V Ě T R Á N Í VZDUCHOTECHNIKA Zuzana Mathauserová Státní zdravotní ústav Praha UŽITEČNÉ SEMINÁŘE 7.4.2015
Všechny vnitřní prostory musí být větratelné a větrané
Co se dá ovlivnit větráním? Chemické látky v ovzduší, odéry Tepelně vlhkostní pohoda Prašnost Mikrobiální kontaminace Hluk, vibrace Elmag a el pole Osvětlení Ionizace vzduchu
Co větrání ovlivňuje počet osob technologie další zdroje škodlivin (vnitřní i vnější) konstrukce a umístění budovy vítr, rozdíly hustot vzduchu
Znečištění vnitřního prostředí vlhkost (vodní pára) oxid uhličitý CO 2 VOC těkavé organické látky * (stavební materiály, vybavení, čistící prostředky, elektronika, osvěžovače atd.) formaldehyd (dráždivý plyn) chloroform, benzen Účinek některých látek není znám - některé látky mohou být alergizující, toxické, karcinogenní. * VOC lze jich identifikovat cca 2000, v běžné domácnosti cca 50
domácí prach - plísně a jejich spóry, bakterie a viry, roztoči, zvířecí chlupy, části výkalů a slin zvířat, pyly, vlákna z textilií, zplodiny kouření, částice uvolňující se ze stavebních materiálů osvěžovače vzduchu úklidové práce, způsob vytápění apod. - spouštění alergických reakcí, zejména astmatu.
Čističe vzduchu? - co sledovat Vzduchový výkon ( 1 až 1,5 h -1 ) Způsob zachycování prachu výměna filtrů, čištění Ionizace vzduchu Hlučnost (NV č. 272/2011 Sb. o ochraně před nepříznivými účinky hluku a vibrací L A = 40/30 db) ) (provozní náklady) Účinnost lze stanovit jen při zcela uzavřeném prostoru! (pozor na vysavače označované i jako čističe vzduchu)
Pohoda prostředí v závislosti na vlhkosti vzduchu
Použití zvlhčovačů vzduchu? Odpařování vody z hladiny, blánový zvlhčovač.. Parní zvlhčovač Ultrazvukový zvlhčovač? účinnost, hlučnost, provoz a údržba
Produkce vlhkosti v bytech (ČSN EN 15665) Vodní pára bdělé osoby Vodní pára spící osoby Snídaně Oběd Vaření na plynu Praní/sušení Sprchování 4členná rodina /den 55 g/h na osobu 40 g/h na osobu 50 g/h na osobu 300 g na osobu 350 g/den 1200 g/praní 300 g/sprcha 8 10 kg
Důsledek nedostatečného odvodu vlhkosti Plísně Alergeny (mezi atopiky 20 30 %) Mykotoxiny - produkuje mycelium toxická reakce, mutagenní, teratogenní, karcinogenní a estrogenní efekt, mykotická onemocnění Těkavé organické látky, některé z nich člověk vnímá jako plísňový zápach, mohou poškozovat sliznice dýchacích cest, dráždí oči, v krku, sliznice v nose, způsobují bolesti hlavy a podráždění pokožky. (limit pro výskyt plísní stanovený vyhláškou č. 6/2003 Sb. pro vnitřní prostředí pobytových místností, a to 500 KTJ plísní /m 3 vzduchu).
