Větrání podkrovního obytného prostoru

Větrání má zásadní zdravotní a hygienický význam. Vedle toho je důležité pro trvalou kvalitu stavby, zvláště je-li určena k obývání. Správné či špatné větrání se podepíše na energetické náročnosti při vytápění a pak ovlivní - někdy až katastroficky - životnost stavebních konstrukcí nebo povrchových úprav. Účinné větrání je v popředí zájmu také u předního evropského výrobce střešních oken firmy VELUX, což její zakladatelé deklarovali i v názvu firmy (VE - ventilace, LUX - osvětlení).

Větrání

Je to logické, neboť podstřešní obytné prostory mají z pohledu větrání specifické postavení. Střešní plášť, je-li řešen podle současných technických požadavků, totiž působí jako nepropustná zábrana vylučující transport vzdušných plynů a vodních par (na rozdíl od většiny stropních a svislých obvodových konstrukcí, kde je transport umožněn ve větší či menší míře např. prouděním nebo difúzními mechanismy). Podkrovní místnost se tak mj. může stát poslední »metou« na cestě par a plynných látek putujících z dolních podlaží. Tím je jen podtržena nutnost účinného větrání podkrovních obytných prostor.

Ze stavebního hlediska větrání slouží k udržení vhodných vlhkostních poměrů. Prostory určené k obývání takřka vždy obsahují zdroje vlhka, jako jsou např. kuchyně, hygienická zařízení, akvária, rostliny atd. Zdrojem je i sám člověk, který jen pouhým pocením a dýcháním uvolní až 3 l vody v podobě par denně [1] atd. Další zdroje, někdy velmi podstatné, existují v důsledku nesprávné nebo vadné hydroizolace.

Nejvydatnější zdroje vlhkosti jsou však otevřené vodní plochy. Voda - i ostatní kapaliny - se totiž vypařuje za každé teploty a to tak dlouho, až je prostor nad ní párou nasycen. Např. v případě uzavřené a nevětrané koupelny, kde uživatel opomněl vypustit přes noc vanu, se vzduch velmi rychle nasytí vodní párou (100% relativní vlhkost). Na chladných plochách, zejména okenních výplních a někdy i zdivu, se pak sráží voda. Ochlazením 1 m³ vzduchu o 100% relativní vlhkosti z 20 °C na 10 °C zkondenzuje cca 10 ml vody. Pokud tyto podmínky trvají dlouhodobě, mohou na chladných místech zkondenzovat desítky a stovky litrů vody.

Společnost VELUX koncipuje všechny své výrobky tak, aby umožňovaly dokonalé větrání podkrovních prostor. To je však jen první krok, i když velmi důležitý. Velmi významné je dále to, že zákazníkům, kteří se rozhodnou při výstavbě podkrovního bydlení pro okna VELUX, poskytuje firma vyčerpávající technickou pomoc. V ní se mj. zákazník dozví, jak situovat střešní okna a otopná tělesa a základní pravidla při větrání. Na větrání pamatuje dosud platná ČSN 73 0540-2 Tepelně technické vlastnosti stavebních konstrukcí a budov: ta požaduje, aby během jedné hodiny byl obměněn vzduch o objemu poloviny celkového objemu místnosti. Např. pro místnost o objemu 48 m2 (4×5×2,3 m) tomuto požadavku vyhoví ventilační klapka jednoho okna VELUX o šířce 94 cm, jejíž objemová vzduchová propustnost je 26 m³h-1 při (obvyklém) rozdílu vnějšího a vnitřního tlaku 5 Pa. Ventilační klapka u oken VELUX umožňuje účinně větrat místnost i při zavřeném křídle. Povšimněme si dvou typů oken VELUX podrobněji:

Okno GGL

Madlo se speciálním dvoukrokovým zámkem na horní části okenního křídla slouží k ovládání okna i ventilační klapky. Otočení křídla o 160° umožňuje snadné čištění. Střešní okna GGL, lze instalovat do střechy se sklonem od 15° do 90°. Okna jsou dodávána s konečnou povrchovou úpravou TOPfinish, jsou opatřena základní impregnací a dvěma vrstvami bezbarvého, vodou ředitelného laku. Zasklení standardním izolačním dvojsklem nebo energeticky úsporným dvojsklem.

Okno GHL

Výklopné a kyvné střešní okno s ventilační klapkou. Ovládání klikou v dolní části okenního křídla. Otevírací mechanismus umožňuje křídlo fixovat v otevřené poloze v úhlu 5° , 15° nebo 30°, což je maximální úhel při otevření okna vyklopením. Madlo na horní části křídla slouží k ovládání ventilační klapky a pro přetočení křídla o 160° při mytí okna. Okna GHL jsou dodávána s konečnou povrchovou úpravou TOPfinish, jsou opatřena základní impregnací a dvěma vrstvami bezbarvého, vodou ředitelného laku. Ve velikosti 308 lze okno použít i jako únikový výlez. Střešní okna GHL lze instalovat do střechy se sklonem od 15° do 55°. Zasklení energeticky úsporným izolačním dvojsklem.
Větrání a jeho intenzitu nelze navrhovat a posuzovat odděleně, tj. bez znalostí ostatních, zejména tepelně technických parametrů stavby nebo bez znalostí o účinnosti otopné soustavy.
Jak již bylo řečeno, v obytných místnostech vznikne při provozu množství vodních par, které mohou zapříčinit vznik kondenzace vodních par na okenním skle. Kondenzace je způsobena vlhkostí vzduchu v místnosti. Častým větráním a vhodnou konstantní teplotou v místnosti lze omezit vlhkost vzduchu, a tím i možnost vzniku kondenzace.

