Teoretické předpoklady zajištění hygienické výměny vzduchu v obytných místnostech. Bakalářská práce

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta

Teoretické předpoklady zajištění hygienické výměny vzduchu v obytných místnostech Bakalářská práce

Brno 2008

Jaroslav Kukuliš

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Fakulta lesnická a dřevařská Ústav základního zpracování dřeva

Teoretické předpoklady zajištění hygienické výměny vzduchu v obytných místnostech Bakalářská práce

Brno 2008

Vedoucí bakalářské práce:

Vypracoval:

prof. Ing. Josef Polášek,Ph.D.

Jaroslav Kukuliš

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Ústav základního zpracování dřeva

Lesnická a dřevařská fakulta 2007/2008

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

Autor práce: Studijní program: Obor:

Jaroslav Kukuliš Dřevařství Dřevařství

Název tématu:

Teoretické předpoklady zajištěni hygienické výměny vzduchu v obytných místnostech

Rozsah práce:

35

Zásady pro vypracování: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Úvod Metodika: Patentová a literární rešerše technických řešení regulované výměnyvzduchu Cil práce: Volba hodnoticích kriterií pro návrh technického řešení regulované výměny vzduchu Vyhodnocení dokumentace podle zvolených kriterií Návrh zaměření dalšího výzkumu v dané problematice Resume Použitá literatura

Seznam odborné literatury: 1. ROŽNOVSKÝ, J. Bioklimatologie. MZLU v Brně, 1998. 155 s. ISBN 80-7157291-8. 2. JOKL, M. Zdravé obytné a pracovní prostředí. Praha: Academia, 2002. 261 s. ISBN 80-200-0928-0. 3. POLÁŠEK, J. Technická normalizace a posuzování shody. 1.vydání. Brno: MZLU, 2005. 200s. ISBN 80-7157-876-2 4. POLÁŠEK, J. Konstrukce a technologie stavebně truhlářských výrobků, okna, dveře, podlahy. Brno: MZLU, 2005. 74s. 5. ĆSN EN 12114 Tepelné chvání budov - Stanovení průvzdušnosti stavebních dílců a prvků

Datum zadání bakalářské práce:

únor 2008

Termín odevzdání bakalářské práce:

duben 2008

L.S.

Jaroslav Kukuliš řešitel bakalářské práce

prof. Ing. Miroslav Rousek, CSc. vedoucí ústavu

prof. Ing. Josef Polášek, Ph.D. vedoucí bakalářské práce

doc. Dr. Ing. Petr Horáček děkan LDF MZLU v Brně

Poděkování

Dovoluji si tímto poděkovat vedoucímu mé bakalářské práce prof. Ing. Josefovi Poláškovi, Ph.D, za odborné vedení, metodickou pomoc a cenné rady, které mi poskytl při zpracování této práce.

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci: „Teoretické předpoklady zajištění hygienické výměny vzduchu v obytných místnostech" zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor bakalářské práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

Brno 2008, dne........................

Podpis studenta

..............

Abstrakt Jméno posluchače: Jaroslav Kukuliš Název práce: Teoretické předpoklady zajištění hygienické výměny vzduchu v obytných místnostech Name: Jaroslav Kukuliš Title: Teoretical aspects of possibilities to guarantee sanitary requirements of interior microclimate

Abstrakt Tato práce rozebírá hlediska optimálních vlastností interiérového mikroklimatu, hygienických nároků na limitní obsahy škodlivin, jejich hlavní zdroje a množství produkovaná v závislosti na využití bytu a možnosti jak se výměna vzduchu může uskutečňovat. Zaměřením této práce je charakteristika různých systémů regulované výměny vzduchu , stanovení hodnotících kritérií pro posouzení jejich vhodnosti z hlediska teoretických podkladů problematiky a nástin dalšího možného vývoje v této oblasti.

Klíčová slova: interiér, vzduch, mikroklima, hygienické nároky, technická řešení výměny vzduchu

Abstrakt This research analyses optimal characteristics of interior microclimate, sanitary requirements on the limits of harmful substances, their main sources and quantities produced in dependence on the use of the interior space and possibilities of air flow. This project focuses on characterizing various systems of regulated air flow, determining criteria for assessing their convenience from the point of view of theoretical aspects of the situation, and outlining possible future developments in this field.

Key words: interior, air, microclimate, sanitary requirements, technical solutions of air changing

Obsah 1. Úvod

3

2. Cíl práce

5

3. Metodika

6

3.1. Obytná místnost

7

3.2. Charakteristika klimatických podmínek

8

3.3. Optimální interiérové mikroklima

10

3.3.1. Vlhkost

10

3.3.2. Teplota

13

3.3.3. Rychlost proudění vzduchu v místnostech

13

3.3.4. Odérové mikroklima a koncentrace plynů

14

3.3.5. Pohoda prostředí

17

4. Fyzikální zákonitosti výměny vzduchu 4.1. Přirozené větrání zajišťované okny

19 19

4.1.1. Hlavní a vedlejší funkce okna

19

7.1.2. Vyvození tlaku způsobujícího výměnu vzduchu

20

7.1.3. Prostup vzduchu netěsnostmi

22

7.1.4. Větrání otevřením oken

24

4.2. Systémy nucené výměny vzduchu

24

4.2.1. Charakteristika nuceného větrání

24

4.2.2 Centrální vzduchotechnická jednotka s rekuperací

26

4.2.3. Klasické větrání v porovnání s větráním s rekuperací

27

5. V současnosti používaná technická řešení

29

5.1. Navrhovaná hodnotící kriteria

29

5.2. Vybrané systémy regulované výměny vzduchu

30

5.2.1. Mikroventilace a perforované těsnění

30

5.2.2. Okenní a dveřní větrací mřížky

31

5.2.3. Okenní větrací drážky Regel air s omezovačem objemu

32

5.2.4. Gaelan Gecco: Klimatické okno

33

5.2.5. Rehau AirComfort: Samočinný regulační systém větrání

34

5.2.6. Rehau BLR 115 4-K: Infiltrace s využitím profilu

35

5.2.7. ComfortAir: Otopná tělesa s větráním

36

5.2.8. Rekuperační výměníky

37

5.2.9. Hybridní větrací systémy

40

6. Zhodnocení systémů na základě stanovených kritérií

43

7. Návrh zaměření dalšího výzkumu v dané problematice

47

8. Závěr

49

9. Shrnutí, summary, resume

50

10. Literatura

52

11. Přílohy

55

2

1. Úvod Čerstvý vzduch je podmínkou zdravého dýchání. Všechny živé organismy jsou závislé na neustálém, přivádění kyslíku a odvádění produktů metabolismu, především oxidu uhličitého. Tímto nápadně připomínají oheň, tedy plamenný proces oxidace, jehož trvání je také podmíněno přiváděním kyslíku a odvodem spalin. Tato podobnost není náhodná, je zapříčiněna stejnou podstatou obou, tedy uvolňování energie oxidací za vzniku odpadních produktů. Od pradávna kdy člověk získal oheň je na něm existenčně závislý, tak se oheň dostal do obytných místností kde sloužil k vytápění a tepelné úpravě pokrmů. Oba pod jednou střechou jsou, oheň i člověk, závislí na čerstvém vzduchu s obsahem kyslíku, který se neustále znehodnocuje míšením s produkty metabolismu (spalování) a je potřeba jej pravidelnou výměnou občerstvovat. To bylo dříve zajišťováno skrze všemožné netěsnosti v konstrukci samotných lidských obydlí, která jak se postupně zdokonalovala, stávala se z prostého důvodu udržení tepla stále nepropustnější pro venkovní v našich klimatických podmínkách většinu roku chladný vzduch. Vliv chladného zimního období je nejvíce patrný u historických domů, kde se spaliny z ohniště v černé kuchyni

pouštěli pouze pod

střechu. Důvodem takového počínání, které krom nezdravého prostředí snadno mohlo skončit požárem byly jednak snaha využít veškeré teplo které oheň poskytoval, nebo například ve Finsku to byla vyměřená daň z komína, která lidi k takovémuto počínání vedla. Spaliny se shromažďovaly pod střechou a občas byly vyvětrány. Postupem času se stal samostatný komín pro odvod spalin z topeniště nedílnou součástí každého obydlí. Tím že komínem odcházely spaliny a oheň sál vzduch z místnosti vznikl podtlakový větrací systém. Chybějící vzduch se do místnosti dral poháněn vzniklým podtlakem skrz různé netěsnosti. Okolo dveřních otvorů a pod prahem, dále netěsnostmi okenních konstrukcí, spárami mezi ostěním a rámem i mezi rámem a křídly. Tímto nejjednodušším podtlakovým větráním, působením komínového tahu a přisáváním netěsnostmi, byla zajišťována dostatečná obměna vzduchu v obytné místnosti ve které pobývali lidé a hořel oheň. Pokud se zdá být taková představa lidského obydlí historická a neaktuální pro dnešní dobu a její podmínky, stačí se podívat do

kuchyně v panelovém domě s

plynovým sporákem a digestoří. Zde je použít ten samý model podtlakového větrání a topeniště s otevřeným ohněm. V takovémto případě musí netěsnosti i při zavřených oknech zajistit dostatečné promíchání vzduchu, aby osoby v takovéto místnosti

3

pobývající nebyly ohroženy nehygienickým ovzduším s vysokým obsahem zdraví škodlivého oxidu uhličitého ( při nedokonalém spalování i jedovatého oxidu uhelnatého) na úkor obsahu kyslíku. Nástin takovýchto podmínek vnitřního prostředí obytných místností dokládá důležitost větrání z pohledu zajištění povinné hygienické výměny vzduchu. Postupem času byly hledány způsoby kterými by se zamezilo vnikání studeného venkovního vzduchu, což ve své nekontrolované a neregulované podobě narušovalo obytné prostředí průvanovými zónami a ochlazováním interiéru . Byly aplikována stále dokonalejší a neprodyšnější těsnění, a místo toho aby se hledala řešení která by množství i způsob proudícího vzduchu usměrňovala a regulovala tak, aby se omezily jeho největší negativní vlivy, tedy chlad a průvan, našlo se řešení jak stavební otvorové výplně, okna a dveře, utěsnit téměř dokonale. To umožňují aplikace dvojitých i trojitých těsnění a vyspělých celoobvodových kování. Tyto systémy jsou zajisté přínosem v oblasti těsnosti proti nárazovému větru a dešti i bezpečnosti proti neoprávněnému vniknutí, je však nezbytné při jejich navrhování do interiérů myslet i na výměnu vzduchu v interiéru, kterou dříve okenní konstrukce plnily, nyní ji však díky vysokým požadavkům na těsnost ztratily. Při chybném návrhu se lze setkat s negativním dopadem hermetického utěsnění otvorů. Vzduch s vysokým obsahem oxidu uhličitého a vysokou relativní vlhkostí, která může na chladných místech kondenzovat a vytvářet rosení, při dlouhodobém působení pak podporovat rozvoj plísně, je nezdravým prostředím pro člověka a je příčinou špatného hoření ohně i nebezpečí nedokonalého spalování nebo zhášení plamene. Větrací funkci okenních otvorových výplní dnes postupně přebírá samostatná skupina technických řešení ať už do konstrukce okna integrovaných nebo zcela samostatných. Jsou to zařízení zajišťující hygienickou výměnu vzduchu v místnosti, bez nežádoucích účinků průvanu a chladu. Toho je docilováno usměrňováním a předehříváním

vzduchu spolu s optimalizací jeho množství a systémy blokujícími

průnik nárazového větru a deště. Tyto systémy jsou koncipovány tak, aby fungovaly samostatně, s minimálními zásahy uživatele a při zavřených oknech. Těmito systémy, jejich technickými charakteristikami a jejich zhodnocením podle stanovených hodnotících kritérií, výhodami a naopak nedostatky stávajících technických řešení a nástinem dalšího možného vývoje se zabývá tato práce.

4

2. Cíl práce Práce si klade za cíl soustředit dostupné teoretické poznatky a technická řešení oboru regulované výměny vzduchu v obytných místnostech do logicky uceleného celku nabízejícího souhrn nejdůležitějších aspektů problematiky. Představuje nároky obyvatel na obytné prostředí charakterizované příjemným mikroklimatem a hygienickým ovzduším v interiéru a v současnosti nabízená technická řešení zajišťující regulovanou výměnu vzduchu porovnaná dle hodnotících kritérií.

5

stanovených

3. Metodika Tato práce obsahující shrnutí současných teoretických poznatků a technických řešení regulované výměny vzduchu je výsledkem literární a patentové rešerše provedené s využitím moderních vyhledávacích systémů výpočetní techniky. Literární rešerše byla provedena počítačovým vyhledávacím rozhraním Univerzitní knihovny Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity a Moravské zemské knihovny v Brně. Patentová rešerše je výsledkem postupného vyhledávání klíčových slov problematiky v síti world wide web. Z výsledků vyhledávání byly vybrány stránky a dokumenty prezentující technická řešení regulované výměny vzduchu, dále články v odborných časopisech a internetových portálech, které se touto problematikou zabývají, nebo ji doplňují o mezioborové souvislosti a nejnovější informace. Jednotlivá technická řešení a jejich parametry jsou představeny spolu s hodnotícími kritérii navrhovanými na základě teoretických předpokladů k posouzení jejich funkční vhodnosti pro současný obytný interiér a naše klimatické podmínky.