Základní požadavek na větrání - Pettenkoferovo kritérium Max von Pettenkofer (1818-1901) prokázal, že hlavními metabolity jsou CO 2 a vodní pára měřil množství CO 2 ve vydechovaném vzduchu a zjistil, že produkce CO 2 závisí na fyzické aktivitě - v bdělém stavu produkuje dospělý člověk cca 16 l/h CO 2 zjistil, že koncentrace CO 2 informuje ve vnitřním prostředí o kvalitě větrání stanovil jeho maximální přípustné množství na 0,1 obj. % = 1000 ppm) z toho vyplývá dávka čerstvého vzduchu pro dospělou osobu 25 m 3 /h
Shrnutí požadavků na větrání v hyg. předpisech Prostředí Předpis Množství přiv. vzduchu Pracovní prostředí Stravování Školství NV č. 361/2007 Sb. NV č. 93/2012 Sb. Vyhláška č. 137/2004 Sb. č. 602/2006 Sb. Vyhláška č. 343/2009 Sb. min 25 (35) / 50 / 70 / 90 m 3 h -1 na pracovníka min 50/60/70/100/150 m 3 h -1 na pracovníka i konzumenta požadavky nejsou 20 až 30 m 3 h -1 na žáka Bazény, sauny Vyhláška č. 238/2011 Sb. hala bazénu nejméně 2 h -1 Pobytové místnosti Vyhláška č. 6/2003 Sb. Vyhláška č. 20/2012 Sb. požadavky nejsou 25 m 3 h -1 ; 0,5 h -1 Byty ČSN.. 25 m 3 h -1
Vyhláška č. 6/2003 Sb. - požadavky na větrání nejsou, pouze: zařízení t i ( C) množství odváděného vzduchu (m 3.h -1 ) umývárny 22 30 na 1 umyvadlo sprchy 25 150 až 200 na 1 sprchu záchody 18 50 na 1 kabinu 25 na pisoár
Vyhláška č. 268/2009 Sb. v platném znění NV č. 361/2007 Sb. v platném znění nebo požadavky norem ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky Pro pobytové místnosti s klidovou a malou pohybovou aktivitou (energetický výdej do 80 W.m -2 ) je doporučená dávka vzduchu na osobu 15 m 3.h -1, při pohybové aktivitě větší než 80 W.m -2 pak 25 m 3.h -1.
Výměna vzduchu v prostoru způsobem PŘIROZENÝM NUCENÝM, HYBRIDNÍM PŘI POUŽITÍ KLIMATIZACE
Přirozené větrání * infiltrace exfiltrace * provětrání * šachtové větrání * aerace
Infiltrace, exfiltrace, provětrání vítr Těsná okna systém větrání není funkční Historicky nejstarší, nám nejbližší, závislé na rozdílu hustot (teplot) vzduchu venku a uvnitř a působení větru, neregulovatelné a energeticky nekontrolovatelné.
Šachtové větrání využití komínového tahu (komíny, světlíky, zděné nebo potrubní šachty) vítr Utěsnění prostoru systém větrání není funkční
Aljaška 1896-1910
Šachtové větrání s rotačními hlavicemi vítr Při nejčastějších rychlostech větru (cca 0 15 m/s) je účinnost rotační hlavice nepatrná (do cca 5 Pa). Těsná okna systém větrání není funkční
Aerace (samočinné větrání) vítr Průmyslové teplé a horké provozy Těsná okna systém větrání není funkční
Funkce oken přirozené denní osvětlení místností oslunění místností výměna vzduchu v místnostech výhled do vnějšího prostoru architektonický vzhled budovy
Typ okna a okenní spáry Okno jednoduché dřevěné netěsněné Okno dřevěné zdvojené, netěsné spáry Okno dřevěné zdvojené s těsněním KOVOTĚS Souč. spárové průvzdušnosti i l,v (m 3 /m.s.pa 0,67 ) 1,9 x 10-4 1,4 x 10-4 0,7 x 10-4 Okno těsněné neoprenovými profily Okna dřevěná nebo plastová, těsněná kovová 0,2-0,4 x 10-4 0,10-0,40 x 10-4
i l, v m 3 /m.s.pa 0,67 ) Výměna vzduchu v místnosti 30 m 3,.. délka spár oken (m) dávka vzduchu (m 3.h -1 ) násobnost výměny (h -1 ) 0,1 x 10-4 9,0 1,4 0,04 0,3 x 10-4 9,0 4,1 0,13 0,5 x 10-4 9,0 6,8 0,22 0,7 x 10-4 9,0 9,5 0,31 1,0 x 10-4 9,0 13,6 0,44 1,4 x 10-4 9,0 19,0 0,62
Infiltrace/exfiltrace u stavebně těsných objektů s těsnými nebo utěsněnými okny 0, tj. přirozené větrání není funkční a nezajistí požadavky předpisů, resp. min hygienický požadavek na větrání. Zůstaneme-li u přirozeného větrání, musí se změnit způsob užívání těchto stavebně těsných objektů. Další z problémů těsných staveb: hrozí přehřívání interiérů v letním období (tj. překračování 28 C)
Těsnost obálky budovy, míra infiltrace ČSN EN 13829 Tepelné chování budov Stanovení průvzdušnosti budov Tlaková metoda (tzv. Blower Door Test), kdy je ověřována intenzita výměny vzduchu v budově při tlaku vzduchu 50 Pa požadavky na úroveň těsnosti budov při tlakovém rozdílu 50 Pa jsou uvedeny v ČSN 73 0540-2. ČSN EN ISO 12569 Tepelné vlastnosti budov Stanovení výměny vzduchu v budovách Metoda změny koncentrace indikačního plynu.
