Tepelná technika při bydlení

Na trhu s vytápěcí technikou se čas od času objevují výrobky, které více než na užitné vlastnosti spoléhají na marketing. Proto je možná účelné zopakovat si občas některá základní pravidla z oboru vytápění. Především, cílem vytápění v obytných místnostech je dosažení tepelné pohody v zimním období. Pohodou prostředí rozumíme stav, kdy nevnímáme žádné rušivé pocity.

Spotřeba energie

Velikost dodávky energie na vytápění je určena množstvím energie, která uniká obvodovým pláštěm (tedy fasádou, střechou a podlahou vytápěného prostoru), je-li v každém okamžiku uvnitř stabilní stav pohody bez ohledu na počasí venku. Toto množství energie je přímo úměrné rozdílu vnější a vnitřní teploty a schopnosti brzdit konstrukcí obvodového pláš -tě prostup tepla zevnitř ven. Větší mráz znamená vyšší spotřebu energie k vytápění, a podobně i každý stupeň teploty vnitřního vzduchu nad doporučených 21 °C spotřebu zvyšuje (a až o 5 %). Ve starších budovách je ovšem prakticky nemožné udržovat vnitřní teplotu s přesností na jeden stupeň.

Faktory ovlivňující tepelnou pohodu

Pocit tepelné pohody, tedy žádoucí stabilní stav uvnitř, je dán zhruba více než šestnácti prozkoumanými parametry a nesouvisí přímo se spotřebou energie na vytápění. Základní ukazatele, které přibližně stejně ovlivňují pocit pohody, jsou čtyři:

1. teplota vzduchu (ukazuje ji běžný pokojový teploměr),
2. průměrná teplota všech povrchů v místnosti (hlavně stěn),
3. proudění vzduchu (takzvaný průvan, a to i když ho ještě tak silně nevnímáme),
4. vlhkost vzduchu (parametr, který člověk snáší v největším rozsahu hodnot).

Každý z těchto čtyř parametrů má optimální hodnoty v poměrně úzkém rozmezí. Nevhodnou hodnotu jednoho parametru však nelze nahradit změnou jiného. Největší povolený rozptyl od optima má vlhkost, nejmenší teplota vzduchu (asi plus minus jeden stupeň). Takže například nízkou teplotu vzduchu není zcela možné vyvážit vysokou teplotou ně jakého povrchu v okolí, neboli zdrojem infračerveného záření – například horkými kamny ve studené místnosti. U sálajících kamen sice ani ve studené místnosti nezmrzneme, ale také necítíme pohodu. Určitou nepohodu, například nižší teplotu vzduchu, lze připustit v mimořádných podmínkách, kupříkladu při práci ve velkých halách. Promrznutí lidí je přitom možné bránit infračervenými zářiči, to znamená jednostrannou dodávkou tepla přímo na povrch těla. Teplota vzduchu a povrchů může být potom nižší a dodávka energie na krytí tepelných ztrát celého prostoru bude menší.

U prostorů, ve kterých se snažíme dosáhnout pohody ve všech zmíněných ukazatelích, se stále ještě diskutuje o nejvhodnějších řešeních. Například je předmětem diskusí, zda je vhodné dbát na zcela rovnoměrné rozdělení teplot vzduchu po výšce místnosti, je-li vhodné mít teplou podlahu (neboť čidla teploty má prý člověk citlivější v chodidlech) a podobně. Spotřebu tepla takovými detaily v podstatě neovlivníme, jen vyladíme míru pohody a patrně ovlivníme i zdravotní stav uživatelů. Z hygienických důvodů jsou v řadě zemí například zakázána topidla, jejichž některá část je ohřívána na více než 100 °C, protože přepalují prach. Jde tu především o přímotopy se žhavou spirálou a jednoduchá akumulační kamna. Některé vlivy se ale na zdraví obyvatel projeví až dlouhodobě a u různých lidí různě.