6

3.1. Obytná místnost Právní úprava Při vymezení daného pojmu je proto nutno vyjít ze stavebních předpisů. Za obytnou je ve smyslu ust. § 3 písm. m) vyhlášky č. 137/1998 Sb. považována část bytu (zejména obývací pokoj, ložnice, jídelna), která je určena k trvalému bydlení, má nejmenší podlahovou plochu 8 m2 a splňuje požadavky stanovené citovaným předpisem; pokud byt tvoří jediná obytná místnost, musí mít podlahovou plochu nejméně 16 m2. Všeobecné požadavky na obytnou místnost jsou stanoveny zejména v ust. § 22 odst. 3 a 4, § 23 odst. 2 a § 24 cit.: -

úroveň podlahy obytné místnosti musí ležet alespoň 150 mm nad upraveným terénem pozemku hraničícím s touto místností a alespoň 500 mm nad hladinou podzemní vody, pokud místnost není chráněna před nežádoucím působením vody technickými prostředky; tím nejsou dotčeny požadavky stanovené zvláštními předpisy,

-

světlá výška místností, pokud není zvláštním předpisem nebo ustanoveními této vyhlášky stanoveno jinak, musí být alespoň: 1.

2 600 mm v obytných místnostech,

2.

2 300 mm v obytných místnostech v podkroví, přičemž místnosti se

skosenými stropy musí mít tuto světlou výšku nejméně nad polovinou podlahové plochy. -

musí mít zajištěno dostatečné denní osvětlení, přímé větrání a musí být dostatečně vytápěny s možností regulace tepla.

-

musí být prosluněny. [23]

7

3.2. Charakteristika klimatických podmínek Z klimatických podmínek jako ukazatele kvality vnějšího prostředí působícího na obvodový plášť staveb jsou pro posuzování jejich vlivu na vnitřní prostředí obytných místností nejdůležitější údaje o průměrné teplotě, relativní vzdušné vlhkosti a rychlosti větru. Z důvodu zajištění správné funkce větrácích systémů okeních nebo specielních, jsou důležité údaje o maximálních hodnotách kterým tyto systémy musí odolávat, aby i při působení extrémních vlivů nebyly degradovány užitné vlastnosti zajišťované při průměrných klimatických podmínkách. Všechny vzduchotechnické prvky a otvorové výplně musí klimatu odolávat, přiváděný vzduch vstupující do interiéru musí být upraven na požadované parametry vnitřního prostředí. Topné období K nejžádanějším údajům z technické klimatologie patří údaje o topném období, které nastává převážně ve čtvrtém čtvrtletí, jestliže tři dny za sebou poklesnou průměrné venkovní denní teploty pod 12 °C, a končí ve druhém čtvrtletí, jestliže tři dny za sebou průměrná denní teplota 12 °C překročí. Topné období představuje v našich klimatických podmínkách nezanedbatelnou část roku ( okolo 200 dnů ). Z technického hlediska zahrnuje krom vytápění samotného i zvýšené nároky na kontrolované a regulované větrání, které je v tomto období vzhledem k úsporám tepla a nárokům na tepelnou pohodu místností potřeba optimalizovat. Rychlost větru Rychlost větru je zákonitě nejvyšší na horách s častějším výskytem vichřic (průměrná roční rychlost na vrcholech hor přesahuje 5 m.s-1. S klesající nadmořskou výškou rychlost větru klesá, v nížinách je průměrná roční rychlost 3 až 4 m.s-1. V ročním chodu se maxima rychlostí vyskytují koncem zimy a začátkem jara, minima na podzim. Maximální nárazy větru zaznamenané na našem území dosahují až 50 m.s-1, tj. kolem 180 km.h-1.

8

Tab. 3.1. Průměrné klimatické hod. zaznamenané 1960-91 stanicí Brno Tuřany Měsíc:

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII

IX.

X.

XI.

XII.

. Prům.tep.

-2,5

-0,3

3,8

9,0

13,9

17

18,5

18,1

14,3

9,1

3,5

-0,6

Max.tep.[°C]

12,2

17,6

24,3

28,0

29,7

32

35,1

34,9

32

26,5

20,1

14,4

Min. tep.[°C]

-

-

-

-5,1

-1,9

1,8

3,6

3,0

-0,7

-5,5

-

-

24,1

22,2

18,6

13,1

19,4

3,3

3,8

3,9

4,2

3,7

3,2

3,0

3,0

2,9

3,3

3,4

3,3

84

81

73

65

67

69

67

68

73

78

84

85

[°C]

Prům. rychlost větru [m/s] Rel.

vlhkost

[%]

Relativní vlhkost vzduchu a měrná vlhkost vzduchu Z tabulky která vychází z Mollierova psychrometrického diagramu je jasně patrné, že při stejné relativní vlhkost 75%

což je průměrná hodnota ( viz. klima) vnějšího

prostředí se skutečný obsah vodních par ve vzduchu výrazně mění v závislosti na teplotě. Schopnost vzduchu nést vodní páry je úměrná teplotě, při nízké teplotě páry kondenzují a jejich obsah ve vzduchu výrazně klesá. Pokud tedy přivádíme do interiéru vzduch které má teplotu blížící se nule, bude obsah par ve vzduchu natolik nízký, že předehřátí tohoto vzduchu před vstupem do místnosti způsobí pokles jeho relativní vlhkosti na hodnotu adekvátní podle diagramu jeho měrné vlhkosti a požadované vnitřní teplotě. Při ohřátí na 25°C bude mít relativní vlhkost pod 20% . To je potřeba zohlednit pro splnění nároků na vlhkostní mikroklima interiéru. Tab. 3.2. Závislost obsahu vodní páry ve vzduchu na teplotě [3] t

X při w=75%

°C

g/kg

30

21,5

20

11,2

10

5,8

0

3,1

- 10

1,4

- 20

0,6

- 30

<0,5

9

Z tabulky 3.2. která vychází z Mollierova psychrometrického diagramu je patrné, že při stejné relativní vlhkost 75% což je průměrná hodnota ( viz. klima) vnějšího prostředí se skutečný obsah vodních par ve vzduchu výrazně mění v závislosti na teplotě. Schopnost vzduchu jímat vodní páry je úměrná teplotě. Podle psychrometrického diagramu, při nízké teplotě pod hodnotou tzv. rosného bodu páry kondenzují a jejich obsah ve vzduchu klesá. Pokud tedy přivádíme do interiéru venkovní vzduch který má teplotu 0°C a rel. vlhkost 75%, bude obsah vodních par ve vzduchu( tzv. měrná vlhkost ) natolik nízký, že předehřátí tohoto vzduchu před vstupem do místnosti způsobí pokles jeho relativní vlhkosti na hodnotu adekvátní podle diagramu jeho měrné vlhkosti a požadované vnitřní teplotě. Při ohřátí na 22°C bude mít vzduch relativní vlhkost pod 20% . To je potřeba zohlednit pro splnění nároků na vlhkostní mikroklima interiéru. ( viz. Příloha 8 Molliérův psychrometrický diagram )

3.3. Optimální interiérové mikroklima Tepelně-vlhkostní pohodu prostředí vytvářejí tepelné a vlhkostní toky ( teplo a vodní pára ) v interiéru, které působí na člověka a spoluvytvářejí tak jeho celkový stav. Odérové látky ( odéry ) jsou plynné složky v ovzduší, vnímané jako pachy ( jednak nepříjemné – zápachy, jednak příjemné – vůně ). Jsou to anorganické nebo organické látky, většinou produkované člověkem samotným nebo jeho činností, popřípadě uvolňované ze stavebních konstrukcí a zařizovacích předmětů. [6]

3.3.1. Vlhkost Množství produkované vlhkosti může byt podle druhu činnosti velmi rozdílné (tab.3.3.). Pro průměrný byt může dosáhnout celková produkce vodní páry 10-15 kg za den. Zaleží na druhu bytu, používaném zařízení, počtu osob, jejich činnosti apod. Nárazová množství vlhkosti jsou pohlcena omítkou a postupně odvětrávána s větším či menším efektem, při absenci jiných větracích systémů pouze infiltrací netěsnostmi oken. V řadě vyspělých zemí se z těchto důvodů předepisuje nucené větraní bytů se zpětným získáváním tepla.

10

Tab.3.3. Zdroje vodní páry v bytě Člověk

Koupelna Kuchyně

při lehké činnosti

30 až 60 g/h

při středně tě/ke práci

120 až 200 g/h

při těžké práci

200 až 300 g/h

s vanou

asi 700 g/h

se sprchou

asi 2600 g/h

při vaření

600 až 1500 g/h

průměrně denně

100 g/h

Sušení prádla (pračka na 4.5 odstředěného

50 až 200 g/h

kg)

mokrého kapajícího

100 až 500 g/h

Rostliny

pokojové květiny, např. fialka (Viola) 5 až 10 g/h rostliny v květináči, např. kapradina 7 až 15 g/h (Comptonis asplemilolia) fíkus střední velikosti (Ficus elastica) 10 až 20 g/h vodní rostliny, např. leknín (Nymphea 6 až 8 g/h alba) mladé stromy (2 až 3 m), např. buk 2 až 4 g/h (Fagus)

Obsah vodních par v interiéru je opět určován jednak stavem vodních par v exteriéru, jednak jejich zdroji uvnitř budovy. V zimě v důsledku nízkých teplot, je jejich obsah ve venkovním vzduchu malý. Vzduch přiváděný do interiéru je pak po ohřátí na vnitřní teplotu suchý. V létě v důsledku relativně vysokých teplot, je obsah vodních par ve venkovním vzduchu značný, neboť čím je vyšší teplota vzduchu, tím více je schopen pohltit vodní páry Vzduch přiváděný do interiéru je pak po ochlazení na vnitrní teplotu téměř nasycen vodními parami Zdroji vodních par uvnitř budovy jsou opět nejvíce různé aktivity člověka, viz tab.3.3. Působení vodních par na člověka Jak již bylo uvedeno, s nízkou relativní vlhkostí vzduchu bývají problémy v zimě, kdy vzduch přicházející z venku obsahuje jen malé množství vodní páry. S vysokou vlhkostí vzduchu naopak v létě. Zvláště za deštivého počasí. Při nízké relativní vlhkosti vzduchu vysychají sliznice dýchacích cest. Snižuje se tvorba hlenu a aktivita řasinek na nosní sliznici a tím se oslabuje obranný mechanismus člověka proti vnikání mikroorganismů a aerosolu včetně alergenů do lidského organismu (obr. 3.1.). Mikroskopem lze vidět, že řasinky (cilia) na sliznici jsou v 11

neustalém pohybu, čímž je zabraňováno usazovaní prachu. Dle Ewerta tvorba slizu závisí hlavně na relativní vlhkosti vdechovaného vzduchu - sníži-li se pod 40 %, tvorba slizu rychle klesá a pohyb řasinek také. Bakterie a viry tak nacházejí optimální podmínky pro svůj rozvoj. Nízká relativní vlhkost se nepříznivě projevuje i na pokožce a očích, výrazná je i tvorba statické elektřiny.

