- Tepelně-vlhkostní mikroklima je nejdůležitější složkou pro zajištění zdravého vnitřního prostředí budov.
- Hygienicky doporučované vyšší relativní vlhkosti vzduchu (v rozsahu 50 až 70 %), které zabraňují vysychání sliznic však pravidelně vedou ke vzniku plísní (například rodu Alternaria, Aspergillus, ...), hlavně v chladných a nevětraných rozích místností, nadpražích a ostěních. Důsledkem je pak zvýšená nemocnost obyvatel, časté nevolnosti, alergie, záněty průdušek, aj.
- V současnosti nabývá tento fenomén nebývalých rozměrů při nezodpovědném utěsňování okenních spar v celém rozsahu bez alternativní náhrady. Navíc se při vyšší relativní vlhkosti vzduchu nad 60 % zvyšuje až na dvojnásobek procento přežívajících mikroorganismů (např. Staphylococus, Streptococus) vůči výskytu mikroorganismů při relativní vlhkosti 30 až 40 %. Při poklesu relativní vlhkosti se naopak výrazně snižuje počet roztočů v textiliích a výskyt následných alergií - astma.
- Mezi hlavní zdroje vlhkosti v budovách patří především metabolismus člověka (produkce 50 až 250 g vodní páry/h/1, podle druhu činnosti), koupelny (produkce 700 až 2600 g vodní páry/h), kuchyně (produkce 600 až 1500 g vodní páry/h) a sušení prádla (produkce 200 až 500 g vodní páry/h/5 kg).
- V řadě vyspělých zemí se proto pro dodržení optimální relativní vlhkosti vzduchu mezi 35 a 45 % předepisuje nucené řízené větrání bytů, s trvalou intenzitou větrání n = 0,3 až 0,5 h-1.
- Mikrobiální mikroklima je vytvářeno mikroorganismy bakterií, viry, plísněmi, sporami a pyly. Vážným problémem se v poslední době stávají alergické syndromy na spory různých druhů plísní a pylových částic. Dosud nejúčinnějším způsobem, jak snížit mikrobiální koncentrace v budovách, je dokonalé větrání s přívodem kvalitního venkovního vzduchu.
- Aerosolové mikroklima - aerosoly se v ovzduší vyskytují ve formě pevných částic (prachů) nebo kapalných částic (mlhy).
- Domovní prach, zvláště částice pod 1 mikrometr, je další hlavní příčinou postižení astmatem.
- Odérové mikroklima - mimo běžné odéry (kouření, příprava jídel) se v interiéru dnes vyskytují i styreny, formaldehydy a odpary z nátěrů, tedy látky dříve neznámé.
- Jako kriteriální a exaktně měřitelná hodnota se všeobecně udává koncentrace 0,10 % CO2 (Pettenkoferovo kritérium) a pro odstranění pocitu vydýchaného vzduchu z produkce tělesných odérů pak dokonce 0,07 % CO2 (tj. 700 ppm = 1 300 mg/m3).
- Zásadním způsobem lze kvalitu odérového mikroklimatu v budovách ovlivnit pouze dostatečným přívodem čerstvého vzduchu. Základní a ve světě uznávaná hodnota intenzity větrání se udává 25 m3/hod čerstvého venkovního vzduchu na jednu osobu pro odvedení běžných tělesných odérů (pro neadaptované osoby).
- Toxické mikroklima je vytvářeno toxickými plyny s patologickými účinky. V interiéru budov je zdravotně nejzávažnějším plynem CO. Ve špatně nebo cirkulačně větraných kuchyních s neodvětranými plynovými sporáky vzniká oxid dusíku NOx až 50 mikrogramů/m3 s prokazatelně karcinogenními účinky.
- Formaldehyd způsobuje ve vyšších koncentracích dráždění očí a sliznic, současně je i alergenem a potenciálním karcinogenem.
