V Ě T R Á N Í
VZDUCHOTECHNIKA Zuzana Mathauserová Státní zdravotní ústav Praha
UŽITEČNÉ SEMINÁŘE 7.4.2015
Všechny vnitřní prostory musí být větratelné a větrané
Co se dá ovlivnit větráním?
Chemické látky v ovzduší, odéry
Tepelně vlhkostní pohoda
Prašnost Mikrobiální kontaminace Hluk, vibrace Elmag a el pole Osvětlení
Ionizace vzduchu
Co větrání ovlivňuje
počet osob
technologie
konstrukce a umístění budovy
další zdroje škodlivin (vnitřní i vnější)
vítr, rozdíly hustot vzduchu
Znečištění vnitřního prostředí vlhkost (vodní pára)
oxid uhličitý CO2 VOC těkavé organické látky * (stavební materiály, vybavení, čistící prostředky, elektronika, osvěžovače atd.) • formaldehyd (dráždivý plyn) • chloroform, benzen … Účinek některých látek není znám některé látky mohou být alergizující, toxické, karcinogenní ….
* VOC – lze jich identifikovat cca 2000, v běžné domácnosti cca 50
domácí prach - plísně a jejich spóry, bakterie a viry, roztoči, zvířecí chlupy, části výkalů a slin zvířat, pyly, vlákna z textilií, zplodiny kouření, částice uvolňující se ze stavebních materiálů … osvěžovače vzduchu … úklidové práce, způsob vytápění … apod. - spouštění alergických reakcí, zejména astmatu….
Čističe vzduchu ? - co sledovat • Vzduchový výkon ( 1 až 1,5 h-1) • Způsob zachycování prachu – výměna filtrů, čištění • Ionizace vzduchu • Hlučnost (NV č. 272/2011 Sb. – o ochraně před nepříznivými účinky hluku a vibrací LA = 40/30 dB) ) • (provozní náklady) Účinnost lze stanovit jen při zcela uzavřeném prostoru ! (pozor na vysavače označované i jako čističe vzduchu)
Pohoda prostředí v závislosti na vlhkosti vzduchu
Použití zvlhčovačů vzduchu ? Odpařování vody – z hladiny, blánový zvlhčovač .. Parní zvlhčovač Ultrazvukový zvlhčovač ? účinnost, hlučnost, provoz a údržba
Produkce vlhkosti v bytech (ČSN EN 15665) Vodní pára – bdělé osoby
55 g/h na osobu
Vodní pára – spící osoby
40 g/h na osobu
Snídaně
50 g/h na osobu
Oběd
300 g na osobu
Vaření na plynu
350 g/den
Praní/sušení
1200 g/praní
Sprchování
300 g/sprcha
4členná rodina /den
8 – 10 kg
Důsledek nedostatečného odvodu vlhkosti Plísně Alergeny (mezi atopiky 20 – 30 %)
Mykotoxiny - produkuje mycelium toxická reakce, mutagenní, teratogenní, karcinogenní a estrogenní efekt, mykotická onemocnění
Těkavé organické látky, některé z nich člověk vnímá jako plísňový zápach, mohou poškozovat sliznice dýchacích cest, dráždí oči, v krku, sliznice v nose, způsobují bolesti hlavy a podráždění pokožky…. (limit pro výskyt plísní stanovený vyhláškou č. 6/2003 Sb. pro vnitřní prostředí pobytových místností, a to 500 KTJ plísní /m3 vzduchu).
Základní požadavek na větrání - Pettenkoferovo kritérium Max von Pettenkofer (1818 - 1901) prokázal, že hlavními metabolity jsou CO2 a vodní pára měřil množství CO2 ve vydechovaném vzduchu a zjistil, že produkce CO2 závisí na fyzické aktivitě - v bdělém stavu produkuje dospělý člověk cca 16 l/h CO2 zjistil, že koncentrace CO2 informuje ve vnitřním prostředí o kvalitě větrání stanovil jeho maximální přípustné množství na 0,1 obj. % = 1000 ppm) z toho vyplývá dávka čerstvého vzduchu pro dospělou osobu 25 m3/h
Shrnutí požadavků na větrání v hyg. předpisech Množství přiv. vzduchu Prostředí Předpis Pracovní prostředí
NV č. 361/2007 Sb. NV č. 93/2012 Sb.
min 25 (35) / 50 / 70 / 90 m3h-1 na pracovníka
Stravování
Vyhláška č. 137/2004 Sb. č. 602/2006 Sb.
min 50/60/70/100/150 m3h-1 na pracovníka i konzumenta požadavky nejsou
Školství
Vyhláška č. 343/2009 Sb.