Obr.3.1. Sliznice horních cest dýchacích v normálním stavu (A) a vysušené (B). Vlhkost vzduchu působí nejen na pocit pohody, ale má přímý vliv i na zdraví. Ritzel sledoval

U

školních dětí onemocnění z nachlazení a zjistil, že ve třídách s vlhčením

vzduchu během topného období byl počet onemocnění téměř poloviční než u dětí kontrolní skupiny ve třídách bez. úpravy vlhkosti vzduchu. Vysvětlení je mimo jiné dáno tím že mikroorganismy (např. adenoviry) způsobující nemoci z nachlazení jsou na tom nejhůře při vlhkosti kolem 60 % tj. při této vlhkosti jich přežívá nejméně. Nízká vlhkost vzduchu podporuje v interiéru též šíření částic, jež mohou být příčinou úporných alergií, např. pylu. ale i bytového prachu, často obsahujícího chlupy a částečky kůže domácích zvířat, roztočů apod. Vysoká relativní vlhkost vzduchu - nad 70 % (u mimořádně senzitivních jedinců i nad 50 %) - vyvolává za současného působení příliš vysoké teploty vzduchu pocit dusna. popř. i zdravotní obtíže. Vzniká totiž možnost vzdušného šíření plísní a množení roztočů což může vést u dětí ke zvýšeným dýchacím potížím, častým bolestem v krku, bolestem hlavy, rýmy i nervovým obtížím. Dospěli trpívají častěji nevolností, zvracením, dusností, zácpou, bolestmi v zádech, rýmou i nervovými obtížemi. Počet a závažnost těchto potíží stoupá přímo úměrně s vlhkostí obytných místností (podle Dr. Platta z Epidemiological Unit of Medical Research at Royal Edinburgh Hospital, U. K.). [6] 12

3.3.2. Teplota Teplota vzduchu ve vytápěných místnostech v zimním období je dána normou a pohybuje se od 20 do 22 °C ( popř. případě 15 či 26 °C, jedná-li se o podřadné prostory či některá hygienická zařízení ). Z hlediska letních teplot vstupuje do zadání základní úvaha investora, zda-li chce tuto teplotu hlídat či nikoli. Optimální teplota vzduchu v místnosti pro oblečeného člověka je v zimě 21,5 ± 2°C. V letním období se tato teplota pohybuje okolo 24 °C a nemá překročit 26°C. [12] Zdroji tepla uvnitř budovy jsou nejvíce různé aktivity člověka, zvláště vaření, pečení, smažení a žehlení (příkon spotřebičů lze považovat za přívod tepla do interiéru), a také člověk sám což se zvláště projeví při přítomnosti více lidí v interiéru. V klidu ( ve spánku ) člověk produkuje teplo nejvíce svými játry, a to v závislosti na svém věku (děti produkují nejvíce) a pohlaví (ženy produkují méně, jsou tudíž náročnější na teplo v místnosti). S tělesnou aktivitou vzrůstá značně tepelná produkce, jejímž zdrojem jsou převážně svalové skupiny. Teoreticky by zajištění optimální teplotně vlhkostní rovnováhy v obytném interiéru mělo být zajišťováno systémy pro vytápění a vlhčení v zimě a chlazení a odvlhčování v létě. Optimální vytápění v zimě, tj. přesněji v chladném údobí roku, závisí na takovém pokrytí tepelných ztrát místnosti ( úniku tepla z interiéru ), při kterém je zabezpečena tepelně-vlhkostní pohoda prostředí, tj. a) je bezprůvanová. b) má dostatečnou složku sálavého tepla a c) umožňuje individuální regulaci tepelného výkonu. [6]

3.3.3. Rychlost proudění vzduchu v místnostech Tento parametr je dán rovněž hygienickými směrnicemi a je definován ve vztahu k uvažované vnitřní teplotě v létě. Běžně musí být dodržována rychlost proudění vzduchu v pobytové zóně do 0,25 m/s pro teploty vzduchu 26 °C a do 0,2 m/s pro teploty vzduchu 24°C. Jde o maximální hodnoty, které by neměly být překročeny, protože pak lehce vzniká průvan. Optimální rychlost prodění vzduchu v obytných místnostech se pohybuje okolo 0,1 m/s. [12]

13

3.3.4. Odérové mikroklima a koncentrace plynů Posuzování úrovně odérového mikroklimatu Základními kritérii pro posuzování úrovně odérového mikroklimatu je jednak koncentrace oxidu uhličitého ( CO2 ), jeden člověk znečišťuje vzduch CO2 15 až 18 l/h [12], jednak koncentrace TVOC ( total volatile organic compounds – souhrn všech těkavých organických látek ) v interiéru, nenachází-li se tam žádná dominující speciální odérová látka. Z těchto základních kritérií jsou pak odvozovaná další kritéria, a to množství venkovního vzduchu na jednu osobu. Oxid uhličitý CO2. Po dlouhou dobu bylo odérové mikroklima hodnoceno na zaklade koncentrace CO2 v interiéru a jeho limitní hodnota 1000 ppm byla zavedená Maxem von Pettenkoferem ( 1818-1901 byl profesorem University v Mnichově ), také určovala minimální množství venkovního vzduchu 25 m3/h na osobu. CO2 je nejduležitéjši biologicky aktivní látka, jejíž produkce je proporcionální, tj. přímo úměrná tělesné aktivitě. V České republice dle přílohy č. 4 k nařízení vlády Č.l78/2001 Sb. je předepsané minimální množství venkovního vzduchu pro lehce pracujícího nekuřáka 50 m3/h na osobu ( práce převážně vsedě ), pro práci převážně vstoje a v chůzi 70 m3/h na osobu, pro těžce pracujícího 90 m3/h na osobu. Celkové množství větracího vzduchu se určuje podle nejvyššího počtu osob současně užívajících prostor. Komplex těkavých organických látek (TVOC). Ačkoliv je C02 dobrým indikátorem kvality vnímaného vzduchu sedícími osobami, v mnoha případech jako kritérium nevyhovuje, neboť nerespektuje další možné odéry ve vzduchu, které mohou vycházet ze stavebních materiálů a ze zařízení interiéru, zvláště z koberců a ostatních podlahovin, které produkují těkavé organické látky, jejichž soubor je nazýván TVOC ( total volatile organic compounds – souhrn všech těkavých organických látek ). Nejprogresivnější systémy - americký ASHRAE Standard 62- 1989R a evropský, vycházející z decibelových jednotek dTv a dCd - používají jako základní kritéria obojí jak oxid uhličitý, tak komplex těkavých organických látek. Oxid uhličitý je kritériem pro znečištění vzduchu v interiéru přítomností osob. TVOC pak kritériem pro znečištění

14

vzduchu stavebními materiály a zařizovacími předměty. Potřebné množství venkovního vzduchu pro větrání je pak dáno součtem obou množství vzduchu, stanovených na základě CO2 a TVOC. Nejnovější systém hodnocení odérového mikroklimatu vychází z decibelových jednotek, stanovených obdobně jako decibelové jednotky pro hluk. tj. jde o upravené dekadické logaritmy koncentrací ( tzv. hladiny odéru ) jednak CO2 jednak TVOC naměřených ve vyšetřovaném prostoru a vztažených k prahovým hodnotám (nejslabší vnímané odéry - the weakest odour that can be detected) (Jokl 1997). Tab.3.4. Množství venkovního vzduchu na osobu dle EUR 14449 EN Úroveň kvality

Vnímaná kvalita vzduchu

Požadované množství vzduchu

(kategorie)

nespokojeni (%)

[decipol ]

[l/s na osobu ]

[ m3/h na osobu ]

A

10

0,6

16

58

B

20

1,4

7

25

C

30

2,5

4

14

Produkty spalování: Oxid uhelnatý a oxidy dusíku V důsledku aktivity člověka v obytných budovách je nejčastější složkou toxického mikroklimatu oxid uhelnatý CO. Jeho zdrojem jsou většinou spalovací procesy. [6] V nových bytových jednotkách se nejčastěji setkáváme se spotřebiči pro úpravu pokrmů nebo plynovým kotlem jako zdrojem tepla pro vytápění a ohřev teplé vody. Požadavky pro jejich umístění v bytových prostorech uvádí TPG 704 01. Technickým pravidlem TPG 800 00 byly plynové spotřebiče rozděleny do tří základních skupin A,B,C. Do skupiny A spadají spotřebiče, které odebírají vzduch pro spalování z prostoru, ve kterém jsou umístěny a produkty spalování zůstávají v tomtéž prostoru. Plynový sporák s plynovou troubou Jedná se o spotřebič patřící do skupiny A ( spotřebovávaný vzduch nasává z místnosti a spaliny vypouští rovněž přímo do místnosti ve které je instalován), umísťovaný v prostoru kuchyně. Z hlediska bezpečnosti při užívání spotřebiče a hygieny byly stanoveny požadavky na objem místnosti se spotřebičem a na výměnu vzduchu. Minimální objem místnosti ve které může být umístěn spotřebič typu A je 20m3 (50m3 byt o jediné místnosti), instalovaná digestoř s odvodem spalin nároky na objem místnosti snižuje o čtvrtinu. Místnost musí být přímo větratelná, což znamená, že

15

výměnu vzduchu s venkovním prostorem lze v běžných případech zajistit otevřením okna, balkónových dveří, má mít alespoň jednonásobnou výměnu vzduchu za hodinu a to i při uzavřených oknech a dveřích. Pokud má místnost s plynovým spotřebičem bez odvodu spalin těsná okna a dveře, je potřeba zajistit požadovanou výměnu vzduchu jiným způsobem, bez ohledu na fyzický zásah uživatele bytu (otevření okna). Mezi produkty nedokonalého spalování, ke kterému ve skutečných spalovacích zařízeních dochází, patří oxid uhelnatý CO. Při dlouhodobějším provozu spotřebiče může vzhledem k nárůstu obsahu vodních par, CO2 a úbytku kyslíku docházet k zhoršení spalovacího procesu a zvyšování podílu CO ve spalinách. Jelikož zůstávají v prostoru, je jejich koncentrace závislá na výměně vzduchu. [11] V následujícím grafu 6.2. je znázorněna závislost objemového podílu CO v místnosti kuchyně o objemu 20m3 s plynovou vestavěnou varnou deskou s potřebou plynu 0,7m3/hod. a násobku výměny vzduchu v místnosti při době provozu spotřebiče 1 hodina.

Graf 3.1. Podíl CO v závislosti na výměně vzduchu [11] Kromě CO přidávají plynové spotřebiče bez odtahu spalin do ovzduší bytu též oxidy dusíku. V bytech s plynovými kuchyněmi je průměrná koncentrace NOx v kuchyních asi o 50 μg/m 3 a v ložnicích asi o 20 až 25 μg/m 3 vyšší než. koncentrace venkovní, které se v měřených lokalitách pohybovaly okolo 10 μg/m 3 . [6]

16

Formaldehyd Formaldehyd se může uvolňovat z různých stavebních dílců zhotovených z granulovaných

organických

surovin

spojených

močovinoformaldehydovými

a

fenolformaldehydovými lepidly, jako jsou dřevotřískové, dřevovláknité, pilinotřískové a pazdeřové desky. Dále je produkují předměty z některých plastických hmot, z laků a barev. Formaldehyd je též v apreturách pro textilní výrobky k dosažení nemačkavých vodovzdorných a nešpinivých úprav textilu. Je i v některých měkkých pěnách používaných

pro

izolační

účely,

při

jejichž

výrobě

je

používáno

močovinoformaldehydových fenolových pryskyřic. Formaldehyd je též produktem nedokonalého spalování paliv, je v tabákovém dýmu, je i meziproduktem fotochemické oxidace uhlovodíku v atmosféře. Formaldehyd lze vnímat pro jeho silnou dráždivost na oční sliznici a horní cesty dýchací, již při koncentraci asi 400 μg/m3 vyvolává slzení a dráždí ke kašli. Tab.3.5. Návrh nejvýše přípustných koncentrací toxických látek pro obytné interiéry [6] Toxická látka

NPK [mg/m3] průměrné (24h)

Oxid uhličitý

1800

Oxid uhelnatý

10

Oxidy dusíku

0,1

Formaldehyd

0,06

TVOC

0,3

3.3.5. Pohoda prostředí Prostředí, v němž se člověk pohybuje, ve velké míře ovlivňuje jeho schopnost podávat dobrý pracovní výkon nebo si kvalitně odpočinout. Ze zdravotně technického hlediska je pohoda prostředí definována jako stav, ve kterém je člověku zajištěn zdravý pobyt a maximální možnost tvořivé práce. Tepelná pohoda prostředí znamená, že člověk nemá (bez zásahu termoregulačních systému) pocit zimy ani tepla. 17

Pohodu prostředí ovlivňuje: • tepelný stav daný teplotou vzduchu, stěn a okolních předmětů. prouděním a vlhkosti vzduchu a produkci tepla člověkem, jeho oblečením •

čistota vzduchu, kterou lze vyhodnotit podle druhu a množství škodlivin ve vzduchu

obsažených •

tělesné vlastnosti člověka, tedy hmotnost, výška, schopnost aklimatizace, zdravotní

stav apod., •

další vlivy jako jsou hluk, osvětlení, látky s nimiž přichází člověk do kontaktu,

technologická zařízení (v průmyslových provozech) aj. Prostředí, v němž se člověk pohybuje, má vliv jak na jeho okamžitý pocit, tak i na jeho zdravotní stav. Proto by měl člověk v každém prostředí i při jakékoli činnosti dbát na to, aby mu nebylo příliš teplo či chladno, aby neměl pocit žízně nebo dusna, aby se nezdržoval v průvanu atp. Faktorů, které mohou ovlivnit pocit pohody prostředí člověka, je relativně velké množství. Důležité je, v jakém množství nebo koncentraci se vyskytují v místnosti, kde člověk právě pobývá. [5] Rostliny pomáhají v přírodě i v interiéru Pokojové rostliny jsou nejen ozdobou bytového interiéru a spotřebitelem CO2, ale některé čistí vzduch od acetonu, benzenu, CO, etanolu. formaldehydu, metanolu, SO2, toluenu a od těkavých organických látek. V atriích se doporučuje věnovat pozornost i trávníku: plocha 15 x 15 m je postačujícím zdrojem kyslíku pro čtyřčlennou rodinu a navíc intenzivně čistí vzduch od SO2, CO2 a fluorovodíku. Vzrostlý strom jírovce maďalu (kaštanu) dokáže očistit od výfukových zplodin automobilu vzduch o objemu 20 000 m3 tj. např. výšky 10 m, šířky 20 m a délky 100 m. Podle výsledků výzkumu univerzity ve Stockholmu tato dřevina výfukovými plyny, které rozkládá, sama netrpí. Dle výzkumu NASA jsou toxické látky, vnikající do rostliny, likvidovány mikroorganismy na kořenech a v okolí kořenu stromu. Tímto způsobem lze nejen zlepšit čistotu venkovního vzduchu, ale i výrazně snížit tok toxických látek z exteriéru do interiéru budovy. [6]