Umístění otopných těles

Pro udržení optimálních poměrů vlhkosti v podkrovním obytném prostoru má významný vliv provedení vnitřního ostění a umístění otopných těles. Teplý vzduch by měl obtékat alespoň dolní část okna a k tomu je vhodné učinit opatření usměrňující tok vzduchu od otopných těles, která by pokud možno měla být umístěna vždy pod oknem. Často jde jen o drobná opatření nestavebního charakteru.

Logika tohoto opatření je zřejmá z jednoduchého příkladu: při relativní vlhkosti 60 % a prostorové teplotě vzduchu 25 °C se bude na neodvětraném zasklení, jehož povrchová teplota z vnitřní strany klesne pod 16 °C (např. v zimě), srážet voda. Je-li však zasklení obtékáno vzduchem o teplotě např. 35 °C od otopného tělesa, ke kondenzaci nedojde, neboť proti ní působí dva významné efekty:

Za prvé se zvýší povrchová teplota zasklení (toto zvýšení je úměrné intenzitě proudění). V praxi není obtížné docílit samovolným prouděním teplého vzduchu od radiátoru vnitřní povrchové teploty standardního dvojskla na úrovni prostorové teploty vzduchu (v našem případě 25 °C), při níž ke kondenzaci nedochází. Při použití tepelně izolačního dvojskla je povrchová teplota ještě vyšší při menších tepelných ztrátách. Za druhé má vzduch proudící od otopného tělesa velmi nízkou relativní vlhkost, v našem případě kolem 31 %. Případný kondenzát je tak proudícím vzduchem strháván nejen mechanicky, ale také v důsledku jeho podstatně zvýšené schopnosti absorbovat vlhkost.

Správné provedení vnitřního ostění

Správné provedení vnitřního ostění má významný vliv na celkovou kvalitu obývaného prostoru. Dodržení následujících zásad při řešení ostění přináší tyto výhody.
• lepší osvětlení místnosti;
• snadný přístup k ovládací rukojeti;
• snížení nebezpečí vzniku kondenzace.

Větrání v zimě

Proti větrání v zimním období bývá uváděn argument, že vede k velkým ztrátám energie. Většinou ale tomu tak není. Výměna vzduchu v naší příkladové místnosti o objemu 48 m³ za venkovní mrazivý vzduch o teplotě -15 °C a jeho následný ohřev na pokojovou teplotu +25 °C představuje »promarněnou« energii Q = 2327 kJ (Q = c·p·V·T, kde měrné teplo vzduchu c = 1010 J·kg^-1, hustota r = 1,2 kg·m^-3, objem V = 48 m³, a teplota, o kterou se chladný vzduch ohřeje, T = 40 K). Podle výše zmíněného normového požadavku, aby během jedné hodiny byl obměněn vzduch o objemu poloviny celkového objemu místnosti, to představuje příspěvek k výkonu otopné soustavy přibližně 323 W, což není hrozivé. Ještě zajímavější je ale srovnání této »promarněné« energie s hodnotou výparného tepla vody l₁= 2 257 kJ·kg^-1 [2], ze kterého je vidět, že na vyvětrání (výměnu vzduchu v místnosti) vynaložíme takřka stejnou energii jako na odpaření jednoho litru vody kondenzované na zasklení nebo ve zdivu!

Kromě toto je zimní větrání velmi vhodné také proto, že i velmi vlhký studený vzduch má po zahřátí velké vysoušecí účinky, což je patrné (tlak sytých par při 0 °C je asi 20 % hodnoty tlaku sytých par při 25 °C). Vzduch o teplotě na bodu mrazu a o relativní vlhkosti 100 % má po zahřátí na teplotu 25 °C relativní vlhkost asi 20 %!

Stabilní teplota

Pro dobrou tepelnou pohodu v obytné místnosti i z hlediska optimálních vlhkostních poměrů je důležité udržovat prostorovou teplotu přibližně na konstantní hodnotě s mírným poklesem v noci. V žádném případě by však teplota během dne neměla výrazně a často kolísat, neboť tento režim vede k nežádoucí kondenzaci par při chladnutí vzduchu a energeticky náročnému vypařování vody při jeho ohřevu. Dlouhodobým výsledkem tohoto otopného režimu je pak většinou trvale provlhlé zdivo v choulostivějších místech, jako jsou rohy atd. nebo místa s tzv. tepelnými mosty a často také zarosená okna. Vlhkost nakonec vede k tvorbě plísní, hnilobě a vadám na konstrukcích nebo oknech.

Literatura:

[1] The British Medical Association Complete Health Encyclopedia, Dorling Kindersley, London 1990, český překlad Euromedia Group, k.s., Praha 1998.
[2] Mikulčák Jiří, Krkavec Ladislav: Matematické, fyzikální a chemické tabulky pro střední školy, Státní pedagogické nakladatelství, Praha 1966.