VĚTRÁNÍ A OPTIMALIZACE VNITŘNÍHO PROSTŘED EDÍ OBYTNÝCH BUDOV Vnitřní mikroklima Ing. Hana DOLEŽÍLKOVÁ 3.3.27 3 OBSAH PŘEDNÁŠKY 1. VNITŘNÍ MIKROKLIMA 2. KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU (IAQ) 3. LEGISLATIVNÍ POŽADAVKY NA VĚTRÁNÍ 4. VÝPOČET MNOŽSTVÍ VĚTRACÍHO VZDUCHU 5. SYSTÉMY VĚTRÁNÍ 6. MODELOVÁNÍ A SIMULACE VĚTRÁNÍ 7. MĚŘÍCÍ KOMORA 8. MĚŘENÍ 3.3.27 2 ÚVOD VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV JE PRO ZDRAVÍ OBYVATEL VELMI DŮLEŽITÉ, NEBOŤ V NICH LIDÉ TRÁVÍ VĚTŠINU SVÉHOČASU. VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ =ČÁST ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ, JEHOŽ STAV FORMUJÍ AGENCIE PŘEDSTAVUJÍCÍ ENERGETICKÉ A HMOTNOSTNÍ TOKY MEZI DVĚMA PROSTŘEDÍMI PROSTŘEDKY TVORBY MIKROKLIMATU STAVEBNÍ KONSTRUKCE VZDUCHOTECHNIKA VYTÁPĚNÍ INTERNÍ MIKROKLIMA BUDOV: TEPELNÉ SVĚTELNÉ AKUSTICKÉ KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU V SOUČASNÉ DOBĚ JE NUTNO VYŘEŠIT PROBLÉM, JAK DOSÁHNOUT TOHO, ABY ENERGETICKY ÚSPORNÁ BUDOVA BYLA SOUČASNĚ I BUDOVOU ZDRAVOU, KTERÁ BY NEPŘEDSTAVOVALA PRO SVÉ OBYVATELE ZDRAVOTNÍ RIZIKO. 3.3.27 4 24% 21% 7% 1% 3% Tepelně-vlhkostní Odérové Toxické Aerosolové Světelné Akustické 8%
TEPELNĚ-VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA OVLIVŇUJÍ VNĚJŠÍ POVĚTRNOSTNÍ PODMÍNKY ZPŮSOB VĚTRÁNÍ A VYTÁPĚNÍ PROSTORU TEPELNÁ ZÁTĚŽ PROSTORU MNOŽSTVÍ AČINNOST LIDÍ OSVĚTLENÍ TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI STAVBY TEPELNÁ POHODA = STAV, KDY PROSTŘEDÍ ODNÍMÁČLOVĚKU JEHO TEPELNOU PRODUKCI BEZ VÝRAZNÉHO POCENÍ AČLOVĚK JE SPOKOJEN S TEPELNÝM I VLHKOSTNÍM STAVEM PROSTŘEDÍ. Podíly složek tepelně vlhkostního mikroklimatu OPTIMÁLNÍ TEPELNĚ VLHKOSTNÍ STAV VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ - DŮLEŽITÝ PRO ZDRAVÍČLOVĚKA A SPRÁVNÉ FUNGOVÁNÍ STAVBY 23% 54% Teplota Relativní vlhkost RYCHLOST PROUDĚNÍ VZDUCHU POHYB VZDUCHU V PROSTORU TURBULENTNÍ RYCHLOSTI PROUDĚNÍ VZDUCHU POD,1 m.s -1 - POCIT STOJÍCÍHO VZDUCHU RYCHLOSTI - TEPELNOU NEPOHODU PŘI TEPLOTÁCH, ALE RUŠIVÉ A ZDRAVOTNÍ POTÍŽE VLHKOST VZDUCHU SUBJEKTIVNĚ VELMI OBTÍŽNÉHODNOCENÍ ZÁVISÍ NA VENKOVNÍ VLHKOSTI A ZDROJÍCH VODNÍ PÁRY V INTERIÉRU VLHKOST JE NUTNO SLEDOVAT A UPRAVOVAT VĚTRÁNÍM VŽDY cca 5% NESPOKOJENÝCH, KTEŘÍ POCIŤUJÍ TEPELNOU NEPOHODU 23% Rychlost proudění vzduchu 3.3.27 5 3.3.27 7 TEPLOTA VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ: TEPLOTA VNITŘNÍHO VZDUCHU T I ÚČINNÁ TEPLOTA OKOLNÍCH PLOCH T U ( PRŮMĚRNÁ T P ) VÝSLEDNÁ TEPLOTA (GLOBETEPLOTA) TG, VYJADŘUJE SPOLEČNÝ ÚČINEK T I A T U OPERATIVNÍ TEPLOTA UDÁVÁ TEPLOTU UZAVŘENÉHOČERNÉHO PROSTORU, V NĚMŽ BY LIDSKÉ TĚLO SDÍLELO RADIACÍ A KONVEKCÍ STEJNĚ TEPLA, JAKO VE SKUTEČNÉM PROSTORU TEPLOTA ROSNÉHO BODU - VZDUCH JE VODNÍ PAROU PRÁVĚ NASYCEN Z HLEDISKA TEPELNÉ POHODY JSOU DŮLEŽITÉ POVRCHOVÉ TEPLOTY VŠECH OKOLNÍCH