Otázky 2020/4–5

Vedoucí a recenzent rubriky Miloš Bajgar

Otázka:

Dobrý den,
jsem členem výboru bytového domu na Praze 10, jedná se o novostavbu kolaudovanou v roce 2007 s 200 bytovými jednotkami, která je napojená na CZT Pražské teplárenské (PTAS). Developer uzavřel s dodavatelem tepla 10letou smlouvu s tím, že PTAS zdarma do objektu dodá předávací stanici a zavázal nás tak k 10letému odběru tepla od PTAS.

Tato smlouva nedávno vypršela, výměníková stanice by měla být v našem vlastnictví (ačkoliv nám ji nikdo nepředal a klíče od výměníkové stanice má stále pouze PTAS). Navíc nám od PTAS přišly smluvní dokumenty, abychom přešli na výkonové zúčtování, čemuž nikdo z výboru nerozumí, a tak nechceme podepsat něco, co by pro nás bylo nevýhodné.

Protože odpojení od CZT v našem případě asi nepřipadá v úvahu, hledal jsem nějaké informace na internetu, zda vůbec a případně jakým způsobem bychom mohli ve stávající situaci ušetřit na teple. Lze snížit náklady za teplo při napojení na CZT? Na základě Vaší odpovědi jsme připraveni oslovit znalce z oboru, který by nám navrhnul již konkrétní postup, jak se k těmto úsporám propracovat.

Odpověď:

Úspory tepla se dají najít v každém domě. Nejdříve je potřeba zjistit instalovaný výkon otopné plochy, nejlépe z původního projektu vytápění. Pokud se nedochoval, je levnější variantou dohledat a zkopírovat část projektu vytápění na stavebním úřadě. Poslední možností je nechat otopnou plochu odborně zaměřit projektantem.

Tepelné ztráty domu nemusejí přímo souviset s potřebou tepla pro vytápění, která je základem pro výpočet smluvního výkonu dvousložkové ceny tepla. Je to z důvodu, že téměř nikdy není topná křivka, při venkovní výpočtové teplotě (v Praze –13 °C) projektovaných například 90 °C, ale teplota výrazně nižší, například 72 °C. Nižší vstupní teplota otopné vody na vstupu do otopné soustavy (OS) má vliv jak na otopnou křivku, tak i na výkon OS, který je nižší než ten projektovaný. Někdy až o 30 %. Konkrétní skutečný výkon vám spočítá projektant znalý iteračního výpočtu.

Další úspory tepla souvisejí s průtokem do stoupaček. Na ležatý rozvod tepla, vedený v panelových domech obvykle pod stropem suterénu, jsou napojeny jednotlivé stoupačky. Pokud nejsou průtoky do stoupaček nastaveny regulační armaturou, pak otopná tělesa napojená na stoupačky bližší zdroji tepla budou přetápět. Naopak vzdálenější stoupačky nebudou mít potřebný výpočtový průtok a tělesa na ně napojená nebudou mít očekávaný výkon. To neplatí u ležatého rozvodu Tichelman, u kterého je pro každou stoupačku součet délek přívodního a zpětného potrubí stejný. V důsledku toho jsou i dispoziční tlaky na patách všech stoupaček přibližně stejné.

U nevyváženého rozvodu, aby i nejvzdálenější otopná tělesa měla dostatečný topný účinek, se musí nastavit vyšší topná křivka, jinými slovy řečeno, musí se přetápět. A přetápění znamená zvýšení spotřeby tepla o cca 6,5 % za každý rozdíl jednoho stupně teploty ve vytápěném prostoru. Jde tedy o to, zda na vyregulování stoupaček existuje projekt, jakým způsobem byl zpracován, zda byl zachován výpočtový průtok, jaké armatury byly použity (ruční nebo automatické), jak byly nastaveny, zda byly aretovány a zda byl na základě toho vystaven měřicí protokol.