Příklad: třída 100 m 3, 18 žáků a 1 učitel minimálně (18 x 20) + 50 = 410 m 3 /hod, tj. výměna vzduchu 4 h -1 Stávající problémy: Žáci začínají být nesoustředění, vzrůstá únava, chybovost a nespecifické zdravotní problémy. Růst plísní v prostorách budovy školy.
Kontrola přirozeného větrání ČSN EN 12569 Tepelné vlastnosti budov - Stanovení výměny vzduchu v budovách Metoda změny koncentrace indikačního plynu
násobnost výměny vzduchu (1/h) 0,5 Násobnost výměny vzduchu (třída ZŠ 2. NP, závětrná strana budovy) 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 odebírané vzorky vzduchu po dobu 1 hod
doplnění okenních konstrukcí větracími elementy, které zajistí kontrolovatelný a dostatečný přístup vnějšího vzduchu při zachování požadovaného akustického komfortu interiéru
VĚTRACÍ ŠTĚRBINY Gaudí 1905 Casa Batlló
Vyhláška č. 20/2012 Sb. - pobytové prostory: množství vyměňovaného venkovního vzduchu je 25 m 3 h -1 na osobu, nebo minimální výměna vzduchu 0,5 h -1. Jako ukazatel kvality vnitřního prostředí slouží oxid uhličitý CO 2, jehož koncentrace ve vnitřním vzduchu nesmí překročit hodnotu 1500 ppm. (ppm parts per milion, 1 ppm = 0,0001 obj. %)
Požadavky na koncentraci CO 2 Stát Maximální koncentrace CO 2 Finsko Venkovní koncentrace + 1500 ppm, řízené větrání 800 ppm Německo Velká Británie Norsko Estonsko ČSN EN 13779 Koncentrace CO 2 v místnostech Třída kvality vnitřního vzduchu 1000 ppm HSE < 5000 ppm, CIBSE < 1000 ppm 1000 ppm 1000-1500 ppm Rozdíl koncentrace CO 2 proti koncentraci ve venkovním vzduchu [ppm] IDA 1 vysoká < 400 350 IDA 2 střední 400-600 500 IDA 3 středně nízká 600-1000 800 IDA 4 nízká > 1000 1200
Účinky CO 2 na lidský organismus
Řízené větrání podle koncentrace CO 2 ří
Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání Zařízení Výměna vzduchu m 3 /h Učebny Tělocvičny Šatny Umývárny Sprchy Záchody 20 až 30 na 1 žáka 20 až 90 na 1 žáka 20 na 1 šatní místo 30 na jedno umyvadlo 150 až 200 na 1 sprchu 50 na 1 kabinku, 25 na 1 pisoár
MĚŘENÉ KONCENTRACE CO 2 základní škola Průběh koncentrace CO2 měřené učebny s nejvyšší dosaženou koncentrací. Měření probíhalo v listopadu, celou noc před výukou a během výuky byla okna uzavřena. a) již při zahájení vyučování je koncentrace CO2 vyšší než 1500 (ppm), b) jasně patrný je vliv otevřených dveří během přestávky, c) těsně před koncem vyučování je koncentrace CO2 vyšší než 5000 (ppm), d) koncentrace CO2 ve venkovním prostředí je až 710 (ppm)
VZT jednotka Tlumící ventilátorová komora Tlumič deskový výtlak Tlumič výtlak Ultra-tichý ventilátor Tlumič odvod
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ TEPLA
Umístění VZT jednotky
Větrání školní třídy po rekonstrukci školy bez VZT - s VZT systémem s rekuperací tepla
Zásady a pokyny pro větrání škol Židovská škola v Praze v Jáchymově ulici Pokyn: Třída musí býti dostatečně větrána, aby školáci neusínali či nebyli mysli mdlé a vzdělávání jim prospívalo k radosti jich i jejich rodičů. Místnost, ve které je prováděna výuka našich dítek musí býti vytápěna nejlépe na 17-19 C. Ke kamnům musí býti přiveden samostatně vzduch pro hoření zvenku. Proto doporučujeme regulovat větrací klapky tak, aby se vzduch ve třídě podle stáří dětí vyměnil 3 až 4x za vyučovací hodinu.
