VE VNĚJŠÍM PROSTŘEDÍ 330 – 370 ppm METABOLISMUS ČLOVĚKA, DÝCHACÍ A TERMOREGULAČNÍ POCHODY SPALOVÁNÍ PEVNÝCH PALIV
ZDROJE ŠKODLIVIN: • • • • • • •
LIDÉ METABOLISMUS LIDSKÉ AKTIVITY STAVEBNÍ MATERIÁLY VYBAVENÍ ÚDRŽBA A ČIŠTĚNÍ ZAŘIZOVACÍ PŘEDMĚTY
30.3.2007
NEPŘÍZNIVĚ OVLIVŇUJE DÝCHÁNÍ - JIŽ NAD 15 000 ppm, NAD 30 000 ppm BOLESTI HLAVY, ZÁVRATĚ A NEVOLNOST, NAD 60 000 – 80 000 ppm - LETARGIE A ZTRÁTA VĚDOMÍ, NAŘÍZENÍ VLÁDY 178/2001 SB. - NPK 25 020 ppm. 13
30.3.2007
15
ŠKODLIVINY • • • • • • • •
OXID UHLIČITÝ OXIDY DUSÍKU VLHKOST TĚKAVÉ LÁTKY PRACH ODÉRY RADON UHLOVODÍKY
• • • • • • • •
PRO HODNOCENÍ KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU Z HLEDISKA KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO V ČESKÉ REPUBLICE NEEXISTUJE ŽÁDNÝ ZÁVAZNÝ PŘEDPIS
OXID UHELNATÝ OXIDY SÍRY FORMALDEHYD AZBEST OZÓN ODÉRY ROZTOČI MIKROORGANISMY
EN CR 1752 CEN PRO TŘÍDU „C“: 1200 ppm ASHRAE STANDARD: 1000 ppm
HYGIENICKÉ LIMITY CHEMICKÝCH, FYZIKÁLNÍCH A BIOLOGICKÝCH UKAZATELŮ PRO VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ POBYTOVÝCH MÍSTNOSTÍ NĚKTERÝCH STAVEB JSOU STANOVENY VE VYHLÁŠCE Č. 6/2003 SB. 30.3.2007
DIN 1946-2: 1000 ppm
14
30.3.2007
16
VLHKOST NEGATIVNĚ OVLIVŇUJE ZDRAVÍ UŽIVATELŮ BUDOV
POŽADAVKY NA RELATIVNÍ VLHKOST V OBYTNÝCH MÍSTNOSTECH
•PŘÍMO AKTUÁLNÍ NÍZKOU ČI VYSOKOU RELATIVNÍ VLHKOSTÍ •NEPŘÍMO VYTVOŘENÍM PODMÍNEK PRO BUJENÍ MIKROORGANISMU A PLÍSNÍ
Zima
Středně těžká práce
120 – 200
200
Těžké práce
10 0
Singapur
300
20
0
Česká republika
Pračka Žehlení prádla
30
10
ASHRAE Standard 62
40 – 200
40
Polsko
Lehká práce
20
50
Estonsko
50 - 500
30
60
Rusko
Sušení prádla odstředěného pračkou
40
bez požadavku
30
50
70
Finsko
Člověk v klidu
60
Velká Británie
100
70
Finsko
Vaření - denní průměr
80
relativní vlhkost [%]
1 000
90
80
Singapur
Vytírání podlahy, mokré čištění
600 - 1500
90
Česká republika
5 – 20 1500 g na 1 m3 plynu
ASHRAE Standard 62
Pokojové rostliny Provoz plynového sporáku - spalování plynu
100
Polsko
700 2600
100
Estonsko
Koupel ve vaně Koupel se sprchou Vaření - teplá jídla
Léto
Produkce vod.páry[g.h-1]
Rusko
Zdroje vodní páry
Velká Británie
Produkce vod.páry [g.h-1]
relativní vlhkost [%]
Zdroje vodní páry
200 – 300
Obýváním prostor a lidskou činností se do vzduchu dostává cca 12,5 kg vodní páry denně ve čtyřčlenné domácnosti. Hygienicky doporučované vyšší relativní vlhkosti vzduchu (50 až 70%), které zabraňují vysychání sliznic, pravidelně vedou ke vzniku plísni. 30.3.2007