Obdobná problematika je i u nastavení ventilových spodků termostatických ventilů (TRV). Zda na jejich nastavení existuje projekt, nebo byly instalovány s plným otevřením, kdy nemohou plnit svůj účel. Pokud projekt existuje, je potřeba se ptát, jaké hodnoty diferenčního tlaku pro ventilové spodky byly projektantem zvoleny, zda jednotně pro všechny v domě nebo individuálně pro jednotlivá podlaží apod.

Ve státech na západ od našich hranic je již mnoho let systém výpočtu založen na tom, že se podle výšky otopné soustavy stanoví tlaková ztráta na ventilovém spodku TRV v hydraulickém středu stoupačky (přibližně v její polovině). Stejná tlaková diference pak platí pro všechna otopná tělesa na stejném podlaží, je ale jiná pro každé jiné podlaží. Tím je zajištěno, že každé otopné těleso obdrží, podle jeho velikosti, právě 100% průtok. Bližší údaje je možné získat na: http://www.topin.cz/clanky/jak-volit-tlakovou-diferenci-pri-vypoctu-prednastaveni-termostatickych-ventilu-detail-1705

Ventilové spodky termostatických ventilů mají být nastaveny tak, aby při plném otevření termostatické hlavice každým otopným tělesem protékal právě jmenovitý průtok. Jinými slovy řečeno, malé otopné těleso – malý průtok, větší otopné těleso – větší průtok. Starší, a méně přesný výpočet, předpokládal pro výpočet přednastavení ventilového spodku TRV stejnou tlakovou ztrátu pro všechna otopná tělesa v domě, obvykle v rozmezí 5 až 10 kPa. Takový výpočet nebere v úvahu výšku otopné soustavy, a sní související vztlak.

Velké ztráty tepla se týkají také nevyváženého rozvodu teplé vody a špatné kvality a tloušťky tepelné izolace. Výpočet cirkulačních průtoků do jednotlivých stoupaček je poměrně komplikovaná záležitost, a proto se obvykle neprovádí. Také vypínání cirkulačního čerpadla v noci zvyšuje ztráty tepla a znehodnocuje hydraulickou stabilitu cirkulačního okruhu, pokud byl okruh vyvážen.

Úpravy schématu tlakově nezávislé stanice v domě je již složitější záležitost, která překračuje rámec mé odpovědi.

Odpovídal: Ing. Miloš Bajgar, Vytápění – znalecká a projektová kancelář, Praha; člen redakční rady Topenářství instalace

---

Otázka:

Bude nás tepelné čerpadlo sousedního RD rušit z hlediska hluku?

Vážená redakce,

náš soused chystá výstavbu RD na zcela malém pozemku 132 m^2. V našem stavebním řízení jsme s ním bojovali 1,5 roku, abychom mohli stavět náš RD. Dvakrát jsme kvůli němu měnili projekt a odstoupili od společné hranice na více než 3,5 m.

V prosinci 2019 si soused zažádal o umístnění RD na jeho pozemku na územním plánování a zažádal o přípojku NN firmu Eon 3x 32 A, tak je nám jasné, že tam bude mít tepelné čerpadlo. Dům má v plánech navržen 2 m od společné hranice po celé délce a má tam plnou zeď. Jde nám o to, že pokud toto TČ dá na tu zeď směrem k nám, tak je tam proluka 5,5–6 m mezi domy.

Jaká je možná hygienická norma při umístění TČ mezi RD? Obáváme se, že nás bude tímto značně omezovat a rušit.

Předem děkuji.

Odpověď:

Tepelná čerpadla vzduch-voda jsou již nějakou dobu, zejména u novo­staveb, určitým trendem. Mnoho majitelů starších rodinných domů přechází na tepelné čerpadlo zvláště v případech, kdy plánují výměnu starých elektrokotlů a nemají možnost přejít na plyn.

