asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Zahraniční požadavky na větrání obytných budov

23.01.2012
Jaké minimální hodnoty jsou požadovány v Evropě a ve světě? V posledních desetiletích byla pozornost věnována především energetické náročnosti budov a kvalita vnitřního prostředí ustoupila do pozadí. Prudký nárůst problémů s vlhkostí a plísněmi, výskyt alergií i syndrom SBS jsou spojovány s touto skutečností. Poté co předpisy v 70. letech minulého století ovládly požadavky týkající se těsnosti budov, tepelné ochrany a úspor energie, se pozornost obrací i na kvalitu vnitřního vzduchu a na větrání. Jak se měnily požadavky na větrání během jejich stoleté existence?
Přestože první požadavky na větrání byly definovány již před více než sto lety, dodnes se obtížně definuje optimální hodnota, která by respektovala jak hledisko zdraví, tak energie. Stanovení a znalosti požadavků na větrání jsou důležité nejen pro projektanty technických zařízení budov, ale i pro všechny osoby podílející se na návrhu budovy, její realizaci a pro obyvatele budov samotné. Pokud jsou požadavky pevně zakotveny v legislativě státu, stávají se běžnou součástí stavební i technické praxe. Způsob jejich vyjádření i požadované hodnoty se liší stát od státu a historicky se vyvíjí podle aktuálních poznatků, situace v dané zemi i v celosvětovém měřítku [1], [5], [16], [22].

Historický vývoj
První doporučení týkající se požadavků na větrání se datují již do 19. století [22]. Podle dostupných reálií se předpokládá, že začátkem 19. století byla intenzita větrání v obytných budovách nízká – přibližně 0,35 h–1 (2,0 l/s), obr. 1. Jako základní požadavek je i dnes často citován a přebírán normativ definovaný Maxem von Pettenkoferem v roce 1858: koncentrace oxidu uhličitého v místnostech, kde pobývají lidé, by neměla překračovat 0,1 % objemu (1 000 ppm) [21]. Dávka venkovního vzduchu stanovená z této podmínky a odpovídající běžné činnosti dospělého člověka pak vychází 25 až 30 m3/h na osobu (tento normativ dodnes reflektuje řada předpisů). Poznatky Pettenkofera i dalších studií z druhé poloviny 19. století zvýšily povědomí o významu větrání a vedly k podstatnému zvýšení doporučených hodnot i větrání v budovách [9]. Základním požadavkem, který se v tehdejší legislativě vyskytoval, byl požadavek na minimální množství přiváděného vzduchu 15 l/s (54 m3/h) na osobu. V USA byl například zakotven v předpise vydaném společností ASHVE (předchůdce ASHRAE) v roce 1894 (obr. 1) [9].

Yaglou a kol. [24] se snažili zjistit vzájemnou souvislost mezi intenzitou větrání a znečištěním produkovaným ve vnitřním prostředí přítomnými lidmi. Zjišťoval, zda pachy produkované lidmi mají toxický účinek, a jak ovlivňují vnímání kvality vnitřního vzduchu. Jako první popsal subjektivní přístup – uvedl, že při vstupu do místnosti by měl vzduch v místnosti působit svěže a bez zápachu. Pro zajištění dostatečné kvality vzduchu a odvedení pachů produkovaných lidmi by podle jeho výsledků mělo být do vnitřního prostředí přiváděno minimálně 8 l/s (29 m3/h) čerstvého vzduchu na osobu. Byť to nebylo cílem této studie, výsledné doporučení se dobře shoduje s poznatky Maxe von Pettenkoffera.