Všeobecně se nyní soudí, že rozdělení teplot po výšce obytné místnosti může být přijatelné s rozdílem až dva stupně, současně by ale podlaha neměla být teplejší než 25 °C. Také je dobré silně izolovat plášť budovy, takže teplota vnitřních povrchů obvodového pláště se příliš neliší od teploty ostatních vnitřních povrchů a o něco chladnější jsou jen okna. Pro vytápění dobře izolovaných domů potom stačí ohřívat pouze vzduch na větrání (ústřední topení není potřeba). Při nejvyšším komfortu zlepšuje pocit pohody i teplejší plocha v dohledu, což v obytné místnosti může být cca 1 m² ohřátý na 50 až 75 stupňů nebo malá krbová kamna.

Navrhování z hlediska spotřeby energie na vytápění

Nové domy je výhodné stavět tak, aby po většinu roku stačilo pro dosažení tepelné pohody pouze teplo z vnitřního provozu (tedy z osvětlení, běžící televize, ledničky, žehlení a podobně). Několik týdnů větších mrazů potom pokryje intenzivnější ohřívání vzduchu při umělém větrání. Bez něho by se nový dům vůbec neměl stavět, hygienické závady jsou pak prakticky neřešitelné. Na druhé straně je možno zcela vynechat ústřední topení, což ve výsledku znamená snížení finančních nákladů. Podlahové vytápění je drahé, proto je vhodné spíše jen pro zvýšení komfortu v některých místnostech, například v koupelně s keramickou dlažbou. Pokud se nový dům staví s přídavnou tepelnou izolací, pouhé zvětšování její tloušťky je potom již poměrně levné, takže tloušťka izolace z polystyrenu nebo minerální vlny menší než 200 mm se ani nevyplatí. Použití plynosilikátu nebo pálené lehčené keramiky jako tepelné izolace naopak vychází nepřijatelně draho, masivní stěny by proto měly být jen tak tlusté, kolik je nutné z hlediska statiky. Záhy zjistíme, že pro rodinné domy vlastně masivní stěny nejsou potřebné vůbec. Také je zbytečné dělat všechna okna otvíravá, ušetřené prostředky pak můžeme vložit do nejlepších možných skel. Zvýší se tím mi mo jiné i vnitřní povrchová teplota zasklení, potřebná pro dosažení tepelné pohody.

Podobně je i u rekonstrukcí výhodné zateplit dům izolacemi o tloušťce alespoň 160 mm. Také se vyplatí věnovat pozornost oknům – kvalitní před válečná špaletová okna mohou po kvalifikované opravě lehce dosáhnout lepších souhrnných parametrů než nová okna plastová. Větším problémem, než je vytápění, může být u dobře izolovaného domu letní přehřívání.

Přijatelná tepelná nepohoda

Při návrhu nového vytápění je dobré si uvědomit, že běžně používané výpoč ty uvažují pro celý dům nejnižší možné teploty u nás, například -12 nebo -15 °C. Pokud ale některý rok vůbec klesnou teploty tak nízko, je to nejvýše na pár týdnů. Proto je rozumné zvážit, chceme-li skutečně i v těch největších mrazech komfortní vytápění také v neobsazeném pokoji pro hosty, v pokoji dětí bydlících přes týden na koleji, v komoře, na chodbě, případně i v ložnici. Běžně totiž stačí navrhnout vytápění na venkovní teploty -5 °C a skutečně potřebné prostory v případě nutnosti dohřát buď přenosným topidlem, nebo sálavým zdrojem, určeným jinak jen pro zlepšení pohody. Na cestu z ložnice do koupelny si raději oblečeme teplejší župan. Dá se říci, že potom navrhujeme vytápění úsporně na přijatelnou nepohodu, což podle některých pramenů může navíc zlepšit naši fyzickou i psychickou kondici. Nemluvě o tom, že úspory ceny vytápěcího systému se mohou výrazně projevit i později na účtech za energii. Protože se však může najít nějaký normami popletený soudní znalec, který se z takovéhoto návrhu pokusí udělat závadu, je vhodné vše ošetřit ve smlouvách s projektanty a s dodavatelem stavby.