Legislativa v ČR pohlíží na tepelné čerpadlo jako na jakýkoliv jiný stacionární zdroj. Zásadním dokumentem z hlediska hluku je pro nás zákon č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, který byl v prosinci 2015 novelizován. Novelizace byla provedena zákonem č. 267/2015 Sb. Tento dokument nám říká, kdo se má hlukem zabývat, co má řešit, jaké jsou jeho povinnosti a také, v neposlední řadě, kdo může provádět měření hluku.

Jednotlivé hygienické limity jsou pak obsahem nařízení vlády č. 272/ 2011 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Toto nařízení vlády bylo v červenci 2016 novelizováno a jednotlivé změny byly uveřejněny ve Sbírce zákonů pod č. 217/2016 Sb. V tomto nařízení nalezneme hygienické limity pro chráněné venkovní prostory, chráněné venkovní prostory staveb a chráněné vnitřní prostory staveb. Je zde uvedeno ve kterých místech se má hluk hodnotit, jaké další parametry mají vliv na hodnotu hygienického limitu.

Jak tedy pohlíží legislativa na hluk od tepelného čerpadla.

Vezmeme-li typický případ, zástavba rodinných domů, které jsou velmi často s minimálními odstupnými vzdálenostmi. Soused bude instalovat tepelné čerpadlo ke svému rodinnému domu. Pokud jde o novostavbu, má podle výše uvedeného zákona vzniknout akustická studie, ve které bude posouzen vliv této stavby a jejích zařízení na své okolí. V zákoně č. 258/2000 Sb., o tom hovoří paragraf § 77 odstavec 4 „Žadatel o vydání územního rozhodnutí, územního souhlasu nebo společného souhlasu ke stavbě podle odstavce 3 do území zatíženého zdrojem hluku (nadlimitním hlukem) předloží příslušnému orgánu ochrany veřejného zdraví pro účely vydání stanoviska podle odstavce 1 měření hluku provedené podle § 32a a návrh opatření k ochraně před hlukem“.

Tento odstavec tak hovoří nejen o ochraně stavby před hlukem z okolí, ale také o zdrojích, které do prostředí nově vnášíme, což jsou např. zdroje TZB.

Pokud jde o starší zástavbu a výměnu starého elektrokotle za teplené čerpadlo (nejde o změnu paliva), tak se to v mnoha případech stavební úřad ani nedozví. Správný postup je, aby stavebník svůj záměr instalovat tepelné čerpadlo přednesl na stavebním úřadě, a ten ho předá k posouzení orgánům ochrany veřejného zdraví. Bude po něm sice vyžadováno měření prokazující dodržení hygienických limitů, ale vyhne se tím budoucím problémům při stížnostech sousedů.

Uvedené dokumenty jsou veřejně přístupné, a je tak možné se s nimi seznámit.

Jak bylo výše uvedeno, nařízení vlády č. 272/2011 Sb. definuje jednotlivé hygienické limity v určitých místech, tedy např. v chráněném venkovním prostoru stavby. Chráněný venkovní prostor stavby je definován vzdáleností do 2 m od fasády domu, viz obr. 1.

V této vzdálenosti má být splněn hygienický limit daný ekvivalentní hladinou akustického tlaku A za 8 na sebe navazujících nejhlučnějších hodin L_Aeq,8h = 50 dB v denní době, v noční době je limitní hodnota stanovena pro nejhlučnější hodinu L_Aeq,1h = 40 dB.

Tepelná čerpadla jsou typickými zdroji tzv. tónových složek, tedy specifických signálů, které člověk v hluku stroje vnímá citlivěji. Ve většině případů jsou tyto signály dány otáčkovou frekvencí stroje a je možné jejich snížení technickými metodami řešit.

Hluk tepelných čerpadel tak nestačí sledovat jen jako jednočíselnou hodnotu, ale je třeba měřit také spektrum hluku stroje. Spektrum je závislost sledované veličiny na frekvenci. Sledovanou veličinou je v našem případě ekvivalentní hladina akustického tlaku L_eq,T. Takový záznam prezentuje obr. 2. Jde o tzv. třetinooktávovou analýzu.

