tisk ]ODVODY SPALIN A VĚTRACÍ SYSTÉMY BUDOV
To, že se v současných novostavbách, ale i při rekonstrukcích stále častěji uplatňují těsné obvodové konstrukce v kombinaci s těsnými výplněmi, má i druhý důsledek. Při takovém řešení už nemohou být v budově spolehlivě provozovány spotřebiče paliv závislé na vzduchu v místnosti, protože spalovací vzduch už nemůže v dostatečném množství proudit infiltrací obvodovým pláštěm budovy. Druhým důsledkem je tedy nedostatek vzduchu pro spalování.
Tradice řešení větrání a výměny vzduchu v našich stavbách pro bydlení je velmi malá. Problém výměny vzduchu bývá částečně řešen (a spíše nespolehlivě) u vícebytových domů, ale v objektech pro individuální bydlení je stále vnímán jako cosi výjimečného. Obyvatelé novostaveb jsou potom často zaskočeni skutečností, že lokální spotřebiče fungují nespolehlivě, na oknech se sráží vlhkost, při úklidu v koutech za nábytkem objevují plísně, vnímají pocit únavy v důsledku vysoké koncentrace CO2…
Pokud zhodnotíme přirozenou infiltraci v novostavbách, ale také v některých rekonstrukcích, například po výměně oken, jako nedostatečnou, je logické, že budeme hledat řešení, které potřebné množství vzduchu do interiéru přivede. Cílem musí být ovšem co nejmenší potřeba energie při zajištění optimální kvality vnitřního prostředí.
Chceme-li řešit problém těsných objektů z pohledu vytápění a větrání komplexně, je nutné volit systémy, které budou vzájemně spolupracovat nebo se podporovat. Jedním ze základních předpokladů je použití vhodných systémů pro odvod spalin, tedy v první řadě takových, které vynikají mimořádnou těsností, odstraňují tepelné mosty a současně zabezpečují přívod spalovacího vzduchu přímo do spotřebiče. Vzduch pro spalování není tedy nutno přivádět do místnosti a tak ji v zimním období ochlazovat. Logicky navazujícím krokem je použití optimálního větracího systému, který spojuje energetická a hygienická hlediska: zabezpečit právě takovou výměnu vzduchu, která zaručí jeho kvalitu při minimálním nároku na energii.
Nucené nebo řízené větrání bývá spojeno obecně s představou složitého komplexu zařízení, potrubních a elektrických rozvodů, ventilátorů, filtrů, klapek, servomechanizmů, řídících jednotek. Zajímavou alternativou pro určité typy objektu může být použití poměrně jednoduchých hybridních větracích systémů.
Komínové systémy
Cílem kvalitního projektu budovy, určené pro pobyt lidí, by mělo být mimo jiné komfortní zajištění jedné ze základních potřeb člověka – tepla. Výchozím předpokladem je jistě volba optimální koncepce vytápění pro daný objekt. Důležitou roli při vytápění zajišťoval a stále zajišťuje komín.
Konstrukce komínu jako takového prošla dlouhým historickým vývojem od primitivních, hlínou vymazaných dřevěných tubusů, přes komíny zděné z kamene nebo cihel k současným vícevrstvým univerzálním nebo i speciálním komínům. Dynamický rozvoj takových konstrukcí zaznamenáváme zvláště v posledních letech jako důsledek technického vývoje spotřebičů paliv.
Moderní komín se stává nejen stavební konstrukcí, ale představuje současně i důležité technické zařízení stavby – je základní součástí spalinové cesty, která musí za všech provozních podmínek zajistit bezpečný a hygienický odvod spalin do volného ovzduší, hospodárný provoz spotřebičů paliv, požární bezpečnost a samozřejmě také spolehlivou ochranu osob a majetku. Musí být navržen tak, aby umožňoval kontrolu a čištění a případně i jímání a odvod kondenzátu. Dokonale navržená a provedená spalinová cesta je důležitým předpokladem pro plné využití účinnosti připojeného spotřebiče.