20 až 30 m3h-1 na žáka
Bazény, sauny Vyhláška č. 238/2011 Sb. Pobytové místnosti Byty
hala bazénu nejméně 2 h-1
Vyhláška č. 6/2003 Sb. požadavky nejsou Vyhláška č. 20/2012 Sb. 25 m3h-1; 0,5 h-1
ČSN …..
25 m3h-1
Vyhláška č. 6/2003 Sb. - požadavky na větrání nejsou, pouze: zařízení
ti (°C)
množství odváděného vzduchu (m3.h-1)
umývárny
22
30 na 1 umyvadlo
sprchy
25
150 až 200 na 1 sprchu
záchody
18
50 na 1 kabinu 25 na pisoár
• Vyhláška č. 268/2009 Sb. v platném znění • NV č. 361/2007 Sb. v platném znění nebo požadavky norem • ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky Pro pobytové místnosti s klidovou a malou pohybovou aktivitou (energetický výdej do 80 W.m-2) je doporučená dávka vzduchu na osobu 15 m3.h-1, při pohybové aktivitě větší než 80 W.m-2 pak 25 m3.h-1.
Výměna vzduchu v prostoru způsobem
PŘIROZENÝM
NUCENÝM, HYBRIDNÍM PŘI POUŽITÍ KLIMATIZACE
Přirozené větrání * infiltrace
exfiltrace * provětrání * šachtové větrání
* aerace
vítr
Infiltrace, exfiltrace, provětrání
Těsná okna systém větrání není funkční
Historicky nejstarší, nám nejbližší, závislé na rozdílu hustot (teplot) vzduchu venku a uvnitř a působení větru, neregulovatelné a energeticky nekontrolovatelné.
Šachtové větrání
vítr
využití komínového tahu (komíny, světlíky, zděné nebo potrubní šachty)
Utěsnění prostoru systém větrání není funkční
Aljaška 1896- 1910
Šachtové větrání s rotačními hlavicemi vítr
Při nejčastějších rychlostech větru (cca 0 – 15 m/s) je účinnost rotační hlavice nepatrná (do cca 5 Pa).
Těsná okna systém větrání není funkční
Aerace (samočinné větrání) vítr
Průmyslové teplé a horké provozy
Těsná okna systém větrání není funkční
Funkce oken
přirozené denní osvětlení místností oslunění místností výměna vzduchu v místnostech výhled do vnějšího prostoru architektonický vzhled budovy
Typ okna a okenní spáry
Souč. spárové průvzdušnosti il,v (m3/m.s.Pa0,67)
Okno jednoduché dřevěné netěsněné Okno dřevěné zdvojené, netěsné spáry Okno dřevěné zdvojené s těsněním KOVOTĚS
1,9 x 10-4
Okno těsněné neoprenovými profily Okna dřevěná nebo plastová, těsněná kovová
0,2 - 0,4 x 10-4
1,4 x 10-4 0,7 x 10-4
0,10 - 0,40 x 10-4
Výměna vzduchu v místnosti 30 m3, ….. i l, v m3/m.s.Pa0,67)
délka spár oken (m)
dávka vzduchu (m3.h-1)
násobnost výměny (h-1)
0,1 x 10-4
9,0
1,4
0,04
0,3 x 10-4
9,0
4,1
0,13
0,5 x 10-4
9,0
6,8
0,22
0,7 x 10-4
9,0
9,5
0,31
1,0 x 10-4
9,0
13,6
0,44
1,4 x 10-4
9,0
19,0
0,62
Infiltrace/exfiltrace u stavebně těsných objektů s těsnými nebo utěsněnými okny ≈0, tj. přirozené větrání není funkční a nezajistí požadavky předpisů, resp. min hygienický požadavek na větrání. Zůstaneme-li u přirozeného větrání, musí se změnit způsob užívání těchto stavebně těsných objektů. Další z problémů těsných staveb: hrozí přehřívání interiérů v letním období (tj. překračování 28 °C)
Těsnost obálky budovy, míra infiltrace • ČSN EN 13829 Tepelné chování budov – Stanovení průvzdušnosti budov – Tlaková metoda (tzv. Blower Door Test), kdy je ověřována intenzita výměny vzduchu v budově při tlaku vzduchu 50 Pa – požadavky na úroveň těsnosti budov při tlakovém rozdílu 50 Pa jsou uvedeny v ČSN 73 0540-2.