17
Minimální relativní vlhkost Optimální relativní vlhkost Maximální relativní vlhkost
30.3.2007
19
OXID UHELNATÝ
Požadavky na tepelně vlhkostní mikroklima určuje
•
Nařízení vlády 523/2002 Sb., zákon č. 178/2001 dále nezávazná norma ČSN 06 0210
•
NORMA
FORMALDEHYD
POŽADAVEK
• •
ZE STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ, KOSMETICKÝCH, ČISTÍCÍCH A DESINFEKČNÍCH PROSTŘEDKŮ, NÁBYTKU, PODLAHOVIN, KOBERCŮ, TAPET A LAKŮ OBSAŽEN V MNOHA MOŘIDLECH NA DŘEVO
• • • • •
KOUŘENÍ ČISTÍCÍ PROSTŘEDKY, DEODORANTY, KOSMETICKÉ PŘÍPRAVKY NÁTĚRY, BARVY A LAKY KOBERCE, PODLAHOVINY FUNGICIDY, DESINFEKČNÍ, DERATIZAČNÍ A DESINSEKČNÍ PROSTŘEDKY
• •
VYSKYTUJÍ SE V NEMĚŘITELNÝCH KONCENTRACÍCH HODNOCENÍ VLIVU A PŘEVOD NA % KONCENTRACE CO2
• • •
PODLOŽÍ STAVEBNÍ MATERIÁLY VODA
ORGANICKÉ CHEMICKÉ LÁTKY
NV č. 523/2002 Léto 30 - 70% Sb. Zima 30 - 70% ČSN 06 0210
NEDOKONALÉ SPALOVÁNÍ - KAMNA NA PEVNÁ PALIVA, PLYNOVÉ SPOTŘEBIČE BEZ ODTAHU, KRBY, NEVĚTRANÉ KUCHYNĚ S PLYNOVÝM SPORÁKEM, GARÁŽE
Obytné místností, kuchyně, WC, chodby, předsíně - 60% Koupelny - 90 %
ODÉRY
RADON
30.3.2007
18
30.3.2007
20
ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINA PRO OBYTNÉ MÍSTNOSTI
ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINA KUCHYŇ S PLYNOVÝM SPORÁKEM
Relativní vlhkost Kyslík Oxid uhličitý
-ZEMNÍ PLYN (200 – 450 m3.h-1 vzduchu ) - VLHKOST 30 g / h Vzimní _ období = = 9,96m 3 h −1 na osobu 1,205kg / m 3 ⋅ (6 − 3,5) g / kg m 104,75l / h V= = = 1060l / h = 1,06m 3 h −1 na osobu ρ − ρ min (0,2095 − 0,11)
V=
-PROPAN-BUTAN (200 – 700 m3.h-1 vzduchu ) – OXID UHLIČITÝ
S ELEKTRICKÝM SPORÁKEM
m 19l / h = = 22,4m 3 h −1 na osobu ρ max − ρ (1200 − 350) ppm ⋅10 −3
30.3.2007
Pro maximální relativní vlhkost 70% postačí 80 – 200 m3.h-1 vzduchu při vaření na elektrickém sporáku. Produkce vlhkosti 600 -1500 g.h-1
21
23
VÝZNAM VĚTRÁNÍ
ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINA PRO KOUPELNU Kritérium
30.3.2007
• OPTIMALIZACI VĚTŠINY VÝŠE UVEDENÝCH SLOŽEK VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ LZE POUZE VĚTRÁNÍM S DOSTATEČNÝM PŘÍVODEM ČERSTVÉHO VZDUCHU.
Množství přivedeného čerstvého vzduchu Zimní období
Přechodné období
Letní období
• TAKÉ MNOŽSTVÍ ŠKODLIVIN V INTERIÉRU LZE SNÍŽIT POUZE VĚTRÁNÍM.