Systémové komíny a individuální komíny
Proces navrhování a provádění výrazně zjednodušují tzv. systémové komíny, tedy komíny, vytvořené s použitím kompatibilních prvků zajištěných jedním výrobcem, který pak za ně přejímá odpovědnost. Systémové komíny jsou certifikovanými výrobky s přesně stanoveným zatříděním dle ČSN EN 1443. Systémový komín má vyřešeny konstrukční i funkční detaily a také proces montáže. Není tedy nutné při projektování tyto náležitosti řešit s takovou podrobností jako u komínů individuálních, a rovněž stavba, pokud probíhá v souladu s montážními pokyny výrobce, je rychlá a bezproblémová. Stejně tak připojení spotřebiče, revize a uvedení do provozu je u správně navrženého a postaveného systémového komína rutinní záležitostí.
Individuální komín je oproti systémovému smontován na stavbě s použitím dílů, které mohou pocházet od více různých výrobců. Odpovědnost za individuální komín přebírá dodavatel stavby nebo montáže. I v případě individuálního komína platí ustanovení ČSN EN 1443, která i v tomto případě ukládá provést jednoznačné zatřídění komína z hlediska jeho výsledných parametrů (způsob prokázání splnění funkčních požadavků zde řeší Příloha A ČSN EN 1443).
V souvislosti s individuálními komíny se čas od času setkávám s otázkou, zda existuje nějaká autorita, která zatřídění takové konstrukce provádí. Taková organizace ani orgán neexistuje, protože prokazování parametrů na základě zkoušek autorizovanou zkušebnou je v případě individuálních komínů asi v praxi nereálné. Výsledné zatřídění je tedy otázkou zodpovědnosti autora individuálního komínu a jeho ochoty nést určitá rizika.
Hlavním důvodem třídění a označování je vytvořit podmínky pro bezpečné a provozně funkční připojení spotřebičů paliv na spalinovou cestu. Topenář může připojit spotřebič paliv pouze tam, kde spalinová cesta odpovídá svým provedením technickým parametrům připojovaného spotřebiče. Revizní technik při revizi spalinové cesty potom posoudí, zda spalinová cesta svou konstrukcí, rozměry a provedením tomuto spotřebiči odpovídá, a zda zajistí bezpečný odvod spalin od spotřebiče do volného ovzduší za všech provozních podmínek. Pro jednoznačnou identifikaci vlastností spalinové cesty slouží právě její zatřídění a značení. Třídění se provádí podle řady kriterií, podle provozních požadavků a materiálových vlastností.
Příklad zatřídění a označení komínu podle EN 1443 je uvedeno v následujícím schématu:
|
|
|
|
Každá ukončená spalinová cesta musí být navíc trvale označena identifikačním štítkem. Tuto povinnost s odvoláním na EN 1443 ukládá i ČSN 734201:2008 a týká se jak systémových, tak individuálních komínů. Identifikační štítek se umístí na přístupném místě spalinové cesty. Bez řádně vyplněného a umístěného štítku nemůže být vystavena revizní zpráva spalinové cesty.
Vzducho-spalinové systémy
Konstrukce plynových a olejových spotřebičů nezávislých na vzduchu v místnosti je známá již dlouho. Relativně novou myšlenkou je aplikace podobného řešení i v oblasti lokálních spotřebičů na pevná paliva, jako jsou např. krbová kamna a vložky. Tento trend sleduje v současné době řada výrobců spotřebičů a také někteří výrobci komínových systémů. Je totiž logické, že konstrukce komína, která je prioritně určena pro odvod spalin, zároveň zabezpečí přívod spalovacího vzduchu pro spotřebič a to jak v případě spotřebičů na plynná, tak i na pevná paliva.