• ČSN EN ISO 12569 Tepelné vlastnosti budov – Stanovení výměny vzduchu v budovách – Metoda změny koncentrace indikačního plynu.
Příklad: třída 100 m3, 18 žáků a 1 učitel
minimálně (18 x 20) + 50 = 410 m3/hod, tj. výměna vzduchu 4 h-1 Stávající problémy: Žáci začínají být nesoustředění, vzrůstá únava, chybovost a nespecifické zdravotní problémy.
Růst plísní v prostorách budovy školy.
Kontrola přirozeného větrání
ČSN EN 12569 Tepelné vlastnosti budov - Stanovení výměny vzduchu v budovách – Metoda změny koncentrace indikačního plynu
Násobnost výměny vzduchu násobnost výměny vzduchu (1/h)
(třída ZŠ – 2. NP, závětrná strana budovy) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
odebírané vzorky vzduchu po dobu 1 hod
doplnění okenních konstrukcí větracími elementy, které zajistí kontrolovatelný a dostatečný přístup vnějšího vzduchu při zachování požadovaného akustického komfortu interiéru
VĚTRACÍ ŠTĚRBINY
Gaudí 1905 Casa Batlló
Vyhláška č. 20/2012 Sb. - pobytové prostory: množství vyměňovaného venkovního vzduchu je 25 m3h-1 na osobu, nebo minimální výměna vzduchu 0,5 h-1. Jako ukazatel kvality vnitřního prostředí slouží oxid uhličitý CO2, jehož koncentrace ve vnitřním vzduchu nesmí překročit hodnotu 1500 ppm. (ppm – parts per milion, 1 ppm = 0,0001 obj. %)
Požadavky na koncentraci CO2 Stát Finsko
Maximální koncentrace CO2 Venkovní koncentrace + 1500 ppm, řízené větrání 800 ppm
Německo Velká Británie
1000 ppm HSE < 5000 ppm, CIBSE < 1000 ppm
Norsko Estonsko
1000 ppm 1000 - 1500 ppm
ČSN EN 13779 – Koncentrace CO2 v místnostech Třída kvality vnitřního vzduchu
Rozdíl koncentrace CO2 proti koncentraci ve venkovním vzduchu [ppm]
IDA 1 – vysoká
< 400
350
IDA 2 – střední
400 - 600
500
IDA 3 – středně nízká
600 - 1000
800
> 1000
1200
IDA 4 – nízká
Účinky CO2 na lidský organismus
Řízené větrání podle koncentrace CO2
ří
Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání Zařízení
Výměna vzduchu m3/h
Učebny
20 až 30 na 1 žáka
Tělocvičny
20 až 90 na 1 žáka
Šatny
20 na 1 šatní místo
Umývárny
30 na jedno umyvadlo
Sprchy
150 až 200 na 1 sprchu
Záchody
50 na 1 kabinku, 25 na 1 pisoár
MĚŘENÉ KONCENTRACE CO2 – základní škola
Průběh koncentrace CO2 měřené učebny s nejvyšší dosaženou koncentrací. Měření probíhalo v listopadu, celou noc před výukou a během výuky byla okna uzavřena. a) již při zahájení vyučování je koncentrace CO2 vyšší než 1500 (ppm), b) jasně patrný je vliv otevřených dveří během přestávky, c) těsně před koncem vyučování je koncentrace CO2 vyšší než 5000 (ppm), d) koncentrace CO2 ve venkovním prostředí je až 710 (ppm)
VZT jednotka
Tlumící ventilátorová komora
Tlumič deskový výtlak
Tlumič výtlak Tlumič odvod Ultra-tichý ventilátor
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ TEPLA
Umístění VZT jednotky
Větrání školní třídy po rekonstrukci školy – bez VZT
- s VZT systémem s rekuperací tepla
Zásady a pokyny pro větrání škol Židovská škola v Praze v Jáchymově ulici Pokyn:
Třída musí býti dostatečně větrána, aby školáci neusínali či nebyli mysli mdlé a vzdělávání jim prospívalo k radosti jich i jejich rodičů. •
• •