Se sprchou
Vlhkost – 90%
158 m3.h-1
164 m3.h-1
195 m3.h-1
S vanou
Vlhkost – 90%
42 m3.h-1
44 m3.h-1
52 m3.h-1
• DŮSLEDKY NEDOSTATEČNÉHO VĚTRÁNÍ • DOSTATEČNÉ VĚTRÁNÍ V TOPNÉM OBDOBÍ • Z HLEDISKA ENERGETICKÉHO REGULOVAT MNOŽSTVÍ VZDUCHU DLE KONCENTRACE CO2
30.3.2007
22
30.3.2007
24
MINULOST VERSUS SOUČASNOST
POROVNÁNÍ POŽADAVKŮ NA VĚTRÁNÍ
• MINULOST VYTÁPĚNÍ LOKÁLNÍMI ZDROJI TEPLA +VĚTRÁNÍ PŘIROZENÉ, VYŠŠÍ TEPELNÉ ZTRÁTY
Stát
Požadavky na větrání pro obytné místnosti
Stát
Požadavky na větrání pro obytné místnosti
Belgie
3,6 m3.h-1.m-2 podlahové plochy, ložnice minimum 75 - 150 m3.h-1
Finsko
0,5 h-1 14,4 m3.h-1 na osobu
Dánsko
minimum 0,5 h-1 v každé místnosti minimum 0,5 h-1 pro celý dům minimum 0,35 l.s-1.m2
Česká republika
ČSN 73 0540: n = 0,3 - 0,6 h-1 NV 137/1998 sb. Ministerstva pro místní rozvoj § 37 - n =1 h-1 ČSN 06 0210 - n = 0,5 h-1
Itálie
0,5 h-1 minimum
Norsko
0,5 h-1
Německo
0,17 - 0,5 h-1 DIN 1946-6 20 m3.h-1 na os. volné větrání, 30 m3.h-1 na os. nucené větrání
Polsko
1 h-1 30 m3.h-1 a zároveň 20 m3.h-1 na osobu
Rusko
3 m3.h-1 na m2 podlahové plochy, nebo 60 m3.h-1 na osobu
Estonsko
1,0 - 0,5 l.s-1.m-2
• SOUČASNOST SNAHA O MINIMALIZACI ZTRÁT, VZDUCHOTĚSNOST OBÁLKY BUDOVY => OMEZENÍ PŘIROZENÉHO VĚTRÁNÍ, OKNA VELMI TĚSNÁ => INFILTRACE TÉMĚŘ NULOVÁ
↓ PRŮVZDUŠNOSTÍ SPÁR ZPRAVIDLA NEVYHOVUJE Z HLEDISKA
HYGIENICKÉHO POUŽÍVÁNÍ CHEMICKÝCH PŘÍPRAVKŮ…KUMULACE ŠKODLIVIN ZAJISTIT DOSTATEČNÉ VĚTRÁNÍ V DOBĚ POUŽITÍ MÍSTNOSTÍ 30.3.2007
25
0,35 h-1 27 m3.h-1 na osobu
ASHRAE Standard 62 Velká Británie
CIBSE 28,8 m3.h-1 na osobu
30.3.2007
27
Základní větrání dle DIN 1946-6 Větrání bytů – požadavky, provedení, kolaudace: Bytová kategorie
Legislativní požadavky na větrání
Velikost [m2]
bytu
Plánované obsazení osobami
Plánovaný objemový proud venkovního vzduchu Volné větrání
Nucené větrání
[m3.h-1]
[h-1]
I
Do 50
Do 2
60
≥ 0,45
II
Nad 50 Pod 80
Do 4
90
≤ > 0,45
III
Nad 80
Do 6
120
≤ 0,60
0,70
[m3.h-1]
[h-1]
60
≥ 0,45
120
≤ > 0,6
180
≤ 0,85
0,90
Plánovaný objemový proud odpadního vzduchu pro místnosti bez oken je: Místnost
30.3.2007
26
Plánovaný objemový proud odpadního vzduchu [m3.h-1] Při délce provozu >12h/den
Při libovolném provozu
Kuchyň-stálé větrání (základní)
40
60
Kuchyň-intenzivní větrání (nárazové)
200
200
Kuchyňský kout
40
60
Koupelna (i s WC)
40
60
WC
20
30
30.3.2007
28
V současné době neexistuje v ČR žádný závazný předpis pro obytné prostředí, který by stanovil množství přivedeného vzduchu na osobu. Pro pracovní prostředí se nařízením vlády č. 178/2001 Sb. a č. 523/2002 Sb. stanovuje minimální množství větracího vzduchu:
Požadavky na výměnu vzduchu dle ČSN 73 0540-2 / 2002
50 m3.h-1 na osobu pro práci převážně v sedě
nmin,N ≤ nmin
70 m3.h-1 na osobu pro práci převážně vestoje a v chůzi
nmin,N … doporučená nejnižší intenzita výměny vzduchu v místnosti, pro dobu, kdy není místnost užívána
90 m3.h-1 na osobu při těžké fyzické práci
Intenzita výměny vzduchu v neužívané místnosti V době, kdy místnost není užívána, doporučuje nejnižší intenzitu výměny vzduchu v místnosti nmin [h-1] takovou, aby splňovala podmínku:
nmin … nejnižší intenzita výměny vzduchu v místnosti V místnostech, kde je kouření povoleno, se množství vzduchu zvyšuje o 10 m3.h-1 na osobu.