Hybridní větrání
Proces řízeného větrání je často vnímán jako součást otopné soustavy, může však existovat i samostatně a v mnoha případech se právě takové řešení stává efektivním. Z energetického hlediska vychází jako logicky základní opatření minimalizovat množství větracího vzduchu při zachování hygienických doporučení na jeho kvalitu. V důsledku trendu snižování potřeby energie na vytápění se stává najednou spotřeba energie na větrání viditelnou položkou v energetické bilanci objektu. Zde se u systémů řízeného větrání podílí vedle energie tepelné také energie elektrická a to v přímé závislosti na navrženém systému a způsobu jeho provozu. Cílem kvalitního návrhu by tedy měla být co nejmenší potřeba energie při zajištění optimální nebo přijatelné kvality vnitřního prostředí.
Pojmem hybridní větrání jsou označovány systémy, které současně nebo odděleně využívají funkce přirozeného a nuceného větrání. Snahou těchto systémů je, vhodnou kombinací obou způsobů využít jejich vlastností a předností k dosažení co nejlepšího výsledku. Hybridní větrání může mít několik podob; mohou být uvažovány i dva naprosto oddělené soustavy, které mohou pracovat současně nebo odděleně, vývojově dále jsou potom systémy, které se vhodným způsobem vzájemně doplňují. Systémy mohou pracovat s konstantním přívodem vzduchu nebo mohou být řízeny. V případě systémů s konstantním přívodem vzduchu mohou nastat dvě extrémní situace: v určitém období může docházet k hromadění škodlivin nebo nárůstu relativní vlhkosti v interiéru, naopak v případě nepřítomnosti osob může být objekt zbytečně a tím neekonomicky větrán. V současné době proto vznikají i systémy, které již automaticky a efektivně regulují množství vzduchu na základě objektivně stanovené potřeby v místě a čase.
Při posuzování vhodnosti použití hybridního větrání pro konkrétní případ je třeba zvážit kritéria funkční (parametry, schopnost regulace, životnost, zajištění údržby) i ekonomické (investiční a provozní náklady, náklady na údržbu).
Řízení pomocí relativní vlhkosti
Princip činnosti lze jednoduše vysvětlit na následujícím modelu bytu. Pro danou situaci je navržen systém bytového větrání řízený vlhkostními parametry, který je projektován jako součást hrubé stavby a v jejím rámci také jednoduše a rychle proveden. Cílem návrhu je, aby všechny místnosti byly po celý čas v závislosti na objektivních potřebách komfortně větrány. Požadavkem je, aby systém pracoval zcela automaticky.
Koncepce návrhu může být velmi jednoduchá a přesto, nebo právě proto, vysoce efektivní, a to jak z hlediska dosažených parametrů, tak i z pohledů realizačních a provozních nákladů. Základním předpokladem správně fungujícího systému je rozdělení objemového průtoku do jednotlivých místností. Rozlišujeme 3 zóny v bytě:
Zóna přiváděného vzduchu ((bydlení, jídlo, spánek, děti, hosté, práce..)
Spojovací zóna (předsíň, chodba…)
Zóna odváděného vzduchu (kuchyň, koupelna,WC, komora…)
Čerstvý vzduch je přiváděn do objektu přívodními elementy, které jsou umístěny v obvodových stěnách obytných místností v počtu, který závisí na ploše (objemu) dané místnosti. Nejlepšího výsledku se dosáhne, když element přívodu vzduchu je umístěn v horní části stěny. Optimálního provětrání místnosti se dosáhne, pokud zároveň cesta mezi elementem a dveřmi je co nejdelší. Průtok vzduchu přívodními elementy je řízen na základě vlhkosti, například v rozmezí 5 – 40 m3/h při podtlaku 10 Pa. Z této zóny proudí vzduch volně místnostmi spojovací zóny, která je tak také provětrávána. Elementy pro odvod vzduchu se osadí v místnostech zóny odváděného vzduchu. Pro odvod vzduchu se zde vytvoří svislá šachta.
