Zpráva o výzkumné činnosti: Řešení vstupů do hypermarketů Globus z hlediska interakce vnějšího a vnitřního prostředí

ČVUT v Praze, Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov

Zpráva o výzkumné činnosti 930810

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov

Zpráva o výzkumné činnosti: Řešení vstupů do hypermarketů Globus z hlediska interakce vnějšího a vnitřního prostředí.

Výzkumná zpráva

Praha, září 2009

1



Obsah 1 Identifikační údaje zakázky ..................................................................................... 3 2 Úvod........................................................................................................................ 3 3 Přehled běžných řešení .......................................................................................... 4 3.1 Umístění vzduchových clon............................................................................... 4 3.2 Tvary a typy dveří.............................................................................................. 7 3.2.1 Lineárně posuvné dveře ............................................................................. 7 3.2.2 Karuselové dveře........................................................................................ 8 3.2.3 Skládací dveře a vrata ................................................................................ 8 3.3 Počet vstupních dveří a jejich vzdálenost ......................................................... 8 3.4 Dispoziční řešení vstupu ................................................................................... 9 4 Současný stav....................................................................................................... 12 4.1 Vyhodnocení klimatických dat ......................................................................... 12 4.1.1 Popis klimatických dat a vstupních údajů ................................................. 12 4.1.2 Výsledky z vyhodnocení klimatických dat ................................................. 14 4.2 Tlakové poměry v budově ............................................................................... 18 4.3 Popis stávající situace vzduchových clon ....................................................... 23 4.3.1 Rozbor provozu vzduchových clon ........................................................... 24 5 Průzkum parametrů vnitřního prostředí - dotazníky .............................................. 30 5.1 Úvod................................................................................................................ 30 5.2 Grafické zobrazení vstupu a přilehlých prostorů ............................................. 30 5.3 Popis dotazníků............................................................................................... 31 5.4 Vyhodnocení dotazníků................................................................................... 31 5.5 Závěr............................................................................................................... 33 6 Průzkum provozu v oblasti vstupu - videozáznam ................................................ 35 6.1 Úvod................................................................................................................ 35 6.2 Závěr............................................................................................................... 38 7 Doporučená opatření ............................................................................................ 39 7.1 Úvod................................................................................................................ 39 7.2 Posun vnitřní stěny s automatickými dveřmi ................................................... 39 7.3 Úprava trajektorie pohybu osob ve vstupním prostoru .................................... 40 7.4 Instalace mobilní bariéry do prostoru vstupní pasáže ..................................... 41 7.5 Instalace venkovní bariéry před hlavní vstup .................................................. 42 7.6 Instalace venkovních vzduchových clon před hlavní vstup ............................. 43 7.7 Přetlak v halovém prostoru hypermarketu....................................................... 44 8 Závěr..................................................................................................................... 44 9 Seznam literatury .................................................................................................. 45

2



1 Identifikační údaje zakázky Objednavatel Prague West Investment k.s. Sídlem: Kostelecká 822/75, 196 00 Praha 9 - Čakovice Zastoupený: Ing.Luborem Vaňkem

IČ :

25672096

DIČ: CZ 25672096

ZhotovitelČVUT Fakulta Stavební Katedra technických zařízení budov Centrum pro diagnostiku a optimalizaci energetických systémů budov Thákurova 7 166 29 Praha 6 IČO: 68407700 DIČ: 006-68407700 Zodpovědný zástupce zhotovitele: Mgr.Jan Gazda Zmocněnec: prof.Ing. Karel Kabele,CSc.

tel: 22435 4570

Tato zpráva je výsledkem HS ČVUT 930810 Zpracoval : prof.Ing.Karel Kabele,CSc. Ing.Daniel Adamovský, Ph.D. Ing.Stanislav Frolík, Ph.D.

2

Úvod

Předmětem zakázky bylo zpracování studie na téma Řešení vstupů do hypermarketů Globus z hlediska interakce vnějšího a vnitřního prostředí. V rámci studie bylo požadováno zpracování následujících bodů: -

Analýza současného stavu - přehled stávajících řešení; Průzkum stávajících objektů; Specifikace faktorů ovlivňující vnitřní prostředí v okolí vstupů; 3


-


Přehled existujících technických řešení vstupů do hypermarketů; Návrh opatření pro zlepšení stávajícího stavu pro objekt Liberec.

3 Přehled běžných řešení V následující části shrneme možnosti uspořádání vstupní části obchodního domu a okomentujeme, zdali řeší problémovou situaci, která nastala u obchodního domu Globus v Liberci. Různá řešení: • • • •

umístění vzduchových clon tvary dveří počet vstupních dveří za sebou a vzdálenost mezi řadami dveří jiná dispoziční řešení vstupu

3.1 Umístění vzduchových clon Dveřní vzduchové clony jsou podle ČSN 12 7010 [1] účelová vzduchotechnická zařízení, která pomocí opticky nerušícího plochého proudu vzduchu oddělují vnitřní a vnější prostředí. Využívají se v otvorech při zvýšeném pohybu osob nebo manipulační techniky. Dveřní clony by měli pomáhat udržovat stabilní prostředí ve vnitřním prostoru oddělením venkovních vlivů. Skutečné oddělení vnitřního a venkovního prostoru je ovšem diskutabilní. Funkce vzduchové clony je velmi závislá na venkovních podmínkách (rychlost větru) a stavebním a prostorovém uspořádání vchodu. Účinnost dveřních clon je velmi závislá i na proudění vzduchu ve vnitřním prostoru. Pokud vzniká v interiéru přirozené proudění, například vlivem komínového efektu, proudění vzduchu v pasáži, tak se účinek clony snižuje. Dalším problémem je snížení vzduchového výkonu clony zanášením filtru na vstupu cirkulačního vzduchu. Přesto je vzduchová dveřní clona prostředek, který pomáhá omezit vliv venkovního prostoru na interiér. Tím lze dosáhnout i energetických úspor.

Obr. 3.1. Vztah proudu vzduchu dveřní clony k pronikání venkovního vzduchu

4



Bohužel jsou dnes instalací dveřních vzduchových clon řešeny i problémy, které jsou mimo jejich technické možnosti. Často je tímto způsobem řešeno špatné dispoziční řešení vstupu do objektu, či špatná orientace vstupu ke směru převládajícího větru v lokalitě. Výsledkem jsou předimenzovaná zařízení o velkých tepelných výkonech. Základní situování proudu vzduchu clony vzhledem k pronikání venkovního vzduchu je souproudé a protiproudé (obr. 3.1) [2]. Dveřní clony jsou určeny pro vnitřní i vnější instalaci v různých polohách nad vchodové dveře, svisle vedle nich jednostranně či dvoustranně, případně v podlaze (obr. 3.2).

Obr. 3.2. Základní umístění vzduchových clon Návrh clony vychází z geometrických veličin otvoru, štěrbiny clony a teplotních poměrů. Cílem řešení je návrhový průtok a teplota výstupního proudu vzduchu. Při trvale otevřených dveřích, které nejsou chráněné vzduchovou clonou lze objemový průtok vzduchu proudícího volným dveřním otvorem stanovit podle rovnice (3.1) [3]. Průtok vzduchu je závislý na tlakovém rozdílu ve dveřích ∆pvo, který zahrnuje vliv větru, případně i vliv aerace. (3.1)

µo – průtokový součinitel dveřmi, posuvné µo = 0,64, křídlové µo = 0,5, µo = 0,7 – 0,8 pro otvory se zaoblenými hranami Av – plocha otvoru dveří Účinkem proudu vzduchové clony se průtok venkovního vzduchu do prostoru za dveřmi zmenší. Venkovní vzduch Me je průtokem vzduchu z clony Mc strháván a přimícháván do primárního proudu Mv, který proudí od dveří do interiéru. Do primárního proudu je strháván i vnitřní vzduch Mi (obr. 3.3). Množství vzduchu procházejícího dveřním otvorem chráněným clonou je závislé na celkové bilanci tlaků ve vstupním prostoru a jejich výsledné hodnotě ∆pv. Objemový průtok vzduchu proudícího dveřním otvorem při vypočtených tlakových poměrech (3.2) [3]: (3.2)

µ – průtokový součinitel otvoru s vzduchovou clonou, ρv – hustota vzduchu pro smíšený proud

5



Obr. 3.3. Průtoky vzduchu v otvoru s dveřní clonou Stanovení průtokového součinitele µ (3.3) je závislé na parametru D, který zohledňuje poměr plochy dveřního otvoru Av k ploše štěrbiny trysky Ac (3.4) a úhel υ sklonu proudu vycházejícího ze štěrbiny clony k rovině otvoru. Sklon štěrbiny je obvykle volen mírně proti proudu větru směřujícímu na dveřní otvor. Parametr m se obvykle při návrhu volí, pro vratové clony používané celoročně se obvykle pohybuje kolem m = 0,7. (3.3) (3.4) Indexy a, b lze nalézt pro druh clony v literatuře [3]. Z hlediska umístění se dnes nejčastěji používá horizontálních vzduchových clon instalovaných co nejblíže nad horní hranou dveří. V menší míře se používá svisle umístěných clon. Na následujících obrázcích 3.4. a 3.5. jsou uvedené oba příklady umístění.

Obr. 3.4. Příklad umístěné vzduchové clony nad dvojicí posuvných dveří 6



Vertikálně umístěné vzduchové clony jsou vhodným ekvivalentem k naddveřním, ovšem musí být stejně vysoké, jako je výška dveří a obvykle se osazují v párech. Tím se mírně komplikuje prostorové uspořádání vstupu a na vertikální clony musí být vyhrazený prostor. Nevýhodou svislých vzduchových clon je, pokud osoba prochází dveřmi mimo jejich osu, stíní jí blízký proud vzduchu. Proud vzduchu tudíž nezasahuje do dveří a oboustranná instalace je nutností.