30.3.2007
Požadavky na větrání ČSN 06 0210:
29
Nestanoví-li zvláštní předpis a provozní podmínky odlišně, platí že nmin,N = 0,1 h-1.
30.3.2007
31
Intenzita výměny vzduchu v užívané místnosti MÍSTNOST
POŽADAVEK
OBYTNÉ MÍSTNOSTÍ
NÁSOBNOST VÝMĚNY VZDUCHU 0,5 H-1
V době, kdy je místnost užívána, se požaduje intenzita výměny vzduchu v místnosti n [h-1] taková, aby splňovala
CHODBY, PŘEDSÍNĚ
NÁSOBNOST VÝMĚNY VZDUCHU 0,35 H-1
nN ≤ nn ≤ 1,5nN nN … požadovaná intenzita výměny vzduchu v užívané místnosti
Požadavky na větrání ČSN 74 7110 Bytová jádra:
nn … intenzita výměny vzduchu v místnosti MÍSTNOST
Požadovaný průtok odváděného vzduchu
Dovolený rozsah
WC
25 m3.h-1
20 -30 m3.h-1
Pro obytné a obdobné budovy požadovaná intenzita výměny vzduchu, přepočtená z minimálních množství potřebného větracího vzduchu obvykle: nN = 0,3 - 0,6 h-1.
Koupelny
75 m3.h-1
60 – 80 m3.h-1
Minimální množství větracího vzduchu na osobu dle ČSN 73 0540:
Kuchyně
100 m3.h-1
80 – 100 m3.h-1
Celkem
200 m3.h-1
160 – 220 m3.h-1
Vyhláška č. 137/1998 sb. Ministerstva pro místní rozvoj o obecných technických požadavcích na výstavbu § 37 požaduje pro obytné a pobytové místnosti intenzitu výměny vzduchu 1 h-1. 30.3.2007
Množství čerstvého vzduchu na osobu
Činnost člověka
30
při klidové aktivitě s produkcí metabol. tepla do 80 při aktivitě s produkcí metabolického tepla nad 80 V učebnách 30.3.2007
W.m-2
W.m-2
15 m3.h-1 nejméně 25 m3.h-1 20 - 30 m3.h-1 na žáka 32
VÝPOČET MNOŽSTVÍ VENKOVNÍHO VZDUCHU:
Výpočet množství větracího vzduchu
• • • •
PODLE POČTU OSOB PODLE PŮDORYSNÉ PLOCHY PODLE DOPORUČENÉ INTENZITY VÝMĚNY VĚTRÁNÍ POMOCÍ POČÍTAČOVÉHO MODELOVÁNÍ A SIMULACE
VÝPOČET MNOŽSTVÍ PŘIVÁDĚNÉHO VZDUCHU: • PODLE PRODUKCE ŠKODLIVIN • PODLE DOPORUČENÉ INTENZITY VÝMĚNY VZDUCHU • POMOCÍ POČÍTAČOVÉHO MODELOVÁNÍ A SIMULACE
30.3.2007
33
Ve = ne ⋅ O
Vp =
m ρ max − ρ
Vp = np ⋅O
30.3.2007
35
V p = Ve + Vc
Vp
množství přiváděného vzduchu
[m3.h-1]
Ve
množství venkovního vzduchu
[m3.h-1]
Vc
množství cirkulačního vzduchu
[m3.h-1]
30.3.2007
Ve = S ⋅Vs
NÁSTROJE PRO MODELOVÁNÍ A SIMULACI VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ
MOŽNOSTI VÝPOČTU VĚTRÁNÍ
V p = Ve
Ve = p ⋅ V p
34
30.3.2007
36
SOUČASNÝ STAV
V BYTOVÉ VÝSTAVBĚ - NUCENÝ ODTAH + PŘIROZENÝ PŘÍVOD OKNY
Systémy větrání
TĚSNÁ OKNA
x TRVALÉ ODSÁVÁNÍ Z WC, KOUPELNY A KUCHYNĚ Potřeba až 300m3/h - ???přívod vzduchu???