Prvky pro odvod vzduchu se v ideálním případě osadí přímo na tuto šachtu, pokud to dispozice objektu vyžaduje, doplní se šachta krátkými vodorovnými rozvody tak, aby mohly být odvětrány i ty místnosti, které s šachtou přímo nesousedí. Vodorovné rozvody je možno provést jednoduše například plochými kanály v podlaze vyššího podlaží. Ekonomická vzdálenost vodorovných rozvodů je do cca max.
Na svislou šachtu navazuje vzduchová jednotka s ventilátorem. V půdním prostoru nebo ve sklepě instalovaná vzduchová jednotka zajišťuje konstantní podtlak pomocí řízeného ventilátoru, je opatřena akustickou izolací proti šíření vlastního hluku i hluku proudícího vzduchu. Protože je průtok vzduchu řízen elementy odváděného vzduchu, musí ventilátor zajistit trvale konstantní podtlak ve větracím systému. Konstantní podtlak ventilátoru se jednorázově nastaví v závislosti na počtu vzduchových elementů, délce šachty, počtu a délce vodorovných rozvodů a v kombinaci s vlhkostně řízenými elementy pro přívod a odvod vzduchu tak systém pracuje zcela automaticky. V jednoduché podobě lze takový systém aplikovat pro rodinný dům do cca
Pro efektivní návrh je důležité v první řadě vyřešit umístění svislé šachty pro odvod vzduchu. Umístění svislé šachty volíme v zóně odváděného vzduchu, v návaznosti na místnosti s vlhkým provozem. Takové umístění minimalizuje potřebu vodorovných rozvodů v podlažích.
Dále je nutno definovat v obvodovém plášti otvory pro přívod vzduchu. Jejich velikost, počet a délka jsou důležitou částí projektu. Elementy se osazují ve všech místnostech zóny přívodu vzduchu. Vnější vzduch proudí jako čerstvý vzduch přímo do místností. Těsné obvodové pláště umožňují tak koncentrovat přívod čerstvého vzduchu do oblasti bydlení a spánku.
Místnosti v zóně odváděného vzduchu, které nemohou být přímo připojeny na svislou šachtu, se připojují vodorovnými rozvody. Při projektování je třeba pamatovat na to, aby vodorovná vedení byla co nejkratší. Délka jednotlivých větví nesmí být delší než
Funkce větracího systému v závislosti na provozu v rodinném domě je znázorněna schématicky na obrázcích, které popisují dva zásadně odlišné provozní stavy.
První schéma vyjadřuje stav ve dne, kdy je plně využívána část rodinného domu k běžnému dennímu provozu. Regulační prvky přívodu vzduchu v obývacím pokoji společně s prvky pro odvod vzduchu v kuchyni reagují na stoupající relativní vlhkost a zajišťují automaticky intenzivnější provětrání těchto prostor.
Na druhém obrázku je znázorněna typická situace v noci. Zvýšená produkce vlhkosti je v tomto případě v oblasti ložnice a dětských pokojů. Elementy přívodu vzduchu se otvírají a tyto místnosti jsou proto automaticky provětrávány intenzivněji, zatímco výměna vzduchu v denní části objektu je na minimální úrovni.
Hybridní větrání není univerzální technologií, praxe však ukazuje, že může v určitých druzích objektů zajistit vysoce efektivním způsobem hygienické požadavky na výměnu vzduchu. Dobrých výsledků je možno přitom dosáhnout při nízkých pořizovacích i provozních nákladech. Systém lze koncipovat s minimální potřebou vzduchotechnických rozvodů a zařízení. To zjednodušuje výrazně jeho realizaci a minimalizuje náklady na provoz a údržbu. V každém případě však vyžaduje zpracování kvalitního návrhu, který je hlavním předpokladem optimální funkce.
Ing. Jiří Vrba
Schiedel, a.s.
Horoušanská 286
250 81 Nehvizdy
Tel: 326 999 011
Email: jiri.vrba@schiedel.at