Stavební fyzika
28. 8. 2018

Zdravý vzduch v domácnosti

V blízkosti frekventovaných komunikací a městských průmyslových zón je na každodenním programu kontrola kvality vzduchu. Zdali je však vzduch „dýchatelný“ v domácnostech či objektech veřejných institucí, řeší málokdo. Přitom zrovna nedávno probíhala měření koncentrace CO2 v českých školách a výsledky nebyly příliš povzbudivé. V tomto článku naznačujeme možná řešení.

Perfektně izolované fasády a utěsněná okna nepropouští do interiéru čerstvý vzduch. Nejjednodušší řešení je větrání. Jeho frekvence a intenzita by však za účelem udržení zdravého prostředí v domech měla být mnohonásobně vyšší než je tomu dnes. Abychom udrželi zdravý vzduch v místnosti v noci, musela by okna být navíc otevřená téměř pořád. Jak pak ale uvnitř udržet pracně a draze vyrobené teplo? Jak vyřešit tuto patovou situaci?

Obsah a důsledky znečištěného vzduchu

Nevětrané vnitřní prostředí budov způsobuje nejen vyšší koncentraci CO2, ale také dalších látek, které poškozují lidský organizmus. Škodí také nadměrná vlhkost nebo naopak její nedostatek v souvislosti se zimní topnou sezónou. V ovzduší se nachází chemikálie pocházející z čisticích prostředků, vonných svíček apod. V poslední době řešíme také elektromagnetický smog. Tyto způsobují bolesti hlavy, únavu, alergické reakce, nekvalitní spánek, případně závažnější zdravotní obtíže. Dlouhodobě udržovaná nízká teplota v místnostech způsobuje kondenzaci a s ní spojené plísně na zdech. Příliš vysoká teplota zase vysušuje vzduch, tudíž dochází k vysychání sliznic dýchacích cest.

Technologie úpravy vzduchu

Pokud větrání nepostačuje, nezbývá než otestovat moderní technologie, které byly vyvinuty speciálně k nápravě takovýchto problémů.

Čističky vzduchu ze vzduchu v závislosti na použitých filtrech odstraňují prach, pyl, roztoče, spaliny či plísně. (Autor: 1989studio, Shutterstock)
Čističky vzduchu ze vzduchu v závislosti na použitých filtrech odstraňují prach, pyl, roztoče, spaliny či plísně. (Autor: 1989studio, Shutterstock)

Čističky vzduchu zachycují poletující drobné částice pevného skupenství ve vzduchu – prach i pyl, roztoče, spaliny, spory plísní. Často je integrována i funkce zvlhčování. Před koupí čističky prozkoumejte její vzduchový výkon. Je udáván v m3 a ukazatel nám sděluje, kolik vzduchu je přístroj schopen „vyprat“ za 1 h. Co se spotřeby týče, tak není zcela směrodatná, je potřeba hledět také na to, jestli nemá nižší hodnota přímo úměrný vliv na účinek jednotky. Hlučnost čističky, která by neměla překračovat hranici 40 dB, se odvíjí od filtrační technologie, která je využívána. Nejtišší provoz zajišťují elektrostatické čističky, naopak nejhlučnější jsou filtry s ventilátory. Protiprašná účinnost čističky činí ve většině případů přes 90 % a odvíjí se od druhů použitých filtrů. Je ale potřeba mít na paměti, že účinné jsou čističky jen v případě jejich umístění v uzavřené místnosti. Uživatelé by měli také dbát na pravidelný úklid a časté větrání. Čistička není všehoschopný úklidový robot, ani nenahrazuje čerstvý vzduch.

Ideální vlhkost vzduchu v interiéru se pohybuje mezi 30 a 60 %. V případě vychýlení z tohoto rozmezí, kdy problém nelze řešit ani ventilací okny, ani aplikací keramických odpařovačů na topení, přichází na řadu elektronické regulátory vlhkosti. Když klesne tzv. relativní vlhkost vzduchu pod 40 % (obvykle v topné sezóně), je vhodné využít zvlhčovače. Způsoby zvlhčení vzduchu jsou trojí: ultrazvukem, párou a s přirozeným odparem. Každý z nich má svá negativa i pozitiva. Například ultrazvukové zvlhčovače vynikají svým tichým chodem, parní účinně likvidují většinu nežádoucích mikroorganismů ve vodě, a pro zvlhčovače s přirozeným odparem je příznačné označení „pračka vzduchu“ (kromě zvlhčování částečně čistí vzduch od prachu a podobných nečistot). Při výběru zvlhčovače dbejte především na to, aby disponoval dostatečně velkou nádržkou na vodu. Velkou roli hraje také udávaný maximální zvlhčovací výkon zařízení, tedy kolik mililitrů vody se ve formě páry uvolní do vzduchu za hodinu. Některé přístroje pak mají zabudovaný hygrostat, který automaticky sleduje aktuální vlhkost vzduchu a podle toho zvlhčování zapíná nebo naopak.