Obr. 3.5. Příklad vertikálně umístěné dvojice vzduchových clon

3.2 Tvary a typy dveří 3.2.1 Lineárně posuvné dveře Lineárně-posuvné dveře se užívají jako vstupní nebo interiérové, zvláště v místech s vysokou frekvencí průchodu osob nebo v místech s požadavkem na bezbariérový průchod či vysokou exkluzivitu. Provoz je automatizovaný a impulz pro otevření dávají senzory pohybu, či přítomnosti. Při napojení na EPS nebo EZS je lze použít i pro účel únikového východu nebo, jsou-li v patřičné úpravě, i jako protipožární uzávěry. Tvarová řešení jsou různá, vyrábí se jako jednokřídlé, dvoukřídlé, teleskopické, šípové, aj. (obr. 3.6). Jednokřídlé Dvoukřídlé

Teleskopické

Šípové

Obloukové

Obr. 3.6. Příklady tvarových řešení posuvných dveří

7

Kruhové



3.2.2 Karuselové dveře Karuselové dveře, neboli tzv. turnikety jsou speciální dveřní soupravy umožňující průchod osob, aniž by došlo k přímému styku vnějšího a vnitřního klimatického prostředí. Všechny typy turniketů jsou kruhového půdorysu. Liší se navzájem počtem dveřních křídel, tvarem střední osy, elektronickým vybavením a velikostí. Karusel je obvykle sestaven z hliníkových profilů a obvodový plášť může být prosklený nebo plný. Vnitřní tři nebo čtyři prosklená dveřní křídla mohou být pevná nebo sklopná. Sklopné uspořádání (tzv. panikové kování) umožní rychlý průchod lidí při evakuaci budovy. Kartáče po obvodu dveřních křídel vytvářejí účinné protiprůvanové těsnění. Karuselové dveře jsou vhodné pro vstupy s konstantní frekvencí pohybu bez větších špiček. Maximální průchodnost osob těmito dveřmi je v podstatě stejná, závislá na průměru a nelze ji příliš ovlivnit ani rychlostí otáčení. Karuselové typy dveří jsou hojně vybavené ochrannými prvky. Bezpečnostní sklápění křídel se používá, pokud se při nárazu na překážku (podrážka boty) křídlo vychýlí ze své polohy (uhne před překážkou). Pokud nedojde k vychýlení většímu než 45°, vrátí se po odstranění překážky křídlo samo bez zásahu obsluhy do výchozí polohy. Zpětný chod turniketu na základě aktivace bezpečnostní lišty na náběžné hraně pláště turniketu (např. při zachycení neseného zavazadla) se turniket nejen okamžitě zastaví, ale i reverzuje o cca 15° zp ět, což uvolní zavazadlo i bezpečnostní lištu. Po stanovené prodlevě (5s) se turniket opět roztočí. Tyto úpravy vedou jednoznačně k vyšší bezpečnosti, ovšem jsou často na úkor plynulosti provozu.

3.2.3 Skládací dveře a vrata Skládací dveře a vrata slouží pro uzavírání rozměrných stavebních otvorů převážně průmyslových objektů, zásobovacích vstupů apod. Konstrukce těchto dveří je přvážně z hliníkových rámů s prosklením akrylátovým izolačním dvojsklem nebo plná ze sendvičových panelů.

3.3 Počet vstupních dveří a jejich vzdálenost V současné době je standardním řešením dvojice za sebou umístěných dveří v chráněném vstupu. Předpokladem je, aby při průchodu z exteriéru do interiéru byly vždy jedny dveře zavřené, a tím se brání vniknutí studeného venkovního vzduchu. Minimálně venkovní dveře v řadě jsou opatřeny dveřní clonou, častěji obě dvě dveře. Není velkou výjimkou, že nalezneme i řešení vstupu s jedinou řadou dveří. To je možné pouze v případě jejich dokonalého utěsnění venkovnímu vzduchu při provozu (např. karuselové dveře). Výjimkou jsou pomocné vstupy méně exponované průchodem lidí, případně dveře zásobování. Naopak se téměř nesetkáme s třemi řadami dveří. Aby u dvou řad dveří platil předpoklad, že jedny jsou vždy zavřené, je nutné umístit je v dostatečné vzdálenosti od sebe. Vzdálenost musí být počítána podle předpokládané frekvence průchodu lidí vstupem. Tento teoretický předpoklad ovšem v reálném 8



provozu často neplatí. Důvodů může být několik, především proto, že frekvence lidí ve špičkovém provozu je natolik veliká, že dveře se nestačí zavřít. Dále se lidé při průchodu dveřmi mohou různě zastavovat a rozhodovat v dalším postupu a stále inicializují otevření. Případně se dveře otvírají při průchodu lidí podél dveří. Nebyl nalezen jednoznačný předpis stanovující vzdálenost dveří vstupu za sebou a lze předpokládat, že jde o velmi individuální záležitost.

3.4 Dispoziční řešení vstupu Dispoziční řešení vstupu použité v supermarketu Globus v Liberci je typickým řešením s dveřmi umístěnými přímo ve fasádě orientované k parkovišti zákazníků (obr. 3.7.). Výhodou tohoto řešení je jednoznačně přímý přístup do objektu pro zákazníky, jejich cesta do nákupní zóny není ničím rušená. Naneštěstí totéž platí pro vítr, který směřuje kolmo na vstup a proniká hluboko do interiéru. Vstup není nijak chráněný proti přímému vlivu povětrnostních podmínek.

Obr. 3.7. Schéma vchodu 1 supermarketu Globus Uspořádání vstupu s dvěma řadami dveří má několik základních problémů, vedle přímé orientace proti převažujícímu větru v lokalitě, je problematická malá vzdálenost první a druhé řady dveří pouze 6 m. Dveře se tudíž chovají při průchodu zákazníků jako jedny a jsou otevřené téměř současně. Protože jsou dveře navíc ve shodné ose, vytváří se větru přímá cesta do interiéru.

9



Na dalším obr. 3.8 je zobrazená podobná situace vchodu předsunutého před hlavní fasádu. Tato dispozice je podobná liberecké, hlavním rozdílem je, že dvoukřídlé otvíravé dveře nejsou umístěny v přímé ose. Vchod je navíc vybaven druhou dvojicí dveří v bočních stěnách vstupu. Při těžkých povětrnostních podmínkách je možné zákazníky pouštět z boku. Tudíž je vnitřní prostor přilehlé pasáže plně chráněn průvanu. Vzdálenost první předsazené řady dveří od druhé řady je 7,3 m, tedy pouze o 1,3 m více než je v libereckém supermarketu. Lze předpokládat, že osoby procházející tímto vstupem rovněž inicializují otevření obou řad dveří najednou, ale větrem hnaný průvan nemá přímou cestu.

Obr. 3.8. Schéma předsazeného vchodu před fasádu supermarketu Podobnou situaci jako ve výseku půdorysu na obr. 3.8 najdeme na následující dvojici fotografii (obr. 3.9) zobrazující vstup do obchodního domu ve Stockholmu v příměstské lokalitě podobné situaci v Praze - Zličín. U středu vchodu je ve vnější stěně dvojice posuvných jednokřídlých dveří, dveře ve vnitřní stěně jsou dvoukřídlé a umístěné po stranách. Prostor mezi dveřmi je vcelku omezený, vzdálenost kolem 3 - 4 m. Rozdílem proti předchozímu případu je zapuštění vchodu do fasády objektu, objekt obchodního domu kryje vstup o cca 3 m. U této kombinace řešení lze předpokládat, že vítr bude úspěšně od vnitřního prostředí oddělen. Špatným příkladem je vchod do následujícího obchodního domu ze stejné lokality jako předchozí. Hlavní vstup je asi 3 m hluboko vnořený do fasády, podobně jako u předchozího případu. Vstup je vybaven dvěma řadami stěn, v každé z nich je dvojice dvoukřídlých posuvných dveří. Ovšem dveře vnější a vnitrní jsou od sebe vzdáleny pouze asi 3 m a jsou v přímé ose. Na obr. 3.10 je patrné, že jedna osamělá osoba docílí při svém průchodu otevření obou dveří najednou.

10



Obr. 3.9. Vstup s umístěním dveří mimo osu

Obr. 3.10. Vstup s umístěním dveří v ose

11



4 Současný stav 4.1 Vyhodnocení klimatických dat 4.1.1 Popis klimatických dat a vstupních údajů Pro posouzení současného stavu byla provedena analýza meteorologických dat v lokalitě obchodního domu Globus. Cílem této analýzy je definice vnějších okrajových podmínek a stanovení doby zatížení objektu nepříznivými klimatickými podmínkami, které můžou vyvolat nežádoucí proudění vzduchu ve vnitřním prostoru u dětského koutku, informací a blízkých pokladen. Soubor dat byl měřen profesionální meteorologickou stanicí v Liberci patřící Českému hydrometeorologickému ústavu. Meteorologická stanice se nachází v areálu libereckého letiště, v blízkosti lokality obchodního domu Globus (obr. 4.1).

Obr. 4.1. Umístění meteorologické stanice s ohledem na obchodní dům, vzdálenost cca 600 m Klimatická data pořízená od ČHMI jsou z období září 2008 až duben 2009. Zahrnují poslední otopné období, kdy byla managementem společnosti Globus situace uvnitř obchodního domu pečlivě sledována. Tudíž lze uvést do souvislosti informace od vedení pobočky, dotazníků vyplněných zaměstnanci a výsledků analýzy. Klimatická data jsou uspořádána v hodinovém kroku a obsahují následující sledované veličiny: • rychlost vzduchu • směr větru 12



• teplotu vzduchu Vyhodnocení klimatických dat bylo provedeno s ohledem na kritické podmínky, které vyvolávají problémové situace v provozu obchodního domu popsané v úvodní části. Bylo uvažováno, že situace, při které dochází k průvanu a pocitu chladu v prostoru vstupu do obchodního domu má příčinu v nepříznivé kombinaci rychlosti, směru větru a teploty vzduchu. Mezní hodnoty jednotlivých veličin pro stanovení kritických podmínek byly určeny následovně: • rychlost vzduchu větší než 3 m/s • směr větru v rozmezí azimutu 33° až 199° • teplota vzduchu menší než 5 °C Kritická rychlost odpovídá podle Beaufortovy stupnice stupni 2 z celkových 12 stupňů a je označován jako „slabý vítr“. Hranice byla stanovena odhadem a je možné, že při takto nízké rychlosti problematické případy ještě ve skutečnosti nevznikají. Kritické směry větru jsou stanoveny ze situace objektu, viz obr. 4.2 (pozn. azimut 0° odpovídá Severu). Objekt obchodního domu je orientován vstupní stranou na jihovýchod. Pro každý ze vchodů 1 a 2 jsou stanoveny azimuty, ve kterých může do vnitřního prostoru proniknout vítr. Pro vchod 1 jsou kritické směry větru v rozmezí azimutů 56° až 199°, pro vchod 2 se jedná o sm ěry větru od 33° až po 178°.