Co tedy znamená, že ve spektru stroje je identifikována tónová složka? Znamená to, že hygienický limit daný nařízením vlády č. 272/2011 Sb. se zpřísní o 5 dB, a to do doby dokud nebude tónová složka ze spektra hluku stoje eliminována. V našem případě by výše uvedené limitní hodnoty byly L_Aeq,8h = 45 dB, L_Aeq,1h= 35 dB. Což nutí provozovatele zdroje udělat účinná opatření.

Mohlo by se zdát, že změna hluku o 5 dB není žádné významné číslo, ale pravý opak je skutečností.

Akustické veličiny jsou v logaritmickém měřítku. Při součtu např. dvou signálů platí tzv. logaritmický součet

Tento zdánlivě složitý vztah nám říká, že sčítáme-li dva stejné zdroje, je jejich součet o 3 dB větší. Tedy např. 50 dB + 50 dB = 53 dB nebo 50 dB + 56 dB = 57 dB. Což znamená, že zvuk se nechová tak, jak by se na první pohled zdálo, ale zvýšení (snížení) o 3 dB znamená nárůst, nebo pokles hlučnosti o 100 %.

Vrátíme-li se zpět, hlučnost strojů se posuzuje v určitých místech, které jsou dány legislativou, a ve své podstatě je jedno, jak je zdroj daleko. Musí být zkrátka dodržen hygienický limit daný nařízením vlády. Otázkou stavebního úřadu je pak odstupná vzdálenost daná stavebním zákonem.

Je skutečností, že vzdálenost mezi zdrojem a kontrolním místem hraje při šíření zvuku významnou roli. Čím blíže je zdroj tím více energie se do kontrolního místa dostane. K tomu účelu jsou pak stavěny různé zástěny a kryty, které mají šíření zvuku zamezit. Ne vždy je však laický způsob stavby účinný. O kvalitě bariery rozhoduje její neprůzvučnost, tzn. jak je schopná bránit průchodu zvukové energie. Velká část zvuku projde za stěnu tak, že barieru překoná, viz obr. 3.

Podobně je to se zákryty, vždy platí, že o kvalitě zákrytu rozhodují jeho nejslabší prvky, jako jsou otvory, mezery mezi panely, netěsnosti atd. Představa mnoha laiků je taková, že účinný kryt je plechová „boudička“, nebo jen stříška z vlnitého plechu, na kterou zevnitř nalepí molitan o tloušťce 2 cm, v duchu hesla „co oko nevidí, ucho neslyší“. A to je omyl! Pohlcování zvuku závisí na vlnové délce signálu, což souvisí i s tloušťkou materiálu pro pohlcení.

Z řady zkušeností je možné doporučit, vždy se snažit s protistranou domluvit a najít optimální řešení. Výhružky hygienickou stanicí většinou nepomáhají a prokazování překračování hygienických limitů je sice možné, ale časově, finančně a pro postižené psychicky náročné. Jestliže je jednání s majitelem hlučného zdroje bezúspěšné, mohou se lidé obrátit na stavební úřad, který by měl přezkoumat, zda je zdroj umístěn v souladu s platnou legislativou a jsou dodrženy zákonné podmínky. Poslední možností je občanskoprávní spor, kde je třeba počítat s tím, že dosažení nápravy bude časově náročné.

Co se týká měření hluku, zákon č. 258/2000 Sb., jasně definuje, kdo může provádět akustická měření. Měření hluku dle § 32a musí být provedené právnickou či fyzickou osobou, která je držitelem osvědčení o akreditaci nebo držitelem autorizace podle podmínek stanovených Ministerstvem zdravotnictví. Měření mohou provádět např. hygienické stanice, ale i samostatné subjekty splňující výše uvedené podmínky, ale není to osoba, která je držitelem autorizace ČKAIT.

