Správný výběr prvků pro přívod větracího vzduchu
Předpisy o úsporách energií vyžadují provést nově stavěné budovy, tedy i bytové domy tak, aby obvodové plochy umožňující přenos tepla včetně spár byly trvale vzduchotěsně odizolovány a eliminovaly se tak zbytečné ztráty tepla přes spáry v budově, montážní spáry a jiné ztráty netěsností v obvodových plochách.
Vedle požadované izolace budov je nutno zajistit dostatečnou výměnu vzduchu za zdravotním účelem a k vytápění. To znamená, že plochy na obvodu budovy mají být provedeny v izolaci podle určení budovy, zatímco otvory v plášti budovy, které slouží k výměně vzduchu, představují „plánovanou netěsnost” a nejsou zahrnuty v požadavcích na izolaci. V dalším se věnujme právě těmto vzduchovým otvorům pro přívod větracího vzduchu.
Dostačující objemový proud vzduchu
K zajištění správné funkce přístroje na odvod vzduchu je pro výběr rozhodující objemový proud vzduchu prvků přivádějících vzduch. Objemový proud vzduchu je závislý na tlakovém rozdílu mezi vnitřním a venkovním prostředím, který je podporován (vyvoláván) přístroji na odvod vzduchu.
V bytech s otevřenými ohništi (např. krbem) či s plynovými spotřebiči bez vlastního přívodu spalovacího vzduchu je přípustný podtlak 4 Pa, ve všech ostatních bytech smí být dosaženo podtlaku 8 Pa. Tento tlakový rozdíl se zvolí pro prvek přívodu vzduchu (dále jen PPV) jako přípustný tlak a při započítávání zbytkových netěsností určuje počet potřebných prvků. Např. PPV, které se instalují do obvodové stěny pomocí tubusů různého profilu, dosáhnou objemového proudu vzduchu až 30 m3/h při rozdílu tlaku 8 Pa a 21 m3/h při 4 Pa. Tímto objemovým proudem vystačí zpravidla jeden PPV na jednu místnost a max. 2 kusy na jeden přístroj odvodu vzduchu s výkonem 60 m3/h.
Štěrbinové prvky v okenních rámech mohou dosáhnout i objemového proudu vzduchu v podobném uspořádání podle velikosti, avšak zpravidla neposkytují ani účinné zajištění tlaku větru, ani dostačující zvukovou izolaci.
Prvky spárového větrání, které se montují do okenních rámů, dosahují maximálního objemového proudu vzduchu cca 5 m3/h na 1 okno při 8 Pa. Počet oken však zpravidla nestačí k umístění nutného množství prvků spárového větrání pro potřeby nuceného větrání.
Zbytkovou netěsností spáry mezi okenními křídly a rámy může být u nových oken realizována maximální výměna vzduchu 0,1 h-1. U výlučného větrání bytu touto okenní spárou však není zajištěno dostačující větrání (výměna vzduchu), a tím ochrana před tvorbou plísní.
Tepelný komfort obytných prostor
Tepelný komfort a riziko průvanu závisí ve vysoké míře na umístění a vhodnosti vzduchových průduchů v obvodových stěnách.
Větrací prvky v oknech se dodávají buď bez pojistky proti tlaku větru, nebo pouze s jednou nevyhovující pojistkou. Tady je pak objemový proud přívodního vzduchu příliš silně tlumen.
U štěrbinových vzduchových prvků proudí naproti tomu vzduch nezvířený, svisle k obvodové stěně v prostoru, a tím se dostává ještě velmi studený do pobytové oblasti obytné místnosti.
Zřetelné výhody mají prvky, u nichž proudí vzduch dovnitř paralelně ke stěně do různých směrů. Příkladně u PPV, které se instalují do obvodové stěny pomocí akusticky upravených tubusů, se pomocí ochranné vnitřní desky vnější vzduch rozvíří a dojde k difúznímu proudění dovnitř. Přesto je nutné jejich umístění v obvodové stěně zodpovědně navrhnout a posoudit.