18

4. Fyzikální zákonitosti výměny vzduchu Větrání bytových prostorů by mělo zajistit odvedení vydýchaného vzduchu, škodlivin, vlhkosti a pachů a tím zajistit příjemné klima v místnosti. Objem vzduchu v místnosti by měl být celý vyměněn minimálně jedenkrát za dvě hodiny což je dáno požadavkem intenzity větrání n = 0,5 h-1, kde n je počet výměn. Důležitými faktory jsou relativní vlhkost vzduchu, teplota a rychlost pohybu vzduchu a povrchová teplota stěn. Je zřejmé, že větrání ovlivňuje nejenom hygienické podmínky, ale také náklady na vytápění. Ostatně vpouštět si do místnosti chladný vzduch, dodat mu teplo a bez užitku ho znečištěný vypustit ven, to nezní příliš hospodárně. Finanční náročnost je citelnější při stálém růstu cen za energii. Proto se v současné době objevují na trhu zařízení umožňující předehřívání přiváděného vzduchu pomocí vzduchu odváděného ( odpadního ), tj. zařízení s regenerací tepla. [12]

4.1. Přirozené větrání zajišťované okny 4.1.1. Hlavní a vedlejší funkce okna Prvořadým požadavkem na okna je spojení vnitřního a vnějšího prostoru umožňující výhled ( současně je tím zabezpečeno osvětlení vnitřního prostoru ) - průhledné části okna mají zajistit jasnou a nedeformující viditelnost při pohledu z interiéru do exteriéru. Ostatní funkce okna jsou druhotné a patří sem: větrání, tepelná izolace, zvuková izolace, izolace proti vodě a prachu, zajištění bezpečnosti. Okno a větrání Okno patří mezi ty stavební prvky, na které máme snad největší počet protichůdných nároků a požadavků. Například s rostoucími požadavky na tepelně izolační funkci a izolaci proti dešti a vodě byla v posledních letech konstrukce oken natolik dobře utěsněna, že stálé větrání infiltrací bylo omezeno na minimum. Intenzita infiltrace závisí na velikosti větracího otvoru a na rozdílech tlaků vzduchu uvnitř a vně místnosti, ten je způsobován rozdílnou teplotou vzduchu interiéru a exteriéru a na rychlosti větru. Naše hygienické limity pro konstrukce oken dokonce nevyžadují v objektech bez klimatizace 100% těsnost, která znamená snížení tepelných ztrát, ale vyžadují infiltraci 19

0,01 až 0,03 m2.s-1. Pa-67 . Nejúčinnějším způsobem pro rychlou výměnu vzduchu je nárazové větrání otevřenými protilehlými okny. Nárazovým větráním se vytváří průvan a při delším intenzivním větrání v topné sezóně dochází i k prochladnutí vnitřních částí interiéru a následně k tepelným ztrátám. Větrání je možné zabezpečit ale i jinými způsoby nežli otevřenými okny - např. větracími štěrbinami či klapkami, okenními ventilátory nebo v případě plastových oken přímo samotným profilem okenního křídla a rámu.

Obrázek 4.1. Větrací štěrbiny u dřevěných oken U nových typů oken je žádoucí řešit regulovanou výměnu vzduchu přímo samotnou konstrukcí okna, tak odpadá nutnost nárazového větrání nebo větrání výklopným ventilačním křídlem. U místností s centrálním odvodem vzduchu (kuchyně, koupelny) jsou větrací systémy pro zabezpečení dostatečného množství přiváděného čerstvého vzduchu téměř nutností. Trvalé větrání vede při malé výměně vzduchu rovněž ke zvýšeným ztrátám energie. Je proto nutné, aby velikost větracího otvoru bylo možné měnit, a tím intenzitu větrání regulovat. [8]

4.1.2. Vyvození tlaku způsobujícího výměnu vzduchu Přirozené gravitační větrání Princip přirozeného gravitačního větrání je založen na nerovnosti měrné hmotnosti venkovního a vnitřního vzduchu v důsledku jejich rozdílné teploty ( viz tab 7.1. ). Teplý vzduch s menší hmotností má v důsledku gravitace tendenci stoupat a chladnější vzduch má tendenci klesat. V místnosti se zdrojem tepla tak dochází k vertikálnímu rozdělení teplot a vzduch u stropu, který má menší hmotnost, je teplejší jako ten u podlahy. 20

Pokud je teplota venkovního vzduchu rozdílná v porovnání s teplotou vnitřního vzduchu, jsou rozdílné i jejich měrné hmotnosti. Pokud v tomto případě vytvoříme na obvodové stěně budovy dva otvory vertikálně posunuté o výšku H, vznikne zde tlakový rozdíl, který se vyjádří jako:

Δp1 = h1 ( ρ e − ρ i ) ⋅ g [Pa ] Δp 2 = h2 ( ρ e − ρ i ) ⋅ g [Pa ]

Obrázek 4.2. Rozdělení tlaků vyvolaných gravitací Jedním z otvorů bude venkovní vzduch do místnosti přicházet a druhým z místnosti odcházet, musí být ale splněna podmínka ρi ≠ ρ2 , respektive pokud teploty vzduchu venkovní a vnitřní nebudou shodné. Tab.4.1. Závislost hustoty vzduchu na teplotě [3] t

ρ

°C

kg/m3

-30

1 ,433

-20

1 ,376

-10

1 ,324

0

1,275

+10

1,230

20

1 ,188

30

1 ,49

Větrání vyvolané působením větru Působení větru se na budovách projevuje tím, že na návětrné straně mění vítr svoji pohybovou energii na tlakovou, čímž se vytváří přetlak v porovnání s atmosférickým tlakem. Na stěnách odvrácených od proudu větru a na střechách s menším sklonem než 45° k směru větru, vzniká následkem obtékání tlak menší jako atmosférický - podtlak.

21

Pokud by se na návětrné straně přeměnila celá pohybová energie větru na tlak, bylo by možné absolutní hodnotu tlaku vyjádřit jako:

Δp v = p a +

v2 ⋅ ρ [Pa] 2

kde: Δpv

tlak vyvolaný větrem

[Pa]

pa

atmosférický tlak

[Pa]

v

rychlost větru

[m.s-1]

ρ

hustota

[kg.m-3]

V reálných podmínkách není možné počítat s úplnou změnou pohybové energie na tlakovou, proto pro vyjádření přetlaku vůči atmosférickému tlaku můžeme použít vztah: v2 ⋅ ρ Δp = A ⋅ [Pa ] 2 kde: A

je aerodynamický koeficient, který vyjadřuje míru přeměny pohybové energie na

tlakovou. Na návětrné straně A = 0,6 a A = -0,3 na straně závětrné.

4.1.3. Prostup vzduchu netěsnostmi Spárová průvzdušnost K měření spárové průvzdušnosti oken platí (ČSN 74 6185), dále také (EN 42) nebo (ASTM E 283-83). Základním ukazatelem je spárová objemová průvzdušnost, která vyjadřuje objemový tok vzduchu v m3 za sekundu, který proudí 1 m délky spáry při rozdílu tlaků vzduchu 1 Pa. Značí se: i lv = [m3 / m.s.Pan ] = [m2.s-1. Pa-n] kde: n je exponent při tlakovém rozdílu vzduchu a dle (ČSN 06 0210) má hodnotu n = 0,67.

22

Objemový tok Pro kvantifikaci vzduchové propustnosti spár a styků, která se vyjadřuje pomocí objemového toku vzduchu spárou, lze použít vztah:

[

Vinf = ilv ⋅ L ⋅ Δp n m 3 ⋅ s −1

]

kde: Vinf

[m3.s-1]

je objemový tok vzduchu

i lv

součinitel spárové průvzdušnosti v

[m3. m-1.s-1.Pa-n]

L

délka spáry v

[m]

Δp

rozdíl tlaku vnějšího a vnitřního vzduchu

[Pa]

n

exponent, který se určí měřením, pohybuje se v intervalu 0,5 < n <

0,85

(nejčastěji0,67). Při praktických výpočtech je obtížné stanovit tlakový rozdíl Δp v průběhu hodnocení (nestacionární stav). Za účelem predikce je tlakový rozdíl definován pomocí veličin B - charakteristické číslo budovy M - charakteristické číslo místnosti. Charakteristické číslo budovy B je závislé na rychlosti větru stanoveného dle polohy budovy v krajině (chráněná, nechráněná a velmi nepříznivá poloha) a na druhu budovy (řadové a osaměle stojící objekty). Charakteristické číslo místnosti M závisí na poměru průvzdušnosti oken a vnitřních dveří. Hodnota M má interval od 0,4 do 1,0. Potom vztah pro intenzitu výměny vzduchu lze upravit takto:

n=

3600 ⋅ ∑ (ilv ⋅ L) ⋅ B ⋅ M Vn

[h ] −1

V dřívější ČSN 06 0210 byla předepisována intenzita výměny vzduchu místnosti za hodinu hodnotou: n>0,3 [h-1] Dříve bylo výpočty prokázáno, že v konstrukční soustavě by mělo dostačovat k dosažení n=0,3 h-1, aby infiltrace oken a dveří byla alespoň ilv > 0,9 .104 m2.s-1.Pa0,67 Výsledky laboratorních měření však ukazují, že těsnost vyráběných oken se u nás

23

zvyšuje. Současně vyráběná okna, ať již dřevěná nebo plastová jsou ještě těsnější a není žádoucí infiltraci ještě snižovat, neboť může vést k nevětraným bytům s nevyhovujícím vnitřním prostředím. [12]

4.1.4. Větrání otevřením oken U bytů s dobře utěsněnými okny (kvůli sníženi tepelných ztrát) se vymění maximálně 1/10 vzduchu. Aby se splnila hygienická podmínka výměny vzduchu, musí se občas vyvětrat krátkým a plným otevřením okna. Tím se rychle vymění vzduch a nestačí se ochladit stěny, čímž se šetří teplo. Větrání otevřením okna je účinné, ale nekontrolovatelné. Při průvanu nebo velkém rozdílu teplot vně a uvnitř probíhá výměna vzduchu rychleji a nelze dobře odhadnout dobu na vyvětrání. [5] Tabulka 4.2. Výměna vzduchu při otevřených oknech [6] Poloha okna (velikost 1 x 1.2 Množství

vzduchu Výměna

3

vzduchu

za

-1

m)

[m /h]

hodinu[h ]

Výklopné okno spára 2 cm

do 50

0.25

Výklopné okno spára 6 cm

do 130

0.65

Výklopné okno spára 12 cm do 220

l.l

Otočné okno spára 6 cm

do 180

0.9

Otočné okno spára 12 cm

do 280

1.4

Otočné okno otevření 90°

do 800

4

2

* při 8O m obytné plochy

4.2. Systémy nucené výměny vzduchu 4.2.1. Charakteristika nuceného větrání Zakladem je přívod nebo odvod vzduchu ventilátorem. K přívodu a odvodu vzduchu muže docházet současné, a to dvěma ventilátory. Podle poměru množství přiváděného a odváděného vzduchu se rozděluje větraní na přetlakové, rovnotlaké nebo podtlakové.

24

ε = Mp / Mo Kde: Mp

objem uměle přiváděného vzduchu [m3.h-1]

Mo

objem uměle odváděného vzduchu [m3.h-1]

ε

součinitel větrací rovnováhy

Přetlakové větrání (ε > 1)

Znamená, že množství přiváděného vzduchu je větší než množství vzduchu odváděného. Používá se v místnostech, do nichž se má zabránit vnikaní okolního neupraveného vzduchu. Typickým příkladem jsou operační sály, výpočetní střediska, klimaticky náročná výroba apod. Rovnotlaké větrání (ε = 1)

Množství přiváděného i odváděného vzduchu pomocí ventilátoru je stejné. Cirkulaci vzduchu se dosahuje požadovaného charakteru proudění v místnosti. Tento způsob větrání je nejrozšířenější. Podtlakové větrání (ε < 1)

Používá se v místnostech, v nichž vzniká velké množství škodlivin. Podtlakovým větráním se zabraňuje jejich úniku do sousedních prostorů. Typickým podtlakovým větráním je odsávací zařízení. Hlavními výhodami větracích soustav s nucenou výměnou vzduchu ve srovnání s přirozeným větráním jsou: •

zaručená funkce soustav i při nepříznivých povětrnostních podmínkách,

•

přesná regulace množství vyměňovaného vzduchu podle okamžité potřeby,

• dokonalá filtrace přiváděného nebo cirkulačního vzduchu pomoci všech druhů filtrů. •

možnost zpětného získávaní tepla z odváděného vzduchu,

•

možnost využiti výměníku tepla pro chlazeni či vlhčeni přiváděného vzduchu.

Ve většině činžovních domů se používá některý z podtlakových způsobů větraní. Rovněž v mnoha rodinných domcích a malých dílnách se může vyskytovat tento způsob větraní.[5] 25

4.2.2 Centrální vzduchotechnická jednotka s rekuperací Rekuperace, neboli zpětné získávání tepla je děj, při němž se přiváděný vzduch do budovy předehřívá teplým odpadním vzduchem. Teplý vzduch není tedy bez užitku odveden otevřeným oknem ven, ale v rekuperačním výměníku odevzdá většinu svého tepla přiváděnému vzduchu. Srdcem každé rekuperační jednotky je výměník tepla.