Zvlhčovače vzduchu jsou velmi užitečné obzvláště v zimě, kdy topíme a vzduch je vysušený. Proč však přístroj nevyužít kupříkladu v zimní zahradě pro udržení tropické vlhkosti? (Autor: Stanislav71, Shutterstock)
Zvlhčovače vzduchu jsou velmi užitečné obzvláště v zimě, kdy topíme a vzduch je vysušený. Proč však přístroj nevyužít kupříkladu v zimní zahradě pro udržení tropické vlhkosti? (Autor: Stanislav71, Shutterstock)

Opakem zvlhčovačů jsou odvlhčovače, které zbavují interiér nadbytečné vlhkosti, potažmo nežádoucího šíření plísní a hub. Odvlhčení lze zajistit dvěma základními technologickými postupy. Energeticky náročnější, ale rychlejší, je odvlhčování kompresorové/kondenzační. Pracuje na podobném principu jako klimatizace, zařízení obsahuje chladivo a kondenzátor, které umožňují vysrážení vzdušné vlhkosti. Varianta dvě je nazývána adsorpční a jejím plusem je nižší hlučnost. Funkční princip je založen na fyzikálním jevu hygroskopické adsorpce. Odvlhčovaný vzduch je ventilátorem nasáván přes filtr a veden k rotujícímu sorpčnímu kolu, kde dochází k adsorpci, tedy vázání molekuly vody na sorbent. V obou případech jsou při hodnocení parametrů důležité: objem vodní nádržky a odvlhčovací výkon, který specifikuje množství vody, kterou je zařízení schopno odstranit ze vzduchu za 24 hodin.

Technologie řízeného větrání

Výměna vzduchu za čerstvý může probíhat kontrolovaně či neřízeně. Neřízeně to probíhá obvykle tak, že vzduch proudí netěsnostmi v oknech a spárách v obvodových zdech, případně nepravidelným otevíráním oken a dveří. Kontrolované větrání je zajišťováno technologickými výdobytky. V této kapitole si je představíme.

Jednou z nejmodernějších metod přispívajících ke zdravému prostředí v interiérech jsou větrací klapky. Pracují na principu rozdílu tlaků vzduchu. Klapka je upevněna na rámu okna a funguje jako ventil umožňující výměnu vzduchu. Teplý vzduch odcházející ven ohřívá přicházející studený vzduch zvenčí, jsou tak podstatně eliminovány tepelné ztráty. Nejmodernější klapky umožňují výměnu až 35 m3 vzduchu za hodinu. V situacích, kdy nevyhovují klimatické podmínky venku (silný vítr), je automatickým přivřením klapky zabráněno vzniku průvanu. Montáž klapky nemá vliv na zvukotěsnost okna.

Ve velmi dobře izolovaných novostavbách nízkoenergetických a pasivních objektů je v ceně bytu/domu často zahrnuta větrací jednotka s funkcí zpětného získávání tepla. Na trhu se toto zařízení vyskytuje pod názvem rekuperační jednotka. Zajišťuje rovnotlaké větrání, a to tak, aby nebyla negativně navyšována koncentrace CO2 v ovzduší. Jejím hlavním pozitivem je především schopnost předání tepla od odváděného vzduchu směrem ke vzduchu přiváděnému. Děje se tak přes systémový výměník. Již běžné jsou také dodatkové funkce jako filtrace vzduchu od prachu, pylů či hmyzu. Co se složitosti montáže týče, existují dvě základní varianty. Instalace centrální rekuperační jednotky zahrnuje rozvody vzduchu po celém domě, přistupuje se k ní tedy většinou v případě větších objektů a ještě před ukončením stavby. Pro větrání celého objektu je pak obvykle dostatečná jediná výkonnější jednotka. Pokud se však jedná o menší byt, je výhodnější pořídit lokální jednotky. Nejsou zde totiž zapotřebí vzduchotechnické rozvody, jednotky se zabudovávají přímo do obvodových zdí dané místnosti. Výběr lze postavit na hodnotě výkonu jednotky, která je udávána v m3/h. Stačí tedy znát velikost místnosti, do které plánujeme větrací jednotku s rekuperací umístit. Ostatní parametry, účinností rekuperace (až 95 %) počínaje, hlučností konče, však hrají taktéž důležitou roli.