Obr. 4.2. Situace obchodního domu, orientace vstupů ke světovým stranám

13



Kritická teplota vzduchu byla stanovena odhadem. Lze předpokládat, že při vyšších teplotách nebude pocit studeného průvanu patrný. Skutečnou hranici by bylo nutné stanovit dlouhodobým měřením na místě. Proto byly v celém souboru dat hledány stavy, které splňují všechny zvolené podmínky a ve kterých lze tudíž s vysokou pravděpodobností očekávat nepříznivé podmínky v prostoru vstupu. Hledání stavů bylo omezeno na provozní dobu obchodního domu od 8 do 21 hodin po celý týden. Pozn.: Kritické venkovní podmínky nemusí v každém případě znamenat výskyt obtěžující situace uvnitř obchodního domu, ale jsou prvopočátkem nežádoucí situace. Můžeme předpokládat, že stávající technická řešení i přes své nedostatky, které vyplynuly z místního šetření, omezují nepříznivé účinky a posouvají jejich negativní projevy například pro vyšší rychlosti větru.

4.1.2 Výsledky z vyhodnocení klimatických dat Na základě předchozích předpokladů byla klimatická data za září 2008 až duben 2009 vyhodnocena po jednotlivých měsících. V grafu obr. 4.3. je uveden počet hodin kdy se vyskytli kritické venkovní podmínky. Bylo zjištěno, že v posledním otopném období se kritické podmínky venkovního prostředí vyskytly celkem v 561 hodinách. Nejvíce zatíženými měsíci jsou prosinec a leden. V obou měsících se vyskytly kritické venkovní podmínky v 35 a 34 % provozní doby obchodního domu.

Obr. 4.3. Počet hodin kritických podmínek venkovního prostředí pro jednotlivé měsíce od září 2008 do dubna 2009 V dalších grafem jsou zobrazeny vztahy mezi jednotlivými vyhodnocovanými veličinami. V grafu na obr. 4.4 je vidět četnost kombinací nízkých teplot vzduchu (< 5 °C) a rychlostí vzduchu vyšších než 3 m/s. Teploty vzduchu pod 0 °C se vyskytli v 39 % případů, tedy výrazně méně než v polovině kritických podmínek. Zároveň je patrné, že 14



rychlost vzduchu se z 95 % případů vyskytovala v intervalu 3 až 7.8 m/s. Pouze v ojedinělých extrémech přesáhla 8 m/s. Průměrná teplota vzduchu podle počtu výskytů je 0,1 °C a pr ůměrná rychlost větru je 4,9 m/s.

Obr. 4.4. Vztah teploty a rychlosti vzduchu při kritických venkovních podmínkách (t ≤ 5 °C, v ≥ 3 m/s) Tab. 4.1. Souhrn významných hodnot analýzy klimatických dat. Přehled vybraných dat z klimatického souboru Počet kritických hodin rychlost větru [m/s] Interval 95 % případů rychlosti větru Střední rychlost v kritických podmínkách (median) Aritmetický průměr rychlostí větru Nejčastěji se vyskytující rychlost v kritických datech Počet případů rychlosti vzduchu vyšší než 8 m/s Procentní zastoupení výskytů v celku [%] Počet případů rychlosti vzduchu vyšší než 8,5 m/s Procentní zastoupení výskytů v celku [%] teplota vzduchu [°C] Interval 95 % případů teploty Střední teplota v kritických podmínkách (median) Aritmetický průměr teplot Nejčastěji se vyskytující teplota v kritických datech Počet případů teploty nižší než 0 °C Procentní zastoupení výskytů v celku [%] Počet případů teploty nižší než -5 °C Procentní zastoupení výskytů v celku [%] Počet případů teploty nižší než -10 °C Procentní zastoupení výskytů v celku [%]

15

Vchod 1 561

Vchod 2 544

3 - 7,8 4.9 5.1 3.5 23 4.1 10 1.8

3 - 7,7 4.9 5.1 3.5 21 3.9 8 1.5

-7,6-5 1.0 0.1 1.1 218 38.9 70 12.5 3 0.5

-7,6-5 0.9 0.0 1.1 218 40.1 70 12.9 3 0.6



Zajímavým překvapením jsou výsledky vyhodnocení směru větru vzhledem k orientacím vchodů 1 a 2. V grafu na obr. 4.5 jsou v polárních souřadnicích zobrazeny rychlosti větru v příslušných směrech. Je zřejmé, že převažující směr větru je v 95 % v intervalu 111° až 159°. Osu této p řevažující oblasti směrů větru můžeme uvažovat v azimutu 135°. Tento sm ěr větru je velmi kritický pro vchod 1, neboť směřuje v jeho ose, v polovině mezi azimuty 56° a 199° ( červené osy) s odchylkou pouze 7,5°. Proti tomu pro vchod 2 již není natolik kritickým, neboť jeho osa je odkloněna od převažujícího větru o 29°.

Obr. 4.5. Zobrazení rychlosti vzduchu ve směrech pro kritické venkovní podmínky

Obr. 4.6. Histogram rozložení kritických směrů větru v intervalu azimutu 33° až 199° 16



Pro názornost je uveden histogram rozložení počtu případů v jednotlivých azimutech (obr. 4.6). Graf ukazuje kolik je výskytů kritických podmínek v jednotlivých směrech. Na následujícím obrázku jsou vyznačeny převažující směry větru při kritických podmínkách pro situaci obchodního domu. Zřetelně ukazují nepříznivou orientaci vchodu 1, jehož osa je téměř v ose souhrnu směrů větru kritických podmínek, zatímco vchod 2 již je mírně odkloněn a není v přímém účinku větru.

Obr. 4.7. Hlavní směr působení větru na vchody 1 a 2 obchodního domu Souhrn vyhodnocení klimatických dat • Celkový výskyt kritických podmínek je ve sledovaném období v 561 hodinách (průměrně 22 % provozní doby), • nejvíce zatíženými měsíci jsou prosinec a leden s 35 a 34 % provozní doby, • průměrná teplota vzduchu podle počtu výskytů je 0,1 °C, • průměrná rychlost větru podle počtu výskytů je 4,9 m/s, • osa převažující oblasti směrů větru je 135°, čímž je silně větru vystavený vchod 1, • vchod 2 je odkloněn o 29°, tedy není v p římém působení větru. Závěry Z vyhodnocení klimatických dat za období září 2008 až duben 2009 pro lokalitu obchodního domu Globus v Liberci jednoznačně vyplývá jasný podíl venkovního prostředí na průvan v prostoru vchodu 1. Vchod 1 je významně zatížen celkem po 561 hodin z celého období. Objekt obchodního domu je vchodem 1 nešťastně orientován 17



přímo proti větru, který nemá při proudění přes parkoviště ležící před vchodem žádnou překážku. Celá situace je navíc umocněná kombinací tlaku přímého větru na čelní stranu obchodního domu a sání větru obtékajícího střechu na opačné straně, kde jsou vrata pro zásobování. Tím se v interiéru podporuje příčné proudění vzduchu. Proto při hledání řešení je vhodné se zaměřit na odstínění vchodu 1 proti přímému větru. Řešení, která budou umístěná uvnitř objektu, budou mít nižší účinnost.

4.2 Tlakové poměry v budově Posouzení stávající situace objektu obchodního domu začneme charakteristikou tlakových poměrů. Cílem je posoudit zastoupení jednotlivých vlivů na proudění vzduchu v objektu. Do bilance jsou zahrnuty dynamické účinky větru na návětrné a závětrné straně objektu, statický tlak vyvozený výškovým rozdílem mezi osou vstupních dveří a osou světlíku a dynamický vliv dveřní clony. Posuzovaná situace se zaměřuje na vstup do objektu a místní tlakové poměry, které významně ovlivňují účinek dveřní clony. Výsledky této úvodní části jsou použité pro další analýzu. Použitý model je zjednodušený. Vychází z výškového řešení obchodního domu a zanedbává šířku objektu, přes kterou napříč může vzduch proudit. Na obr. 4.8 a 4.9 jsou uvedeny dva základní stavy, první případ (obr. 4.8) představuje situaci, při které je otevřený pouze hlavní vchod a vchod pro zásobování je zavřený, tudíž vliv sání větru na závětrné straně je zanedbán. Druhý stav (obr. 4.9) předpokládá otevření dveří v obou otvorech a tudíž je započítán i vliv sání větru. V obou stavech je shodně uvažován tlak větru na návětrné straně, dynamický účinek proudu vzduchu z clony a statický tlak.

Obr. 4.8. Schéma modelu pro výpočet tlakových poměrů objektu, otevřený pouze vstup pro zákazníky – Stav 1 Proč je zanedbána šířka objektu? Šířka objektu udává trasu vzduchu mezi hlavním vstupem pro zákazníky a vstupem pro zásobování a je převažujícím směrem průvanu. Ovšem v tomto modelu její zanedbání neovlivní výsledky. Trasa, po které proudí vzduch, její délka a její profil (různé překážky), mohou vyvodit určitý odpor tomuto 18



proudění, díky kterému by přes vstupní otvor proudilo do objektu méně vzduchu. Tento vliv je ze zkušenosti provozu obchodního domu nepodstatný, neboť k problémovým situacím dochází velmi často. Dále se v modelu zjednodušuje účinek dvou za sebe řazených clon na dvou řadách dveří na jednu clonu dvojnásobného výkonu. Předpoklad zjednodušuje pojetí výpočtu a má opodstatnění i v malé vzdálenosti mezi prvními a druhými dveřmi vstupu.