Místnost, ve které je prováděna výuka našich dítek musí býti vytápěna nejlépe na 17 -19 °C. Ke kamnům musí býti přiveden samostatně vzduch pro hoření zvenku. Proto doporučujeme regulovat větrací klapky tak, aby se vzduch ve třídě podle stáří dětí vyměnil 3 až 4x za vyučovací hodinu.
Židovská škola v Praze v Jáchymově ulici
•
Plán třídy , schéma přívodu vzduchu pro hoření v kamnech a větrání třídy
Původní řešení a po novodobé opravě
Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých
§ 18 (6) Přirozené větrání musí být v případě těsných oken zajištěno systémy mikroventilace nebo větracími štěrbinami“.
Vysoký energetický standard budovy nemůže být jedinou podmínkou. HYGIENICKÉ POŽADAVKY JSOU NADŘAZENÉ HLEDISKŮM ÚSPOR ENERGIE a musí být ve vnitřním prostředí budov dodrženy i při zateplení obvodového pláště a výměně výplní okenních otvorů !!!!!
.
Nucené větrání Rozhodující parametry nuceného přívodu vzduchu množství vzduchu – distribuce vzduchu vzhledem k toku škodlivin
a
uspořádání pracovního místa
Ověření - kouřová zkouška
Broušení olovnatého skla
Proudění – distribuce vzduchu v prostoru stejná kvalita vzduchu v celém prostoru
Klimatizace tepelně vlhkostní úprava venkovního filtrovaného vzduchu * centrální * zónová * místní * jednotková nízkotlaká vysokotlaká
Strojovna VZT na střeše budovy
Pozor, SPLIT systém není klimatizace ! NENAHRAZUJE VĚTRÁNÍ !!!!!!
Problémy s klimatizací Investiční náročnost, stavební požadavky Provozní náročnost, včetně údržby Nelze přizpůsobit změně využití budovy nebo technologie Individuální nesnášenlivost klimatizovaného prostředí – SBS
Pokud se rozhodneme pro nucené větrání, pak
nesmíme zapomenout na údržbu a čištění. A není to jen výměna filtrů !
Činnost
Provozní řád VZT SEZNAM DOPORUČENÝCH VÝKONŮ PRO PROVOZ A ÚDRŽBU VZT
Opatření
Skříně (komory) VZT jednotek Kontrola znečištění, poškození a Vyčištění a údržba koroze (pravidelná vizuální kontrola)
Interval (měsíce)
12
Vzduchové filtry Kontrola znečištění a poškození
Výměna
Parní zvlhčovač Pravidelná vizuální kontrola hygienického stavu a zanesení trysek Výměník tepla Kontrola znečištění, poškození a koroze (pravidelná vizuální kontrola), vč. sifonu Ventilátor Kontrola znečištění, poškození a koroze (pravidelná vizuální kontrola)
Umytí čisticími prostředky, vysušení, příp. desinfekce
6
Vyčištění a údržba
3
Vytištění a údržba
6
Rotační regenerační výměník Kontrola znečištění, poškození a Vyčištění a údržba koroze (pravidelná vizuální kontrola)
3
VZT rozvody, tlumiče hluku, klapky Kontrola znečištění, poškození a Vyčištění a údržba koroze (pravidelná vizuální kontrola)
3 – 6 pro G a F max 12 pro H
12
Čištění VZT
Povinnost čistit VZT NV č. 361/2007 Sb., § 42, (5) „Nánosy a nečistoty, které by mohly znečišťovat ovzduší pracoviště, a tím představovat riziko pro zdraví zaměstnance, musí být neprodleně odstraňovány.“ Vyhláška č. 343/2009 Sb., § 22, h) Úklid v prostorách zařízení pro výchovu a vzdělávání a provozovnách pro výchovu a vzdělávání se provádí: „Pravidelnou údržbou nuceného větrání nebo klimatizace a čištěním vzduchotechnického zařízení podle návodu výrobce nebo dodavatele.“
ČSN EN 15780 Větrání budov – Vzduchovody – Čistota vzduchotechnických zařízení hodnocení potřeby čištění (vizuálně, měřením); stanovení četnosti čištění (obecné pokyny); výběr čistící metody; hodnocení výsledku čištění.
