Bytové soustavy větrání jako součást revitalizace panelových domů. Větrací technika LUNOS

Konzultační a projektová kancelář RAAMI navrhuje vhodné postupy pro optimální větrání a odstraňování následků omezeného přístupu čerstvého vzduchu, zvýšené vlhkosti a škodlivin ve spojení s účinky tepelných mostů a zvýšeného vnějšího hluku. Využívá podtlakového systému větrání a unikátních fasádních prvků pro přívod čerstvého vzduchu LUNOS.

Úvod

Přibližně od počátku druhé poloviny minulého století zaznamenáváme rozvoj výstavby panelových bytových domů, kde v hloubce dispozice je osazen zcela nový prvek – bytové jádro. U všech typů bytových jader se mohou prakticky vyskytovat jenom tři základní větrací soustavy, které všechny pracují jako podtlakové s přívodem vzduchu infiltrací z okolních místností a jsou montovatelné po jednotlivých podlažích. Charakteristické pro jejich provoz je, že:

• soustavy pracují s velmi nerovnoměrnými výsledky,
• jejich regulovatelnost je špatná,
• jejich účinnost je v řadě případů nedostatečná,
• dochází k šíření hluku větrací soustavou z jednoho podlaží do druhého. Hluk a chvění ventilátoru osazeného na střeše nad nejvyšším podlažím velmi obtěžuje uživatele bytu v nejvyšších podlažích,
• systémy se společnými ventilátory situovanými na střeše objektu jsou provozně-energeticky náročné a podílejí se na snižování „intimity” bytových jednotek.

Celkovou opravu a regeneraci panelového domu je nutné posuzovat také z pohledu zajištění větracího vzduchu

• pro život obyvatel,
• chod plynových spotřebičů a konečně
• zajištění optimální vlhkosti vnitřního vzduchu tak, aby nedocházelo ke vzniku tzv. vlhkostních poruch a doprovodných jevů (mokré zdi, plísně apod.)

Odborníkům a díky hromadným sdělovacím prostředkům i veřejnosti je známo, že utěsnění obvodových konstrukcí staveb, zejména oken a dveří, v rámci zlepšení jejich tepelné izolace, vede v kombinaci se špatným režimem větrání nejen ke zvýšení vnitřní prostorové vlhkosti, ale také k nebezpečnému zvýšení obsahu oxidu uhličitého. Ve statistikách jsou dokonce zaznamenány případy, že v nevětraných bytech s plynovými spotřebiči vznikl takový nedostatek kyslíku, že spalování plynu (plynový sporák, karma apod.) probíhalo neúplně, ve vzduchu se hromadil jedovatý oxid uhelnatý i nespálený plyn a vše končilo buď okamžitou otravou bydlících oxidem uhelnatým nebo explozí třaskavé směsi. Jen po náhlém ochlazení v listopadu minulého roku došlo v ČR ke čtyřem otravám právě z důvodů, které byly popsány.

Přirozené větrání

Výrobci oken dnes otevřeně říkají, že při splnění současných požadavků na tepelnou ochranu budov lze okny technicky zabezpečit jen hygienickou výměnu vzduchu pro dýchání, ale nikoliv pro účely, spalování (palivový kotel, plynová karma, vaření „na plynu" apod.). Jenže ani hygienickou výměnu vzduchu často nelze vždy zajistit přirozenou infiltrací. Řešením, které zajistí jak výměnu vzduchu pro dýchání, tak pro vysoušení, vaření, plynový ohřev vody atd., je instalace aktivní soustavy větrání.

Od větracích soustav chceme, aby plnily požadovaný účel spolehlivě, beze zbytku a po celý rok. To znamená, aby byly účinné i v období, kdy se teploty venkovního vzduchu pohybují nad hodnotami teplot uvnitř větraných prostor bytu (letní období). Tento požadavek nemůže přirozené větrání zabezpečit.

Dalším důvodem svědčícím proti přirozenému větrání je jeho malá funkční stabilita. Fungování může selhat v momentě změněné situace v provozu bytové jednotky, např. při otevření oken či dveří. Tím se samozřejmě změní tlakové poměry v bytě a dojde k poruše funkce systému. Vzhledem k velmi malým tlakových rozdílům při provozu větracích systémů s přirozeným větráním nelze ani dost dobře počítat s možností regulace soustavy. To jsou všechno důvody proto, aby větrací systémy s přirozeným pohybem vzduchu v bytových stavbách nebyly doporučovány.