Obr. 4.9. Schéma modelu pro výpočet tlakových poměrů objektu, oba vstupy otevřené – Stav 2 Do vypočtených bilancí pro stav 1 a 2 jsou započteny: Stav 1: • tlak větru pw1 • tlak clony pcl • statický tlak ph Stav 2: • dtto stav 1 • sání větru pw2 Tlak větru pw je vypočítaný z rychlosti větru v pro uvažovaný rozsah 3 až 8 m/s. Z analýzy klimatických dat vyplývá, že rychlosti nad 8 m/s se vyskytují v méně než 5% případů. Vztah pro výpočet dynamického tlaku vzduchu je uveden (4.1), je uvažován shodný pro návětrnou i závětrnou stranu. (4.1)

ρ – měrná hmotnost vzduchu, 1,27 kg/m3 pro teplotu vzduchu 0 °C Statický tlak ph je vypočítaný pro výšku mezi osou vstupu pro zákazníky a osou světlíku, která byla z projektové dokumentace stanovena 9,5 m. Statický tlak je závislý na rozdílu měrných hmotností vzduchu r mezi interiérem a exteriérem. Pro tyto účely je

19



uvažována teplota vzduchu v interiéru 20 °C a m ěrná hmotnost ρi = 1,18 kg/m3 a teplota venkovního vzduchu 0 °C. (4.2) g – tíhové zrychlení, 9,81 m/s2 Dynamický tlak proudu vzduchu vycházejícího z clony je uvažován ze střední rychlosti. Podle projekčních podkladů se rychlosti pohybují v rozsahu 2 – 5 m/s. Střední rychlost je stanovená 3,5 m/s. Výpočet je shodný s výpočtem účinku větru podle rovnice 4.1. Měrná hmotnost vzduchu je uvažována 1,1 kg/m3 pro teplotu vzduchu 47 °C. Bilance tlaků je vypočtena podle následujících rovnic pro stav 1 a 2: Stav 1: (4.3) Stav 2: (4.4) Tab. 4.2.: Tabulka tlakové bilance v místě vstupu ∆p pro stav 1 ∆p pro stav 2

Rychlost větru

Přetlak vyvozený větrem

Dynamický účinek clon na vstupu

Statický tlak

- otevřený pouze vstup

- otevřené oba vstupy

m/s 3 3.5 4 4.5 4.9 5 5.5 6 6.5 7 8

Pa 5.7 7.8 10.2 12.9 15.2 15.9 19.2 22.9 26.8 31.1 40.6

Pa 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5 13.5

Pa 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4

Pa 0.6 2.7 5.1 7.8 10.2 10.8 14.1 17.8 21.7 26.0 35.6

Pa 6.3 10.5 15.2 20.6 25.4 26.7 33.3 40.6 48.6 57.1 76.2

20



Obr. 4.10. Průběh tlaků v prostoru vstupu v závislosti na rychlosti větru pro stavy 1 a 2

Z výsledků výpočtu v tab. 4.2 je patrný vliv jednotlivých tlaků v místě vstupu. Vliv účinku větru na návětrné straně je v závislosti na rychlosti zřejmý. Pro střední rychlost vzduchu je 15,2 Pa. Tím se v podstatě shoduje s dynamickým účinkem proudu clony, nebýt statického tlaku, který pro výše uvedené teploty a výšku dosahuje 8,4 Pa. Protože obálka objektu obchodního domu je velmi netěsná je proudům vzduchu z exteriéru do interiéru (i naopak) kladen minimální odpor. Při otevřeném pouze hlavním vchodu (stav 1) je v jeho prostoru přetlak podporující vniknutí proudu vzduchu od 0,6 do 35,6 Pa. V podstatě pouze pro rychlosti větru do 3 m/s lze uvažovat o vyrovnané bilanci. Při otevřených protilehlých dveřích hlavního vstupu a zásobování (stav 2) je rozmezí tlaků výrazně vyšší od 6,3 do 76,2 Pa. Tudíž ani pro nízké rychlosti vzduchu nejsou tlakové poměry ve vstupu v rovnováze. Stav při střední rychlosti větru vykazuje 25,4 Pa tlakového rozdílu, který podporuje vniknutí průvanu do objektu. V následující tabulce (tab. 4.3) jsou vypočteny průtoky venkovního vzduchu hnaného větrem při volném průtoku dveřním otvorem, tj. bez jakýchkoliv zábran. Dále jsou vypočteny průtoky pro tlakové poměry vypočtené v tab. 4.2. Objemový průtok vzduchu proudícího volným dveřním otvorem je stanoven podle rovnice (4.5) [3]: (4.5)

µo – průtokový součinitel posuvnými dveřmi, µo = 0,64 Av – plocha otvoru dveří, Av = 5,94 m2 Objemový průtok vzduchu proudícího dveřním otvorem při vypočtených tlakových poměrech (4.6) [3]: (4.6)

µ – průtokový součinitel otvoru s vzduchovou clonou, µ = 0,526 (výpočet viz kap. 3.1) ρv – hustota vzduchu pro smíšený proud, stanovena odhadem, ρv = 1,2 kg/m3 Tab. 4.3. Průtok vzduchu vnikajícího otevřenými dveřmi

m/s

přetlak vyvozený větrem Pa

průtok volnými dveřmi vstupu (pouze větrem) m3/h

3 3.5 4 4.5 4.9 5

5.7 7.8 10.2 12.9 15.2 15.9

52 143 60 833 69 524 78 214 85 166 86 905

rychlost větru

21

průtok dveřmi (stav 1)

průtok dveřmi (stav 2)

m3/h

m3/h

13 812 28 603 39 268 48 604 55 571 57 265

43 910 56 416 68 048 79 191 87 880 90 028

ČVUT v Praze, Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov 5.5 6 6.5 7 8

19.2 22.9 26.8 31.1 40.6

Zpráva o výzkumné činnosti 930810 95 595 104 285 112 976 121 666 139 047

65 519 73 503 81 296 88 950 103 959

100 657 111 139 121 510 131 798 152 189

Obr. 4.11. Průběh průtoků venkovního vzduchu ve vstupu v závislosti na rychlosti větru pro stavy 1 a 2 Průtoky venkovního vzduchu pro jednotlivé stavy jsou patrné z tab. 4.3 a grafu na obr. 4.11. Pro vypočtené tlakové poměry ve vstupu se pro stav 1 pohybují od 13 812 m3/h po 103 959 m3/h. Průběh závislosti průtoku vzduchu procházejícího otvorem v závislosti na rychlosti větru je téměř lineárně rostoucí. I při malém tlakovém rozdílu 0,6 Pa při rychlosti větru 3 m/s prochází dveřmi téměř 14 000 m3/h. Při střední rychlosti větru 4,9 m/s dokonce až 55 571 m3/h. Situace je daleko horší pokud dojde k otevření dveří pro zásobování, potom se průtoky vzduchu pohybují od 43 910 do 152 189 m3/h. To je horší situace, než u volného průtoku větru otevřenými dveřmi.

Závěr: • vedle přímého tlaku větru je nutné vzít v úvahu vliv přetlaku na návětrné straně a sání na straně závětrné, • velmi důležitým vlivem je statický tlak, i u relativně nízkého objektu, • clony na vstupech nemohou za daných tlakových poměrů kompenzovat všechny vlivy podporující proudění venkovního větru do objektu,

22



4.3 Popis stávající situace vzduchových clon Hlavní vchody z jihovýchodní strany pro zákazníky jsou opatřeny vzduchovými clonami umístěnými bezprostředně nad horní hranou posuvných dveří. Clony jsou umístěné na obou řadách vnějších i vnitřních vstupních dveří. Nad každými dveřmi jsou podle projektové dokumentace instalovány dvě vzduchové clony Multi-vac Standesse VCS3C-15W-1-L0. Při místním šetření bylo zjištěno, že instalovaná clona odpovídá minimálně typem. Každá z těchto clon má podle projekčních podkladů výrobce tepelný výkon 36,5 kW. Tudíž je nad každými dveřmi vstupu 73 kW a celkem je na každém ze vstupů 1 i 2 osazeno 146 kW tepelného výkonu clon. Dveřní clony hlavních vstupů jsou připojeny na okruh teplovodní otopné soustavy z kotelny TC 12 o jmenovitém výkonu 720 kW, ze které dveřní clony odebírají výkon 270 – 292 kW. Okruh OS má teplotní spád 80/60 °C. Z návrhových podkladů výrobce vzduchové clony vyplývají následující parametry výstupního proudu vzduchu jedné clony: • • •

objemový průtok (3 stupně): 3640 /

2550 / 1370 m3/h

projektová výstupní teplota: 47,6 °C při nasávání vzduchu o teplotě 18 °C a teplotním spádu otopné soustavy 80/60 °C výstupní rychlost: 4,5 – 5 m/s

Obr. 4.12. Umístění dvojice vzduchových clon na vnějších dveřích vstupu 1 Před připojením samotných vzduchových clon je na teplovodní otopné soustavě regulační směšovací sestava. Jejím jádrem je trojcestný směšovací ventil DN32, oběhové čerpadlo Wilo, filtr DN40, přepouštěcí ventil, dvě uzavírací armatury DN40 a 23



dva teploměry. Přesné typy zařízení se z projektové dokumentace nepodařilo zjistit. Tato sestava obsluhuje vždy dvojici clon u příslušných dveří.

Obr. 4.13. Směšovací sestava na připojení OS ke dveřní cloně Spuštění clon je inicializováno při otevření dveří. Nastavení senzorů neznáme.