Židovská škola v Praze v Jáchymově ulici Plán třídy, schéma přívodu vzduchu pro hoření v kamnech a větrání třídy
Původní řešení a po novodobé opravě
Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých 18 (6) Přirozené větrání musí být v případě těsných oken zajištěno systémy mikroventilace nebo větracími štěrbinami.
Vysoký energetický standard budovy nemůže být jedinou podmínkou. HYGIENICKÉ POŽADAVKY JSOU NADŘAZENÉ HLEDISKŮM ÚSPOR ENERGIE a musí být ve vnitřním prostředí budov dodrženy i při zateplení obvodového pláště a výměně výplní okenních otvorů!!!!!.
Nucené větrání Rozhodující parametry nuceného přívodu vzduchu množství vzduchu distribuce vzduchu vzhledem k toku škodlivin a uspořádání pracovního místa Ověření - kouřová zkouška
Broušení olovnatého skla
Proudění distribuce vzduchu v prostoru stejná kvalita vzduchu v celém prostoru
Klimatizace tepelně vlhkostní úprava venkovního filtrovaného vzduchu * centrální * zónová * místní * jednotková nízkotlaká vysokotlaká
Strojovna VZT na střeše budovy
Pozor, SPLIT systém není klimatizace! NENAHRAZUJE VĚTRÁNÍ!!!!!!
Problémy s klimatizací Investiční náročnost, stavební požadavky Provozní náročnost, včetně údržby Nelze přizpůsobit změně využití budovy nebo technologie Individuální nesnášenlivost klimatizovaného prostředí SBS
Pokud se rozhodneme pro nucené větrání, pak nesmíme zapomenout na údržbu a čištění. A není to jen výměna filtrů!
Provozní řád VZT SEZNAM DOPORUČENÝCH VÝKONŮ PRO PROVOZ A ÚDRŽBU VZT Činnost Opatření Interval (měsíce) Skříně (komory) VZT jednotek Kontrola znečištění, poškození a koroze (pravidelná vizuální kontrola) Vyčištění a údržba 12 Vzduchové filtry Kontrola znečištění a poškození Parní zvlhčovač Pravidelná vizuální kontrola hygienického stavu a zanesení trysek Výměník tepla Kontrola znečištění, poškození a koroze (pravidelná vizuální kontrola), vč. sifonu Ventilátor Kontrola znečištění, poškození a koroze (pravidelná vizuální kontrola) Výměna Umytí čisticími prostředky, vysušení, příp. desinfekce 3 6 pro G a F max 12 pro H Vyčištění a údržba 3 Vytištění a údržba 6 6 Rotační regenerační výměník Kontrola znečištění, poškození a koroze (pravidelná vizuální kontrola) Vyčištění a údržba 3 VZT rozvody, tlumiče hluku, klapky Kontrola znečištění, poškození a koroze (pravidelná vizuální kontrola) Vyčištění a údržba 12
Čištění VZT
Povinnost čistit VZT NV č. 361/2007 Sb., 42, (5) Nánosy a nečistoty, které by mohly znečišťovat ovzduší pracoviště, a tím představovat riziko pro zdraví zaměstnance, musí být neprodleně odstraňovány. Vyhláška č. 343/2009 Sb., 22, h) Úklid v prostorách zařízení pro výchovu a vzdělávání a provozovnách pro výchovu a vzdělávání se provádí: Pravidelnou údržbou nuceného větrání nebo klimatizace a čištěním vzduchotechnického zařízení podle návodu výrobce nebo dodavatele.