Vliv energetické krize
V roce 1973 byla poprvé vydána norma ASHRAE Standard 62, která se v aktualizované normě používá doposud. Původní verze obsahovala jak minimální, tak doporučené hodnoty intenzity větrání pro více než 250 typů vnitřních prostor (budov i místností) [22]. Již první aktualizace z roku 1975 reflektovala tehdejší energetickou krizi a snahu o energetické úspory (obr. 1). Očekávalo se, že navrhnutá opatření povedou ke snížení energetické náročnosti nových budov o 15 až 60 %. Pro dosažení úspor byly zrušeny doporučené požadavky na větrání a ponechány pouze hodnoty minimální. Tato opatření vedla k rapidnímu snížení požadovaných hodnot – zmiňovaná norma například definovala množství přiváděného vzduchu pouze na 2,5 l/s (9 m3/h) na osobu, což vyvolalo diskuse o nedostatečném větrání (požadavek se vztahoval obecně k pobytovým prostorám, tedy například i ke kancelářským budovám). Některé regionální předpisy v jednotlivých státech země tuto hodnotu dokonce ještě snížily. Nechvalně proslavený je Assembly Bill 983 schválený v roce 1977 ve Wisconsinu, který z důvodu energetických úspor prakticky povoloval nulovou intenzitu větrání během zimního období. Následným legislativním opatřením byl zákon naštěstí změněn ve prospěch vyšších požadavků na větrání. Vyšší množství přiváděného vzduchu bylo obsaženo i v aktualizaci předpisu ASHRAE Standard 62 – 1989 (podle typu budovy 7,5 až 10 l/s), obr. 2. V této normě byl zároveň poprvé definován obecný požadavek na minimální intenzitu větrání v obytných budovách 0,35 h–1 [9].
Původní požadavky na větrání vycházely ze soudobého postoje k vět­rání, kdy se bral v úvahu především jeho vliv na tepelnou pohodu. Yaglou [24] byl v tomto směru průkopníkem v oblasti kvality vnitřního prostředí. Zdravotní aspekty vnitřního prostředí se týkaly nejprve vlivu radonu (60. léta), formaldehydu (70. léta), roztočů a syndromu nemocných budov – SBS (konec 70. let). Otázka nedostatečného vět­rání jako takového začala být aktivně řešena až koncem 20. století, kdy se v západních zemích začaly výrazněji projevovat problémy v nových i rekonstruovaných těsných budovách.

Obr. 1 Vývoj požadavků na větrání; sloupce ukazují průtok vzduchu na osobu v m3/h, červené úsečky odpovídají intenzitě větrání přepočtené pro byt o ploše 70 m2 obývaný čtyřmi lidmi (šrafované sloupce znázorňují odhad, případně výsledky měření). Obr. 2 Větrání obytných budov se často nevěnuje dostatečná pozornost.

Legislativa a technické normy
Závazné požadavky jsou takové, které jsou uvedeny v platných zákonech a prováděcích předpisech. V technické praxi se často používají národní nebo evropské normy, případně technické informace, sešity projektanta nebo oborové směrnice, které však neobsahují požadavky závazné, ale pouze doporučené.
Dřívější právní úprava rozlišovala normy závazné a doporučené. Platnost byla určena příslušným datovým údajem v normě a skončila nahrazením této normy normou novou. Nyní se podle zvyklostí Evropské unie již určuje jen platnost normy. Závaznost normy nevyplývá z normy samé, ale může být stanovena jiným předpisem. Obecně platí, že technické normy jsou nezávazné, zákony a prováděcí předpisy je však mohou v konkrétních případech vyhlásit jako závazné. Přehled značení norem, se kterými se můžeme v české praxi setkat, je uveden v tab. 1.

V současnosti existuje v oboru větrání a klimatizace nepřeberné množství norem platných u nás i v zahraničí. Původní oborové normy byly zrušeny k 31. 12. 1993. Oborové normy, které řešily technické požadavky důležité v celonárodním měřítku, byly převedeny na ČSN; úzce specializované normy byly převedeny do firemních předpisů nebo zrušeny. V současnosti jsou v ČR vydávány ČSN EN a ČSN. Normy ČSN EN jsou identické s původní evropskou normou – jde o přesný překlad evropské normy bez jakýchkoliv úprav a změn (případně doplněné o národní poznámky nebo přílohy). ČSN jsou národními normami platnými v České republice.

V české praxi se často používá původní znění normy, bez překladu. Norma je pak opatřena titulkem „schválena k přímému používání jako ČSN". Tento údaj znamená, že původní mezinárodní nebo evropská technická norma nebyla přeložena do češtiny, ale její originální (anglické) znění bylo schváleno k přímému používání jako ČSN.

Tradičně se v oboru využívají normy přebírané z Německa. Předpisy DIN (Deutsches Institut für Normung) jsou německé národní normy, od roku 1975 je DIN oficiálním německým normalizačním orgánem. Podrobné informace jsou často obsažené v německých směrnicích a doporučeních VDI (případně VDE) vydávanými společností Verein Deutscher Ingenieure. V oblasti větrání, vytápění a chlazení se ve světě hojně uplatňují normy vydávané americkou společností ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers). Pro svoji podrobnost a obsáhlost jsou tyto normy využívány i v České republice.