POVRCHŮ VČETNĚ PODLAHY A TEPLOTA ROSNÉHO BODU ODÉROVÉ MIKROKLIMA ODÉRY = PLYNNÉ SLOŽKY OVZDUŠÍ VNÍMANÉ JAKO VŮNĚ NEBO ZÁPACHY, PRODUKOVANÉČLOVĚKEM NEBO JEHOČINNOSTÍ, PŘÍP. UVOLŇOVANÉ ZE STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ DO INTERIÉRU BUDOV VSTUPUJÍ Z VENKU ZEVNITŘ ZE VZDUCHOTECHNICKÝCH ZAŘÍZENÍ STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ ZAŘIZOVACÍCH PŘEDMĚTŮ ZČINNOSTIČLOVĚKA (CO 2 A TĚLESNÉ PACHY ANTROPOTOXINY) PETTENKOFEROVO KRITÉRIUM,1 % CO 2 = 1 PPM.. 25 m 3.h -1 NA OSOBU KVALITU LZE OVLIVNIT POUZE PŘÍVODEM ČERSTVÉHO VZDUCHU 3.3.27 6 3.3.27 8
AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA AEROSOLY - PEVNÉČÁSTICE (PRACHY) NEBO KAPALNÉČÁSTICE (MLHY) ROZPTÝLENÉ V OVZDUŠÍ VENKOVNÍ OVZDUŠÍ VELKOMĚST 1 ~ 3 mg.m -3 ČISTÉ HORSKÉ PROSTŘEDÍ -,5 ~,5 mg.m -3 AZBESTOVÝ PRACH TOXICKÉ MIKROKLIMA OXIDY SÍRY OXIDY DUSÍKU OXID UHELNATÝ OZON SMOG FORMALDEHYD ELEKTROIONTOVÉ MIKROKLIMA DO INTERIÉRU VSTUPUJÍ AEROIONTY Z EXTERIÉRU MOHOU BÝT VYTVÁŘENY V INTERIÉRU BUDOV VLIV OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ DŘEVĚNÉ A TRADIČNÍ KONSTRUKCE Z CIHELNÉHO ZDIVA X ŽB KCE A KCE S OCELOVÝM SKELETEM - FARADATOVA KLEC CO SNIŽUJE TVORBU AEROIONTŮ SUBJEKTIVNÍ VNÍMÁNÍ VZDUCHU CHUDÝ NA IONTY - TĚŽKÝ S PŘEVAHOU POZITIVNÍCH IONTŮ - DUSNO, S PŘEVAHOU NEGATIVNÍCH IONTŮ - ŘÍDKÝ A CHLADNÝ S OPTIMÁLNÍM POMĚREM POZITIVNÍCH A NEGATIVNÍCH IONTŮ - LEHKÝ A ČERSTVÝ 3.3.27 9 3.3.27 11 MIKROBIÁLNÍ MIKROKLIMA MIKROORGANISMY V OVZDUŠÍ PYLY, BAKTERIE, VIRY, PLÍSNĚ A JEJICH SPORY HODNOCENÍ KVALITY: DLE ÚNOSNÉ KONCENTRACE MIKROBŮ OBYTNÁ PROSTŘEDÍ: 2 ~ 5 MIKROBŮ. m -3 OPERAČNÍ SÁLY: MAX. 7 MIKROBŮ. m -3 VENKOVNÍ PROSTŘEDÍ MĚST: 15 MIKROBŮ. m -3 Kvalita vnitřního vzduchu 3.3.27 1 3.3.27 12
KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU ZDROJE ŠKODLIVIN: KVALITA VENKOVNÍHO OVZDUŠÍ OBJEM VZDUCHU PŘIPADAJÍCÍHO NA OSOBU VÝMĚNA VZDUCHU VĚTRACÍ SYSTÉM MNOŽSTVÍ ŠKODLIVIN LIDÉ METABOLISMUS LIDSKÉ AKTIVITY STAVEBNÍ MATERIÁLY VYBAVENÍ ÚDRŽBA AČIŠTĚNÍ ZAŘIZOVACÍ PŘEDMĚTY 3.3.27 13 OXID UHLIČITÝ VE VNĚJŠÍM PROSTŘEDÍ 33 37 ppm METABOLISMUSČLOVĚKA, DÝCHACÍ A TERMOREGULAČNÍ POCHODY SPALOVÁNÍ PEVNÝCH PALIV NEPŘÍZNIVĚ OVLIVŇUJE DÝCHÁNÍ - JIŽ NAD 15 ppm, NAD 3 ppm BOLESTI HLAVY, ZÁVRATĚ A NEVOLNOST, NAD 6 8 ppm - LETARGIE A ZTRÁTA VĚDOMÍ, NAŘÍZENÍ VLÁDY 178/21 SB. - NPK 25 2 ppm. 3.3.27 15 ŠKODLIVINY OXID UHLIČITÝ OXIDY DUSÍKU VLHKOST TĚKAVÉ LÁTKY PRACH ODÉRY RADON UHLOVODÍKY OXID UHELNATÝ OXIDY SÍRY FORMALDEHYD AZBEST OZÓN ODÉRY ROZTOČI MIKROORGANISMY PRO HODNOCENÍ KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU Z HLEDISKA KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO VČESKÉ REPUBLICE NEEXISTUJE ŽÁDNÝ ZÁVAZNÝ PŘEDPIS EN CR 1752 CEN PRO TŘÍDU C : 12 ppm ASHRAE STANDARD: 1 ppm HYGIENICKÉ LIMITY CHEMICKÝCH, FYZIKÁLNÍCH A BIOLOGICKÝCH UKAZATELŮ PRO VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ POBYTOVÝCH MÍSTNOSTÍ NĚKTERÝCH STAVEB JSOU STANOVENY VE VYHLÁŠCEČ. 6/23 SB. DIN 1946-2: 1 ppm 3.3.27 14 3.3.27 16