30.3.2007
37
30.3.2007
PŘIROZENÉ VĚTRÁNÍ
ZÁKLADNÍ POŽADAVKY NA VĚTRACÍ SOUSTAVY V OBYTNÝCH BUDOVÁCH: • • • •
ÚČINNOST ROVNOMĚRNOST ODVODU VZDUCHU STABILITA PROVOZU VĚTRACÍ SOUSTAVY MINIMÁLNÍ MOŽNOST PŘENOSU Z JEDNÉ BYTOVÉ JEDNOTKY DO SOUSEDNÍCH BYTŮ
39
TLAKOVÝ ROZDÍL VZNIKAJÍCÍ V DŮSLEDKU ROZDÍLNÉ HUSTOTY: V HORNÍ ČÁSTI BUDOVY PŘETLAK, V DOLNÍ PODTLAK TLAK VYVOZENÝ VĚTREM - JAKO DYNAMICKÝ TLAK VZDUCHU: INFILTRACE
∆p = h ⋅ ( ρ e − ρ i ) ⋅ g
∆p =
1 ⋅ A ⋅ ρe ⋅ w2 2
NEZÁVISLOST PROVOZU NA OSTATNÍ BYTOVÝCH JEDNOTKÁCH MINIMÁLNÍ, RESP. NULOVÁ MOŽNOST ZÁSAHU DO MECHANIKY ELEMENTŮ VĚTRACÍHO SYSTÉMU
30.3.2007
38
30.3.2007
40
HYBRIDNÍ VĚTRÁNÍ
• •
KOMBINACE ÚČINKU PŘIROZENÝCH (VZTLAKOVÝCH) SIL SE SILOU MECHANICKOU (NUCENÉ VĚTRÁNÍ) NEVÝHODA - NELZE REKUPERACE PRO ZPĚTNÉ ZÍSKÁVÁNÍ TEPLA PŘIROZENÝ PŘÍVOD A NUCENÝ ODVOD NUCENÝ PŘÍVOD A PŘIROZENÝ ODVOD
•
V BYTOVÉ A OBČANSKÉ VÝSTAVBĚ - NUCENÝ ODTAH S PŘIROZENÝM PŘÍVODEM VZDUCHU OKNY A DVEŘMI TRVALÉ ODSÁVÁNÍ Z WC, KOUPELNY A KUCHYNĚ S OBČASNÝM ODSÁVÁNÍM Z TĚCHTO MÍSTNOSTÍ, ZAPÍNANÝM SOUČASNĚ SE VSTUPEM DO MÍSTNOSTI NEBO ROZSVÍCENÍM SVĚTLA
30.3.2007
41
HYBRIDNÍ VĚTRÁNÍ •
• •
• CENTRÁLNÍ A LOKÁLNÍ • VZDUCH ODVÁDĚNÝ Z MÍSTNOSTI SE VYMĚŇUJE V CELÉM PROSTORU, NEBO POUZE V JEHO ČÁSTI:
MALÉ KUCHYNĚ SOCIÁLNÍ ZAŘÍZENÍ SKLADY ODPADŮ POMOCNÉ MÍSTNOSTI
DOKONALE „PROPLÁCHNOUT“ MÍSTNOST PŘIVÁDĚNÝM VZDUCHEM → PŘIVÁDĚCÍ OTVORY ROVNOMĚRNĚ ODVOD - SPOUŠTĚT BUĎ RUČNĚ, NEBO AUTOMATICKY NA ZÁKLADĚ REAKCE ČIDLA ŠKODLIVIN
30.3.2007
43
NUCENÉ VĚTRÁNÍ
POUŽITÍ U MÍSTNOSTÍ SE SILNÝM ZNEČIŠTĚNÍM KDE SE VYTVÁŘÍ PODTLAKOVÉ VĚTRÁNÍ, KTERÉ ZABRAŇUJE PRONIKÁNÍ ZNEČIŠTĚNÉHO VZDUCHU DO ČISTÝCH PROSTOR – – – –
30.3.2007
42
– CELKOVÉ VĚTRÁNÍ – MÍSTNÍ PŘÍVOD VZDUCHU – (MÍSTNÍ) ODSÁVÁNÍ
30.3.2007
44
•
MODELOVÁNÍ MĚRNÉ VLHKOSTI
•
PŘÍKLAD TYPICKÉ LOŽNICE Z BYTU PANELOVÉHO DOMU OBSAZENÍ DVĚMA OSOBAMI KUCHYNĚ A KOUPELNY Z BYTU PANELOVÉHO DOMU MATEMATICKÝ MODEL - CONTAM 2.4
