Základy řízeného větrání bytů a rodinných domů

Větrání ve své základní podstatě zajišťuje výměnu vzduchu ve vnitřních prostorách budov a pro lidi má kvalita vnitřního prostředí zásadní vliv na jejich zdraví.

Kvalita vnitřního vzduchu významně ovlivňuje výskyt alergií, nemocí dýchacích cest, ale i další parametry vnitřního prostoru. Pokud není v budovách nadměrná vlhkost a je zajištěn dostatečný přívod čerstvého vzduchu, riziko onemocnění se zásadně snižuje.

V závislosti na požadovaných úsporách energií a snižování produkce CO_2, dosahuje vzduchotěsnost nových i zateplovaných staveb takových parametrů, že přirozené větrání infiltrací netěsnostmi oken, dveří, ale i skrz zdi, je neúčinné. Zatěsněním vnějšího pláště, často v souvislosti s jeho zateplením, vzniká problém nedostatečného větrání, zvýšeného výskytu vnitřní vlhkosti, doprovázený růstem plísní a koncentrace CO₂ a celé řady škodlivých toxických látek. Plísně viditelně poškozují stavební konstrukci a vdechování jejich spor je nebezpečné pro lidský organizmus. Dlouhodobě prováděné výzkumy prokázaly přímou souvislost mezi zdravotními problémy lidí a nedostatečným větráním.

Dostatečné větrání, s výjimkou nijak neupravených starších budov, nelze zajistit přirozenou cestou, neboť infiltrace těsných oken se blíží k nule. Řešením je tzv. řízené větrání, které odvede znehodnocený vzduch podle intenzity jeho produkce a koncentrace škodlivin, a zajistí přívod dostatečného množství čerstvého vzduchu. Bez nuceného řízeného větrání se neobejdou nízkoenergetické a pasivní stavby, neboť jedině řízené větrání dokáže minimalizovat spotřebu tepla nutnou na dohřev čerstvého přiváděného vzduchu.

Za řízené větrání nelze považovat otevírání oken, jelikož tento druh větrání je závislý na venkovních klimatických podmínkách. Okna jsou převážně otevírána, je-li cítit zápach, tedy pouze v případě silného subjektivního pocitu vydýchaného vzduchu. Na tyto vjemy (zápach, teplo) se člověk dokáže velice rychle adaptovat a stává se vůči nim netečným. Někdy je i nevědomky překryje například osvěžovači vzduchu. Největším problémem, v tomto případě, není subjektivní pocit člověka, ale zdravotní důsledky způsobené škodlivými látkami (CO₂, VOC – volné organické sloučeniny, formaldehyd apod.), které nejsou vnímány čichem.

Přítomnost škodlivých látek v interiéru většinou poznáme až po vzniku zdravotních obtíží (únava, pálení očí, nesoustředěnost, nekvalitní spánek). Látky způsobující alergie (pyly, VOC atd.) se projevují v krátké době a jsou tedy lehce rozeznatelné, na rozdíl od většiny škodlivin, kdy se zdravotní obtíže projeví až po velmi dlouhé době expozice, a to i za 10 až 15 let. Jedná se o dlouhodobé působení toxických a karcinogenních látek, jejichž zdroje se nachází uvnitř interiéru. Pochází ze stavebních konstrukcí, z předmětů běžného vybavení bytů a přípravků používaných v domácnosti.

Zdraví i život přímo ohrožuje oxid uhelnatý (CO), který vzniká při nedokonalém spalování (vytápění, příprava teplé vody, vaření na plynovém sporáku). Mezi hlavní karcinogeny patří cigaretový kouř a formaldehyd (vybavení bytu, nábytek, stavební konstrukce, barvy, mycí prostředky, tmely, lepidla).

Cílem větrání je, mimo přívodu vzduchu pro dýchání, i snížení koncentrací škodlivých látek pod jejich dovolené expoziční limity. Chceme-li snížit energetickou náročnost větrání, musíme použít řízené větrání se zpětným získáváním tepla z odpadního vzduchu, abychom se spotřebovaným vzduchem odváděli do vnějšího prostoru co nejméně tepla.

Systémy nuceného větrání se navrhují pro minimální nutné zabezpečení přívodu kyslíku (minimální intenzitu výměny vzduchu v prostoru – tzv. trvalé větrání) a pro intenzivnější odvod při nebezpečných koncentracích škodlivin (nárazové, časově omezené větrání). Normové hodnoty jsou zaměřeny na minimální požadavky větrání pro odvod škodlivin (odéry, vlhkost) a přívod kyslíku venkovním vzduchem (minimálně 25 m³·h^–1·osoba^–1. V České republice odkazují stavební legislativní předpisy (vyhl. č. 20/2012 Sb.) na normové hodnoty. Ty lze převzít z dosud platných norem ČSN 74 7110 – bytová jádra a ČSN 73 0540 – 2 – tepelná ochrana budov. Podrobné požadavky na větrání bytů a bytových domů, včetně doporučených systémů větrání a koncepce větrání bytů, jsou nejpodrobněji a komplexně řešeny v normě ČSN EN 15665 – větrání budov s hodnotami uvedenými v národním dodatku této normy – změny Z1 (tab. 1).