VLHKOST NEGATIVNĚ OVLIVŇUJE ZDRAVÍ UŽIVATELŮ BUDOV PŘÍMO AKTUÁLNÍ NÍZKOU ČI VYSOKOU RELATIVNÍ VLHKOSTÍ NEPŘÍMO VYTVOŘENÍM PODMÍNEK PRO BUJENÍ MIKROORGANISMU A PLÍSNÍ Zdroje vodní páry Koupel ve vaně Koupel se sprchou Vaření - teplá jídla Vaření - denní průměr Sušení prádla odstředěného pračkou Pračka Žehlení prádla Produkce vod.páry [g.h-1] 7 26 6-15 1 5-5 3 2 Zdroje vodní páry Pokojové rostliny Provoz plynového sporáku - spalování plynu Vytírání podlahy, mokré čištění Člověk v klidu Lehká práce Středně těžká práce Těžké práce Produkce vod.páry[g.h-1] 5 2 15 g na 1 m3 plynu 4 2 12 2 2 3 Obýváním prostor a lidskoučinností se do vzduchu dostává cca 12,5 kg vodní páry denně večtyřčlenné domácnosti. Hygienicky doporučované vyšší relativní vlhkosti vzduchu (5 až 7%), které zabraňují vysychání sliznic, pravidelně vedou ke vzniku plísni. 3.3.27 17 1 3 POŽADAVKY NA RELATIVNÍ VLHKOST V OBYTNÝCH MÍSTNOSTECH relativní vlhkost [%] 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Finsko Velká Británie Zima Rusko Polsko Estonsko ASHRAE Standard 62 Česká republika Singapur 3.3.27 19 relativní vlhkost [%] 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 bez požadavku Finsko Velká Británie Minimální relativní vlhkost Optimální relativní vlhkost Maximální relativní vlhkost Rusko Léto Polsko Estonsko ASHRAE Standard 62 Česká republika Singapur Požadavky na tepelně vlhkostní mikroklima určuje Nařízení vlády 523/22 Sb., zákonč. 178/21 dále nezávazná normačsn 6 21 NORMA NV č. 523/22 Sb. ČSN 6 21 POŽADAVEK Léto 3-7% Zima 3-7% Obytné místností, kuchyně, WC, chodby, předsíně - 6% Koupelny - 9 % 3.3.27 18 OXID UHELNATÝ NEDOKONALÉ SPALOVÁNÍ - KAMNA NA PEVNÁ PALIVA, PLYNOVÉ SPOTŘEBIČE BEZ ODTAHU, KRBY, NEVĚTRANÉ KUCHYNĚ S PLYNOVÝM SPORÁKEM, GARÁŽE FORMALDEHYD ZE STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ, KOSMETICKÝCH,ČISTÍCÍCH A DESINFEKČNÍCH PROSTŘEDKŮ, NÁBYTKU, PODLAHOVIN, KOBERCŮ, TAPET A LAKŮ OBSAŽEN V MNOHA MOŘIDLECH NA DŘEVO ORGANICKÉ CHEMICKÉ LÁTKY KOUŘENÍ ČISTÍCÍ PROSTŘEDKY, DEODORANTY, KOSMETICKÉ PŘÍPRAVKY NÁTĚRY, BARVY A LAKY KOBERCE, PODLAHOVINY FUNGICIDY, DESINFEKČNÍ, DERATIZAČNÍ A DESINSEKČNÍ PROSTŘEDKY ODÉRY VYSKYTUJÍ SE V NEMĚŘITELNÝCH KONCENTRACÍCH HODNOCENÍ VLIVU A PŘEVOD NA % KONCENTRACE CO 2 RADON PODLOŽÍ STAVEBNÍ MATERIÁLY VODA 3.3.27 2