Podtlakové systémy větrání

Pro regeneraci je tedy prakticky možná pouze instalace zcela nového podtlakového systému. Jde o systém s přirozeným přívodem čerstvého vzduchu a nuceným odvodem odpadního vzduchu. Venkovní vzduch vstupuje do bytu vlivem podtlaku, vyvolaného buď centrálním nebo individuálním podtlakovým systémem. Rozhodující pro toto nucené větrání je stabilita systému. To znamená, že změny tlakových poměrů v jednotlivých místnostech či bytech zásadně nenaruší provoz větrací soustavy.

Legislativní požadavky na bytové větrání

Ve vyspělých zemích běžně existují samostatné předpisy pro bytové větrání, respektive obytné prostředí (např. v SRN to jsou normy řady 18017 a 1946). Ne tak v ČR.

Výše zmíněný legislativní nedostatek způsobuje i neprovázanost s ostatními předpisy a normami, které již reagují na současný stupeň technického a technologického poznání (např. ČSN 730540-2 „Tepelná ochrana budov-požadavky”).

Určité legislativní zázemí při zdůvodňování progresivních technických řešení bytového větrání tak projektantům poskytuje alespoň Směrnice Společnosti pro techniku prostředí OS-4/č. 1/2005 „Optimální a přípustné mikroklimatické podmínky pro obytné prostředí”.

Při zpracování projektů regenerace větracích zařízení v panelových bytových domech tak zůstávají doposud osamocena ustanovení ČSN 747110 „Bytová jádra” z roku 1987. Tato norma platí pro bytová jádra bytové výstavby do 17ti nadzemních podlaží a pro modernizaci tohoto bytového fondu a dále platí pro bytová jádra objektů občanské výstavby pro ubytování. Norma udává dovolené rozsahy výkonů větracích zařízení pro záchod, koupelnu, kuchyň a bytové jádro celkem (čl. 47, tab. 3):

Velmi důležitá jsou i ustanovení čl. 14 až 18 o požární bezpečnosti, neboť v některých záležitostech upravují protipožární opatření odchylně od jiných požárních norem.

Dopady výměny oken a zateplení fasád na obytné prostředí

Z řady revitalizačních opatření má na obytné prostředí vliv především výměna oken a zateplení fasád. A nutno dodat, že vliv negativní, pokud investor nezajistí koordinaci stavební firmy se specialisty TZB, vzduchotechniky.

Nová okna s vícestupňovým těsněním po obvodu a zateplení obvodových stěn v podstatě vyloučí přirozenou výměnu vzduchu infiltrací. Užití oken s možností částečného odklopení větracího křídla, tedy oken s mikroventilací, sice umožní zvýšit proudění vzduchu, ale za cenu snížení akustického útlumu.

U oken s mikroventilací je třeba také včas zjistit a zkušebním protokolem autorizované zkušebny doložit vhodnost velikosti vzduchové průchodnosti za jednotku času vzhledem k přiměřené výši tlakové diference pro toto množství vzduchu pro potřeby bytového větrání. Ukazuje se, že tyto vzduchové objemy jsou pro správnou funkci odvětrávacího zařízení nedostatečné.

Následkem omezeného větrání je zvýšení vlhkosti vzduchu a ve spojení se stavebně fyzikálními slabými místy (tepelné mosty) dochází v otopném období rychle ke srážení vody na těchto slabých místech. Zřetelné následky jsou potom plochy napadené černou plísní. Ty se nejčastěji vyskytují v ložnicích, dětských pokojích a kuchyních. Vnitřní koupelny s nedostatečným větráním jsou napadeny téměř vždy. Nejvíce jsou napadeny rohy a stěny, zejména za závěsy, nábytkem přistaveným k obvodovým stěnám a pod. Jsou to většinou místa, která nejsou větrána normální cirkulací vzduchu a nejsou dostatečně zahřívána. Na těchto místech kondenzuje vzdušná vlhkost a vytváří se tzv. povrchová rosná voda. Čím vyšší je v normálně vytápěném bytě vlhkost vzduchu a čím nižší je teplota vnitřního povrchu stěn, tím více rosné vody vzniká. Černá plíseň je jednoznačný indikátor rosné vody a tedy vysoké vlhkosti vzduchu. A to je také příčina mnoha diskusí jak černou plíseň odstranit.