Lokální rekuperační jednotka obsahuje interiérovou část a venkovní krycí jednotku. Zařízení nevyžaduje vzduchotechnické rozvody a instalace je tedy jednoduchá
Lokální rekuperační jednotka obsahuje interiérovou část a venkovní krycí jednotku. Zařízení nevyžaduje vzduchotechnické rozvody a instalace je tedy jednoduchá

Posledním zařízením, které zde zmíníme, je klimatizace. Standardní klimatizace nezajišťují přívod žádného čerstvého vzduchu, pouze se starají o cirkulaci vzduchu vnitřního a jeho ochlazování. Na trhu se však postupně objevují i zařízení, která nejen, že vzduch chladí, ale zároveň ho pravidelně obměňují za nový zvenčí. Nejedná se prozatím o výměnu vzduchu, která by zcela vyhovovala nastaveným hygienickým normám. Přesto se jedná o vítaný pokrok, který nelze nezmínit. Nedávno jsme toto téma rozebírali i v našem časopise, proto si Vás dovolíme odkázat na konkrétní článek s podrobnostmi: http://www.stavebnictvi3000.cz/clanky/klimatizace-ventilace/

Co je čerstvý vzduch?

Čerstvý vzduch je čistý venkovní vzduch. Typický je pro něj obsah oxidu uhličitého CO2 lehce nad 400 ppmv.
Bezpečná a zdravá hladina CO2 je do 700 ppmv. Obsah do 1200 ppmv je ještě vyhovující. Avšak od této hladiny výš je doporučeno omezit pobyt a pracovní úsilí lidí.
Vydechovaný vzduch obsahuje cca 40 000 ppmv CO2, tedy 40 objemových tisícin. I ten obsahuje dost kyslíku, pro člověka ale nedýchatelného: vdechování vzduchu, který vydechujeme, vede rychle k udušení.
Lidé neodhadnou, že žijí ve vydýchaném prostředí. A tak zejména v zimě za utěsněnými okny a při absenci vzduchotechniky dýchají vzduch s obsahem až 5000 ppmv (měřění z jedné školy).
Totéž platí o roušce. Dýchání skrze ni je obtížnější (sportovci ji nepoužívají), nadechován je zčásti vydýchaný vzduch. A to nerozebíráme "virovou" těsnost roušky.

Pettenkoferovo číslo

Horní hranice pro množství oxidu uhličitého ve vnitřním vzduchu byla nastavena již v roce 1877, a to zakladatelem oboru Hygiena Maxem von Pettenkoferem. Ten uvedl, že koncentrace CO2 ve vzduchu nesmí překročit 0,1 % obj., tzn. 1000 ppm. Abychom dostáli této podmínce, je nezbytné často a intenzivně větrat. Dopomoci nám k tomu může i přístroj určený k měření kvality vzduchu. Pořídit si ho může každý, jeho cena se pohybuje v řádu stokorun. Umožní nám udělat si přehled o tom, v jakém prostředí se většinu času pohybujeme a nakolik je nutné investovat do zařízení, která popisujeme v tomto článku.

Související články

Společnost

Ženy v architektuře: Prosadit se v oboru je stále náročné

Architektura není jen doménou slavných mužských jmen – i ženy do ní vnesly svůj nezaměnitelný otisk. Přestože to neměly vždy snadné, dokázaly se prosadit a vytvořit stavby, které se nesmazatelně zapsaly do historie. V tomto článku se podíváme na příběhy tuzemských architektek, které se odvážně postavily výzvám své doby, překonávaly předsudky a svými projekty přinesly nový pohled na architekturu.

Autor: Kateřina Saidl