Relativní vlhkost Kyslík ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINA PRO OBYTNÉ MÍSTNOSTI Oxid uhličitý 3g / h 3 1 Vzimní _ období = = 9, 96m h 3 1,25kg / m (6 3,5) g / kg na m 14,75l / h 3 1 V = = = 16l / h = 1,6m h ρ ρ (,295,11) na m 19l / h 3 1 V = = = 22,4m h 3 ρ ρ (12 35) ppm 1 max min na osobu osobu osobu ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINA KUCHYŇ S PLYNOVÝM SPORÁKEM -ZEMNÍ PLYN (2 45 m 3.h -1 vzduchu ) - VLHKOST -PROPAN-BUTAN (2 7 m 3.h -1 vzduchu ) OXID UHLIČITÝ S ELEKTRICKÝM SPORÁKEM Pro maximální relativní vlhkost 7% postačí 8 2 m 3.h -1 vzduchu při vaření na elektrickém sporáku. Produkce vlhkosti 6-15 g.h -1 3.3.27 21 3.3.27 23 Se sprchou S vanou ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINA PRO KOUPELNU Kritérium Vlhkost 9% Vlhkost 9% Množství přivedeného čerstvého vzduchu Zimní období 158 m3.h-1 42 m3.h-1 Přechodné období 164 m3.h-1 44 m3.h-1 Letní období 195 m3.h-1 52 m3.h-1 VÝZNAM VĚTRÁNÍ OPTIMALIZACI VĚTŠINY VÝŠE UVEDENÝCH SLOŽEK VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ LZE POUZE VĚTRÁNÍM S DOSTATEČNÝM PŘÍVODEM ČERSTVÉHO VZDUCHU. TAKÉ MNOŽSTVÍ ŠKODLIVIN V INTERIÉRU LZE SNÍŽIT POUZE VĚTRÁNÍM. DŮSLEDKY NEDOSTATEČNÉHO VĚTRÁNÍ DOSTATEČNÉ VĚTRÁNÍ V TOPNÉM OBDOBÍ Z HLEDISKA ENERGETICKÉHO REGULOVAT MNOŽSTVÍ VZDUCHU DLE KONCENTRACE CO2 3.3.27 22 3.3.27 24
MINULOST VERSUS SOUČASNOST MINULOST VYTÁPĚNÍ LOKÁLNÍMI ZDROJI TEPLA +VĚTRÁNÍ PŘIROZENÉ, VYŠŠÍ TEPELNÉ ZTRÁTY SOUČASNOST SNAHA O MINIMALIZACI ZTRÁT, VZDUCHOTĚSNOST OBÁLKY BUDOVY => OMEZENÍ PŘIROZENÉHO VĚTRÁNÍ, OKNA VELMI TĚSNÁ => INFILTRACE TÉMĚŘ NULOVÁ PRŮVZDUŠNOSTÍ SPÁR ZPRAVIDLA NEVYHOVUJE Z HLEDISKA HYGIENICKÉHO POUŽÍVÁNÍ CHEMICKÝCH PŘÍPRAVKŮ KUMULACE ŠKODLIVIN ZAJISTIT DOSTATEČNÉ VĚTRÁNÍ V DOBĚ POUŽITÍ MÍSTNOSTÍ 3.3.27 25 Stát Belgie Dánsko Itálie Německo Rusko Estonsko POROVNÁNÍ POŽADAVKŮ NA VĚTRÁNÍ Požadavky na větrání pro obytné místnosti 3,6 m 3.h -1.m -2 podlahové plochy, ložnice minimum 75-15 m 3.h -1 minimum,5 h -1 v každé místnosti minimum,5 h -1 pro celý dům minimum,35 l.s -1.m 2,5 h -1 minimum,17 -,5 h -1 DIN 1946-6 2 m 3.h -1 na os. volné větrání, 3 m 3.h -1 na os. nucené větrání 3 m 3.h -1 na m 2 podlahové plochy, nebo 6 m 3.h -1 na osobu 1, -,5 l.s -1.m -2 Finsko Česká republika Norsko Polsko ASHRAE Standard 62 Velká Británie Požadavky na větrání pro obytné místnosti,5 h -1 14,4 m 3.h -1 na osobu ČSN 73 54: n =,3 -,6 h -1 NV 137/1998 sb. Ministerstva pro místní rozvoj 37 - n =1 h -1 ČSN 6 21 - n =,5 h -1,5 h -1 1 h -1 3 m 3.h -1 a zároveň 2 m 3.h -1 na osobu,35 h -1 27 m 3.h -1 na osobu CIBSE 28,8 m 3.h -1 na osobu 3.3.27 27 Stát Základní větrání dle DIN 1946-6 Větrání bytů požadavky, provedení, kolaudace: Legislativní požadavky na větrv trání 3.3.27 26 Bytová kategorie I II III Místnost Velikost [m 2 ] Do 5 Nad 5 Pod 8 Nad 8 bytu Plánované obsazení osobami Do 2 Do 4 Do 6 Plánovaný objemový proud venkovního vzduchu Volné větrání [m 3.h -1 ] 6 9 12,45,7 >,45,6 [m 3.h -1 ],85 3.3.27 28 [h -1 ] Nucené větrání Plánovaný objemový proud odpadního vzduchu pro místnosti bez oken je: Kuchyň-stálé větrání (základní) Kuchyň-intenzivní větrání (nárazové) Kuchyňský kout Koupelna (i s WC) WC 2 4 4 2 2 6 6 3 6 12 18 Plánovaný objemový proud odpadního vzduchu [m 3.h -1 ] Při délce provozu >12h/den 4 Při libovolném provozu 6 [h -1 ],45,9 >,6