• •
ložnice Ti = 20 °C, podlahová plocha 12 m2, objem 30 m3 lehká práce 22:0023:00, v klidu 23:00-8:00
v klidu 22:00-8:00
produkce vlhkosti 40 g.h-1 30.3.2007
45
Kuchyň Ti = 20°C, Koupelna Ti = 24°C, podlahová plocha 8m2, podlahová plocha 3,7m2, objem místnosti 20m3 objem místnosti 9,25m3 Vaření: 8:00 - 8:30, Sprchování: 7:00–7:40, 11:30 – 13:00, 19:00 20:00-20:20,22:00–22:30 – 20:00
produkce vlhkosti 40 g.h-1 v klidu, 200 g.h-1 při lehké práci
produkce vlhkosti 1000 g.h-1
produkce vlhkosti 2000 g.h-1
30.3.2007
47
OKRAJOVÉ PODMÍNKY zimní
období
te=1,0oC, ti=20,0oC , ti=24,0oC rhe=80%, rhi=41%, rhi=32%
Modelování a simulace větrání
xe=3,5 g/kg, xi=6,0 g/kg
České normy: kuchyň 100–150 m3.h-1, koupelna 75 m3.h-1 větrání
DIN 1946 -6: kuchyň 200 m3.h-1, koupelna 60 m3.h-1 ČSN 73 0540: ložnice 0,3; 0,6; 1; 2 h -1 kuchyň, ložnice
měrná vlhkost, kdy začíná vodní pára kondenzovat 30.3.2007
46
30.3.2007
zimní období
11
g.kg-1
koupelna 15,3 g.kg-1 48
VÝSLEDNÉ PRŮBĚHY MĚRNÉ VLHKOSTI V LOŽNICI V ZIMNÍM OBDOBÍ 14
Při lehké práci
-1
]
12
měrná vlhkost [g.kg
MODEL VĚTRÁNÍ V PROGRAMU CONTAM 2.4
10
14
6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
čas [h]
měrná vlhkost [g.kg
-1
]
8
12 10 8
VARIANTA Č. 1A-1B – ČSN 73 0540 -2
VARIANTA Č. 2 – 25 m3.h-1 NA OSOBU
VARIANTA Č. 3 – TEPLOVZDUŠNÉ VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ BEZ CIRKULACE
VARIANTA Č. 4 – TEPLOVZDUŠNÉ VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ S CIRKULACÍ
VARIANTA Č. 5 – ODSÁVÁNÍ SOCIÁLNÍCH ZATÍZENÍ PODLE ČESKÝCH NOREM + INFILTRACE
VARIANTA Č. 6 – ODSÁVÁNÍ SOCIÁLNÍCH ZATÍZENÍ PODLE DIN 1946-6 + 0,17 h-1 NÁS.VÝMĚNY VZDUCHU
• •
6 4
• • •
2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
V klidu výměna vzduchu 0,3 h-1 výměna vzduchu 0,6 h-1 výměna vzduchu 1,0 h-1
3 RŮZNĚ VELIKÉ BYTY – 1+KK, 2+KK, 3+KK OBSAZENÍ BYTŮ