Obrázek 4.3. Rekuperační jednotka Zde se odnímá teplo vzduchu teplému ( odváděnému z domu ) a předává se chladnému čerstvému vzduchu nebo topnému médiu ( výměníky vzduch - voda ). Rekuperační jednotka slouží ke snížení tepelných ztrát, které vznikají při klasickém větrání. Potrubí, flexihadice nebo ploché kanály se zabudují do mezistěn, pohledů nebo instalačních šachet a po dokončení jsou skryté, tedy opticky neruší prostor. V kuchyních, záchodech a koupelnách jsou instalovány odtahové vyústky, ze kterých je na základě povelu čidla kvality vzduchu výše uvedeným vedením odsáván vlhký, znečištěný vzduch směrem k rekuperační jednotce za pomocí odtahového ventilátoru. Zde tento teplý vzduch předá teplo prostřednictvím výměníku studenému čerstvému vzduchu, který je nasáván jednotkou zvenčí. Čerstvý vzduch je předehříván na cca. 18°C i v mrazech. Ohřátý čerstvý vzduch je distribuován do obytných místností. Rekuperační jednotka neobsahuje jen výměník tepla, ventilátor odtahu a ventilátor čerstvého vzduchu, ale i dva filtry. Filtr čerstvého vzduchu a filtr odtahovaného vzduchu. Filtry slouží k ochraně výměníku a přívodního potrubí před znečištěním možné jsou i protipylové filtry. V případě obtížných pachů z venkovního prostředí je možné předřadit filtr z aktivním uhlím, který pachové látky absorbuje. Při použití řízeného větracího systému jsou kladeny vysoké požadavky na těsnost obvodového pláště budovy kvůli zaručení funkce zpetného získávání tepla.

26

Zemní registr

Centrální vzduchotechnickou jednotku s rekuperačním výměníkem je vhodné, pokud je to v daném případě možné, doplnit o zemní registr pro přirozené letní klimatizování budovy a předhřívání vzduchu v zimě. Jedná se o potrubí z těsných PP, PVC, nebo kameninových trub ø 200 mm v délce cca 20 metrů, uložené v hloubce 2 metrů pod terénem, kterými se přivádí vzduch ventilátorem přes filtr k rekuperační jednotce. Bylo ověřeno, že v létě se přiváděný vzduch + 30°C v registru ochlazuje až na + 18°C a tím udržuje teplotu v interiéru max. 24 – 25°C. V zimním období se naopak přiváděný mrazivý vzduch -15°C předehřívá až na + 6°C, zamezuje tak zamrzání rekuperačního výměníku jednotky a snižuje spotřebu tepla pro ohřev. Celková účinnost rekuperace se přitom zvyšuje až na 92%. [9]

4.2.3. Klasické větrání v porovnání s řízeným větráním s rekuperací Klasické větrání

Nárazové intenzivní větrání realizované pomocí otevření dvou oken nebo okna a dveří. Kompletní výměna vzduchu v celém objektu každé 2 hodiny, tak aby byla dodržena hygienická podmínka na = 0,5 hod-1. Výsledek

Trvale proměnná kvalita vzduchu. Překračování hygienických limitů s postupem času od posledního provětrání. Zvyšující se koncentrace CO2, vydýchaný vzduch, hromadění pachů, hromadění vlhkosti.

Obrázek 4.4. Klasické větrání

Graf 4.1. Kvalita vzduchu při klasickém větrání

27

Řízené větrání s rekuperací tepla

Kontinuální výměna vzduchu v celém objektu na úrovni na = 0,4 hod-1 dle EnEV 2002 a dle normy DIN 4701 V-10.

Obrázek 4.5. Řízené větrání

Graf 4.2. Kvalita vzduchu při řízeném větrání

Výsledek

Trvale dobrá a ustálená kvalita vzduchu, přičemž je nutné dodržet správné množství větracího vzduchu dle potřeby místnosti. Při použití rekuperační jednotky se redukuje tepelná ztráta větráním na 15 až 20% původní teplené ztráty.

Graf 4.3. Porovnání úspory energie při řízeném větrání s rekuperací [17]

28

5. V současnosti používaná technická řešení 5.1. Navrhovaná hodnotící kriteria Hodnocení systémů regulované výměny vzduchu vychází z hygienických nároků na objem vyměněného vzduchu v jednotlivých místnostech podle druhu činnosti a znehodnocení vzduchu které obnáší. Souvisí s pohodou bydlení a zdravým obytným prostředím z hlediska optimální teploty a vlhkosti pro převažující lidskou činnost a minimální rychlostí proudění vzduchové hmoty kvůli zabránění průvanu. Dále jsou ovlivněny převládajícími klimatickými vlivy které určují vlastnosti venkovního vzduchu v převládající části roku a v extrémních případech. Z tohoto komplexního pohledu je nutno větrací systémy posuzovat. Jednotlivě lze definovat hodnotami:

-

objemu průtoku vzduchu zařízením Q [m3/h]

-

rozdílu teploty přiváděného vzduchu oproti původnímu Δt [°C]

-

relativní vlhkostí přiváděného vzduchu w [%]

-

rychlostí vstupujícího vzduchu v [m/s]

-

indexem neprůzvučnosti Rw ( pokud je větrací systém součástí okna ) [dB]

-

vlastní hlučností [dB]

A požadovanými vlastnostmi:

-

plnou funcí při zavřených oknech

-

možností regulace

-

odolností vůčí extrémním klimatickým vlivům ( nárazový vítr, déšť )

-

nenáročností na spotřebu energie

29

5.2. Vybrané systémy regulované výměny vzduchu 5.2.1. Mikroventilace a perforované těsnění Nejjednoduššími způsoby jak zajistit infiltraci u

moderních velmi neprodyšně

zatěsněných eurooken je cílené místní porušení těsnosti. U otevíravých, sklopných křídel to je standartně montovaná „mikroventilace“ zajištěná funcí celoobvodového kování a volitelná tzv. 4. polohou okenní kliky 45° mezi svislou polohou sklopné ventilace a vodorovnou polohou otevření křídla. Tato poloha kliky zajistí oddálení křídla od rámu okolo 4-7mm což zajistí dostatečně velkou spáru pro infiltraci vyvolanou tlakem odvozeným z rychlosti větru, nebo podtlakem způsobeným komínovým efektem či odtahovým ventilátorem.

Obrázek 5.1. Princip mikroventilace Tato výměna vzduchu je však neregulovaná, nezajištěná proti působení nárazového větru, nedostatečná co do objemu i parametrů vtupujícího vzduchu. Tento způsob je nekomfortní z hlediska vnitřního prostředí, vzduch vstupuje chladný, je výrazně snížena neprůzvučnost okna a nárazový vítr může způsobit průvan. Tento systém je nedostatečný i z hlediska bezpečnostního, protože křídlo není uzamčeno všemi čepy kování což oslabuje odolnost proti násilnému otevření. Pojišťovny tuto polohu klapky neberou jako zajištění proti krádežím. [25] Dalším způsobem porušení hermetičnosti okenních systémů je perforace těsnění mezi rámem a křídlem přesně definovaným počtem otvorů pro zajištění průchodu vzduchu. Tento způsob má všechny nevýhody předcházejícího, ale alespoň funguje při zavřeném zajištěném okně.

30

Tyto dva způsoby,

přesto že jsou nejrozšířenějším řešením potřeby stálého

minimálního větrání, je potřeba brát jako nedostetečné kompromisy mezi starou koncepcí oken s přirozenými netěsnostmi a novými hermeticky uzavřenými eurookny. Je potřeba přistupovat ke komplexnímu problému větrání s přihlédnutím ke všem nárokům a neodbývat jej lacinými kompromisy.

5.2.2. Okenní a dveřní větrací mřížky Větracích mřížky z hliníkových profilů s přerušením tepelných mostů vyrábí a dodává firma INPROMA ve spolupráci s belgickou firmou RENSON. Jedná se o ventilační klapky které je možné namontovat do okenních a dveřních systémů z plastu, dřeva, hliníku, nebo oceli. K dispozici jsou i řady Invisivent a Sonovent které nabízí zvukový útlum až 56dB. Okenní ventilace T45

Obrázek 5.2.Větrací klapka T 45

Graf 5.1.Záznam tlakové zkoušky

Invisivent AK

Tento typ ventilace absorbující hluk je možné montovat jako součást rámu. Je možné zvolit variantu bez zvukového tlumícího efektu tak i s tlumícím efektem až Dn = 49 dB.

31

Obrázek 5.3. Průřez ventilací Insivent 1. Aluminiové tělo s přerušenými tepelnými mosty 2. Vyjímatelný a čistitelný vnitřní profil 3. Akustický materiál absorbující zvuk 4. Vnitřní uzavírací klapka pro regulaci množství vzduchu 5. okenní profil [18]

Obrázek 5.4. Ventilace Insivent

5.2.3. Okenní větrací drážky Regel air s omezovačem proudění - Relativně vysoké hodnoty proudění

vzduchu

v oblasti

tlakového rozdílu až 20 Pa. -

Automaticky

regulované

snižování při 20-40 Pa. - zvuková izolace do 42 dB

Orázek 5.5. Větrací drážka Regel Air

32

Regel-air větrací drážky jsou dle velikosti okna a požadavkům tvořeny 1 až 2 větracími otvory o šířce 125 mm. Vyrovnaný objem protékajícího vzduchu mezi 8 až 60 Pa je regulován v rámci hlavních klimatických stavů, v průběhu roku je v 99% zaznamenáno proudění vzduchu pod 10m/s = cca 60 Pa.což je hlavní výhodu Regel-air okenních drážek. Venkovní vzduch stoupá mezi okenními křídly a rámem, kde se předehřívá, do horní části oken a zde přes větrací drážky dovnitř místnosti. Regel-air větrací drážky je možné namontovat bez nutnosti frézování otvorů či vyvrtávání dír do okenních profilů. Je také možné namontovat do již zabudovaných okenních rámů. Větrací drážky systému Regel-air je možné vyčistit.[14] -obrázek funkce systému příloha 5 a graf záznamu tlakové zkoušky v příloze 6

5.2.4. Gaelan Gecco: Klimatické okno Základní pracovní součástí je větrací klapka umístěná ve spodním vodorovném profilu křídla, které bylo pro tento účel speciálně vyvinuto. Profil je pro použití klapky profrézován přes spojovací komoru do drážky kování několika otvory, jejichž celkový průřez je pro danou funkci definován. V drážce kování je pak umístěna volně otočná klapka zavěšená ve dvou ložiscích. Tvar klapky zajišťuje její automatickou funkci. V klidovém stavu je klapka otevřená a vzduch z vnějšího prostředí muže bez zábran proudit do drážky okna. V drážce se vzduch obrátí a přes odvětrávací těsnění vstupuje do místnosti. V případě že na klapku začne působit proud vzduchu způsobený vyšší rychlostí větru. změní svou polohu a uzavře průchod vzduchu směrem do místnosti. Tím je zamezena možnost vzniku průvanu v místnosti. V okamžiku, kdy vítr ustane, klapka se vrátí samočinně do výchozí polohy a bezprůvanové větrání opět funguje. Pro optimální funkci nesmí při rozdílu tlaku 10 Pa proudit více než 1 m3 na 1 m délky spáry. Podle zkoušek provedených přicertifikaci je tato hodnota O,7m3 na 1 m spáry, což zajišťuje výměnu přes jednu klapku Gecco 3,6 m3/hod. Se stoupajícím tlakem dochází analogicky i ke zvětšení průchodu vzduchu do hodnoty asi 100Pa, kdy dojde k samočinnému uzavření klapky a tím k poměrnému omezení výměny vzduchu v závislosti na stoupajícím tlaku. Podle normy DIN 18055 je stanoven také požadavek těsnosti oken vůči nárazovému dešti. Okna vybavená jmenovaným systémem mohou být podle výsledků zkoušek použity do výšky stavby 100 m, což odpovídá skupině

33

namáhání "C". Přitom při výšce stavby do 20 m není nutno použít žádných doplňkových opatření při konstrukci okna. Nad 20 m výšky stavby je nutno do spodní vodorovné části rámu vložit vnější dorazové těsnění, které zabraňuje vniknutí vody do drážky okna. Podle naměřených hodnot je deklarován zvukový útlum s vestavěnou klapkou odpovídající třídě 4 zvukové izolace, tedy 40 dB. Z výsledků izotermických zkoušek byla zjištěna hodnota k = 1 ,67 W/m2.K v oblasti Gecco. [1]

- obrázek funkce systému v příloze 3 5.2.5. Rehau Air Comfort: samočinný regulační systém větrání Rehau AirComfort reguluje vnitřní klima v místnostech automaticky a umožňuje stálý přívod čerstvého vzduchu. Při stoupajícím tlaku větru na fasádě se jeho chlopeň automaticky uzavírá.