V současné době neexistuje včr žádný závazný předpis pro obytné prostředí, který by stanovil množství přivedeného vzduchu na osobu. Pro pracovní prostředí se nařízením vládyč. 178/21 Sb. a č. 523/22 Sb. stanovuje minimální množství větracího vzduchu: 5 m3.h-1 na osobu pro práci převážně v sedě 7 m3.h-1 na osobu pro práci převážně vestoje a v chůzi 9 m3.h-1 na osobu při těžké fyzické práci V místnostech, kde je kouření povoleno, se množství vzduchu zvyšuje o 1 m3.h-1 na osobu. Požadavky na výměnu vzduchu dlečsn 73 54-2 / 22 Intenzita výměny vzduchu v neužívané místnosti V době, kdy místnost není užívána, doporučuje nejnižší intenzitu výměny vzduchu v místnosti n min [h-1] takovou, aby splňovala podmínku: n min,n n min n min,n doporučená nejnižší intenzita výměny vzduchu v místnosti, pro dobu, kdy není místnost užívána n min nejnižší intenzita výměny vzduchu v místnosti Nestanoví-li zvláštní předpis a provozní podmínky odlišně, platí že n min,n =,1 h -1. 3.3.27 29 3.3.27 31 Požadavky na větrání ČSN 6 21: MÍSTNOST OBYTNÉ MÍSTNOSTÍ POŽADAVEK NÁSOBNOST VÝMĚNY VZDUCHU,5 H-1 Intenzita výměny vzduchu v užívané místnosti V době, kdy je místnost užívána, se požaduje intenzita výměny vzduchu v místnosti n [h-1] taková, aby splňovala Požadavky na větrání ČSN 74 711 Bytová jádra: CHODBY, PŘEDSÍNĚ MÍSTNOST WC Koupelny Kuchyně Celkem Požadovaný odváděného vzduchu 25 m 3.h -1 75 m 3.h -1 1 m 3.h -1 2 m 3.h -1 NÁSOBNOST VÝMĚNY VZDUCHU,35 H-1 průtok Dovolený rozsah 2-3 m 3.h -1 6 8 m 3.h -1 8 1 m 3.h -1 16 22 m 3.h -1 Vyhláška č. 137/1998 sb. Ministerstva pro místní rozvoj o obecných technických požadavcích na výstavbu 37 požaduje pro obytné a pobytové místnosti intenzitu výměny vzduchu 1 h-1. 3.3.27 3 n N n n 1,5n N n N požadovaná intenzita výměny vzduchu v užívané místnosti n n intenzita výměny vzduchu v místnosti Pro obytné a obdobné budovy požadovaná intenzita výměny vzduchu, přepočtená z minimálních množství potřebného větracího vzduchu obvykle: n N =,3 -,6 h-1. Minimální množství větracího vzduchu na osobu dlečsn 73 54: Činnostčlověka při klidové aktivitě s produkcí metabol. tepla do 8 W.m -2 15 m 3.h -1 při aktivitě s produkcí metabolického tepla nad 8 W.m -2 V učebnách Množstvíčerstvého vzduchu na osobu nejméně 25 m 3.h -1 2-3 m 3.h -1 na žáka 3.3.27 32