ČSN EN 15780 Větrání budov Vzduchovody Čistota vzduchotechnických zařízení hodnocení potřeby čištění (vizuálně, měřením); stanovení četnosti čištění (obecné pokyny); výběr čistící metody; hodnocení výsledku čištění.
Osobní klimatizace
Vyhláška č. 20/2012 Sb. - byty: obytné místnosti musí mít zajištěno dostatečné větrání venkovním vzduchem a vytápění v souladu s normovými hodnotami (ČSN 73 0540-2; ČSN EN 15665/Z1; ČSN EN 15251.)
Požadavky na větrání obytných budov ČSN EN 15665/ změna Z1 Trvalé větrání (průtok venk. vzduchu) Nárazové větrání (průtok odsávaného vzduchu) Požadavek Intenzita Dávka venk. větrání [h -1 ] vzd./os [m 3 /(h.os)] Kuchyně [m 3 /h] Koupelny [m 3 /h] WC [m 3 /h] zákl. pož. dopl. kriterium Minimální hodnota 0,3 15 100 50 25 Doporuč. hodnota 0,5 25 150 90 50 Při dlouhodobé nepřítomnosti lze připustit intenzitu větrání 0,1 [h -1 ] (int.větr. = jen venkovní vzduch, intenz.výměny vzduchu = venk. i oběhový vzduch)
Větrání infiltrací spárami oken pro budovy s novými a rekonstruovanými okny nelze použít Rotační větrací hlavice pro odvod vzduchu, pro jejich nízkou účinnost, se nedoporučují Větrání prostoru s plynovými spotřebiči řešit podle TPG 70401
Podrobně popsaná koncepce větrání: nucené podtlakové větrání přívod vzduchu pod tlakem větracími otvory, nucený odtah z hyg. zázemí a kuchyně hybridní větrání - přívod vzduchu pod tlakem větracími otvory se střídavým režimem přirozeného a nuceného odvodu vzduchu (kombinace přirozeného a nuceného větrání k zajištění minimální spotřeby energie) nucené rovnotlaké větrání se ZZT + příklady výpočtů pro základní i nárazové větrání
Koncentraci CO 2 podle ČSN EN 15251 Kategorie Koncentrace CO 2 nad venkovní koncentrací [ppm] I 350 II 500 III 800
Technická normalizační informace TNI 73 0329 stanovuje jednotný postup hodnocení rodinných domů s velmi nízkou energetickou náročností Čl. 7.1 Výměna vzduchu v otopném období pro účely větrání se uvažuje jednotně hodnotou 25 m 3 čerstvého vzduchu na přítomnou osobu za hodinu. Koeficient přítomnosti osob se uvažuje jednotně hodnotou 0,7. násobnost výměny vzduchu při malém počtu osob v budově n 0,1-0,15 h -1 (SFŽP Zelená úsporám)
Větrání vytápění spaliny v prostoru
Plynové infrazářiče světlé 900 950 C min NO x
Plynové infrazářiče tmavé 160 250 C spaliny povrch trubice 180 580 C
Plynové vytápění - spalování plynu Spaliny: Oxidy uhlíku Oxidy dusíku Oxidy síry Vlhkost
Plynové spotřebiče a těsná okna Při řešení tohoto problému musejí být splněny požadavky ČSN 73 0540 a požadavky Technických pravidel TPG 704 01 Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách změna od 1.8.2013. změna reaguje na stále se zvyšující počet případů otravy oxidem uhelnatým (CO) především u spotřebičů v provedení B vzhledem k jejich nevhodném umístění, kde jejich provoz ohrožuje zdraví a životy osob užívajících společné prostory. ČSN EN 1775 zásobování plynem Plynovody v budovách