4.3.1 Rozbor provozu vzduchových clon V následující části je popsán provoz clony a je diskutován její potenciální vliv na zabránění vniknutí proudu studeného venkovního vzduchu do objektu obchodního domu. Rozbor nevychází z měřených vstupů, vychází z místního šetření, slovního popisu p. Špringla a ředitele místní pobočky. Při místní prohlídce nám ředitel pobočky sdělil, že clony při očekávané největší potřebě málo ohřívají cirkulující vzduch. Dodal, že při přiložení dlaně těsně k vyústce clony není teplota vzduchu na pokožce ruky rozeznatelná. Prvním cílem bylo přibližně stanovit tepelný výkon clony, a utvořit si přehled, zda-li dosahuje návrhových parametrů či nikoliv. Postup vychází z výpočtu tepelného výkonu clony pro různé kombinace teploty výstupního proudu vzduchu a teploty v prostoru zádveří (tab. 4.4). Teplota vzduchu z proudu byla stanovena podle informace pana ředitele. Na jejím základě můžeme podle obvyklé teploty pokožky ruky usoudit na teplotu vystupujícího proudu vzduchu. Povrchová teplota pokožky ruky se pohybuje kolem 28 °C, podle toho lidský organismus vyhodnocuje pocit chladu a tepla na rukou. Můžeme uvažovat, že teplota vzduchu při přiložení ruky k cloně nepřekročila tuto hranici a není menší než přibližně 22 °C. Protože p ři rychlostech vzduchu, které z clony vystupují, by již byl pociťován chlad. Teplota vzduchu v zádveří je odhadována v intervalu 0 až 10 °C. P ředpokládáme, že teplota neklesne pod bod mrazu, neboť by takové podmínky byly nebezpečné pro rozvody. Na druhou stranu nelze rozhodně uvažovat, že by se v kritických venkovních

24



podmínkách teplota blížila 18 °C, které p ředpokládá výrobce clony pro nasávaný vzduch. Z tab. 4.4 vyplývá předpokládaný rozsah tepelných výkonů clony pro pokrytí zvolených rozsahů teplot od 14,7 do 34,3 kW. Lze předpokládat, že reálný tepelný výkon dveřní clony se pohybuje v tomto intervalu. Proto můžeme pro dílčí závěr uvažovat průměrnou hodnotu tepelného výkonu 24,5 kW. To je ovšem hodnota o třetinu nižší než návrhová. Přesto, že vypočtený interval výkonu má horní hranici 34,3 kW, nelze předpokládat, že by se reálný výkon clony k ní blížil. Velmi snadno lze z tabulky odečíst, že pokud by byl tento tepelný výkon clony k dispozici popisovaný problém by nenastal a výstupní teplota při tomto výkonu se mohla pohybovat kolem 33 °C.

Tab. 4.4. Přehled posuzovaných stavů pro odhad tepelného výkonu clony

rozmezí vstupní teploty (odhad teploty, která může být v zádveří)

rozmezí požadovaných výstupních teplot 20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

0

24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9 33.1 34.3 35.5 36.8 38.0 39.2 40.4

1

23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9 33.1 34.3 35.5 36.8 38.0 39.2

2

22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9 33.1 34.3 35.5 36.8 38.0

3

20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9 33.1 34.3 35.5 36.8

4

19.6 20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9 33.1 34.3 35.5

5

18.4 19.6 20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9 33.1 34.3

6

17.2 18.4 19.6 20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9 33.1

7

15.9 17.2 18.4 19.6 20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6 31.9

8

14.7 15.9 17.2 18.4 19.6 20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4 30.6

9

13.5 14.7 15.9 17.2 18.4 19.6 20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2 29.4

10

12.3 13.5 14.7 15.9 17.2 18.4 19.6 20.8 22.1 23.3 24.5 25.7 27.0 28.2

Pro přesné posouzení a stanovení tepelného výkonu clony je samozřejmě nutné místní měření průtoku topné vody k cloně a měření teplot přívodní a zpáteční větve. Tato práce nebyla v první fázi požadována a pro utvoření základního názoru výše uvedené postupy jsou dostatečné. I na základě přibližných vstupů lze usoudit, že výkon vzduchové clony je nižší, což potvrzuje informaci ředitele pobočky. Příčin může být několik. • Teplota topné vody na přívodu – Je možné, že i přes izolaci potrubí (odhadem 15-20 mm) je při celé délce potrubí OS možný pokles teploty přívodní topné vody. Připojovací pancéřované hadice nejsou izolované vůbec. Takže OS nemůže zajistit práci připojeného teplovodního výměníku v cloně. Nutné změřit teplotu topné vody na vstupu do výměníku dveřní clony při známém nastavení řídicího systému. • Špatné nastavení směšovací armatury – trojcestná armatura v připojovací sestavě je ovládána servopohonem řízeným z hlavního řídicího systému. Podle slov obsluhy je výstupní teplota nastavována na základě ekvitermní křivky podle venkovní teploty. Je nutné prověřit nastavení ekvitermní křivky a hodnoty 25


• •

•

•


výstupního signálu pro období s kritickými venkovními podmínkami (venkovní teplota pod 5 °C). Nízká výtlačná výška oběhového čerpadla – Nutné prověřit, na jaký stupeň otáček je oběhové čerpadlo nastavené. Malé dimenze připojovacího potrubí – flexibilní pancéřované hadice mají průměr přibližně DN 25, stejný jako připojovací rozměr tepelného výměníku clony. Při výkonu clony 36,5 kW a teplotním spádu 20 K je průtok připojovacím potrubím 0,434 kg/s. Z toho vyplývá 500 Pa tlaková ztráta vypočtená podle podkladů pro hadice Maibes meiflex [4] pro délku 1 m a 1 kus, celkem připojení má ztrátu 1 kPa. Chybné nastavení přepouštěcího ventilu – v připojovací sestavě je podle projektu umístěn mezi přívodní a vratné potrubí přepouštěcí ventil. Je možné, že otevírací přetlak je nastavený na nízkou hodnotu a tudíž často zkratuje obě potrubí. Výkon ventilátoru clony a filtry - bude vhodné zkontrolovat nastavení ventilátoru clony, zdali je na nejvyšší 3. stupeň a zkontrolovat zanesení filtrů.

Předpokládáme problém zejména na teplovodní otopné soustavě přivádějící topnou vodu k cloně než na cloně samotné. Podívejme se ještě na provozní parametry instalovaných vzduchových clon v souvislostech provozu a okolních podmínek. Každá z instalovaných vzduchových clon dokáže cirkulovat 3640 m3/h vzduchu. Celkem na každé dveře připadá 7280 m3/h. Výstupní rychlost z výustě clony se pohybuje kolem 4,5 – 5 m/s. Rychlost proudu vzduchu se vzdáleností rapidně klesá, jak je patrné z obr. 4.14.

Obr. 4.14. Schématické znázornění rychlostního pole z dveřní clony [5] Uvážíme-li výslednou střední rychlost větru 4,9 m/s, vyplývající z analýzy klimatických dat pro danou oblast, zjistíme, že rychlost výstupního proudu vzduchu z clony je stejná. Rychlost proudu vzduchu clony klesá přibližně v polovině výšky dveří na 3 – 3,5 m/s a ve spodní části se pohybuje kolem 2 m/s. V dolní polovině dveří nemůže vzduchový proud z clony větru zabránit vniknutí do prostoru zádveří. Neporovnatelný je dynamický účinek proudu vzduchu z clony proti ostatním vlivům. Jak bylo popsáno v kap. 4.2 tak clony osazené na vstupu vytvoří přetlak bránící venkovnímu proudu vzduchu 13,5 Pa. 26



V porovnání s ostatními vlivy – přetlak, podtlak vyvozený větrem a statický tlak po výšce budovy je účinek clony efektivní pro rychlosti větru do 3 m/s. Ovšem při otevřených vratech zásobování je situace ještě horší. Přehlednější je vyjádření velikostí průtoku vzduchu, který při vypočtených tlakových poměrech ve vstupu vnikne do objektu. Při střední rychlosti větru 4,9 m/s projde vstupem 55 571 m3/h venkovního vzduchu. Pokud se v současné době otevřou i dveře pro zásobování, projeví se vliv sání větru na opačné straně objektu a objektem obchodního domu při střední rychlosti 4,9 m/s projde 87 880 m3/h. Uvažujeme-li správně fungující clony a dosažení projektované výstupní teploty vzduchu 47,6 °C m ůžeme provést posouzení teploty venkovního vzduchu smíšeného s výstupním vzduchem clony za dvojicí vstupních dveří. Posouzení je provedené pro stavy 1 a 2 popsané v kap. 4.2 lišící se vlivem zavřených nebo otevřených dveří zásobování. Předpokladem je ideální promíchávání mezi proudem vzduchu z clony a venkovním vzduchem. Tab. 4.5. Teplota vniklého proudu vzduchu za poslední řadou clon pro stav 1

STAV 1

3

4

rychlost vzduchu [m/s] 4.9 6 7

8

3

průtok vzduchu [m /h] 103 teplota 13 812 39 268 55 571 73 503 88 950 959 exter. 1.14 -1.26 -2.63 -3.60 -10 20.45 4.84 -9

20.92

5.58

1.95

-0.41

-1.75

-2.71

-8

21.39

6.32

2.75

0.44

-0.88

-1.82

-7

21.86

7.06

3.56

1.29

-0.01

-0.93

-6

22.33

7.81

4.37

2.14

0.86

-0.05

-5

22.81

8.55

5.17

2.98

1.73

0.84

-4

23.28

9.29

5.98

3.83

2.61

1.73

-3

23.75

10.03

6.79

4.68

3.48

2.62

-2

24.22

10.78

7.59

5.53

4.35

3.51

-1

24.69

11.52

8.40

6.38

5.22

4.40

0

25.16

12.26

9.21

7.22

6.09

5.29

27



Tab. 4.6. Teplota vniklého proudu vzduchu za poslední řadou clon pro stav 2

STAV 2

3

rychlost vzduchu [m/s] 4.9 4 6 7

8

3

průtok vzduchu [m /h] 111 teplota 43 910 68 048 87 880 139 exter. -10 3.56 -0.64 -2.55 -3.98