K zabránění příliš velké rychlosti vzduchu, a tím zabránění průvanu, by měl být objemový proud vzduchu omezen pojistkou proti tlaku vzduchu. Při silném větru na fasádu jsou tak obyvatelé chráněni před průvanem způsobeným příliš vysokou rychlostí větru. Prvky pro přívod větracího vzduchu by proto měly být vždy vybaveny pojistkami proti tlaku vzduchu a to takovými, které mají i potřebné atesty.
Optimální umístění větracích prvků
Pokud je přisávaný vzduch ohříván co nejrychleji a mimo pobytový prostor obytné místnosti, je riziko vzniku průvanu vyloučené. Proto je nutné provést optimální umístění PPV ve vztahu k otopným plochám.
Jako kritérium kvality bylo u následně uvedených simulacích (zpracovatel prof.Dr.-Ing. Richter, TU Dresden, Institut für Termodynamik und TGA) zvoleno riziko průvanu DR (Draft-Risk), které nesmí v prostoru pobytu překročit 15 % (bílý rámeček). To znamená, že lze u 15 osob ze 100 očekávat, že si budou v tomto prostoru stěžovat na průvan. Pro simulaci byla zvolena jako zimní průměr venkovní teplota -5 °C.
U všech simulací se počítá s prázdnými místnostmi. Při reálném užívání obytné místnosti ovlivňuje nábytek a záclony pozitivně přisávání venkovního vzduchu pomocí PPV. Záclony tak například působí jako tepelný zdroj a zajišťují rychlejší zahřívání přiváděného venkovního vzduchu.
Optimální poloha pro osazení PPV je nad otopným tělesem pod oknem. Přisávaný vzduch je otopným tělesem okamžitě zahříván a v prostoru pobytu osob se nepředpokládá vznik průvanu. Rozdíl mezi 0,25násobnou (horní část obrázku) a 0,5násobnou výměnou vzduchu (dolní část obrázku) není v prostoru pobytu osob znát (Simulace 1).
Také umístění PPV nad otopným tělesem nad oknem není problém. Čerstvý vzduch je přisáván nad oknem, klesá dolů a je otopným tělesem zahříván dříve, než se dostane do prostoru pobytu. Tam vzniká u podlahy lokální velmi malé riziko průvanu (<5 %). Ani v tomto případě není rozdíl mezi 0,25násobnou (horní část obrázku) a 0,5násobnou výměnou vzduchu (dolní část obrázku) v prostoru pobytu citelný. Pouze přímo pod PPV se vyskytuje při 0,5násobné výměně vzduchu riziko průvanu okolo 20 % (Simulace 2).
Umístění PPV nad otopným tělesem nahoře po straně okna je možné při bližším posouzení rovněž označit za bezproblémové. Při základní výměně vzduchu 0,25 l/h (horní část obrázku) klesá vzduch u PPV hlavně dolů. Malá část zůstává u stropu. Vzduch se však i nadále zahřívá mimo místo pobytu osob, takže vzniká v jednom rohu místa pobytu osob riziko průvanu požadovaných 15 %.
Při 0,5násobné výměně vzduchu (dolní část obrázku) je přiváděný vzduch přenášen dále do místnosti. Kritický úsek je i nadále mimo místa pobytu osob. Riziko vzniku průvanu v prostoru pobytu osob je nižší než 15 % a je omezeno na malý postranní úsek (Simulace 3).
PPV lze také používat, je-li pro vytápění užito podlahového topení. Následkem nižší konvekce je sice proudění vzduchu v místnosti poněkud horší, lze je však označit při 0,25násobné výměně vzduchu (horní část obrázku) i nadále jako nekritické.
Při umístění PPV pod oknem (horní část obrázku) klesá vzduch od PPV dolů. I v tomto případě se vzduch zahřívá mimo místa pobytu osob.
Při umístění PPV nahoře po straně okna (dolní část obrázku), je situace poněkud nevýhodnější. Přisávaný vzduch proniká dále do místnosti a v blízkosti podlahy v rohu místa pobytu osob je vhodné přijmout další opatření ke snížení rizika vzniku průvanu (Simulace 4).
Útlum venkovního hluku
K vysokému komfortu bydlení patří také opatření ohledně zvukové izolace.
Zejména v blízkosti ulic, respektive dopravy na veřejných komunikacích, železničních tras či letišť je nutné vysoké tlumení hluku přiváděného vzduchu. Ve všech PPV by měly být zabudovány standardně vysoce účinné tlumiče zvuku, aby hluk zůstal venku a čerstvý vzduch byl vpuštěn dovnitř.