čas [h]
optimální množství měrné vlhkosti relativní vlhkost 80 % relativní vlhkost 70 %
30.3.2007
49
1+KK …… 1 OSOBA 2+KK …… 2 OSOBY 3+KK …… 3 OSOBY
•
STEJNÉ TEPELNĚ-TECHNICKÉ VLASTNOSTI
• •
SLEDOVÁNA KONCENTRCE OXIDU UHLIČITÉHO VENKOVNÍ KONCENTRACE 350 ppm, PRODUKCE 20 l.h-1 na osobu
30.3.2007
51
30.3.2007
52
VÝSLEDNÉ PRŮBĚHY MĚRNÉ VLHKOSTI V KUCHYNI A KOUPLENĚ V ZIMNÍM OBDOBÍ 16 Koupelna měrná vlhkost [g.kg
32
10
28
-1
]
12
8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
čas [h]
měrná vlhkost [g.kg
-1
]
14
24 20 16 12 8 4 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Kuchyň DIN 1946 – 6 ČSN 74 7110 ČSN 74 7110
30.3.2007
čas [h]
měrná vlhkost v kuchyni 70 %, v koupelně 90 % relativní vlhkost 100 % optimální množství měrné vlhkosti
50
PRŮBĚH CO2 V OBÝVACÍM POKOJI 3000
2000 1500 1000
3500
500
3000
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
čas [h] 1a. Varianta
1b. Varianta
2 . Varianta
3 . Varianta
4 . Varianta
5 . Varianta
6 . Varianta
požadavek
koncentrace CO2 [ppm]
koncentrace CO2 [ppm]
2500
2500 2000
Měřící komora pro hybridní větrání
1500 1000 500 0 1
6000
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
koncentrace CO2 [ppm]
čas [h]
5000 4000 3000
1a. Varianta
1b. Varianta
2 . Varianta
3 . Varianta
4 . Varianta
5 . Varianta
6 . Varianta
požadavek
PRŮBĚH CO2 V DĚTSKÉM POKOJI
2000 1000 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
čas [h] 1a. Varianta
1b. Varianta
2 . Varianta
3 . Varianta
4 . Varianta
5 . Varianta
6 . Varianta
požadavek
30.3.2007
53
PRŮBĚH CO2 V LOŽNICI
30.3.2007
55
30.3.2007
56
VÝSLEDKY VARIANTY 5 A 6 NEJHORŠÍ, VARIANTA Č. 1. ŠPATNÁ
6 . Varianta
VARIANTY S TEPLOVZDUŠNÝM VYTÁPĚNÍM A VĚTRÁNÍM ŠPATNÉ V LOŽNICI
5 . Varianta
V TĚCHTO VARIANTÁCH JE PO 90 % DOBY CO2>1200 PPM
4 . Varianta 3 . Varianta
VARIANTA Č. 2 NEJLEPŠÍ VARIANTA Č. 1B - NEVHODNÁ PRO DĚTSKÝ POKOJ A LOŽNICI.