Vliv zvýšeného vnějšího hlukového zatížení

Od časů ukončení komplexní bytové výstavby se výrazně změnil i stupeň motorizace, kdy počet osobních aut vysoce překračuje tehdy uvažovaný poměr 1 : 5 až 1 : 3 při plánování panelových sídlišť. Sice se zlepšila kvalita osobních aut, nicméně zvýšení vlivu hluku z dopravy na veřejných komunikacích, nezřídka překračující limitní hodnoty hygienického předpisu (dnes Nařízení vlády č. 148/2006 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací), je další negativní položkou v bytovém větrání. Pokud k tomuto přistoupí ještě vliv zahušťování stávajících sídlišť o nové obytné domy či nová nákupní centra, lze pak pro větrání obytných místností užívat výhradně nucené větrání.

Bytové soustavy větrání

Z hlediska požadavků současného standardu pro bydlení zajišťují potřeby větrání nejlépe lokální bytové vzduchotechnické soustavy založené na provozně technických vlastnostech malých výkonných radiálních ventilátorů. Tento systém individuálního větrání bytů zajišťuje nezávislost na větrání ostatních bytů v domě hned z několika hledisek:

• z provozního pohledu vylučuje ovlivnění větrací účinnosti sousedních bytů i to, aby odpadní znehodnocený vzduch mohl přecházet z nebo do sousedního bytu,
• z akustického pohledu má hluk z větracího zařízení tak nízkou hladinu, aby splňoval podmínky hygienických předpisů,
• z ekonomického vylučuje finanční výdaje za energii a teplo spotřebované pro větrání sousedních bytů a též výdaje, které by větráním způsobovaly sousední byty na tepelných ztrátách bytu, jehož v tomto okamžiku není třeba intenzivně větrat.

Větrací zařízení se postará, bez zásahů uživatelů, o trvalé minimální větrání, aby se předešlo škodám z vlhkosti způsobených jak „větrací" nečinností bydlících, tak i stavebně fyzikálními závadami. Dále je zaručeno, že oxid uhličitý (CO₂) a všechny škodliviny ve vzduchu (oxid uhelnatý, oxidy dusíku, sirovodík, amoniak, formaldehyd, atd.) jsou stále dostatečně odvětrávány.

Funkčně vyhoví pouze takové radiální ventilátory, které jsou vybaveny tzv. základním větracím stupněm, který umožňuje trvalý provoz v energeticky úsporné nízkozátěžové oblasti (např. u ventilátorů LUNOS je jejich příkon 5 až 7 W). Při využívání konkrétních prostor (např. WC) se přepnou na vyšší stupeň a zajistí intenzivní odvětrání.

Pro výpočet minimálního množství venkovního vzduchu je směrodatná maximální koncentrace CO₂ a obsah vlhkosti v místnosti. Přebytek CO₂ a vlhkost způsobí rychle zatuchlost atmosféry v místnosti. Bez stálého základního větrání by se škodlivé a pachové látky, jakož i CO₂ a vlhkost, šířily do obytných místností a ložnic.

Stálé základní větrání je nutné také k odvádění přebytku tepla a vlhkosti, vznikající při vaření. Při užití tzv. jednotrubního větracího systému to znamená jedním stoupacím odtahovým potrubím odvést lokálními ventilátory vzduch z WC, koupelny i kuchyně (v systému podtlakového větrání mají být kuchyňské digestoře užity jako cirkulační, nikoliv jako odtahové). Ventilátor užitý k odvětrání kuchyně je přitom dobré vybavit na výdechu požární klapkou (eliminace možnosti vznícení tukových usazenin a jejich prostup do vzduchotechnického systému).

Prvek pro přívod vzduchu LUNOS

Jak bylo řečeno, celkové utěsnění obvodového pláště způsobí omezení a nezřídka i zamezení hygienicky nutné výměny vzduchu v bytech. LUNOS je název i ojedinělého výrobku, kterým lze řešit pasivní přívody venkovního vzduchu v soustavě nového podtlakového větrání bytu. Tento pasivní prvek je navíc vybaven dostatečnou protihlukovou izolací a jeho pohledové řešení jej umožňuje elegantně integrovat do fasády.