SOUČASNÝ STAV
Stále se zpřísňující požadavky na kvalitu obvodových konstrukcí bytových staveb a snižování průvzdušnosti všech spár s sebou přináší řadu problémů:- výrazně klesá přirozená výměna vzduchu v interiéru až pod hodnoty n < 0,05 h-1 naprosto nevyhovující z hygienických hledisek
- při neměnné produkci vodních par průměrné rodiny do interiéru bytu (až 10 l/den) dochází pak k výskytu plísní se silně negativními důsledky pro lidské zdraví
- kondensovaná vlhkost nepříznivě ovlivňuje vzhled i životnost stavebních konstrukcí
- při minimalizaci tepelných ztrát objektů dochází již k problémům při zaregulování klasických vodních otopných soustav
- dochází k přehřívání staveb letní solární zátěží, prakticky bez možnosti přirozeného odvětrání
ZÁSADY NÍZKOENERGETICKÉ VÝSTAVBY
Nové znění ČSN 730540 - 2 (2002) Tepelná ochrana budov zavádí v souladu s EU výrazně zpřísněné hodnoty součinitelů prostupu tepla všech obvodových konstrukcí vůči předchozím požadavkům. Dále se v nové normě specifikují hygienické požadavky na výměnu vzduchu v budovách, využívání řízeného větrání s rekuperací tepla a kontrola vzduchotěsnosti (neprůvzdušnosti) budov podle ČSN EN 13829 (blower - door test).
Smyslem těchto zásadních změn je především snížení provozní energetické náročnosti staveb a dále zkvalitnění jejich vnitřního mikroklimatu.
Budoucnost určitě patří nízkoenergetické výstavbě rodinných a bytových domů u nichž přepočtená spotřeba tepla na vytápění nepřesahuje 50 kWh/m2 rok, a pro které lze definovat hlavní zásady:- vhodná orientace pozemku k světovým stranám
- orientace obytných místností k jihu pro využití pasivních solárních zisků
- kompaktní tvar budovy (poměr A : V) a optimální rozsah prosklení
- vyloučení tepelných mostů
- velmi nízké hodnoty součinitelů prostupů všech obvodových konstrukcí: obvodové stěny: U < 0,15 W/m2K; střechy: U < 0,12 W/m2K; okna: U < 1,1 W/m2K
- nízká výrobní energetická náročnost stavebních materiálů (vhodnost např. dřevostaveb)
- dokonalá vzduchotěsnost celé stavby (měřená Blower door testem dle EN 13829, tj. n < 0,9 h-1 při Δp = 50 Pa)
- instalace řízeného větrání s rekuperací tepla, výhodně v kombinaci s pružným teplovzdušným vytápěním a s využitím vnitřních tepelných zisků
- instalace bivalentního (doplňkového) topného zdroje na biomasu (krbová vložka, kamna)
- instalace solárních systémů pro podporu vytápění a ohřev TUV, s nízkoteplotní akumulací
- použití energeticky úsporných spotřebičů
SROVNÁNÍ ENERGETICKÝCH PARAMETRŮ
| Parametr | Jednotka | Stará výstavba rodinných domů | Nízko- energetické domy NERD) | Energeticky pasivní domy EPD) |
|---|---|---|---|---|
| Spotřeba tepla na vytápění a větrání 1) | kWh/rok | až 25 000 | až 9 800 | < 2 100 |
| Měrný výpočtový příkon tepla pro vytápění a větrání | W/m2 | > 110 | 20 - 40 | < 10 |
| Měrná spotřeba tepla pro ÚT vytápění a VZT větrání | kWh/m2a | 170 - 220 | 30 - 70 | d 15 |
| Měrná spotřeba tepla pro ohřev TUV | kWh/m2a | 35 | < 20 | 10 - 15 |
| Měrná spotřeba elektrické energie v domácnosti EL | kWh/m2a | 30 | < 20 | 10 - 15 |
| Souhrnná měrná spotřeba (ÚT + VZT + TUV + EL) | kWh/m2a | 235 - 285 | 70 - 110 | 35 - 45 |
| Souhrnná spotřeba primárních paliv PEZ | kWh/m2a | - | - | < 120 |
| Požadovaný součinitel prostupu tepla - stěna | W/m2K | - | < 0,20 | < 0,12 |
| Požadovaný součinitel prostupu tepla - okno | W/m2K | - | < 1,00 | < 0,85 |
1) průměrný rodinný dům 140 m2 užitné plochy
|
||||
Doporučené hodnoty mikroklimatu obytných budov
| Parametr | Označení a jednotka | Otopné období | Letní období | ||