131 798

152 189

-4.86

-5.51

-9

4.32

0.19

-1.68

-3.09

-3.95

-4.59

-8

5.09

1.03

-0.80

-2.19

-3.04

-3.66

-7

5.85

1.87

0.07

-1.29

-2.13

-2.74

-6

6.62

2.71

0.94

-0.40

-1.22

-1.82

-5

7.38

3.54

1.81

0.50

-0.31

-0.90

-4

8.15

4.38

2.68

1.39

0.60

0.02

-3

8.91

5.22

3.55

2.29

1.52

0.95

-2

9.67

6.06

4.42

3.18

2.43

1.87

-1

10.44

6.89

5.29

4.08

3.34

2.79

0

11.20

7.73

6.16

4.97

4.25

3.71

Z výsledků posouzení je patrné, že dvě řady clon nad dvojicí vstupních dveří dokáží kompenzovat teplotu venkovního vzduchu pouze pro malé průtoky do 40 000 m3/h při teplotách -10 až 0 °C. Za t ěchto podmínek lze očekávat teplotu proudu venkovního vzduchu většinou nad 10 °C. P ři velmi malých průtocích venkovního vzduchu do 15 000 m3/h budou v prostoru za vstupem dodrženy teploty nad 20 °C. V ostatních případech dveřní clony nestačí výrazněji ovlivnit teplotu venkovního vzduchu a tyto se budou pohybovat i pod bodem mrazu. Situace se navíc jeví komplikovanější při velkém počtu vstupujících a vystupujících zákazníků. Zákazník tlačící nákupní košík se stává výraznou překážkou, která negativně ovlivňuje tvar a dosah proudu vzduchu z clony. Prázdný nákupní košík proud vzduchu rozředí a zpomalí, zatím co plný košík jej v daném místě zastaví úplně a tudíž chladný venkovní vzduch může velmi snadno proudit po podlaze. Zmíněné aerodynamické problémy by bylo vhodné přesně charakterizovat měřením na místě a analýzou různých stavů pomocí výpočtů CFD simulací.

Shrnutí průzkumu funkce dveřních clon • proud výstupního vzduchu z clony má velmi nízkou teplotu – tepelný výkon je malý, • vstupy jsou vystaveny velmi těžkým povětrnostním podmínkám – dveřní clony nejsou schopné jím čelit,

28



• účinnost clony je snižována i prouděním v interiéru, proudění vzduchu napříč objektu ke vratům zásobování, komínový efekt svislého proudu vzduchu unikajícího požárními otvory pro odvod kouře, • při trvalém průchodu zákazníků dveřmi je proud vzduchu z clony ještě více omezován. Závěr Je zřejmé, že dveřní clony nefungují podle záměrů návrhu. V první řadě je nutné vyřešit jejich nedostatečný tepelný výkon. Při existujících velmi nepříznivých klimatických podmínkách je velmi obtížné, aby dveřní clony sloužili jako jediná zábrana proti proudu větru směřujícímu přímo na vstup (zejména vstup 1). Je nutné je doplnit prvky, či úpravami vstupu, které zabrání přímému vlivu větru.

29



5 Průzkum parametrů vnitřního prostředí - dotazníky 5.1 Úvod Průzkum vnitřního prostředí v hypermarketu Globus v Liberci proběhl v červnu 2009 a jeho cílem bylo zjistit faktory vnitřního prostředí, které mají výrazný vliv na vnitřní klima, tak jak je vnímají zaměstnanci. Oblast zájmu byla soustředěna do prostoru severního vstupu, bezprostředně za ním a v nejbližších prostorech, kde se pohybují zaměstnanci hypermarketu. Jedná se zejména o informační oddělení a dětský koutek nacházející se téměř v ose vstupní haly a dále pak o pokladny vedle informací. Na dětský koutek dále navazuje provoz restaurace. Do průzkumu nebyl zahrnut obchod s oděvy umístěný za vstupem do hypermarketu.

5.2 Grafické zobrazení vstupu a přilehlých prostorů

Obr. 5.1. Zobrazení vstupu a přilehlých prostorů

30



5.3 Popis dotazníků Dotazník parametrů vnitřního prostředí pro zaměstnance vyhodnocuje na stupnici od 17 stav prostředí z hlediska teploty, proudění vzduchu a kvality vzduchu. Dále pak vliv těchto veličin na pracovní prostředí, pracovní výkon a celkové hodnocení vnitřního prostředí na pracovišti. V závěru dotazníku je možné slovní vyjádření zaměstnanců ke kvalitě pracovního prostředí. Ve fyzikálních veličinách znamená stupeň 1 pozitivní a stupeň 7 negativní hodnocení. Dotazníky byly předány řediteli hypermarketu panu Miroslavu Beránkovi v červnu 2009, aby byl zajištěn vhodný výběr zaměstnanců pro vyhodnocení a předány informace k vyplnění dotazníku. Dotazníky byly vyplněny a zaslány během července k vyhodnocení na katedru technických zařízení budov Fakulty stavební v Praze.

5.4 Vyhodnocení dotazníků Vyplněné dotazníky byly hodnoceny aritmetickým průměrem ze získaných hodnot kvality prostředí v oblasti vstupu od vytipovaných zaměstnanců. Mezi hodnotícími zaměstnanci jsou pracovníci na informacích, v dětském koutku, u pokladen, pracovníci dozoru u pokladen, dále je uvedeno hodnocení vedoucího správy a ředitele hypermarketu. Počet dotazníků relevantních pro hodnocení je vzhledem k celkovému počtu téměř poloviční. Je to z důvodu chybějícího hodnocení některých faktorů vnitřního prostředí (neúplná hodnocení), dále pak neobjektivní hodnocení téměř všech faktorů průměrnou známkou 4 a v neposlední řadě pak hodnocení spíše letního provozu hypermarketu, což ale nebylo tímto průzkumem sledováno. Dotazníky s průměrným hodnocením známkou 4 nebyly uvažovány v celkovém hodnocení, a nevyplněné veličiny v ostatních dotaznících byly oznámkovány průměrně, tedy stupněm 4. Chyba, která tímto doplněním vznikla se pohybuje do 10%. Dalším faktorem, který ovlivnil hodnocení zaměstnanců je bezpochyby i zpracování dotazníků v letním období, to znamená dlouhý časový odstup od hodnoceného zimního období.

31



Tab. 5.1. Tabulkové vyhodnocení dotazníků

Průzkum kvality prostředí - hodnocení dotazníků pořadí Komfort prostředí Teplota

Proudění vzduchu Kvalita vzduchu

Faktory prac. prostředí

Vliv prostředí na výkon Celková pohoda Věk

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Příjemná Příliš teplo Nemění se Nevnímám Suchý čerstvý bez zápachu teplota větrání žaluzie hluk nemá přijatelná

nezajímá nezajímá nezajímá nezajímá

5 5 5 6 6 6 4 5 5 3 6 3 4 47

5 5 6 6 6 5 3 4 5 3 6 3 4 35

4 5 7 7 4 4 2 7 5 3 7 5 6 21

5 5 7 7 4 4 1 5 6 2 6 6 5 27

4 7 4 1 1 7 4 7 6 6 7 7 4 34

7 1 1 1 1 7 7 7 7 5 7 4 4 37

7 1 7 1 2 7 7 7 7 7 7 7 4 50

6 4 1 1 4 7 4 7 7 4 7 7 4 20

4 4 4 2 4 5 4 6 6 6 7 6 4 -

4 5 4 5 3 4 4 5 5 3 3 4 4 4

5 4 5 5 4 5 4 6 7 2 5 6 4 24

4 4 4 5 4 5 3 5 5 2 2 7 2 48

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

4 4 7 7 4 7 4 7 3 1 3 5 4 24

4 4 7 7 4 7 4 7 3 1 3 5 4 39

pravděpodobně hodnocen zejména letní provoz doplněné průměrné hodnocení 4 není relevantní

počet vyplněných dotazníků :

23

počet dotazníků s úplným hodnocením :

16

počet dotazníků s neúplným hodnocením :

7

počet dotazníků uvažovaných pro hodnocení :

11

počet dotazníků s hodnocením převážně letního období :

5 32

4 4 5 4 7 4 4 7 5 1 4 4 4 26

4 4 6 4 7 4 4 6 4 1 6 3 3 35

4 4 5 5 7 4 4 7 7 4 4 7 6 32

4 5 4 1 1 4 4 4 4 4 7 1 2 60

5 6 5 6 7 6 7 7 6 6 5 5 5 4 6 4 6 4 6 4 6 7 6 4 6 - -

7 7 6 6 4 3 1 7 7 7 7 6 5 29

7 7 4 5 4 3 1 7 7 7 7 7 5 33

Nepříjemná Příliš zima Výrazně se nemění průvan vlhký dusno zápach zajímá zajímá zajímá zajímá výrazný nepřijatelná

5.2 5.9 3.9

5.2 5.3 4.5



5.5 Závěr Z celkového hodnocení jednoznačně vyplývá potvrzení zjištěného problému u vstupu do budovy a dále fakt, že vnitřní prostředí má v tomto případě vliv na pracovní výkon. Pracovníci nacházející se v koridoru vzduchu proudícího od vstupu směrem k pokladnám nebo do restaurace jsou vystaveni v zimě nízkým teplotám a průvanu. I když celkové hodnocení pracovního prostředí se pohybuje na průměru, faktory vnitřního prostředí oscilují mezi stupni 5-6, přičemž nejvíce negativně je vnímán průvan a teplota vzduchu. Z dotazníků je pak dále patrná tepelná nepohoda i v letním období, ale ta není předmětem analýzy této studie. grafické hodnocení dotazníků 7

teplota vzduchu

kvalita vzduchu celková pohoda

pracovní výkon

2

faktory prostředí

3

proudění vzduchu

kvalita vzduchu

4

proudění vzduchu

5 teplota vzduchu

stupeň hodnocení

6

faktory prostředí pracovní výkon celková pohoda

1 faktory prostředí

Obr 5.2. Vyhodnocení tepelné pohody

33



Tab. 5.2. Ukázka dotazníku pro průzkum parametrů vnitřního prostředí v oblasti pokladen obchodního domu Globus datum zpracování :

___________________

obchodní dům Globus (město): __________________ 4 Průzkum kvality prostředí

5 Komfort prostředí Teplota

• • •

Příjemná Příliš teplo Nemění se

1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7

Nepříjemná Příliš zima Výrazně se mění

Proudění vzduchu • Nevnímám

1 2 3 4 5 6 7

Pociťuji průvan

Kvalita vzduchu • Suchý 1 2 3 4 5 6 7 • Čerstvý vzduch 1 2 3 4 5 6 7 • Bez zápachu 1 2 3 4 5 6 7

Vlhký Dusno Zápach

Jak moc Vás zajímají následující faktory pracovního prostředí? • Teplota nezajímá 1 2 3 4 5 6 7 hodně zajímá • Větrání nezajímá 1 2 3 4 5 6 7 hodně zajímá • Žaluzie proti slunci nezajímá 1 2 3 4 5 6 7 hodně zajímá • Hluk nezajímá 1 2 3 4 5 6 7 hodně zajímá Má kvalita prostředí vliv na Váš pracovní výkon? (teplota, proudění vzduchu,...) : • Nemá 1 2 3 4 5 6 7 Výrazný Pohoda celkově • Přijatelná Kolik vám je let? [

1 2 3 4 5 6 7

Nepřijatelná

]

Chcete ještě něco dodat ke kvalitě Vašeho pracovního prostředí ?