„Osobní klimatizace“
Vyhláška č. 20/2012 Sb. - byty: obytné místnosti musí mít zajištěno dostatečné větrání venkovním vzduchem a vytápění v souladu s normovými hodnotami (ČSN 73 0540-2; ČSN EN 15665/Z1; ČSN EN 15251 ….)
Požadavky na větrání obytných budov ČSN EN 15665/ změna Z1 Trvalé větrání (průtok venk. vzduchu)
Požadavek Intenzita větrání [h-1] zákl. pož.
Dávka venk. vzd./os [m3/(h.os)]
Nárazové větrání (průtok odsávaného vzduchu)
Kuchyně
Koupelny
WC
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
dopl. kriterium
Minimální hodnota
0,3
15
100
50
25
Doporuč. hodnota
0,5
25
150
90
50
Při dlouhodobé nepřítomnosti lze připustit intenzitu větrání 0,1 [h-1] (int.větr. = jen venkovní vzduch, intenz.výměny vzduchu = venk. i oběhový vzduch)
Větrání infiltrací spárami oken pro budovy s novými a rekonstruovanými okny nelze použít Rotační větrací hlavice pro odvod vzduchu, pro jejich nízkou účinnost, se nedoporučují
Větrání prostoru s plynovými spotřebiči řešit podle TPG 70401
Podrobně popsaná koncepce větrání:
nucené podtlakové větrání – přívod vzduchu pod tlakem větracími otvory, nucený odtah z hyg. zázemí a kuchyně
hybridní větrání - přívod vzduchu pod tlakem větracími otvory se střídavým režimem přirozeného a nuceného odvodu vzduchu (kombinace přirozeného a nuceného větrání k zajištění minimální spotřeby energie)
nucené rovnotlaké větrání se ZZT + příklady výpočtů pro základní i nárazové větrání
Koncentraci CO2 podle ČSN EN 15251
Kategorie Koncentrace CO2 nad venkovní koncentrací [ppm] I
350
II
500
III
800
Technická normalizační informace TNI 73 0329 stanovuje jednotný postup hodnocení rodinných domů s velmi nízkou energetickou náročností Čl. 7.1 – Výměna vzduchu v otopném období pro účely větrání se uvažuje jednotně hodnotou 25 m3 čerstvého vzduchu na přítomnou osobu za hodinu. Koeficient přítomnosti osob se uvažuje jednotně hodnotou 0,7.