Prvky přívodu vzduchu, které se instalují do obvodové stěny pomocí tubusů s akustickými vložkami, tak mohou být použity v oblasti s ekvivalentní hladinou akustického tlaku 2 m před fasádou LAeq = 75 dB(A).
U spárových větracích prvků naproti tomu není integrována žádná zvuková izolace a své hodnoty tlumení zvuku dosahují pouze v kombinaci s oknem. V závislosti na třídě zvukové izolace oken pak může být použito až pro LAeq = 70 dB(A).
U štěrbinových prvků přívodu vzduchu může být integrována zvuková izolace, která však pak z okenního rámu vyčnívá do prostoru. Tady může být obvykle dosažena zvuková izolace odpovídající oblasti s ekvivalentní hladinou akustického tlaku LAeq = 65 dB(A).
Filtrace přiváděného vzduchu
Prouděním čerstvého vzduchu se mů-že do bytu dostat i nečistota a nánosy, jako např. písek nebo prach. Ve všech větracích otvorech v obvodové stěně by proto měly být standardně integrovány prachové filtry třídy alespoň G2. Ještě silnější filtrování, např. s ochranou proti pylu, by bylo sice žádoucí, avšak objemový proud vzduchu by byl až příliš redukován. U větracích prvků integrovaných v oknech naopak nejsou obsaženy žádné filtry, čímž se do bytu dostanou hygienicky nežádoucí nečistoty. Kromě ochranných filtrů by také neměla chybět síťka proti hmyzu na vnějších koncích PPV.
Snadná údržba PPV
Udržování vybraného a instalovaného zařízení pro přívod větracího vzduchu v čistotě, to je jeden ze základních hygienických požadavků. Znamená to, že zařízení musí být pro uživatele snadno přístupné a čištění komponentů zařízení jím snadno proveditelné, a také musí být i provozně levné (což jsou výrazné zápory všech větracích systémů aplikujících vzduchotechnické potrubí nejen pro odvod, ale i pro přívod větracího vzduchu).
Snadná přístupnost, vyjímatelnost a čistitelnost jednotlivých komponentů, jednoduchá a levná výměna protiprachových filtrů patří k dalším přednostem prvků pro přívod větracího vzduchu v systému nuceného větrání bez zpětného získávání tepla u nízkoenergetických bytových domů.
Zhodnocení a závěr
Na trhu prvků přivádějících větrací vzduch jsou na výběr různé výrobky. Potřebné proudění čerstvého vzduchu může být realizováno přívodními tubusy, které jsou vestavěny do obvodové stěny, štěrbinovými prvky v horním nebo dolním okenním rámu nebo spárovými větracími prvky v okně. Pro navrhování prvků přivádějících vzduch existují různá kritéria, která je třeba respektovat:
- Je objemový proud vzduchu dostačující?
- Jsou splněna kritéria útulnosti?
- Jaké je riziko průvanu?
- Je zahrnuto zvukové těsnění?
- Jsou obsaženy ochranné filtry?
- Je údržba výrobku snadná pro uživatele?
Na základě těchto kritérií by pak měl být proveden jejich výběr pro danou konkrétní stavbu obytné budovy. Pro spokojenost uživatele však mají všechny tyto body rozhodující význam.
Literatura a zdroje:
[1] ČSN 730532: Akustika-ochrana proti hluku – požadavky, březen 2000
[2] ČSN 730540-2: Tepelná ochrana budov – požadavky, listopad 2002
[3] Deutsche Energie-Agentur GmbH: Nízkoenergetický dům v bytovém fondu, Berlín, 2004
[4] Chlum, M.: Progresivní prvky bytového větrání, seminář STP, Praha, říjen 2007
[5] Jokl, M.V.: Zdravé obytné a pracovní prostředí, Academia, Praha 2002
[6] LUNOS Lüftungstechnik GmbH: Frischluftkomfort, Berlín, 2005
[7] Nařízení vlády č. 148/2006 Sb.: O ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací, březen 2006
[8] Vyhláška č. 148/2007 Sb.: O energetické náročnosti budov, červen 2007