|---|---|---|---|---|---|
| optimální | přípustné | optimální | přípustné | ||
| Výsledná teplota | ti [°C] | 20,8 +/- 0,8 | 18 - 24 | 26 +/- 0,5 | 22 - 28 |
| Relativní vlhkost | rhi [%] | 30 - 55 | 20 - 70 | - | - |
| Rychlost proudění vzduchu | w [m/s] | max. 0,15 | max. 0,20 | max. 0,15 | až 1,0 |
Požadavky na větrání obytných místností
| Zahraniční předpis | Intenzita výměny vzduchu [h-1] | Množství větracího vzduchu |
|---|---|---|
| DIN 4701 | 0,5 | - |
| VDI 2088 | 0,4 - 0,8 | - |
| NKB Publication | ≥ 0,5 | 30 m3/h |
| ECE Compendium | ≥ 0,5 | - |
| BSF 199838 | 0,4 | 1,26 m3/h m2 |
| ČR ČSN 06 0210 | 0,5 | - |
| ASHRAE USA | - | 27 m3/h os |
| SIN 06 0210 | ≥ 0,5 | - |
Požadavky na větrání kuchyní, koupelen a WC
| Předpis | Kuchyně | Koupelny | WC | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| [m3/h] | [h-1] | [m3/h] | [h-1] | [m3/h] | [h-1] | |
| DIN 18017/3 | - | - | 40 - 60 | - | 20 - 30 | - |
| DIN 1946/6 | 40 - 60 | - | 40 - 60 | - | 20 - 30 | - |
| ECE Compendium | 36 - 180 | - | 36 - 180 | - | - | - |
| BSF 199838 | 36 - 54 | - | 36 - 108 | - | 36 | - |
| ČR | 100 - 150 | ≥ 3 | 60 | 3 - 5 | 25 | 3 |
Hodnoty produkce vodní páry
| Zdroj vodní páry | Produkce vodní páry [g/h] |
Zdroj vodní páry | Produkce vodní páry [g/h] |
|
|---|---|---|---|---|
| koupel ve vaně | 700 | pokojové rostliny | 5 - 20 | |
| koupel se sprchou | 2 600 | provoz plynového sporáku - spalování plynu | 1 500 g / 1 m3 plynu | |
| vaření - teplá jídla | 600 - 1 500 | vytírání podlahy, mokré čištění | 1 000 | |
| vaření - denní průměr | 100 | člověk v klidu | 30 | |
| sušení prádla - odstředěné pračkou | 50 - 200 | lehká práce | 40 - 200 | |
| sušení prádla - mokré, kapající | 100 - 500 | středně těžká práce | 120 - 200 | |
| pračka | 300 | těžká práce | 200 - 300 | |
| žehlení prádla | 200 |
Porovnání parametrů otopných a větracích systémů v rodinném domě
| Zajištění požadovaných parametrů | teplovodní vytápění - klasické | teplovodní vytápění - cirkulační | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| s infiltrací | s těsnými okny (nárazové větrání) | s odsáváním sociální zařízení | s řízeným větráním a rekuperací tepla | s řízeným větráním a rekuperací tepla | s řízeným větráním tepla a zemním registrem |
|
| tepelná pohoda | dokonalé zajištění | nesplňuje | částečné zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| větrání obytných prostor | dokonalé zajištění | částečné zajištění | částečné zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| nárazové větrání (režim "party") | nesplňuje | nesplňuje | nesplňuje | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| odvětrání soc. zařízení | nesplňuje | nesplňuje | částečné zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| účinnost provětrání | částečné zajištění | nesplňuje | nesplňuje | částečné zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| rekuperace tepla | nesplňuje | nesplňuje | nesplňuje | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| využití interních a externích zisků | nesplňuje | nesplňuje | nesplňuje | částečné zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| filtrace přiváděného vzduchu | nesplňuje | nesplňuje | nesplňuje | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| noční předchlazení | nesplňuje | nesplňuje | nesplňuje | částečné zajištění | dokonalé zajištění | dokonalé zajištění |
| přímé chlazení | nesplňuje | nesplňuje | nesplňuje | nesplňuje | částečné zajištění | dokonalé zajištění |