Plynové spotřebiče v provedení A Místnost se spotřebiči typu A musí mít alespoň jednonásobnou výměnu vzduchu, a to při zavřených oknech a dveřích
Vytvoření podtlaku HROZÍ NEBEZPEČÍ PORUŠENÍ TAHU KOMÍNA A VRACENÍ SPALIN DO MÍSTNOSTÍ
Oxid uhelnatý CO váže se s hemoglobinem a snižuje okysličování krve nižší koncentrace snadná, unavitelnost, poruchy úsudku, závratě, poruchy vidění, poruchy kardiovaskulární vyšší koncentrace - příznaky otravy, bezvědomí, křeče, poruchy dýchání, smrt
Oxidy dusíku NO 2 - dráždí dolní cesty dýchací, snižuje imunitu a zvyšuje náchylnost k respiračním onemocněním, jeho vysoké koncentrace mohou způsobit smrt v důsledku edému plic NO - podobné účinky jako CO, tj. bolest hlavy smrt
Opravdu musíme větrat? ANO energetické úspory umíme stanovit na 1,- Kč přesně kolik stojí zdravotní péče jako následek zhoršené kvality vnitřního prostředí budov? jak se to projeví na snížení produktivity práce? Jak vyčíslit jen pocit diskomfortu?..
ZA ENERGIE PLATÍME PENĚZI ZA ZHORŠENOU KVALITU PROSTŘEDÍ ZDRAVÍM
Jaký způsob větrání zvolit? Přirozené Řízené přirozené Hybridní Nucené (rekuperace?) Klimatizace (Deutsches Ingenierung Blatt, č. 7-8/2014, Sídliště v kvalitě Plus energetické Místnosti v bytech jsou pravidelně po 15 minutách automaticky větrány. )
Základní pravidla NZÚ pro RD v roce 2015 Instalace systémů nuceného větrání se zpětným získáváním tepla Podporované typy systémů C.4.1 Centrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla C.4.2 Decentrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla Konference Nová zelená úsporám v roce 2015
Základní pravidla NZÚ pro BD v roce 2015 V případě výměny zdrojů, instalace solárních systémů či systémů nuceného větrání se zpětným získáváním vzduchu se výše dotace odvíjí od velikosti domu (od počtu bytových jednotek) a od typu podporovaného zdroje/systému. Podporované typy systémů Centrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla Decentrální systém nuceného větrání se zpětným získáváním tepla Konference Nová zelená úsporám v roce 2015
SPECIÁLNÍ NÁROKY NA VĚTRÁNÍ (na kvalitu vnitřního prostředí) Čisté prostory ve zdravotnictví! Závazný právní předpis v ČR není!
Z prostředí je třeba VĚTRÁNÍM odvést: Pevné aerosoly odvést z prostředí a odstranit Plynná anestetika z přiváděného vzduchu Dýmy (práce s laserem benzen, kyanovodík, formaldehyd, bioaerosoly, mrtvé a živé buněčné materiály, viry zápachy, prokázány mutagenní vlastnosti) Zajistit odpovídající mikroklima
Klimatizace pro operační sál, tř.č. 100 10 000
Pro přejímky budov je určitě zajímavá ČSN EN 12599 Větrání budov - Zkušební postupy a měřicí metody pro přejímky instalovaných větracích a klimatizačních systémů (je převzata v angličtině). Norma uvádí postupy na zjištění kvality instalovaných vzduchotechnických zařízení, měřicí metody, požadované rozsahy a přesnost přístrojů na měření jednotlivých veličin.
DĚKUJI ZA POZORNOST