Výpočet množstv ství větracího vzduchu VÝPOČET MNOŽSTVÍ VENKOVNÍHO VZDUCHU: PODLE POČTU OSOB PODLE PŮDORYSNÉ PLOCHY PODLE DOPORUČENÉ INTENZITY VÝMĚNY VĚTRÁNÍ POMOCÍ POČÍTAČOVÉHO MODELOVÁNÍ A SIMULACE VÝPOČET MNOŽSTVÍ PŘIVÁDĚNÉHO VZDUCHU: PODLE PRODUKCE ŠKODLIVIN PODLE DOPORUČENÉ INTENZITY VÝMĚNY VZDUCHU POMOCÍ POČÍTAČOVÉHO MODELOVÁNÍ A SIMULACE V = p e V p V = S e V s V = n O V p V e e m = ρ ρ p max = n O p 3.3.27 33 3.3.27 35 MOŽNOSTI VÝPOČTU VĚTRÁNÍ NÁSTROJE PRO MODELOVÁNÍ A SIMULACI VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ V p = V e V = V + V p e c V p množství přiváděného vzduchu [m 3.h -1 ] V e množství venkovního vzduchu [m 3.h -1 ] V c množství cirkulačního vzduchu [m 3.h -1 ] 3.3.27 34 3.3.27 36
SOUČASNÝ STAV Systémy větrv trání V BYTOVÉ VÝSTAVBĚ - NUCENÝ ODTAH + PŘIROZENÝ PŘÍVOD OKNY TĚSNÁ OKNA x TRVALÉ ODSÁVÁNÍ Z WC, KOUPELNY A KUCHYNĚ Potřeba až 3m3/h -???přívod vzduchu??? 3.3.27 37 3.3.27 39 ZÁKLADNÍ POŽADAVKY NA VĚTRACÍ SOUSTAVY V OBYTNÝCH BUDOVÁCH: ÚČINNOST ROVNOMĚRNOST ODVODU VZDUCHU STABILITA PROVOZU VĚTRACÍ SOUSTAVY MINIMÁLNÍ MOŽNOST PŘENOSU Z JEDNÉ BYTOVÉ JEDNOTKY DO SOUSEDNÍCH BYTŮ NEZÁVISLOST PROVOZU NA OSTATNÍ BYTOVÝCH JEDNOTKÁCH MINIMÁLNÍ, RESP. NULOVÁ MOŽNOST ZÁSAHU DO MECHANIKY ELEMENTŮ VĚTRACÍHO SYSTÉMU PŘIROZENÉ VĚTRÁNÍ TLAKOVÝ ROZDÍL VZNIKAJÍCÍ V DŮSLEDKU ROZDÍLNÉ HUSTOTY: V HORNÍČÁSTI BUDOVY PŘETLAK, V DOLNÍ PODTLAK TLAK VYVOZENÝ VĚTREM - JAKO DYNAMICKÝ TLAK VZDUCHU: INFILTRACE p = h ( ρ ) g 1 2 2 ρe i p = A ρe w 3.3.27 38 3.3.27 4
HYBRIDNÍ VĚTRÁNÍ KOMBINACE ÚČINKU PŘIROZENÝCH (VZTLAKOVÝCH) SIL SE SILOU MECHANICKOU (NUCENÉ VĚTRÁNÍ) NEVÝHODA - NELZE REKUPERACE PRO ZPĚTNÉ ZÍSKÁVÁNÍ TEPLA PŘIROZENÝ PŘÍVOD A NUCENÝ ODVOD NUCENÝ PŘÍVOD A PŘIROZENÝ ODVOD V BYTOVÉ A OBČANSKÉ VÝSTAVBĚ - NUCENÝ ODTAH S PŘIROZENÝM PŘÍVODEM VZDUCHU OKNY A DVEŘMI TRVALÉ ODSÁVÁNÍ Z WC, KOUPELNY A KUCHYNĚ S OBČASNÝM ODSÁVÁNÍM Z TĚCHTO MÍSTNOSTÍ, ZAPÍNANÝM SOUČASNĚ SE VSTUPEM DO MÍSTNOSTI NEBO ROZSVÍCENÍM SVĚTLA 3.3.27 41 3.3.27 43 HYBRIDNÍ VĚTRÁNÍ POUŽITÍ U MÍSTNOSTÍ SE SILNÝM ZNEČIŠTĚNÍM KDE SE VYTVÁŘÍ PODTLAKOVÉ VĚTRÁNÍ, KTERÉ ZABRAŇUJE PRONIKÁNÍ ZNEČIŠTĚNÉHO VZDUCHU DOČISTÝCH PROSTOR MALÉ KUCHYNĚ SOCIÁLNÍ ZAŘÍZENÍ SKLADY ODPADŮ POMOCNÉ MÍSTNOSTI DOKONALE PROPLÁCHNOUT MÍSTNOST PŘIVÁDĚNÝM VZDUCHEM PŘIVÁDĚCÍ OTVORY ROVNOMĚRNĚ ODVOD - SPOUŠTĚT BUĎ RUČNĚ, NEBO AUTOMATICKY NA ZÁKLADĚ REAKCEČIDLA ŠKODLIVIN NUCENÉ VĚTRÁNÍ CENTRÁLNÍ A LOKÁLNÍ VZDUCH ODVÁDĚNÝ Z MÍSTNOSTI SE VYMĚŇUJE V CELÉM PROSTORU, NEBO POUZE V JEHOČÁSTI: CELKOVÉ VĚTRÁNÍ MÍSTNÍ PŘÍVOD VZDUCHU (MÍSTNÍ) ODSÁVÁNÍ 3.3.27 42 3.3.27 44
MODELOVÁNÍ MĚRNÉ VLHKOSTI PŘÍKLAD TYPICKÉ LOŽNICE Z BYTU PANELOVÉHO DOMU OBSAZENÍ DVĚMA OSOBAMI KUCHYNĚ A KOUPELNY Z BYTU PANELOVÉHO DOMU MATEMATICKÝ MODEL - CONTAM 2.4 ložnice Ti = 2 C, podlahová plocha 12 m 2, objem 3 m 3 v klidu 22:-8: produkce vlhkosti 4 g.h -1 lehká práce 22:- 23:, v klidu 23:-8: produkce vlhkosti 4 g.h -1 v klidu, 2 g.h -1 při lehké práci Kuchyň T i = 2 C, podlahová plocha 8m 2, objem místnosti 2m 3 Vaření: 8: - 8:3, 11:3 13:, 19: 2 Koupelna T i = 24 C, podlahová plocha 3,7m 2, objem místnosti 9,25m 3 Sprchování: 7: 7:4, 2-2:2,22: 22:3 produkce vlhkosti produkce vlhkosti 