Větrací prvky LUNOS byly vyvinuty v souladu s DIN 1946, díl 6 „Větrání v bytech” a jsou vhodné pro všechny typy obvodových stěn (cihly, tvárnice, beton, stěnové dílce, předložená fasáda aj.). Objemový průtok vzduchu typu ALD-P je udáván 9 m³/h při tlakovém rozdílu 8 Pa (max. 16 m³/h při 20 Pa).

Ideálním místem pro jejich osazení do obvodových stěn je prostor při otopném tělese, kdy lze dosáhnout optimálního bezprůvanového smísení přicházejícího čerstvého vzduchu s cirkulujícím vzduchem v místnosti. Prvky je možno umístit také v horní části stěny nad okny.

Přívodní prvek LUNOS – typ ALD-P pro užití v bytových domech panelové technologie se skládá z:

• tubusu Ø 98 mm, jehož délka je dána celkovou tloušťkou nosné konstrukce, zateplení a omítek,
• akustické vložky zajišťující rozdíl hladin hluku Dnw = 47 dB,
• povětrnostní klapky, která při náporu větru na fasádu automaticky přivře otvor přívodu vzduchu a zamezí tak nežádoucímu průvanu,
• vnitřní mřížky s vyměnitelným prachovým filtrem na zachycování nečistot vzduchu přiváděného do obytných místností.

Na prvky pro přívod větracího vzduchu nebo na větrací průduchy v obvodových stěnách opatřených mřížkou se často nahlíží jako na rušivý pohledový prvek. Větrací otvory jsou zakončeny na venkovní omítce pomocí mřížky. Vývojem zvláštního fasádního prvku však firma LUNOS vyšla vstříc přání investorů mít hladkou fasádu přerušovanou pouze okenními otvory. Pro tento účel se vestavuje do vnější tepelné izolace fasádní deska LUNOtherm a to v tloušťce zateplení. Tubus prvku ALD-P lze na fasádě zakončit také standardně mřížkou.

Inteligentní nucené větrání LUNOS

Pod tímto pojmem se rozumí větrání, jehož základní stupeň je nepřetržité minimální větrání závislé na vlhkosti vzduchu v prostoru, ale nezávislé na zásahu uživatele. Moderní čidla a mikroelektrotechnika to beze zbytku umožňují. Systém větrá s mimořádnou úsporou energie. Čidlo registruje jakékoli zvýšení vlhkosti vzduchu v prostoru a zvyšuje počet otáček ventilátoru tak dlouho, dokud není obnoven požadovaný stav vlhkosti. Protože senzory sledují okamžitou vlhkost, větrá se pouze tolik, jak je v daném okamžiku nezbytně nutné. Při důsledné aplikaci této techniky v normálně používaném bytě může být uspořeno až 50 % větracího tepla. Zpětné získávání tepla rekuperací se tak už investičně nevyplatí. Ventilátory vyhovují požadavkům na hlučnost (při základním stupni nesmí v době nočního klidu, tj. od 22.00 do 6.00 hod., vydávat v obytných místnostech vyšší hladinu hluku než 30 dB.

K velkým přednostem větracího systému LUNOS patří snadná údržba, možnost dokonalého čištění zevnitř bytu a tedy i značná úspora provozních nákladů, neboť oproti jiným systémům (např. rekuperaci) zde odpadá otázka náročné údržby (čištění) kontaminovaných vzduchotechnických rozvodů.

Závěr

Při větrání bytů se sice pracuje s malými objemy vzduchu, ale výsledek je velmi citlivě vnímán. Nejen při návrhu úprav větracího systému, ale pro celý záměr celkové regenerace by mělo platit, že příprava a vlastní provedení odpovídá v úrovni nejnovějších poznatků techniky, např. že je aplikováno větrací zařízení, které zaručuje stálé základní větrání. To zabraňuje vzniku škod z vlhkosti, zajišťuje hygienicky bezvadné vzduchové poměry a šetří energii. Řešení, která této zásadě neodpovídají (např. kombinace přirozeného větrání větracími hlavicemi s nuceným větráním pomocí funkčně nedostatečných ventilátorů), je třeba odmítnout jako technicky nedokonalá a ekonomiky nedůvodná.

Funkčnost systému větrání musí být stoprocentní po dobu celého roku a za různých vnějších i vnitřních podmínek. Rovněž návrh a provedení tepelně izolační fasády by nemělo proběhnout bez účasti vzduchotechnika, stejně jako výměna či utěsňování oken nebo zasklívání lodžií. Následky způsobené nedostatečným větráním jsou pak velmi nepříjemné.