Normativně je doporučeno, aby v době pobytu osob byl zajištěn přívod čerstvého vzduchu v množství 25 m³·h^–1·osoba^–1, nebo minimální výměna vzduchu v místnosti či objektu o intenzitě 0,3 až 0,5 h^–1.

Základním ukazatelem kvality vnitřního prostředí je oxid uhličitý CO₂, jehož koncentrace ve vnitřním vzduchu nesmí překročit hodnotu 1500 ppm. Současný požadavek je značně změkčený oproti předchozímu, který byl 1000 ppm.

Pokud nejsou obytné budovy dlouhodobě využívány, je možné snížit intenzitu větrání až na 0,1 h^–1. Norma upozorňuje na skutečnost, že větrání infiltrací spárami oken nelze pro budovy s těsnými okny použít stejně tak, jako není možné použít k větrání rotační větrací hlavice pro jejich mizivou účinnost. Norma také řeší větrání prostorů s plynovými spotřebiči typu A a B.

Jak zajistit kvalitu vnitřního vzduchu bez nadměrné spotřeby energie?

Řešením je použití řízeného nuceného větrání, u kterého jsou jako hnací síly pro pohyb vzduchu použity ventilátory. Případně řízené větrání s rekuperací, které je doplněno výměníkem pro zpětné získávání tepla z odváděného vzduchu. Kompaktní větrací jednotka zajišťuje nejen neustálý přívod čerstvého vzduchu, odvod kontaminovaného vzduchu, ale i úsporu energie při vytápění. Nasávaný venkovní vzduch je rekuperačním výměníkem předehříván, a to pouze za cenu provozu ventilátorů, nikoliv za cenu tepelné energie. Vzduch znečištěný CO₂, chemickými výpary, vlhkostí a pachy je odsáván z kuchyně, koupelen a toalet přes rekuperační výměník, kde odevzdá teplo a je odveden do venkovního prostředí. Čerstvý venkovní filtrovaný vzduch získává teplo v rekuperačním výměníku s vysokou účinností a je řízeně přiváděn do obytných prostorů (obr. 1).

Produkty společnosti ELEKTRODESIGN ventilátory

Větrací systémy a zařízení společnosti ELEKTRODESIGN ventilátory, disponující  výkony od 25 m³·h^–1 do 4000 m³·h^–1, jsou vhodné pro centrální nebo decentrální větrání bytů, rodinných domů, bytových domů a provozních prostorů viz obr. 2 a 3.

K dispozici jsou zařízení a jednotky s vysoce účinnými deskovými protiproudými rekuperátory, samostatné rekuperační výměníky, rotační regenerační výměníky. Je možný elektrický nebo teplovodní dohřev, různé montážní polohy, rozmanité distribuční prvky.

Zařízení a jednotky mohou být vybaveny energeticky úspornými EC motory, automatickým by-passem, při 100% automatické funkci komfortním dálkovým ovládáním sLCD displejem a možností regulace činnosti prostřednictvím senzorů CO₂ a senzorů vlhkosti.

Návrh systému řízeného větrání

Pro výběr jednotky, a pro návrh potrubní trasy, je nejdůležitější určit množství přiváděného a odváděného vzduchu. Systém větrání je vždy navrhován pro tzv. „nárazové větrání“, tj. vysoké otáčky ventilátorů. To určíme z přiložených tabulek (tab. 2 a 3).

Jednotka nejčastěji pracuje v rovnotlakém režimu, kdy přiváděné a odváděné množství je stejné. Podle požadovaného průtoku nárazového větrání vybereme jednotku a navrhneme potrubní trasu podle zásad návrhu stavebnicového systému ED Flex^® (obr. 4 a 5). Dále určíme množství pro „trvalé větrání“ (nízké otáčky ventilátorů) a uzpůsobíme nastavení pro rekuperační jednotku v režimu trvalého větrání, pokud není nárazový režim v danou chvíli skutečně požadován.

Pro udržení hygienicky doporučených hodnot relativní vlhkosti je pro trvalé větrání doporučena intenzita větrání 0,3 h^–1.

Obr. 5 • Flexibilní potrubí ED Flex® 75/63 PRO (role = 50 bm), vnější Æ 75 mm, vnitřní Æ 63 mm

Systém flexibilního potrubí ED Flex®

Trubka je vyrobena z hygienicky nezávadného poly­etylenu PE-HD, dvouvrstvá, zvenku vroubkovaná (poloměr ohybu cca 0,2 m), vnitřní povrch je hladký s antistatickou a antibakteriální úpravou, s nízkými tlakovými ztrátami a vysokým útlumem hluku. Dochází k minimálnímu ukládání nečistot na vnitřním povrchu, které vyžaduje jen jednoduché čištění (splňuje požadavky nejnovějších evropských směrnic pro čištění potrubí).