DĚTSKÝ POKOJ JE DOBŘE VĚTRÁN VE VARIETĚ Č. 3, ALE VE VARIANTĚ Č. 4 NE. VE VARIANTÁCH 1B, 3 A 4 JE V OBÝVACÍM POKOJI KRÁTCE PŘEKROČENO 1200 PPM CO2. MÁ MÍT KRÁTKODOBÉ PŘEKROČENÍ KONCENTRACE CO2 VLIV NA NÁVRH VĚTRÁNÍ??? 30.3.2007
2 . Varianta 1b. Varianta 1a. Varianta 0%
20%
Obývací pokoj
40%
60%
Dětský pokoj
80%
100%
Ložnice
54
PŘÍVOD
VZDUCHU
30.3.2007
57
30.3.2007
59
30.3.2007
58
30.3.2007
60
22:00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 2:00 4:00 6:00
ČIDLO CO2
30.3.2007 [ppm]
MĚŘÍCÍ ÚSTŘEDNA
2
30.3.2007
koncentrace CO
ODVOD VZDUCHU
Měření v obytných stavbách
61
62
30.3.2007
30.3.2007
63
ANEMOMETR
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000 500 0
čas [hh:m m ] kuchyň pokoj venku
64
ZÁVĚR • VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV PŘEDSTAVUJE VYTVOŘENÍ POŽADOVANÉHO STAVU INTERIÉRŮ BUDOV
• VLHKOSTNÍ, ODÉROVÉ, MIKROBIÁLNÍ, TOXICKÉ I AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA LZE OPTIMALIZOVAT ZEJMÉNA VĚTRÁNÍM
2600 2400
• PODSTATNÉ VĚTRÁNÍ S DOSTATEČNÝM PŘÍVODEM VZDUCHU – PŘI ABSENCI
2200
koncentrace CO
2
[ppm]
2000
ROSTE VLHKOST, KONCENTRACE CO2 A ZHORŠUJE SE KAVLITA VZDUCHU
1800 1600
• REGULOVAT MNOŽSTVÍ VZDUCHU PODLE POČTU OSOB V MÍSTNOSTI, RESP.
1400 1200
PODLE MNOŽSVÍ VZNIKAJÍCÍCH ŠKODLIVIN
1000 800 600
• V SOUČASNÉ DOBĚ JE POTŘEBA SE STARAT O KVALITU VNITŘNÍHO
400 200 22:00 2:00 6:00 10:00 14:00 18:00 22:00 2:00 6:00 10:00 14:00 18:00 22:00 2:00 6:00 10:00 14:00 18:00 22:00 2:00 6:00 10:00 14:00 18:00 22:00 2:00 6:00 10:00 14:00 18:00 22:00 2:00 6:00
0
VZDUCHU VÍC NEŽ V DŘÍVĚJŠÍ DOBĚ ← U VELKÉ ČÁSTI STAVEB DOCHÁZÍ K DOKONALÉMU UTĚSNĚNÍ OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ – ZEJMÉNA OKEN
čas [hh:m m ] koupelna
pokoj
exteriér
30.3.2007
65
30.3.2007
67
ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINY
100 90
• • • •
relativní vlhkost [%]
80 70 60 50 40 30 20
OBYTNÉ MÍSTNOSTI – OXID UHLIČITÝ KOUPLENA - VLHKOST KUCHYŇ S ELEKTRICKÝM SPORÁKEM – VLHKOST KUCHYŇ S PLYNOVÝM SPORÁKEM – OXID UHLIČITÝ
10
0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00
0
pokoj
30.3.2007
čas [hh:m m ] koupelna
exteriér
66
30.3.2007
68
MĚRNÁ VLHKOST VZDUCHU LOŽNICE • MĚRNÁ VLHKOST OKOLO OPTIMÁLNÍ HODNOTY PŘI 0,6 – 1,0 h-1 (VÍCE NEŽ ČSN 73 0540) • VARIANTA Č. 1. NIKDY NEKONDENZUJE • VARIANTA Č. 2. V ZIMNÍM OBD. PŘI 0,3 – 0,6 h-1 KONDENZUJE KOUPELNA - KONDENZACE PŘI VĚTRÁNÍ PODLE OBOU NOREM KUCHYN - V LETNÍM A PŘECH. OBD. NEKONDENZUJE, V ZIMNÍM KONDENZUJE PŘI 100 m3.h-1 (ČESKÉ NORMY) KONCNETRACE OXIDU UHLIČITÉHO • SIMULACE POTVRDILA PLATNOST PETTENKOFEROVA NORMATIVU 25 m3. h-1 NA OSOBU • VĚTRÁNÍ PODLE ČSN 73 0540 NEDOSTATEČNÉ, STEJNĚ JAKO POMOCÍ ODSÁVÁNÍ A INFILTRACE • NEJLÉPŠÍ VĚTRÁNÍ PODLE PETTENKOFERA A DÁLE POMOCÍ TEPLOVDUŠNÉOHO VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ 30.3.2007
69
Děkuji za pozornost
30.3.2007
70