Obrázek 5.7. Detail chlopně Obrázek 5.6. Průřez oknem Air Comfort - je montován skrytě v kovací drážce okenního křídla – regulovat začíná již od rozdílu tlaků 30 – 40 Pa - těsný proti nárazovému dešti do 600 Pa - průchod vzduchu v m3/hod: 2,9 při 4 Pa; 4,1 při 8 Pa a 4,7 při 10 Pa tlakového rozdílu [22]

34

Obrázek 5.8. Otevřená větrací chlopeň

Obrázek 5.9. Uzavřená větrací chlopeň

- Graf tlkové zkoušky Rehau Air Comfort viz příloha 9

5.2.6. Rehau BLR 115 4-K: Zajištění infiltrace s využitím částečné ztráty tepla vedením v profilu Použitím zvláštního profilu, v kombinaci s prefabrikovaným větracím prvkem a speciálním způsobem zatlumení, bylo dosaženo že i při extrémně nízkých venkovních teplotách je teplota vzduchu, vstupujícího do interiéru, příznivá z hlediska vzniku kondenzátu. Zde se využívá částečně teplo, které uniká přestupem

konstrukcí

obvodového

pláště.

Konstrukce vykazuje hodnotu útlumu 41 dB, a to nezávisle na tom, zda je klapka na prefabrikovaném větracím prvku otevřena, nebo ne. Konstrukce umožňuje základní nastavení objemu vzduchu dodavatelem v rozsahu výměny podle umístění okna na fasádě a velikosti místností. Stálá výměna vzduchu je zajištěna i při vyloučení lidského faktoru – obsluhy větracího prvku. I při jeho uzavření probíhá výměna v objemu Qv v rozsahu 3,8 – 19,5 m3/hod podle rozdílu tlaků. Obrázek 5.10. Vedení vzduchu profilem

35

Maximální objem při otevřeném větrání se pohybuje kolem hodnoty 16 m3/hod při rozdílu tlaků Dp=70 - 80 Pa. Uživateli je umožněna regulace v rozsahu 40% – 100% celkového výkonu výměny vzduchu. Konstrukce je vodotěsná proti nárazovému dešti i při přetlaku 750 Pa. [9] - obrázek svislý řez oknem v příloze 1 a obrázek průběhu izoterm v okně a ostění v příloze 2

5.2.7. Comfort Air: Otopná tělesa s větráním ComfortAir je systém pro řízené větrání obytných prostor. Na základě povelu od senzoru vlhkosti nebo CO2 je přívodním otvorem za otopným tělesem nasáván a zároveň filtrován čerstvý vzduch. Vzduch je veden skrz otopné těleso, kde je ohřátý na požadovanou teplotu a poté veden do místnosti. Ventilátory v koupelně nebo v kuchyni odtahují použitý vzduch ven. To vše se děje naprosto automaticky na základě povelu od čidla kvality vzduchu. Otopná tělesa s větráním je vhodné zakomponovat do tzv hybridního větracího systému (viz kap. 5.2.9).

Obrázek 5.11. průchod vzduchu otopným tělěsem 1, vnější vzduch je nasáván vyustkou ve fasádě 2, filtr zbavuje vzduch nečistot ( prach, případně pyl ) 3, Ohřev vzduchu ve výměníku radiátoru 4, přivádění předehřátého vzduchu do interiéru [16] - Znázornění principu čínnosti otopných těles s ventilací ComfortAir v příloze 4

36

5.2.8. Rekuperační výměníky V současnosti dosahují největší účinnosti výměníky s protisměrným prouděním vzduchu. Pro dosažení minimalizace rozměrů byl vyvinut výměník s extémně velkou teplosměnnou plochou na co nejmenším objemu s šachovnicovým uspořádáním protiběžných kanálů. Obrázek 5.12. Detail výměníku Kanály čtvercového průřezu mají velikost cca 4 mm, materiálem výměníku je polymer ( Polystyrol WT ). Dostatečná velikost celkového průtočného průřezu garantuje, že vzduch prochází výměníkem bez zbytečné ztráty třením. Z toho vyplývají další důležité faktory: Je možné osadit ventilátory s velmi malou výkonností, motory ventilátorů mají velmi malý příkon. Takto konstruovaná rekuperační jednotka je rovněž velmi tichá a nepotřebuje další opatření pro utlumení nežádoucích akustických projevů. Pro bytové jednotky je možné zvolit výměník o minimálním průtočném množství 100m3/h, který má velmi kompaktní rozměry. ( viz příloha 8 ) Pro větší prostory a průtočné objemy je nabízena širší škála výměníků [17]

Jednotka se speciálním výměníkem pro zpětné získávání vlhkosti

Firma Paul disponuje u jednotky Santos F 250 ( objem vyměněného vzduchu 250 m3/h ) možností vybavit tuto jednotku speciálním rekuperátorem, který má zároveň funkci zpětného získávání vlhkosti. Při používání tohoto výměníku může být velká část vlhkosti z odváděného vzduchu získána zpět do vzduchu přiváděného. Byty s malou produkcí vlhkosti a tomu odpovídající vzdušnou vlhkostí tím docílí výrazného zlepšení parametru relativní vlhkosti vzduchu. Konstrukce výměníku s důsledně odděleným přívodem a odvodem vzduchu zaručuje maximálně hygienický provoz. Tento způsob se základně liší od zpětného zisku vlhkosti s principem rotačního regenerátoru (zde není důsledně oddělen vzduch přiváděný a odváděný).

37

Obrázek 5.13. Princip přenosu vlhkosti Fyzika přenosu vlhkosti membránou výměníku

Pára vlhkého odtahovaného vzduchu kondenzuje na studených plochách membrány. Kondenzace probíhá při teplotách nižších než je teplota rosného bodu. Membrána v sobě obsahuje velmi vysoký obsah soli a absorbuje vzdušnou vlhkost jako houba. Podobně jako se transportuje voda v rostlinách, putují molekuly vody na základě osmotického principu ve formě kapaliny skrz membránu. Pohyb molekul je dán rozdílem koncentrací vlhkosti mezi stranou přívodního venkovního vzduchu a stranou nasyceného odtahovaného vzduchu. Na straně venkovního vzduchu se voda z plochy membrány odnímá a nasycuje přívodní vzduch. Největší díl soli je chemický a pevně vázaný na materiál membrány, takže nemůže být vodou odnímán a vyplavován. Spolehlivá bariéra pro pach a mikroorganismy

Membrána transportuje molekuly vody díky vysoké dielektrické konstantě a malým rozměrům. V provozu se chová jako nasycený roztok soli, který dokáže minimalizovat absorpci nepolárních molekul jako je např. metan nebo hydrogensulfidy. Dokonce ani metanol, silný dipól, nebude absorbován. Membrána nemá žádné póry na základě toho mohou plyny skrz membránu pouze difundovat. Mikoorganismy mají ve srovnání s molekulou vody mnohem větší rozměry a proto nemohou membránou projít. Navíc vysoký obsah soli v membráně funguje antibakteriálně. Bakterie, kvasinky, plísně a ostatní mikroorganismy, které byly doposud testovány - nerostou na ploše membrány. Mikroorganismy umírají na inertním povrchu výměníku během několika dní i přestože zde mohou existovat optimální podmínky pro jejich vegetaci - tedy relativní vlhkost vzduchu kolem 80% a teplota cca. 25°C pro plísně a 35°C pro bakterie. Tato vlastnost 38

je shodná pro nové i starší typy plastových membránových výměníků. Metoda byla poprvé použita v roce 1997 a prakticky je ve větší míře do domácností nasazována od roku 2005.Filtrace odváděného vzduchu z míst odsávání (WC, koupelny, kuchyně) se doporučuje provádět na pomocí předřazeného filtru. Čištění výměníku se doporučuje provádět suchou cestou pomocí vysavače. Testy stárnutí předpokládají životnost výměníku kolem 15 let.

Obrázek 5.14. jednotka Paul Santos 250F

Rotační rekuperátor

Rotační regenerační výměníky zpětného získávání tepla jsou určeny pro přenos tepla (nehygroskopické provedení) nebo přenos vlhkosti (hygroskopické provedení) z odváděného vzduchu do vzduchu přiváděného. K přenosu tepla nebo vlhkosti dochází na rotoru, který jednou polovinou zasahuje do proudu teplého odváděného vzduchu a druhou do proudu přiváděného vzduchu. Otáčením rotoru prochází teplosměnná plocha výměníku střídavě proudem odváděného a přiváděného vzduchu, čímž dochází k přenosu tepla nebo vlhkosti. Pro přenos vlhkosti jsou kanálky opatřeny slabou chemickou vrstvou schopnou absorbovat a předávat vlhkost z odváděného do přiváděného vzduchu s vysokou účinností.

39

Obrázek 5.15. Rotační rekuperátor Rotační regenerační výměníky se používají pro vzduchový výkon od 300 m3/hod Jejich konstrukce s pohyblivou částí a neoddělením vstupujícího vzduchu od vzduchu odpadního přináší nevýhody, které tento typ výměníků činí již překonanými. [19]

5.2.9. Hybridní větrací systémy Hybridní větrání je někdy označováno jako požadavkové větrání (angl. demand control hybrid ventilation) a spočívá v řízené kombinaci mechanického a přirozeného větrání zahrnujícího také noční chlazení. Systém je řízen většinou čidlem kvality vzduchu podle koncentrací CO2 nebo relativní vlhkosti. Hybridní větrání využívá různých druhů obnovitelných energií, nejčastěji energii sluneční a energii větru. Systém používá speciální přívodní a odsávací prvky s velmi nízkou tlakovou ztrátou a ventilátory s extrémně nízkou spotřebou energie. Systém může být doplněn o malé tepelné čerpadlo na zpětné získání tepla z odsávaného vzduchu (rekuperace). Tento systém s tepelným čerpadlem např. vzduch-voda dává topný faktor kolem 3,0, zatímco např. konvenční systémy s deskovým rekuperátorem mají průměrný topný faktor kolem 1,3. Přitom hybridní systémy jsou instalačně podstatně jednodušší a vyžadují jednodušší obsluhu i údržbu. Jsou velmi vhodné např. při rekonstrukcích, kdy je zásah do stavby minimální.

40

Obrázek 5.16. Schema hybridní ventilace Hybridní větrací systémy jsou vyvíjeny celou řadu let, např. od roku 1998 byly tyto systémy vyvíjeny a instalovány ve školských budovách v rámci projektu Annex 35 Hybvent Mezinárodní energetické agentury. Annex byl koordinován Univerzitou v Aalborgu a účastnilo se ho 15 zemí z celého světa. Annex navazoval na předchozí Annexy např. NatVent a další. Od roku 2000 je tento vývoj v Evropě podporován Evropskou unií v rámci projektu Reshyvent 5. rámcového programu, kterého se účastní i pracoviště VUT v Brně. V současnosti jsou vyvíjeny 4 systémy pro různá teplotní pásma - pro drsné v Norsku, pro studené ve Švédsku, mírné v Holandsku a teplé ve Francii. Na vývoji se podílí celá řada ústavů a firem, norský NBI, belgický BBRI, švédský WSP Environmental, Esbensen, Alusta, Bergschenhoek BV, Cox Geelen BV J.E. Stork Ventilatoren BV, CSTB, Aereco SA, Renson NV a další. Holandský systém se od švédského liší např. v tom, že švédský systém používá předehřev přiváděného vzduchu pomocí různých typů konvektorů (je to dáno chladnějším klimatem). První systém hybridního větrání v ČR byl instalován v experimentálním domě typu rodinného domu v areálu Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně, který byl uveden do provozu na jaře 2004. Systém dodalo konsorcium holandských firem a na stavbě se podílela celá řada domácích sponzorů a byla z velké části umožněna díky dotaci z ČEA v rámci státního programu úspor energií. Instalovaný systém je kombinován se solárním komínem. Další instalace se projektuje pro demonstrační rekonstrukci staré budovy "Pivovar" v areálu Fakulty informačních 41

technologií na VUT v Brně v rámci dalšího projektu "Brita in PuBs" 6. rámcového programu EU, kterého se účastní rovněž pracoviště VUT. [7]

Obrázek 5.17. Experimentální dům v areálu VUT v Brně

Obrázek 5.18. Princip hybridního větrání.

Na základě čidla kvality vzduchu v místnosti jsou otevírány větrací klapky, přiváděný venkovní vzduch je ohříván radiátory, v odtahové šachtě může být instalován výměník tepelného čerpadla pro zpětné získávání tepla do teplovodního okruhu radiátoru. V teplem období slouží k větrání a ochlazení budovy v noci. Vztlak vzduchu v odváděcí šachtě lze zvýšit jejím ohřevem solárním kolektorem nebo zvduch pohánět ventilátorem [6]

42

6. Zhodnocení technických řešení dle zvolených kritérií

Zajištění hygienické výměny vzduchu je zapotřebí k dosažení zdravého obytného prostředí, vzduchu který člověk dýchá a zároveň znečišťuje. Znehodnocení vzduchu je způsobeno různou lidskou činností , nejvíce v kuchyni, koupelně a na toaletách, kde je potřebné větrání zajištěno nejčastěji podtlakem způsobeným chodem odtahového ventilátoru či digestoře. Nespornou výhodou těchto systémů je že škodliviny nepronikají z místa kde jsou produkovány dále do bytu, ale jsou přímo odsávány pryč. Systémy je nutné správně nadimenzovat aby výměna vzduchu odpovídala hygienickým požadavkům. To musí být splněno jak pro výkon odsávacího zařízení samotného, tak i pro průchodnost systémů přivádění vzduchu. Zde je nutné zvolit jestli se bude vzduch přivádět z interiéru ze sousední místnosti skrz otvory ve dveřích nebo z exteriéru okny nebo ventilací. Vzduch z interiéru je příznivější z pohledu teploty a vlhkosti která je v tomto případě optimální, může být ale horší kvalita vzduchu jeho znečištění prachem, oxidem uhličitým a pachy. Exteriérový vzduch který má optimální kvalitu, případně může být pro její dosažení filtrován je nutné z hlediska teplotního a vlhkostního parametru upravit a co nejvíce je přiblížit, optimalizovat

vůči

vnitřnímu

prostředí.