Takové měření vždy znamená určité náklady. Měření hluku od tepelného čerpadla u rodinného domu se pohybuje přibližně okolo 7 až 10 tisíc korun. Toto měření však nemusí prokázat překročení hygienických limitů, i když stěžovatel pociťuje obtěžování hlukem např. od sousedova tepelného čerpadla.

Pokud je někdo v situaci, kterou jsme zde popisovali, je zcela na místě seznámit se se základními pojmy v akustice tak, abyste byli, jak pro úřady, tak pracovníky v akustice partnery.

Minimem je rozlišovat mezi pojmy hladina akustického výkonu značená obvykle L_W [dB], což je vlastnost zdroje, tedy to co zdroj bude vyzařovat do svého okolí. Hladina akustického tlaku L_p [dB], což je informace o hlukové situaci v určitém místě prostoru a závisí na vzdálenosti od zdroje. A pokud se u některé z veličin objeví index “A” jde o váhový filtr, který zohledňuje, jak lidské ucho vnímá zvukový signál.

Pro další informace je možné doporučit články autora na obecná témata v akustice, ale i téma hluku tepelných čerpadel.

Literatura

[1] Zákon č. 258/2000 Sb. ze dne 14. července 2000 o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů. In Sbírka zákonů České republiky. 11. 8. 2000, částka 74, s. 3622. Dostupné z <http://aplikace. mvcr.cz/sbirka-zakonu/View.aspx? typec&id>.
[2] Zákon č. 267/2015 Sb. ze dne 16. září 2015, kterým se mění zákon č. 258/ 2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů, a další související zákony. In Sbírka zákonů České republiky. 14. 10. 2015, částka 108, s. 3260. Dostupné z <http://aplikace.mvcr.cz/sbirka-
zakonu/ViewFile.aspx?type=z&id= 35227>.
[3] Nařízení vlády č. 272/2011 Sb. ze dne 24. srpna 2011 o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. In Sbírka zákonů České republiky. 23. 9. 2011, částka 97, s. 3338. Dostupné z <http://aplikace.mvcr.cz/ sbirka-zakonu/ViewFile.aspx?type= z&id=22560>.
[4] Nařízení vlády č. 217/2016 Sb. ze dne 15. června 2016, kterým se mění nařízení vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. In Sbírka zákonů České republiky. 15. 7. 2016, částka 84, s. 3290. Dostupné z <http://aplikace. mvcr.cz/sbirka-zakonu/ViewFile.aspx? type=z&id=56945>.
[5] Metodický návod MZČR pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí, Č. j.: HEM-300-11.12.01-34065. Dostupné z <http://greif.eu/ download/hem-300-11-12-01-34065.pdf>.
[6] Metodický návod pro hodnocení hluk v chráněném venkovním prostoru staveb, Č. j.: 62545/2010-OVZ-32.3-1.11.2010. Dostupné z < http://hluk. nrl.cz/Content/files/Metodicke-navody/MNRefl-def.pdf>.
[7] Interní předpis MZČR – Postup orgánů ochrany veřejného zdraví a stavebních úřadů při dodržování ustanovení § 77 zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů, Č. j.: MZDR 32493/2016-1/OVZ. Dostupné z <http://www.kr-kralovehradecky.cz/ assets/rozvoj-kraje/stavebni-rad/pril-4_ Metodika-MM-a-MZ---Hluk.pdf>.
[8] Interní předpis MZČR – Dodatek č. 1 k „Postupu orgánů ochrany veřejného zdraví a stavebních úřadů při dodržování ustanovení § 77 zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů“, Č. j.: MZDR 32493/2016-4/OVZ. Dostupné z <http://hluk.nrl.cz/ Content/files/Metodicke-navody/dodatek-c-1-k-metodice-k-77-1048230.pdf>.

Odpovídal: Ing. Miroslav Kučera, Ph.D., Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní, ČVUT v Praze