• Nejjednodušší návrh a rychlá montáž paprskovité „hvězdicové“ flexibilní struktury nekonečného pokládání potrubí přímo z role – úspora cca 2/3 času potřebného na klasickou montáž z tuhého potrubí.
• 50 % méně komponentů potřebných na montáž v porovnání s jinými potrubními systémy.
• Žádné materiálové ztráty, zbylé kusy možno využít vložením spojky.
• Maximální tuhost kruhového tvaru potrubí (bezproblémové uložení v betonu, max. odolnost proti mechanickému poškození).
• Rychlé uvedení do provozu z důvodu minimálních nároků na zaregulování.
• Rovnoměrná distribuce vzduchu.
• Hygienicky optimální řešení z důvodu jednoduchého čištění.
• Možnost instalace i v zimním období.

Pro přívod a odvod vzduchu se na hlavní potrubí napojí rozdělovací box EDF-M nebo EDF-U. Z něj se vede potrubí do místností paprskovitě „hvězdicovou“ strukturou bez použití dalších tvarovek či potrubních prvků. Do větších místností nebo při teplovzdušném vytápění, se vedou paralelní trasy, pokud je požadován větší průtok vzduchu. Pro napojení přívodních a odvodních distribučních prvků jsou k dispozici stropní a podlahové boxy, stěnové a stropní přechody. Spoje hrdel, tvarovek a spojek jsou řešeny nasunutím s těsnicími kroužky.

Nežádoucí přeslechy v objektu

Systém ED Flex^® zabraňuje nežádoucím přeslechům mezi místnostmi již svou konstrukcí. Každé místo přívodu nebo odvodu vzduchu má svou jedinečnou trasu potrubí bez přerušení a odboček až k rozdělovacímu boxu (obr. 6). Vnitřní prostor rozdělovače je opatřen tepelnou a hlukovou izolací. Vzhledem k velkému akustickému vložnému útlumu prvků a tras potrubí je potlačení nežádoucích přeslechů mezi jednotlivými místnostmi velmi vysoké.

Provozní hluk, průvan, spotřeba

Při správné instalaci a provozu systém negeneruje obtěžující hluk. K nízké úrovni hluku přispívá i nízká rychlost proudění vzduchu v potrubích i distribučních elementech, a proto nelze zaznamenat žádný nežádoucí průvan.

Jednotky jsou určeny pro trvalý provoz 24 hodin denně. V základním pracovním režimu větrání je hodinová spotřeba elektrické energie v rozmezí cca 15 Wh až 30 Wh. Za jeden den tedy 0,360 kWh až 0,720 kWh a v závislosti na odběrové sazbě za elektrickou energii asi 1 až 2 Kč za den. V tomto režimu se množství větraného vzduchu pohybuje okolo 100 m^3·h^–1 pro celý objekt.

Digestoře versus rekuperace

V objektech s rekuperací je doporučeno použít cirkulační digestoře. Hlavním důvodem je, že odsávací digestoře s výkonem cca 400 m³·h^–1 a výše, nelze uspokojivě zaintegrovat do systému rekuperace, neboť jejich provoz zásadně změní parametry větracího systému a prakticky jej vyřadí z funkce. Cirkulační digestoře ­neodvádí žádný vzduch, ale odstraňují veškeré tuky a pachy z vaření, které se zachytávají na tukovém a pachovém filtru. Filtry se po plném zanesení vyměňují za nové. Tepelná energie z vaření zůstává v objektu, přičemž odpadní produkty vaření jsou spolehlivě eliminovány.

Variantou jsou digestoře s možností přepnutí z režimu odtahu do režimu cirkulace. V režimu cirkulace je možné provozovat digestoř spolu s rekuperačním systémem. V režimu odtahu, především v letních měsících, kdy není nutný dohřev přiváděného vzduchu, lze odvádět odpadní vzduch digestoří mimo objekt, aniž by se zvyšovala energetická náročnost.

Přesnost zaregulování

Přesné dodržení doporučených průtoků jednotlivými distribučními elementy není nezbytné. Na rekuperační jednotce EHR Ekonovent^® je možné nastavit přímo požadovanou intenzitu výměny vzduchu v objektu. V případě potřeby je možné použít zvýšené nárazové větrání, o jehož intenzitě opět informuje displej dálkového ovládání.

Pro zvýšení komfortu nebo při zvýšených zdravotních požadavcích je možné jednotku doplnit například o čidla kvality vzduchu v ložnicích a dětských pokojích, případně i obývacích pokojích. Čidla kvality reagují na kvalitu interního mikroklimatu a vývoj škodlivého CO₂.

V běžných aplikacích zcela postačuje manuální regulace otáček spolu s ovladačem nárazového větrání, který se použije pro zajištění krátkodobě větší intenzity větrání při vaření, v koupelnách a WC.