Zahraniční předpisy
ASHRAE 62.1: 2004 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality
Tento předpis je již v současnosti nahrazen novým vydáním z roku 2010, avšak v různých zemích světa se používají požadavky odvozené z tohoto vydání v roce 2004. Na rozdíl od předpisu 62.2 není tento dokument směřován přímo pro obytné prostředí. Protože však definoval požadavky pro všechny typy a účely staveb, obsahoval i minimální požadavky na větrání obytných budov: 0,35 h–1, ale ne méně než 27 m3/h na osobu pro pobytové místnosti (obývací pokoje, ložnice).

ASHRAE 62.2.: 2010 Ventilation and Acceptable Indoor Air Quality in Low-Rise Residential Buildings
Aktuální předpis ASHRAE 62.2 definuje minimální požadavky pro nucené i přirozené systémy větrání a požadavky na obálku budovy za účelem dosažení přijatelné kvality vnitřního prostředí v nízkopodlažních obytných budovách [5]. Předpis požaduje téměř výhradně nucený systém větrání, pouze v určitých přesně definovaných případech lze větrání zajišťovat přirozeně, bez nuceného přívodu vzduchu (s nuceným odvodem se počítá v obou případech). Požadovaný minimální průtok přiváděného vzduchu je definován jako funkce celkové podlahové plochy a počtu ložnic.

Předpokládá se, že v bytě s jednou ložnicí žijí dvě osoby, v každé další ložnici pak jedna osoba. Pokud je počet lidí v bytě jiný, je třeba pro každou další osobu připočítat přívod vzduchu 12,6 m3/h. Vypočítaná minimální intenzita větrání v sobě zahrnuje předpokládanou infiltraci ve výši 36 m3/h na 100 m2 podlahové plochy bytu. Pro byt o ploše 70 m2 obývaný třemi lidmi tak vychází požadovaná intenzita větrání 0,28 h–1. Pokud by byl tento byt obývaný čtyřmi lidmi, je výsledná požadovaná hodnota 0,35 h–1 a a tak dále. Výsledná intenzita větrání pro byt či dům o podlahové ploše 150 m2 se třemi ložnicemi a obývaný pěti lidmi pak ­vychází 0,23 h–1 (průtok přiváděného vzduchu 90 m3/h).

Je zřejmé, že tvůrci předpisu se snažili zohlednit více vstupujících faktorů: velikost bytu, počet osob i energetickou náročnost. Výpočet požadavku však vyžaduje přesné informace o uspořádání bytu i počtu osob, které v něm bydlí, což může v praxi představovat různé komplikace. Při plánování výstavby nebývá většinou přesně znám počet osob, které budou v bytě bydlet, větrací systém by však měl být již součástí návrhu. Navíc počet osob bydlících v bytě se během užívání často výrazně mění. Z těchto důvodů je nový standard kritizován a v současné době se pracuje na jeho nové podobě.

Obr. 3 Větrání by mělo zajišťovat zdravé vnitřní prostředí pro všechny přítomné osoby. Obr. 4 Přirozené větrání okny je stále nejběžnější způsob větrání obytných budov.

DIN 1946-6: 1998
V našich zemích se často přihlíží k německým normám. Pro obytné budovy existuje norma DIN 1946-6: 1998 (Raumlufttechnik. Teil 6 – Lüftung von Wohnungen, Allgemei­ne Anforderungen, Anforderungen zur Bemessung, Ausführung und Kennzeichnung, Übergabe/Übernahme (Abnahme) und Instandhaltung), která obsahuje podrobné požadavky na větrání [14]. V normě jsou specifikovány různé režimy provozu, rozepsány požadavky pro různé velikosti podlahové plochy (pro méně než 30 m2, pro 50, 70,… 210 m2). Celkové minimální průtoky vzduchu při nuceném větrání jsou uvedeny pro tyto režimy: ochrana proti vlhkosti (minimum, rozlišuje dále budovy s vysokou tepelnou ochranou a budovy s nízkou tepelnou ochranou), snížené větrání, běžný provoz a intenzivní větrání. Doporučené minimální objemové průtoky vzduchu jsou v intervalu od 15 do 285 m3/h, což odpovídá intenzitám větrání přibližně 0,2 až 0,9 h–1.