násobnost výměny vzduchu při malém počtu osob v budově n ≤ 0,1 - 0,15 h-1 (SFŽP – Zelená úsporám)
Větrání – vytápění spaliny v prostoru
Plynové infrazářiče – světlé
900 – 950 °C
min NOx
Plynové infrazářiče – tmavé
160 – 250 °C spaliny
povrch trubice
180 – 580 °C
Plynové vytápění - spalování plynu Spaliny: Oxidy uhlíku Oxidy dusíku Oxidy síry Vlhkost
Plynové spotřebiče a těsná okna
Při řešení tohoto problému musejí být splněny požadavky ČSN 73 0540 a požadavky Technických pravidel TPG 704 01 Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách – změna od 1.8.2013. změna reaguje na stále se zvyšující počet případů otravy oxidem uhelnatým (CO) především u spotřebičů v provedení B vzhledem k jejich nevhodném umístění, kde jejich provoz ohrožuje zdraví a životy osob užívajících společné prostory. ČSN EN 1775 zásobování plynem – Plynovody v budovách
Plynové spotřebiče v provedení A
Místnost se spotřebiči typu A musí mít alespoň jednonásobnou výměnu vzduchu, a to při
zavřených oknech a dveřích
Vytvoření podtlaku HROZÍ NEBEZPEČÍ PORUŠENÍ TAHU KOMÍNA A VRACENÍ SPALIN DO MÍSTNOSTÍ
Oxid uhelnatý CO • váže se s hemoglobinem a snižuje okysličování krve • nižší koncentrace – snadná, unavitelnost, poruchy úsudku, závratě, poruchy vidění, poruchy kardiovaskulární • vyšší koncentrace - příznaky otravy, bezvědomí, křeče, poruchy dýchání, smrt
Oxidy dusíku • NO2 - dráždí dolní cesty dýchací, snižuje imunitu a zvyšuje náchylnost k respiračním onemocněním, jeho vysoké koncentrace mohou způsobit smrt v důsledku edému plic • NO - podobné účinky jako CO, tj. bolest hlavy … smrt
Opravdu musíme větrat ? ANO • energetické úspory umíme stanovit na 1,- Kč přesně • kolik stojí zdravotní péče jako následek zhoršené kvality vnitřního prostředí budov ? • jak se to projeví na snížení produktivity práce ? • Jak vyčíslit jen pocit diskomfortu ? • ………..
ZA ENERGIE PLATÍME
PENĚZI
ZA ZHORŠENOU KVALITU PROSTŘEDÍ
ZDRAVÍM
Jaký způsob větrání zvolit ? • • • • •
Přirozené Řízené přirozené Hybridní Nucené (rekuperace ?) Klimatizace
(Deutsches Ingenierung Blatt, č. 7-8/2014, Sídliště v kvalitě „Plus energetické“ … Místnosti v bytech jsou pravidelně po 15 minutách automaticky větrány. …)
Základní pravidla NZÚ pro RD v roce 2015 Instalace systémů nuceného větrání se zpětným získáváním tepla Podporované typy systémů C.4.1 Centrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla C.4.2 Decentrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla
Konference Nová zelená úsporám v roce 2015
Základní pravidla NZÚ pro BD v roce 2015 V případě výměny zdrojů, instalace solárních systémů či systémů nuceného větrání se zpětným získáváním vzduchu se výše dotace odvíjí od velikosti domu (od počtu bytových jednotek) a od typu podporovaného zdroje/systému. Podporované typy systémů Centrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla Decentrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla
Konference Nová zelená úsporám v roce 2015
SPECIÁLNÍ NÁROKY NA VĚTRÁNÍ (na kvalitu vnitřního prostředí) Čisté prostory ve zdravotnictví
! Závazný právní předpis v ČR není !
Z prostředí je třeba VĚTRÁNÍM odvést: • Pevné aerosoly – odvést z prostředí a odstranit • Plynná anestetika
z přiváděného vzduchu
• Dýmy (práce s laserem – benzen, kyanovodík, formaldehyd, bioaerosoly, mrtvé a živé buněčné materiály, viry … zápachy, prokázány mutagenní vlastnosti) Zajistit odpovídající mikroklima
Klimatizace pro operační sál, tř.č. 100 – 10 000
Pro přejímky budov je určitě zajímavá ČSN EN 12599 Větrání budov - Zkušební postupy a měřicí metody pro přejímky instalovaných větracích a klimatizačních systémů (je převzata v angličtině). Norma uvádí postupy na zjištění kvality instalovaných vzduchotechnických zařízení, měřicí metody, požadované rozsahy a přesnost přístrojů na měření jednotlivých veličin.
DĚKUJI ZA POZORNOST