1 g.h -1 2 g.h -1 3.3.27 45 3.3.27 47 OKRAJOVÉ PODMÍNKY období zimní te=1,oc, ti=2,oc, ti=24,oc Modelování a simulace větrv trání rhe=8%, rhi=41%, rhi=32% xe=3,5 g/kg, xi=6, g/kg větrání České normy: kuchyň 1 15 m 3.h -1, koupelna 75 m 3.h -1 DIN 1946-6: kuchyň 2 m 3.h -1, koupelna 6 m 3.h -1 ČSN 73 54: ložnice,3;,6; 1; 2 h -1 měrná vlhkost, kdy začíná vodní pára kondenzovat kuchyň, ložnice zimní období 11 g.kg -1 koupelna 15,3 g.kg -1 3.3.27 46 3.3.27 48
VÝSLEDNÉ PRŮBĚHY MĚRNÉ VLHKOSTI V LOŽNICI V ZIMNÍM OBDOBÍ měrná vlhkost [g.kg -1 ] 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 čas [h] V klidu měrná vlhkost [g.kg -1 ] 14 12 1 8 6 4 2 Při lehké práci 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 čas [h] MODEL VĚTRÁNÍ V PROGRAMU CONTAM 2.4 VARIANTAČ. 1A-1B ČSN 73 54-2 VARIANTA Č. 3 TEPLOVZDUŠNÉ VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ BEZ CIRKULACE VARIANTA Č. 5 ODSÁVÁNÍ SOCIÁLNÍCH ZATÍZENÍ PODLE ČESKÝCH NOREM + INFILTRACE 3 RŮZNĚ VELIKÉ BYTY 1+KK, 2+KK, 3+KK OBSAZENÍ BYTŮ 1+KK 1 OSOBA 2+KK 2 OSOBY 3+KK 3 OSOBY STEJNÉ TEPELNĚ-TECHNICKÉ VLASTNOSTI VARIANTAČ. 2 25 m 3.h -1 NA OSOBU VARIANTA Č. 4 TEPLOVZDUŠNÉ VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ S CIRKULACÍ VARIANTA Č. 6 ODSÁVÁNÍ SOCIÁLNÍCH ZATÍZENÍ PODLE DIN 1946-6 +,17 h -1 NÁS.VÝMĚNY VZDUCHU výměna vzduchu,3 h -1 optimální množství měrné vlhkosti výměna vzduchu,6 h -1 relativní vlhkost 8 % výměna vzduchu 1, h -1 relativní vlhkost 7 % SLEDOVÁNA KONCENTRCE OXIDU UHLIČITÉHO VENKOVNÍ KONCENTRACE 35 ppm, PRODUKCE 2 l.h -1 na osobu 3.3.27 49 3.3.27 51 VÝSLEDNÉ PRŮBĚHY MĚRNÉ VLHKOSTI V KUCHYNI A KOUPLENĚ V ZIMNÍM OBDOBÍ 16 Koupelna měrná vlhkost [g.kg -1 ] 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 čas [h] Kuchyň měrná vlhkost [g.kg -1 ] 32 28 24 2 16 12 8 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 čas [h] DIN 1946 6 měrná vlhkost v kuchyni 7 %, v koupelně 9 % ČSN 74 711 relativní vlhkost 1 % ČSN 74 711 optimální množství měrné vlhkosti 3.3.27 5 3.3.27 52
PRŮBĚH CO 2 V OBÝVACÍM POKOJI 3 25 koncentrace CO2 [ppm] 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 čas [h] 1a. Varianta 1b. Varianta 2. Varianta 3. Varianta 4. Varianta 5. Varianta 6. Varianta požadavek koncentrace CO2 [ppm] 35 3 25 2 15 1 5 Měřící komora pro hybridní větrání 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 koncentrace CO2 [ppm] 5 4 3 2 1 čas [h] 1a. Varianta 1b. Varianta 2. Varianta 3. Varianta 4. Varianta 5. Varianta 6. Varianta požadavek PRŮBĚH CO 2 V DĚTSKÉM POKOJI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 čas [h] 1a. Varianta 1b. Varianta 2. Varianta 3. Varianta 4. Varianta 5. Varianta 6. Varianta požadavek 3.3.27 53 PRŮBĚH CO 2 V LOŽNICI 3.3.27 55 VÝSLEDKY VARIANTY 5 A 6 NEJHORŠÍ, VARIANTAČ. 