V tab. 2 jsou uvedeny požadavky na větrání obytných budov platné v současnosti v různých zemích světa. Z přehledu je patrné, že se velmi liší nejen konkrétní hodnoty, ale i typ požadavků. Kromě základního požadavku na intenzitu větrání v h–1 najdeme v zahraničních předpisech požadavky na minimální průtok přiváděného vzduchu na osobu nebo na m2 obytné plochy. Některé předpisy rozlišují různé režimy větrání (Německo) nebo kategorie kvality bydlení (Spojené království).

Ve většině případů je definovaný základní minimální požadavek pro celou bytovou (domovní) jednotku, bez rozlišení typu místností. V některých předpisech je navíc upřesněn požadavek pro obývací pokoj, někdy je uvedena přímo ložnice (Belgie, Švýcarsko a Skandinávské země). Téměř všechny předpisy definují minimální požadavky na nucený odvod vzduchu z kuchyně a koupelny, často je navíc rozlišen trvalý a nárazový režim provozu větrání (tab. 2).



Diskuse
Význam větrání pro dosažení kvalitního a zdravého vnitřního prostředí v budovách je jednoznačný. S ohledem na požadovanou těsnost budov a energetickou náročnost současných staveb je zřejmé, že větrání obytných budov je oblast, které je potřeba se intenzivněji věnovat. Z tohoto důvodu je celosvětově patrný vzrůstající zájem o tuto problematiku a ve většině západních zemí jsou již minimální požadavky na větrání závazně předepsány. Ve Spojených státech je běžný požadavek na instalaci nuceného systému větrání, přirozené větrání je možné pouze v přesně definovaných případech (např. v oblastech mírného klimatu a s malým znečištěním venkovního vzduchu).

V evropských zemích sice nucené větrání není běžně vyžadováno, avšak předepsané požadavky lze většinou zajistit pouze systémem nuceného větrání. Minimální požadavek na intenzitu větrání v obytných budovách se často pohybuje kolem hodnoty 0,35 h–1, někdy se ale požaduje až 1 h–1. Téměř všechny předpisy definují požadavky pro kuchyni a koupelnu, zde však není možné jednoznačně určit typickou hodnotu, protože požadavky se velmi liší. Pro nárazové větrání kuchyní je v několika zemích předepsán průtok vzduchu okolo 200 m3/h (Německo, Kanada, USA), požadavky na trvalé větrání se často pohybují okolo 40 m3/h. Požadavky na větrání koupelen začínají na 15 m3/h pro trvalé větrání, nárazově se požaduje až 108 m3/h; často je požadováno 50 m3/h.

Obr. 6 Pro koupelny a kuchyně jsou většinou definovány požadavky na nárazové větrání. Obr. 7 Větrání panelových bytových domů je v mnoha případech nedostatečné a opomíjené při jejich rekonstrukci.

Závěr
Obecně lze ve vývoji předpisů v oblasti větrání v různých zemích světa pozorovat snahu o snižování energetické náročnosti větrání – předepisují se požadavky na nucené větrání s rekuperací tepla. Častěji také bývá zohledněna obsazenost bytu (počet osob), a to nejen z důvodu energetické náročnosti, ale i kvality vnitřního vzduchu. Současné evropské předpisy jsou většinou založeny na jednoznačném požadavku na minimální intenzitu větrání, případně doplněném o dávku větracího vzduchu na osobu. Nejčastěji je v zemích EU požadována minimální intenzita větrání 0,3 až 0,5 h–1.

Z těchto poznatků a rešerše platných zahraničních požadavků se vycházelo při návrhu národní přílohy normy ČSN EN 15 665, která vešla v platnost v únoru 2011 v podobě změny Z1 [25]. Národní příloha definuje požadavky na větrání obytných budov a také doporučuje vhodné systémy větrání. Základním požadavkem je zajištění trvalého přívodu venkovního vzduchu s minimální intenzitou větrání 0,3 h–1, pro dosažení vyšší kvality vnitřního vzduchu se doporučuje intenzita větrání 0,5 až 0,7 h–1. Z přehledu uvedeného v tab. 2 je zřejmé, že tyto hodnoty jsou v souladu se současnými zahraničními požadavky a odpovídají minimálním požadavkům v evropských zemích. ČSN EN 15 665 je v současnosti pouze doporučená, probíhající aktualizace vyhlášky č. 268/2009 Sb., která však může přinést závaznost této normy i předepsaných požadavků.