Což

je

problém

s přihlédnutím

k psychrometrickému diagramu dodržet . Například pouhým předehříváním se v zimním období přiváděný vzduch stává suchým, kvůli snížené schopnosti chladnějšího vzduchu nést vodní páry, což vytváří nepříjemné interiérové klima. Suchý přiváděný vzduch nevadí v místech velkého vzniku vlhkosti, jako jsou koupelny a kuchyně, kde je nahrazování odsávaného vzduchu suchým vzduchem spíše účelné z hlediska odvlhčování omítek jímajících vlhkost. Pro obytné místnosti může přivádění suchého vzduchu znamenat pokles relativní vlhkosti interiéru pod 30% což může mít neblahé následky na zdraví obyvatel.Pokud je tedy venkovní vzduch předehříván například tělesem radiátoru, je ze zdravotního hlediska účelné doplnit místnost o zařízení pro zvlhčování vzduchu, tzv. humidifikátor.Celkově je takové řešení je nesporně značně energeticky náročné, je třeba vynaložit energii na předehřátí vzduchu i na jeho dodatečné zvlhčení. Z tohoto pohledu je výhodné použití principu rotačního rekuperátoru, nebo rekuperačního výměníku

43

s teplosměnou plochou na bázi soli.Takové zařízení dokáže přenést vlhkost odváděného vnitřního vzduchu na přiváděný venkovní a nepotřebuje režimy odmražování v zimním období, protože se vlhkost nehromadí, ale přenáší. Takový druh výměníku je vhodné použít zejména v zimním období, kvůli zabránění poklesu relativní vlhkosti v interiéru. Nasazení rekuperátoru je však řešením v současnosti použitelným pouze se vzduchotechnickou soustavou skrytou v technickém zázemí budovy. Využití rekuperace každopádně přináší významnou úsporu energie oproti systémům které využívají pro ohřívání vzduchu energie vytápění jako například větrání integrované do otopných radiátorů ale i běžná infiltrace okny a netěsnostmi. Okna s průduchy zajišťujícími průchod vzduchu je potřeba sledovat z hlediska množství protékajícího vzduchu, zda má uváděný rekuperační efekt při průchodu specielně upraveným rámem význam s přihlédnutím k jeho možné efektivnosti z hlediska teplosměnných ploch které uvnitř vzduchového kanálu v okně působí. Je to plocha která může efektivně předehřát pouze malé množství vzduchu, s tím je potřeba při volbě těchto systémů počítat. Každopádně jsou okenní větrací systémy dobrou alternativou dokonale těsných oken vybavených pouze tzv. mikroventilací, která přesto že je nejrozšířenějším zařízením zajišťujícím infiltraci, je z mnoha důvodů nevhodná. Je to především porušení zvukově izolační schopnosti oken, nedostatečné zabezpečení proti vniknutí.Z pohledu vzduchotechnického mají neregulované vlastnosti proměnné s vnějším klimatem, zejména nárazovým větrem a deštěm. Klima české republiky nám neumožňuje po většinu roku používat systém klapek přímého větrání bez předehřívání, což bohatě postačuje na výměnu vzduchu v místnostech v teplejších oblastech. Je proto nutná inspirace spíše severským modelem kontrolovaného větrání objektů. Jedná se o tzv.nízkoenergetické nebo tzv. pasivní domy, které pro zpětné získávání tepla využívají rekuperační výměníky nebo malá tepelná čerpadla ve vzduchotechnických instalacích a s výhodou mohou být vybavena zemním registrem pro temperování přiváděného venkovního vzduchu. Vzduch po průchodu podzemním potrubím má celoročně příznivější teplotu, což je dáno stabilní teplotou v zemi.Taková řešení jsou nejlepší jak z hlediska úrovně docíleného mikroklimatu v interiéru tak energetických úspor, vyžadují ale zvláštní pozornost už při navrhování domu a tvorbě rozpočtu na stavbu. S výhledem do budoucnosti a předpokladem dlouhé životnosti domů a jejich vzduchotechnického zázemí, dále k stálému růstu cen energií a zhoršující se kvalitě ovzduší je však takovéto řešení stále nejvýhodnějším. V místnostech jako ložnice je nutné zajistit dostatečný přístup vzduchu tak aby nevznikal žádný hluk, ani do 44

interiéru nevnikal hluk venkovní. V takovýchto případech by bylo nejvhodnější aplikovat zařízení které by pracovalo na samotížném principu. Chladnější vzduch má větší hmotnost, naopak teplý vzduch má nižší hmotnost a má tendenci stoupat vzhůru narozdíl od studeného vzduchu který padá k zemi. Využití tohoto principu může z horní části místnosti odvádět vydýchaný vzduch a současně jej nahrazovat přiváděným předehřátým vzduchem. V případě že by se vzduch přiváděl z venku, muselo by být zařízení vybaveno systémem tlumícím hluk. V případě centrální vzduchotechniky je potřeba zařadit tlumiče hluku a dostatečně zpomalit rychlost vzduchu. Ostatní běžně používané místnosti nekladou takové konkrétní požadavky na výměnu vzduchu jako právě případ kuchyně, koupelny a toalety z hlediska odvádění velkého množství vzduchu s vysokou relativní vlhkostí, případně obsahující nečistoty jako prach a pachy a ložnice z pohledu stálého nároku na přívod vzduchu a zároveň na co nejnižší úroveň hluku. Posouzení výhodnosti zpětného získávání tepla

U zařízení pro zpětné získávání tepla je nutno provést rozbor, zda navrhované zařízení se při předpokládaném provozu vyplatí, někdy totiž může dojít k absurdní situaci, že náklady na šetření jsou větší, než je cena ušetřené energie a vyvolané vícenáklady. Může se to stát pře vysoké ceně zařízení, jeho malém časovém využívání a nízké ceně tepla. Cena tepla a elektrické energie má zde rozhodující vliv. Protože výpočty a příslušné výpočtové hodnoty byly dosazovány živelně ( obvykle tak aby se prokázaly úspory ), byla metodika hodnocení zpracována ve směrnici č. 2 z roku1983 Federálního ministerstva paliv a energetiky. Obecný vztah podle něhož se provádí hodnocení má tvar: Ep = Kt – ( Ke + K0 + Kp ) = max V tomto vztahu značí: -

Ep – průměrný roční porovnávací efekt posuzované alternativy. Průměrný zde znamená při průměrných klimatických podmínkách příslušného místa a při plánované době využívání zařízení. Provádí se řada alternativních výpočtů realizovaných sestav a hledá se řešení s maximální hodnotou. Záporná hodnota značí, že se zařízení nevyplácí ( náklady jsou větší než zisky ). Rozměr Ep je Pj/rok – peněžních jednotek ( u nás Kč ) za rok. 45

-

Kt – průměrné roční zisky z ušetřeného tepla za rok ( Pj/rok ). Cena tepla se bere podle toho , jaká energie by se využívala, kdyby se zařízení pro zpětné získávání tepla nevyužilo. Teplo které se získává k opětovnému využití je dáno především přímým výkonem výměníků, které převádějí teplo z odváděného vzduchu do vzduchu přiváděného ( Kt1 ). Při podrobném výpočtu je možno do této bilance zaředit i teplo produkované víceprací ventilátorů ( Kt2 ), případně i oběhových čerpadel ( Kt3 ). Všechna elektrická energie dodávaná do systému se totiž přeměňuje v konečné fázi v teplo ( kromě příkonu odváděcího ventilátoru, z něhož přechází teplo obvykle bez využití do odváděného vzduchu ). Tyto poslední dvě položky jsou malé a je možno je zanedbat. Ušetřené teplo je třeba převést na Pj.

-

K0 – roční amortizace zařízení jsou jednorázové náklady spojené s realizací zařízení, přepočtené na rok. Patří sem investiční náklady, které zahrnují cenu projektu, dodávky, doprovodných akcí ( montáž včetně seřízení a zaškolení provozu ). Protože se ceny těchto jednotlivých položek stanovují bez projektu velmi obtížně, je účelné vzít za základ ceny výměníků a ostatní náklady respektovat percentuální přirážkou ( obvykle 50%, ale při větších stavebních úpravách i 100% ). Životnost všech kovových částí se uvažuje stejná ( 12 – 15 roků ).

-

Kp – Průměrné roční náklady na zajištění provozu. Tyto náklady mohou být velmi různé. Je účelné je respektovat odhadnutou částkou, která zahrnuje převážně mzdy a v menším rozsahu drobné části a materiál pro údržbu. [4]

46

7. Návrh zaměření dalšího výzkumu v dané problematice Z nabídky technických řešení je jesně patrné nedostatečné zaměření na výrobky ze dřeva, například dřevěná okna. Je nutné vymezit podmínky za kterých by mělo smysl integrovat do konstrukce dřevěných oken systémy větrání. Takový krok by byl účelný pro stavby bez centrálních vzduchotechnických systémů, rodinných domků nebo bytů, pro zajištění stálé výměny vzduchu menších obytných místností bez nutnosti otevírání oken. Zejména pro dřevostavby by bylo účelné vyvinout například pro dřevěná Eurookna ekvivalent větracích systémů používaných u plastových Eurooken popsaných výše, aby nemusela být do dřevostaveb montována okna plastová které větracími systémy vybavena jsou. Průtok takového systému z hlediska jeho dispozičních možnosti v konstrukci okna by bylo možné definovat maximálně hodnotou do 50m3/h. Pro věší průtoky by bylo vhodnější zvolit vzduchotechnické ventilační systémy integrované spíše do technického zázemí budov. Konstrukce takového zařízení by měla splňovat následující nároky: 1. Mělo by být konstrukčně integrováno do předem vybraného druhu okna natolik aby nepřinášelo technologické komplikace při výrobě a esteticky nerušilo vzhled okna. 2. Množství přiváděného vzduchu by mělo být navrhováno přesně pro konkrétní objem a účel místnosti, systém by měl být vybaven automatickou regulací zamezující nežádoucím důsledkům klimatických extrémů. 3. Konstrukce větracího kanálu by měla zajistit dostatečný vzduchový útlum, zpomalení a předehřátí vzduchu před jeho vstupem do interiéru. Z hlediska systému větrání a jeho vhodnosti pro účel konkrétní místnosti by bylo vhodné zaměřit vývoj takovýchto větracích systémů na dva základní druhy: 1. Systém pro podtlakové větrání zajišťované odtahovým ventilátorem, digestoří nebo komínem pro použití především v kuchyni. Charakteristickým rysem místnosti pro kterou by toto zařízení bylo konstruováno je zvýšená produkce škodlivin následně odsávaných podtlakovým

47

systémem, s tím je spojena zvýšená produkce odpadní vlhkosti a tepla, které by bylo možné využít pro předehřívání přiváděného vzduchu. Konstrukce takového zařízení by spočívala v teplosměnné ploše z jedné strany vystavené do interiéru a sloužící zároveň jako kondenzační plocha pro odvlhčování vzduchu a zabránění rosení oken, z druhé strany vybavena teplosměnnou plochou pro předávání tepla přiváděnému vzduchu. Dále by bylo součástí systému regulační zařízení eliminující vliv klimatických extrému a ovládání funkce s možností uzavření. Tímto systémem by vzduch proudil pouze dovnitř, předehříván by byl částečnou záměrnou tepelnou ztrátou akceptovatelnou při produkci odpadního tepla. 2.Systém pro rovnotlaké větrání s rekuperací tepla pro použití v uzavřené místnosti. Charakteristickým rysem místností pro kterou by byl tento větrací systém určen je vysoký nárok na tichý provoz a bezhlučné fungování. Škodliviny v místnosti jsou produkovány převážně lidskou přítomností, lze tedy využít přirozené rozvrstvení vzduchu v místnosti, kdy vydýchaný vzduch stoupá vzhůru ke stropu. Zařízení by fungovalo na samotížném principu a obsahovalo by oboustranný výměník pro regeneraci tepla. Vnitřní vzduch by byl odváděn z prostoru pod stropem kde by v kontaktu s chladnější plochou výměníku klesal, přičemž by předával své teplo, a vlhkost výměníku a odcházel ven. Venkovní vzduch by naopak kontaktem s druhou stranou výměníku stoupal, přebíral teplo případně i vlhkost a vstupoval předehřátý k vnitřní straně okenní tabule, což by zajistilo jeho bezprůvanovou distribuci dále do interiéru. Dále by bylo součástí systému regulační zařízení eliminující vliv klimatických extrému a ovládání funkce s možností uzavření. Tímto systémem by byl do pokoje přiváděn čerstvý vzduch , jeho vlastnosti by byly optimalizovány vzhledem k vnitřnímu prostředí využitím tepla odváděného teplého vydýchaného vzduchu. Tyto dva výše popsané systémy ventilace integrované do konstrukce dřevěných oken, popřípadě k okennímu ostění, by v případě úspěšného vývoje, který by měl za úkol potvrdit předpokládané kladné vlastnosti a umožnit technologickou a estetickou integrovatelnost takovýchto zařízení do konstrukce oken, umožnily splnění náročných požadavků

na

hygienickou

výměnu

vzduchu

v kombinaci

s energetickými

úsporami.Výzkum a vývoj takovýchto systémů bude nadále předmětem mého zájmu a studia.