1. ŠPATNÁ VARIANTY S TEPLOVZDUŠNÝM VYTÁPĚNÍM A VĚTRÁNÍM ŠPATNÉ V LOŽNICI V TĚCHTO VARIANTÁCH JE PO 9 % DOBY CO2>12 PPM VARIANTA Č. 2 NEJLEPŠÍ VARIANTAČ. 1B - NEVHODNÁ PRO DĚTSKÝ POKOJ A LOŽNICI. 6. Varianta 5. Varianta 4. Varianta 3. Varianta 2. Varianta 1b. Varianta DĚTSKÝ POKOJ JE DOBŘE VĚTRÁN VE VARIETĚ Č. 3, ALE VE VARIANTĚČ. 4 NE. VE VARIANTÁCH 1B, 3 A 4 JE V OBÝVACÍM POKOJI KRÁTCE PŘEKROČENO 12 PPM CO2. MÁ MÍT KRÁTKODOBÉ PŘEKROČENÍ KONCENTRACE CO2 VLIV NA NÁVRH VĚTRÁNÍ??? 1a. Varianta % 2% 4% 6% 8% 1% Obývací pokoj Dětský pokoj Ložnice 3.3.27 54 3.3.27 56
PŘÍVOD VZDUCHU 3.3.27 57 3.3.27 59 3.3.27 58 3.3.27 6
ODVOD VZDUCHU 3.3.27 61 MĚŘÍCÍ ÚSTŘEDNA ANEMOMETR ČIDLO CO 2 3.3.27 62 Měř ěřen ení v obytných stavbách 3.3.27 63 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 22: 2: 4: 6: 8: 1 14: 16: 18: 2 22: 2: 4: 6: 8: 1 14: 16: 18: 2 22: 2: 4: 6: 8: 1 14: 16: 18: 2 22: 2: 4: 6: koncentrace CO 2 [ppm] čas [hh:mm] kuchyň pokoj venku 3.3.27 64
ZÁVĚR VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV PŘEDSTAVUJE VYTVOŘENÍ POŽADOVANÉHO STAVU INTERIÉRŮ BUDOV koncentrace CO 2 [ppm] 26 24 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 22: 2: 6: 1 14: 18: 22: 2: 6: 1 14: 18: 22: 2: 6: 1 14: 18: 22: 2: 6: 1 14: 18: 22: 2: 6: 1 14: 18: 22: 2: 6: čas [hh:mm] koupelna pokoj exteriér 3.3.27 65 VLHKOSTNÍ, ODÉROVÉ, MIKROBIÁLNÍ, TOXICKÉ I AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA LZE OPTIMALIZOVAT ZEJMÉNA VĚTRÁNÍM PODSTATNÉ VĚTRÁNÍ S DOSTATEČNÝM PŘÍVODEM VZDUCHU PŘI ABSENCI ROSTE VLHKOST, KONCENTRACE CO 2 A ZHORŠUJE SE KAVLITA VZDUCHU REGULOVAT MNOŽSTVÍ VZDUCHU PODLE POČTU OSOB V MÍSTNOSTI, RESP. PODLE MNOŽSVÍ VZNIKAJÍCÍCH ŠKODLIVIN V SOUČASNÉ DOBĚ JE POTŘEBA SE STARAT O KVALITU VNITŘNÍHO VZDUCHU VÍC NEŽ V DŘÍVĚJŠÍ DOBĚ U VELKÉČÁSTI STAVEB DOCHÁZÍ K DOKONALÉMU UTĚSNĚNÍ OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ ZEJMÉNA OKEN 3.3.27 67 relativní vlhkost [%] 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ROZHODUJÍCÍ ŠKODLIVINY OBYTNÉ MÍSTNOSTI OXID UHLIČITÝ KOUPLENA - VLHKOST KUCHYŇ S ELEKTRICKÝM SPORÁKEM VLHKOST KUCHYŇ S PLYNOVÝM SPORÁKEM OXID UHLIČITÝ čas [hh:mm] pokoj koupelna exteriér 3.3.27 66 3.3.27 68
MĚRNÁ VLHKOST VZDUCHU LOŽNICE MĚRNÁ VLHKOST OKOLO OPTIMÁLNÍ HODNOTY PŘI,6 1, h -1 (VÍCE NEŽ ČSN 73 54) VARIANTAČ. 1. NIKDY NEKONDENZUJE VARIANTAČ. 2. V ZIMNÍM OBD. PŘI,3,6 h -1 KONDENZUJE KOUPELNA - KONDENZACE PŘI VĚTRÁNÍ PODLE OBOU NOREM KUCHYN - V LETNÍM A PŘECH. OBD. NEKONDENZUJE, V ZIMNÍM KONDENZUJE PŘI 1 m 3.h -1 (ČESKÉ NORMY) KONCNETRACE OXIDU UHLIČITÉHO SIMULACE POTVRDILA PLATNOST PETTENKOFEROVA NORMATIVU 25 m 3. h -1 NA OSOBU VĚTRÁNÍ PODLEČSN 73 54 NEDOSTATEČNÉ, STEJNĚ JAKO POMOCÍ ODSÁVÁNÍ A INFILTRACE NEJLÉPŠÍ VĚTRÁNÍ PODLE PETTENKOFERA A DÁLE POMOCÍ TEPLOVDUŠNÉOHO VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ 3.3.27 69 Děkuji za pozornost 3.3.27 7