Ing. Petra Šťávová
Foto a obrázek: Atrea, Geberit, Lindab, Velux, autorka

Literatura
1.    Air Infiltration and Ventilation Centre. Domovské stránky, dostupné z .
2.    ANSI/ASHRAE Standard 119-1988 (RA 1994). Air Leakage Performance for Detached Single-Family Residential Buildings. Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers ASHRAE, 1994.
3.    Arrêtê du 24.03.82: Relatif à l’aération des logements (Relating to the ventilation of residences), France.
4.    AS 1668.2–2002: The use of Ventilation and Air Conditioning in Buildings, Australia.
5.    ASHRAE Standard 62.2–2010: Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality in Low-Rise Residential Buildings. Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers ASHRAE, 2010.
6.    ASHRAE Standard 62–2010: Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality. Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers ASHRAE, 2010.
7.    BFS 1998:38: Hygiene, health and the environment, Sweden.
8.    CAN/CSA-F326-M91: 1989 (1991). Residential Mechanical Ventilation Systems. Canadian Standards Association, Etobicoke, Canada.
9.    Concannon, P.: Residential Ventilation. AIVC Technical Note 57. Sint-Stevens-Woluwe: Air Infiltration and Ventilation Centre, Belgium, 2002.
10.    Department of Housing and Construction. D2 Finnish Code of Building Regulations, Indoor Atmosphere and Ventilation of Buildings, Regulations and Guidelines. Ministry of the Environment, Helsinki, Finland, 2003.
11.    Department of the Environment and the Welsh Office. Ventilation, The Building Regulations 2000 Approved Document F 1995. Her Magesty’s Stationary Office, Norwich, UK, 1995.
12.    Design Regulations BKR. 1998. BFS 1998:38: Hygiene, health and the environment. Swedish Board of Housing, Building and Planning, Karlskrona, Sweden, 1998.
13.    DIN 18017–3: 2009 Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster - Teil 3: Lüftung mit Ventilatoren. Berlin, Deutschland: Deutsches Institut fur Normung, e.V, 2009.
14.    DIN 1946–6: 1998 Raumlufttechnik. Teil 6 - Luftung von Wohnungen, Anforderungen, Ausfuhrung, Abnahme. Berlin, Deutschland: Deutsches Institut fur Normung, e.V, 1998.
15.    DS 418:2002 Calculation of Heat Loss from Buildings, Denmark, 2002.
16.    Limb, M. J.: Natural Ventilation: An annotated bibliography. Coventry: Air Infiltration and Ventilation Centre, United Kingdom, 1995.
17.    National Building Code of Canada, 1995. Ottawa: Canadian Commission on Building and Fire Codes, National Research Council of Canada, 1995.
18.    NBN B 62–003: Berekening van de warmteverliezen van gebouwen. Gehomologeerde Belgische Norm, 2003.
19.    NBN D 50-001: 1991 Ventilatievoorzieningen in woongebouwen, 1991.
20.    Occupation Safety and Health Administration. Domovské stránky. Dostupné z 
21.    Pettenkofer, M. von.: Über den Luftwechsel in Wohngebäuden. München: I. G. Cotta, 1858.
22.     Sundell, J.: On the history of indoor air quality and health. In: Indoor Air, 2004, 14 (Suppl 7), 51–58.
23.    Wray, C.: Guidelines for Residential Commissioning, LBNL-48767. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, 2001.
24.    Yaglou, C. P. – Riley, E. C. – Coggins, D. I.: Ventilation requirements. In: ASHRAE Transactions, 1936, 42, 133–162.
25.    Zmrhal, V. – Drkal, F. – Mathauserová, Z. – Šťávová, P.: Zpracování národní přílohy k ČSN EN 15665 – rozbor požadavků na větrání v obytných budovách. Zpráva k rozborovému úkolu č. 12/0010/10. Praha, 2010.


Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.

-->-->

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media