48

8. Závěr Z výše popsaných teoretických nároků na interiérové mikroklima s ohledem na klimatické podmínky české republiky vyplývá rozčlenění popsaných konstrukčních řešení jejihž vhodnost je nutné posuzovat vzhledem k zvolené aplikaci. Nejvhodnější z hlediska interiérového mikroklimatu a úspor energií je koncept nízkoenergetického domu centrálním větracím systémem s řízením potřeby výměny vzduchu pomocí zvoleného čidla kvality vzduchu nezávisle v jednotlivých místnostech. Rekuperační výměník a zemní registrem slouží k úpravě kvality přiváděného vzduchu a zpětné získávání tepla eventuelně i vlhkosti z odváděného vzduchu. Toto řešení však potřebuje být naplánováno už při navrhování stavby a vyžaduje také potřebné dispozice v samotném objektu a přilehlém pozemku, není použitelné například pro rekonstrukce stávajících objektů nepřizpůsobených pro použití vzduchotechniky. Hybridní větrací systém lze snáze uplatnit pro rekonstrukce, přitom je kvalitativně srovnatelný s předchozím. Vzduch je odváděn na základě potřeby detetkované zvoleným čidlem kvality vzduchu, malým tepelným čerpadlem vzduch voda napojeným na teplovodní topný okruh je mu odváděno odpadní teplo v vysokou účinností a přiváděný vzduch je předehříván tělesem radiátoru. Pro rekonstrukce bytů v panelových domech je vhodné zvolit okenní systém s přívodem vzduchu vlastní konstrukcí, nejlépe s klapkou zabraňující zejména ve vyšších patrech domu vnikání nárazového větru a systémem předehřívání vzduchu při prostupu rámem, toto řešení je sice nákladnější, než klasická okna vybavená pouze mikroventilací, ale je potřeba si uvědomit závažnost takovéto volby z hlediska dobrého vnitřního mikroklimatu a prostředí ve kterém bude člověk trávit po dalších mnoho let většinu času. Tyto systémy jsou pro byty dobrou alternativou zajištění regulované výměny vzduchu k samostatné rekuperační jednotce, která by byla možná také, ale jejíž výhodnost je třeba zvážit a nejlépe doložit příslušným propočtem. Samotná otopná tělesa s větráním jsou znevýhodněna náklady na energii spotřebovanou na ohřívaní přiváděného vzduchu a potřebou zvlhčování vzduchu, jsou však schopny zajistit dostatečný objem vzduchu předehřátého na interiéru příznivou teplotu, přináší zjednodušení a automatizaci výměny vzduchu pomocí řízení čidlem kvality vzduchu. Větrací štěrbiny bez předehřívání vzduchu nelze vzhledem ke klimatickým podmínkám u nás doporučit, hodí se do teplejších oblastí.

49

9. Shrnutí, summary, resume

Tato práce rozebírá hlediska optimálních vlastností interiérového mikroklimatu, hygienických nároků na limitní obsahy škodlivin, jejich hlavní zdroje a množství produkovaná v závislosti na využití bytu a možnosti jak se výměna vzduchu může uskutečňovat. Vzhledem k velkému množství nabízených systémů které řeší optimalizovanou a regulovanou výměnu vzduchu je potřeba při jejich hodnocení a výběru vždy obsáhnout celý komplex vlastností a nároků určujících je jako více či méně vhodné pro použití v daných podmínkách. Jedině tak lze dosáhnout dobrého výsledku a plně využít výhod systému a naopak vyloučit nežádoucí jevy. Vzhledem ke stoupající ceně energií je dobré zvážit vhodnost využití zařízení pro zpětné získávání tepla, případně i vlhkosti. Zaměřením této práce je charakteristika různých systémů regulované výměny vzduchu , stanovení hodnotících kritérií pro posouzení jejich vhodnosti z hlediska teoretických podkladů problematiky a nástin dalšího možného vývoje v této oblasti.

Summary This research analyses optimal characteristics of interior microclimate, sanitary requirements on the limits of harmful substances, their main sources and quantities produced in dependence on the use of the interior space and possibilities of air flow. With regard to a wide range of available systems offering solution for optimized and regulated air flow it is necessary to assess them from a very complex point of view, taking into account their individual qualities and the given set of requirements, and determine which systems are more appropriate than others. This is the only way of how to achieve good results, make fully use of the system advantages and eliminate negative effects. Considering the growing price of energy it is also very useful to assess which system is most appropriate for the recovery of heat, or humidity. This project focuses on characterizing various systems of regulated air flow, determining criteria for assessing their convenience from the point of view of theoretical aspects of the situation, and outlining possible future developments in this field.

50

Resumé Cet projet analyse optimum qualités de microclimat a l´interieur, exigences hygieniquies sur les limites de matieres nuisibles, leur sources et quantités produits dépendant l´utilisation des appartements et possibilités d´echange de láir. En consideration de large offre des systemes pour la solution d´echange de l´air optimisé et regularisé il faut les apprécier selon points de vue complexes et determiner quel systemes sont plus convenables que les autres. Cet projet se concentre sur la characterization de systemes différents d´exchange de l´air, la determination des criteres pour apprecier leur convenance et l´esquisse de developpement future dans cette region.

51

10. Literatura [1] BARTHELL, R., JELÍNEK, F. Tepelná izolace versus větrání [online]. 2007 [cit. 2008-03-10].

Dostupný

z

WWW:


system.cz/akuterm/technicke%20otazky/okna/plastove%20okno%20a%20vetrani.pdf> [2] BIELEK, Milan. Okno, energia a životné prostredie. Bratislava : Alfa, 1987. 456 s. ISBN 063-033-87 [3] CHYSKÝ, Jaroslav. Psychrometrický diagram podle Molliera. Praha : ČSVTS, 1990. 210 s. ISBN 06-041-90 [4] CHYSKÝ, J, HEMZAL, K a kol. Větrání a klimatizace. Praha : Česká matice technická, 1993. 490 s. ISBN 80-901574-0-8. [5] DUFKA, Jaroslav. Větrání a klimatizace domů a bytů. Praha : Grada, 2005. 128 s. ISBN 80-247-1144-3 [6] JOKL, Miloslav. Zdravé obytné a pracovní prostředí. Praha : Academia, 2002. 261 s. ISBN 80-200-0928-0 [7] JÍCHA, Miroslav. Hybridní větrací systémy. Estav [online]. 2004, roč. 2004, č. 24.7. [cit. 200-03-11]. Dostupný z WWW: [8] KOČÍ, Ivan. Okna. Praha : Grada, 2000. 84 s. ISBN 80-247-9023-8 [9] KVASNICA, Libor . Stavíme a bydlíme 14.7.2003 Firma Rehau představila nový evropský patent z oblasti okenní techniky. [online]. [cit. 2008-03-10]. Dostupný z WWW: [10] MORÁVEK, Petr. Teplovzdušné vytápění a řízené větrání nízkoenergetických staveb [online]. Stavebné hmoty, 3/2005 [cit. 2008-04-01]. Dostupný z WWW: . [11] POČINKOVÁ, Marcela. Umístění plynových spotřebičů s ohledem na větrání bytových domů [online]. 24.10.2005 [cit. 2008-03-30]. Dostupný z WWW: . [12] POLÁŠEK, Josef, ŠPAČEK, Tomáš. Stavebně truhlářská výroba : základy konstrukce a technologie. Brno : MZLU, 2007. 147 s. ISBN 978-80-7375-050-3 [13] ROŽNOVSKÝ , Jaroslav. Klimatologie. Brno : MZLU, 2003. 146 s. ISBN 807157-419-8

52

Firemní propagační materiály [14] Aluplast GmbH. Adaz : Plastová okna a dveře [online]. 2006 , 01/2008 [cit. 200803-10]. Dostupný z WWW: [15] AISEO středisko alternativní energie. Zpětný zisk vlhkosti při řízeném větrání nové dimenze větrání [online]. 2008 [cit. 2008-03-14]. Dostupný z WWW: http://vetrani.tzb-info.cz/t.py?t=2&i=2938&h=250&pl=47 [16] Dianorm. ComfortAir : Řešení pro řízené větrání [online]. 2008 [cit. 2008-03-10]. Dostupný z WWW: . [17] Ekodomy Czech. Rekuperace Paul [online]. 2003 - 2006 [cit. 2008-03-11]. Dostupný z WWW: . [18] Inproma. Ventilace : Okenní ventilační štěrbiny [online]. 2008 [cit. 2008-03-10]. Dostupný z WWW: [19] Intos .Plastová okna a dveře : KBE System_70MD se středovým těsněním s technologií ClimaTec_70 [online]. 2007 [cit. 2008-03-10]. Dostupný z WWW: . [20] Kastt. Rotační rekuperační výměník tepla (vzduch-vzduch) [online]. 2008 [cit. 2008-03-17]. Dostupný z WWW: . [21] Plastokno. Chytrá okna KBE ClimaTEC_70 : Jak funguje řízený větrací systém chytrých moderních oken KBE ClimaTEC_70 [online]. 2007 [cit. 2008-03-10]. Dostupný z WWW: . [22] Rehau. Systémy větrání : Air comfort [online]. 2008 [cit. 2008-03-10]. Dostupný z WWW: [23] Sagit. Právní poradce : Obytná místnost [online]. 2008 [cit. 2008-03-16]. Dostupný

z

WWW:. [24] Uzavírací systémy Pavel Miller. Plastová okna a dveře : Profilový program panel [online].

2007

[cit.

2008-03-10].

Dostupný

z

WWW:

http://www.uzavreno.cz/okna/?page=p-panel [25] Vekra okna. Mikroventilace [online]. 2008 [cit. 2008-03-14]. Dostupný z WWW:

53

http://www.vekra.cz/118-8.-mikroventilace.html

Normy ČSN EN 14351-1

(2006)

Okna a dveře – norma výrobku

ČSN EN 14134

(2004)

Vzduchotechnická zařízení – větrání budov

ČSN EN 1026

(2001)

Okna a dveře - průvzdušnost

ČSN 73 0540

(2005)

Tepelná ochrana budov - požadavky

ČSN 73 4301

(2004)

Obytné budovy

ČSN 06 0210

(1999)

Vytápění – výpočet tepelných ztrát

54

11. Přílohy

[24] Příloha 1 Svislý řez oknem Rehau BLR 115 4-K

55

[24] Příloha 2 Průběh izoterm ostění a okna Rehau BLR 115 4-K

56

Příloha 3 Klapka Gecco[1]

57

Příloha 4 Znázornění principu čínnosti otopných těles s ventilací ComfortAir [16]

58

Příloha 5 Popis funkce systému Regel Air[14]

Příloha 6 Záznam tlakové zkoušky systému Regel Air [14]

59

Příloha 7 kompaktní rekuperační jednotka pro výměnu 100m3/h Paul Multi 100 DC

Vnější rozměry

Součásti jednotky Multi 100DC

1. filtr odváděného vzduchu 2. regulační klapka 3. tepelný výměník 4. uzávěr dvířek 5.

filtr

přiváděného(venkovního)

vzduchu

6.upevňovací příchytka 7. přípojné hrdlo 8. odvod kondenzátu 9. napájecí kabel

60

a

stejnosměrné

ventilátory

(48V)

Množství vzduchu: do 130 m³/h při 100 Pa Rozměry: 1400 x 300 x 380 mm Účinnost výměníku : 85 – 98% Materiál výměníku: Plast - WT polystyrol Hlučnost: stupeň

1

3

5

7

hluk [dB]

22,3

24,2

26,5

29,1

Hmotnost: 35kg Provozní teplota: -20 až +40 Napájení: 230V 50Hz 41W

61

Příloha 8 Molliérův psychrometrický diagram

62

Použitá označení: h - entalpie vlhkého vzduchu (J/(1+x)kg)

δ- směrové měřítko (J/kg)

p - tlak (Pa)

ν- faktor cit. tepla (-)

R - plynová konstanta (J/kg K)

ρ - hustota (kg/nT)

t, T teplota (°C, °K)

φ- relativní vlhkost (-)

x - měrná vlhkost vzduchu (kg/kg s.v.) indexy označují: a -vzduch

w,,- vodu

d - páru

□ - stav nasycení nebo sytosti

[3]

Příloha 9 Záznam tlakové zkoušky Rehau Air Comfort

63