34



6 Průzkum provozu v oblasti vstupu - videozáznam 6.1 Úvod Videozáznam vstupního prostoru byl pořízen v hypermarketu Globus v Liberci na konci srpna 2009. Jeho cílem bylo zjistit charakter provozu u hlavního vstupu a zmapovat pohyb a chování zákazníků v návaznosti na stávající umístění vstupních posuvných dveří. Záznamy poskytl hypermarket Globus z vnitřní stávající kamery naproti vstupu. Jedná se o celodenní záznam během pátku, kdy se předpokládá větší nákupní špička.

Obr.6.1 Grafické zobrazení záběru kamery ke vstupu

35



Kamera snímá oboje posuvné vstupní dveře, kde lze sledovat jejich vzájemný pohyb při průchodu zákazníků vstupem. Senzory pro aktivaci posuvu dveří jsou nastaveny přibližně tak, že nebrání plynulému průchodu osob vstupem (otevřou se s předstihem) a do sedmi vteřin po opuštění prostoru dveří se vstup zase uzavře. Kamerový záznam z hlediska procházení zákazníků vstupem lze rozdělit na několik typických situací, které se periodicky opakují. Charakteristické situace jsou : -

průchod jednoho zákazníka bez nákupního košíku průchod jednoho zákazníka s nákupním košíkem průchod dvou zákazníků proti sobě průchod skupiny zákazníků při příjezdu autobusu plynulý průchod jednotlivců s frekvencí cca 10 osob za minutu kontinuální průchod jednotlivců s frekvencí cca 30 osob za minutu

Hlavním sledovaným parametrem kamerového záznamu je čas otevření obou dveří, kdy se předpokládá proudění studeného vzduchu do vstupního prostoru. Vzhledem k proměnnému profilu volného (otevřeného) průřezu otvoru z důvodu pohybu dveří, a záznamu s nižší frekvencí snímků je zejména v kratších časových úsecích sledování zatížené určitou chybou. Ta se ale pohybuje max. okolo jedné vteřiny a na celkový výsledek sledování nemá výrazný vliv. Doba otevření obou dveří je závislá zejména na rychlosti pohybujícího se zákazníka a skutečností zda má košík či nikoli. Proudění studeného vzduchu při malém počtu procházejících lidí (jednotlivců) je z velké části ovlivněno tím, že dveře nejsou současně otevřeny zcela. Z důvodu menšího průtočného průřezu bude jistě vnikat menší množství vzduchu. V případě, že se uzavřou vnitřní posuvné dveře a jsou otevřeny dveře vnější (vstupující jednotlivec), dojde k natlakování meziprostoru a již při částečném otevření vnitřních dveří vniká do objektu velké množství studeného vzduchu. Průchod jednoho zákazníka bez košíku od aktivace otevření prvních dveří a plného uzavření druhých dveří trvá okolo 14 vteřin. Současné otevření obou dveří trvá přibližně 3,5 vteřiny. Ne však plným volným průřezem, ten se v průběhu průchodu zákazníka mění (obr. 6.2.).

Obr. 6.2. Průchod jediného zákazníka bez košíku

36



Průchod jednoho zákazníka s košíkem od aktivace otevření prvních dveří a plné uzavření druhých dveří trvá okolo 18 vteřin. Současné otevření obou dveří trvá přibližně 4,5 vteřiny (obr. 6.3.). Pokud vstupují současně dva zákazníci s košíkem, prodlouží se doba, po kterou jsou oboje dveře otevřené, a to již v plném volném profilu (obr. 6.4).

Obr. 6.3. s košíkem

Průchod

jednoho

zákazníka

Obr. 6.4. Průchod dvou zákazníků

Průchod dvou zákazníků proti sobě pak znamená plné otevření prvních i druhých dveří. Současné otevření obojích dveří trvá přibližně 9 vteřin (obr. 6.5).

Obr. 6.5. Průchod dvou zákazníků proti sobě

V dopoledních hodinách lze sledovat menší počet jednotlivých zákazníků, kteří otevírají vstupní dveře podle výše popsaných situací. Ovšem v případě příjezdu autobusu k hypermarketu, což je odhadem 30 osob, nastane při vstupu zákazníků plné otevření obojích dveří po dobu 70 vteřin a celý proces trvá pak přes 2 minuty. Záleží na chování zákazníků, zda si jdou pro nákupní vozík či ne. Kolem oběda nastane krátký útlum, lidé se pravděpodobně zdržují déle a chodí do restaurace.

37



Průměrný provoz pak lze vysledovat při průchodu průměrně do 10 lidí za minutu. V tomto případě pak zůstanou dveře otevřené přibližně 30-40 vteřin z jedné minuty. I když je zákazníků méně, a jdou za sebou s rozestupy do 5m, zůstanou dveře také skoro stále otevřené (obr. 6.6). Větší provozní špička, průměrně 30 lidí za minutu, pak znamená, že dveře jsou otevřeny cca 50-55 vteřin z minuty, což znamená vlastně pořád (obr. 6.7).

Obr.6.6. Průměrný provoz

Obr. 6.7. Provoz ve špičce

6.2 Závěr Z vyhodnocení videozáznamů je zřejmé, že z důvodu malé vzdálenosti vstupních dveří za sebou, dochází již od průchodu jednoho zákazníka k současnému otevření obou dveří a je tak umožněno proudění vzduchu v extrémních podmínkách do hypermarketu. Dále lze pozorovat fakt, že se lidé nemohou v meziprostoru dostatečně rozptýlit do šířky, zejména pak lidé s košíky, a celý průchod vstupem se pak zpomalí. To má za následek opět delší otevření vstupních dveří. Ostatní výše popsané provozní situace u vstupu pak lze ohodnotit tak, že vstupní dveře jsou v podstatě stále otevřené a jen občas se na krátkou dobu uzavřou. Tato doba nemůže pak stačit ani k ohřátí vzduchu v meziprostoru vstupními clonami.

38



7 Doporučená opatření 7.1 Úvod Navržená opatření vychází z celkové analýzy problému okolo vstupu do hypermarketu Globus v Liberci. Jedná se o vyhodnocení současného provozu, dotazníků, videozáznamu a klimatických dat. Cílem opatření je zlepšení vnitřních podmínek pro pracující v oblasti vstupu a vnitřní pasáže zejména z hlediska teploty vzduchu a průvanu v období nízkých teplot a silného větru směrem do prostoru vnitřní pasáže, informací, dětského koutku a pokladen.

Navrhovaná opatření : •

Posun vnitřní stěny s automatickými dveřmi

•

Úprava trajektorie pohybu osob ve vstupním prostoru

•

Instalace mobilní bariéry do prostoru vstupní pasáže

•

Instalace venkovní bariéry před hlavní vstup

•

Instalace venkovních vzduchových clon před hlavní vstup

•

Přetlak v halovém prostoru hypermarketu

7.2 Posun vnitřní stěny s automatickými dveřmi Z vyhodnocení vyplývá, že jednou z příčin problému současného stavu je malá vzdálenost mezi stěnami s posuvnými dveřmi (od hlavního vstupu do roviny A). Zvětšení této vzdálenosti (obr. 7.1) by přispělo k uzavření prostoru při průchodu zákazníků dveřmi tak, aby nebyly otevřené současně. Tím by se omezila rychlost a množství proudícího vzduchu do vnitřní pasáže. Dalším pozitivním důsledkem této úpravy by bylo zmenšení plochy vstupního prostoru v rovině B pro proudící vzduch a případně i změnu jeho trajektorie směrem do vnitřní pasáže. Neznámou veličinou u tohoto opatření je ovšem chování zákazníků v oblasti roviny B. Aby byla účinnost tohoto opatření dostatečná, musí zákazník opustit prostor za posuvnými dveřmi, aby mohlo dojít k jejich uzavření. Dále je třeba počítat s tím, že změna směru pohybu zákazníků do prodejního prostoru nebo restaurace o 90° vyžad uje v případě většího počtu lidí zpomalení průchodu a předpoklad, že se zákazník nebude v této rovině rozhodovat kam jít. Čidla dveří pak musí být nastavena tak, aby průchod z prodejního prostoru do restaurace nezpůsobil otevření posuvných dveří. Pokud toto nelze zajistit, bylo by nutné stěnu osadit přibližně do roviny C.

39



13m 15,5m

B C

6,2m

A

obr. 7.1. Posun vnitřní stěny s automatickými dveřmi

7.3 Úprava trajektorie pohybu osob ve vstupním prostoru Úprava trajektorie pohybu osob vstupem (obr. 7.2.) v tomto případě znamená, že je třeba zamezit možnosti proudění vzduchu v jedné ose vstupního prostoru a vytvořit tak překážku přímému proudění vzduchu z exteriéru. Jde o úpravu běžně používanou a funkční. Nabízí se dvě možnosti změny trasy pohybu, a sice zalomení v jednom směru (červená trasa) a zalomení ve dvou směrech (modrá trasa). V případě modré trasy by došlo k otočení vstupu vzhledem k převládajícímu směru větru o 90°, a tudíž se p ředpokládá dosažení vysoké účinnosti tohoto opatření. Otázkou je však současná vzdálenost vstupních stěn a tudíž bezproblémový pohyb zákazníků. Pro toto opatření by bylo nutné ještě podrobněji analyzovat budoucí stav z hlediska pohybu zákazníků, možnosti osazení posuvných dveří do krajů ke stěnám pasáže (rovnoběžně či kolmo), požárních úniků apod.

40



obr. 7.2. Úprava trajektorie pohybu osob ve vstupním prostoru

7.4 Instalace mobilní bariéry do prostoru vstupní pasáže Mobilní bariéra umístěná ve vnitřním prostoru pasáže (obr. 7.3.) by měla za úkol zpomalit proudění studeného vzduchu do oblasti pasáže a zlepšit tak vnitřní prostředí v okolí informací a dětského koutku. Z hlediska teploty se nebude nejspíše jednat o výrazné zlepšení současného stavu, ale hlavním cílem tohoto opatření je odstranit průvan, který byl často zmiňován v dotaznících zaměstnanců. Účinnost tohoto opatření ovšem nelze spolehlivě odhadnout, protože není znám přesný charakter proudění studeného vzduchu ve vnitřní části pasáže. Toto opatření ale nevyřeší proudění studeného vzduchu ke krajním pokladnám vzhledem k nutnosti volného vstupu do prodejního prostoru. Jedná se hlavně o odklon směru proudu vzduchu z oblasti informací a popř. dětského koutku. Rozměr mobilní bariéry musí být přizpůsoben provozu a pohybu zákazníků. Délka však musí přesahovat hranici sledovaných oblastí alespoň o 2 m, pokud by byla bariéra umístěna přibližně v polovině šířky pasáže. Výška by pak mohla být okolo 2-2,5 m. Předpokládá se osazení stěny bariéry do vyšrafované plochy v pasáži s dosahem až na podlahu. Výhodou tohoto řešení je možnost zjistit za provozu optimální polohu či velikost bariéry dočasnou mobilní konstrukcí, aby se dosáhlo co největší účinnosti tohoto opatření a hlavně její použití pouze v případě nepříznivých klimatických podmínek. 41



2,0m

2,0m

1,0m

4,4m

9,7m

obr. 7.3. Instalace mobilní bariéry do prostoru vstupní pasáže

7.5 Instalace venkovní bariéry před hlavní vstup Bariéra umístěná ve venkovním prostoru (obr. 5.4.) by měla za cíl vytvořit pevný nárazník pro vítr proudící v ose vstupu. Velikost bariéry závisí zejména na její vzdálenosti od vnějších vstupních dveří. Při předpokladu umístění bariéry do roviny ocelových sloupů (cca 5 m) by její výška byla alespoň 4 m a šířka pak shodná se vzdáleností sloupů (9 m). Výška bariéry je důležitá z pohledu přetečení vzduchu hnaného větrem a následným vstupem do hlavního vchodu. Lze předpokládat, že s vyšší výškou se tento efekt omezí. Ovšem není nezbytné bariéru dále zvyšovat i z důvodu zvýšeného zatížení sloupů větrem. Toto opatření je důležité posoudit statikem, aby nedošlo ke zvýšení zatížení stávající konstrukce vstupu. Z hlediska vstupu zákazníků do hypermarketu by nemělo dojít k výrazné změně oproti současnému stavu, protože se předpokládá, že zákazníci přicházejí do objektu většinou po chodnících ze směru rovnoběžného s bariérou. Je to způsobeno orientací zastávky autobusu, umístěním přechodu pro chodce a polohy vstupu vzhledem k parkovišti (na kraji). Jen malá část zákazníků tak pravděpodobně míří přímo do osy vstupu. Tento fakt je částečně vypozorován z videozáznamu. Bylo by vhodné tento závěr ještě ověřit v provozní špičce pomocí venkovních kamer či pozorováním.

42



4,6m

Z důvodu orientace zákazníků a zachování původního vzhledu objektu je vhodné bariéru navrhnout průhlednou.

9m

obr. 7.4 Instalace venkovní bariéry před hlavní vstup

7.6 Instalace venkovních vzduchových clon před hlavní vstup U průmyslových objektů se s úspěchem používají venkovní vzduchové clony pro vytvoření proudu vzduchu směřovaného proti větru na fasádu. Clona pouze zvyšuje rychlost vzduchu, který nasává ze svého okolí mimo vstup, ale teplotu vzduchu neupravuje. V případě vstupu do hypermarketu by bylo vhodné uvažovat dvojici vertikálních clon s proudem vzduchu směřovaným šípovitě před vstup (obr. 7.5). Rychlost vzduchu v štěrbině clony by měla být alespoň 5 m/s, aby se dosáhlo dynamického účinku blízkého působení větru při střední rychlosti za kritických podmínek (4,9 m/s). Aby clony neobtěžovali vstupující zákazníky je vhodné je řídit podle aktuální rychlosti větru. Na střeše objektu by mohlo být umístěno jednoduché směrové anemometrické čidlo, které by zjišťovalo směr a rychlost větru a za kritických podmínek spouštělo clonu. Kritické podmínky jsou shrnuté a popsané v kap. 4.1 (teplota nižší než 5 °C a rychlost větru ve směru vstupů vyšší než 3 m/s). Regulace vzduchového výkonu stačí dvoustupňová, s využitím sníženého výkonu pro rychlosti větru pod 5 m/s.

43



Obr. 7.5. Schéma umístění a směřování proudu vzduchu z venkovních vzduchových clon

7.7 Přetlak v halovém prostoru hypermarketu Jedním z teoreticky možných řešení, které by mohlo dočasně snížit negativní účinek vnikání chladného venkovního vzduchu stávajícími dveřmi, je vytvoření přetlaku v halovém prostoru hypermarketu. Na základě analýzy klimatických údajů lze konstatovat, že po většinu doby působí na vstupy vítr o rychlosti 3-7,8 m/s a vyvozuje tlak 6,3 až 76,2 Pa. Pokud by se v objektu podařilo vytvořit přetlak při otevřených dveřích v hodnotách blížících se těmto tlakům působícího větru, lze očekávat, že množství vnikajícího chladného vzduchu se výrazně sníží. Toto opatření lze realizovat odstavením odváděcího ventilátoru vzduchotechnických jednotek č. 1.02,1,03 a 1.01 umístěných na střeše objektu. Součtový průtok přiváděného vzduchu těmito jednotkami je 115 000 m3/h a za předpokladu vypnutí odváděcí části vzt jednotek by toto množství vzduchu vytvořilo přetlak v hale daný netěsnostmi v obvodovém plášti – vzduch by byl odváděn jednak otevřenými dveřmi,jednak všemi ostatními otvory a netěsnostmi. Pro potvrzení této hypotézy je nutné provést zkoušku přímo na objektu, jejímž cílem je stanovení míry netěsnosti budovy jako celku při postupném vypínání jednotek a měření vzniklého přetlaku. Toto řešení lze považovat jako nouzové, okamžité řešení bez nutnosti zásahu do stavebních konstrukcí a systémů TZB. Nelze jej využívat trvale z důvodu nehospodárnosti – při vypnutém odtahu nefunguje zpětné získávání tepla.

8 Závěr Analýzou současné situace hypermarketu Globus v Liberci provedenou na základě dotazníků vyplněných zaměstnanci, místního šetření a vyhodnocení klimatických dat 44



a videa průmyslových kamer bylo zjištěno, že problém vlivu průvanu a nízkých teplot v oblasti vstupní pasáže je závažný. Příčinou tohoto stavu je souhra několika aspektů umístění a dispozice objektu. Především je objekt orientovaný vstupem ve směru převládajícího větru v lokalitě, dále dispoziční řešení vstupu nezabrání vniknutí větru do pasáže a postižená místa jsou průvanu přímo vystavena. Z toho vyplývají opatření popsaná v kapitole 5. Opatření ovšem vycházejí z omezených vstupních údajů a pro exaktní posouzení jejich účinnosti je nutné provést zejména detailní popis charakteru proudění vzduchu před objektem a v jeho vstupní části. Opatření realizovaná v interiéru odstíní přímý vliv studeného proudu vzduchu, ale zároveň jej přesměrují do jiných míst objektu. Problém se může například přesunout z prostoru informací k blízkým pokladnám. Došli jsme k závěru, že nejúčinnější opatření budou ta, která zabrání přímému proudění vzduchu hnaného větrem do vstupu. Jejich podmínkou je, aby nebránila přístupu zákazníků do hypermarketu a nekomplikovali průchodnost vstupem. Konečný výběr opatření, která z hlediska provozu objektu a požadavku zadavatele studie přichází v úvahu, je před realizací vhodné ještě podrobněji projednat.

9 Seznam literatury [1] ČSN 12 7010, Navrhování větracích a klimatizačních zařízení, Všeobecná ustanovení, ČNI, 15 s., Praha, 1986. [2] Gebauer, G., Rubinová, O., Horká, H. Vzduchotechnika, vydavatelství ERA, 262 s., Brno, 2005. ISBN 80-7366-027-X [3] Chyský J., Hemzal, K. Větrání a klimatizace, TP 31, Bolit – B press, 560 s., Brno, 1993. ISBN 80-901574-0-8 [4] Projekční podklady pro hadice Maibes meiflex, Meibes, 2009. [5] Projekční podklady pro vzduchové clony Standesse, Multivac, 2007.

45

Zpráva o výzkumné činnosti: Řešení vstupů do hypermarketů Globus z hlediska interakce vnějšího a vnitřního prostředí

Recommend Documents