Jak větrat v opraveném paneláku
Jan Hollan
Obsah
Pro větrání, které bude platit za dobré nejen za deset, ale i za padesát let, jsou potřeba protiběžné dvojice svislých šachet. Jen ty umožní větrání bez velkých úniků energie a s plným komfortem, jaké bude dříve či později považováno za nezbytné. Šachty mohou být v domě i na jeho fasádě (při velmi tlusté izolaci případně zčásti v její tloušťce).
Rekuperátorů (zařízení pro přenos tepla, či lépe výměnu teplot čerstvého a odpadního vzduchu) může být 33 nebo 5, nejlépe je ale asi mít jeden společný rekuperátor pro celý dům. Instalovat se může hned nebo časem.
Stejně tak časem, lépe ale hned, je vhodné instalovat podzemní plastové potrubí pro předehřev vzduchu v mraze a ochlazení v létě. Rozsah podzemního potrubí může být zprvu skromnější (i takové pomůže), později lze potrubí doplnit.
Instalace takového zařízení, které takřka úplně vyloučí nežádoucí tepelné toky, umožní (spolu s mohutnou tepelnou izolací pláště budovy) zcela jinak uvažovat o topení v domě. Nezbytné je rekuperační zařízení doplnit až tehdy, když se bude topný systém rekonstruovat.
Základní podmínkou ovšem je, aby spotřeba elektřiny pro větrání byla v ročním úhrnu alespoň pětkrát menší, než jsou rekuperací potlačené tepelné ztráty domu, v mrazivém období pak desetkrát menší.
Úvod
Jak větrat? Samozřejmě tak, aby bylo doma stále příjemně. Aby tam nebyl příliš suchý vzduch, průvan aby byl leda v letním horku, aby tam v zimě nebyla nikde studená místa, aby při příchodu působil vzduch uvnitř svěžím dojmem a aby se od zdrojů dostával zápach rovnou z domu pryč. Dnes je většinou nutné přidat, že se dovnitř nemá dostávat pyl. Taky je milé, když není problém větrat, i když je venku ještě více horko než vevnitř.
První podmínka vyžaduje, aby v mrazivém období bylo větrání nejmenší, neboť tehdy je venku ve vzduchu málo vodní páry. Větrat je tehdy vhodné, jen když je vodní pára doplňována lidmi pobývajícími v interiéru. Kdyby větrání pokračovalo i během dne či dvou jejich nepřítomnosti, interiér by neúnosně vyschl. Vzduchu by tehdy mělo zvenčí přicházet jen osm krychlových metrů za hodinu na jednu pobývající osobu. Vzduch z koupelny je tehdy v dobře izolovaném domě vhodné využít a nepustit hned pryč, obsahuje cennou vlhkost.
Druhá a třetí podmínka si žádá přinejmenším, aby vzduch nepřicházel např. z mála míst nízko nad zemí, zejména pak, je-li chladný. Úplně dobře ji lze ale splnit jen tehdy, když je přicházející vzduch je nejvýše o málo chladnější než ten vnitřní (snad až na případ letních veder) a pouští se do místností těsně u stropu.
Větráme kvůli komfortu a ten něco stojí. Měl by ale stát co nejméně, hlavně při provozu. Toho lze docílit tím, že teplota přiváděného vzduchu se bude upravovat velmi levně. Jednou možností je přívod přes podzemní potrubí (v mraze vzduch ohřeje, v létě ochladí), další možností je zařízení, v němž si odcházející a přicházející vzduch vymění teploty, nejlepší možností je kombinace obou cest.
Takové větrání se zemním potrubím a výměníkem teplot se stane v nejbližších desetiletích samozřejmostí a pokud by nebylo uplatněno na domech v Novém Lískovci hned, je vhodné připravit pro to podmínky do budoucna. Jinak by totiž čekaly interiéry domy nejpozději za patnáct let znovu stavební úpravy.
Jen odtah?
Větrání ,,s rekuperací``, tedy přes výměník teplot, vyžaduje, aby se oba proudy vzduchu potkaly. K tomu jsou potřeba nějaké kanály.
Přívodní kanály by nebyly potřeba, kdyby se vzduch do bytu bral rovnou zvenčí. Mohlo by to být řekněme krajními okny (přes ložnice), tak ale je vyloučena filtrace pylu i eventuální ohřev vzduchu v mrazivém období.
Obé by mohly umožnit průrazy pod stropy s vloženým filtrem a topným registrem v izolační vrstvě. Větrání za horkých letních odpolední ale neumožní. Kdyby náhodou došlo k tomu, že by v mraze tudy šel vzduch dovnitř a topným registrem neprotékala voda, registr by během chvilky zamrzl.
Obranou proti zamrznutí bytových registrů, možná i jejich náhradou, by byl vstup vzduchu přes vnější stěnu ne rovnou zvenku, ale z rozvodných svislých kanálů, v nichž je v zimě vzduch nějakým způsobem předehřátý, nejsnáze zemním potrubím. V létě by mohl být levně chlazený (ba i odvlhčovaný) i bez zemního potrubí, totiž registrem ochlazovaným užitkovou vodou.
Věnujme se teď nicméně jen stránce odtahu, ať už vnitřkem nebo venkem domu. Jsou tři místnosti, odkud může být odtah žádoucí. Kuchyně, koupelna, záchod. Ze záchodu je to bez pochyby, odtah by měl odtud fungovat v přítomnosti lidí pořád. Z kuchyně to tak jednoznačné není, potřeba to je jen při provozu plynového sporáku nebo při vaření některých jídel. Z koupelny je odtah jednoznačně vhodný v době veder (čím sušší je tehdy vzduch, tím lépe), naopak v mrazech je vlhkost z koupelny cenná pro kvalitu vzduchu v interiéru. U výborně izolovaného domu totiž nepřináší žádné problémy, zato umožňuje poměrně vydatné větrání i tehdy, když je venku vzduch jen s minimem vodní páry, aniž by takové větrání interiér příliš vysušilo. Interiér s dostatečnou vlhkostí (55%) i v zimě má velkou výhodu i v tom, že stačí nižší teplota vzduchu, aby nám bylo příjemně teplo (neochlazujeme se tolik odpařováním vlhkosti).
Z kuchyně nemusí vzduch jít rovnou pryč, může procházet právě přes záchod. Mělo by to být kanálem velkorysého průřezu, na vstupu opatřeným viditelným filtrem nečistot (aby bylo vidět, kdy je potřeba jej vyměnit). Odtah ze záchoda je pak potřeba mít dole, je-li přívod z kuchyně nahoře (lepší je možná opačné vyústění, to ale vyžaduje přídavný svislý kanál), tak, aby byla účinně provětrávána celá místnost. Mírný průvan zde asi není na závadu. Záchod by měl mít těsné dveře, přívod vzduchu by měl být jen z kuchyně. To, že zápach z vaření (ať již libý nebo nelibý) na toaletě cítit, myslím nevadí, je to dobrá náhrada umělých zdrojů zápachu, které si tam lidé často instalují (aby překryli zápachy jiné).
Z koupelny by měl vzduch mít k dispozici dvě cesty. V horké části roku určitě rovněž na záchod, když vlhkost nechceme pustit do interiéru. V chladné části roku, podle údajů vlhkoměru (po regeneraci by všechny byty měly být opatřeny přesným vlhkoměrem a teploměrem) pak má vzduch z koupelny zpravidla nejprve projít několika místnostmi, než se přes kuchyni a toaletu dostane pryč. Pokud bude byt už od začátku opatřen kanály pro rozvod čerstvého vzduchu, stačí přepnout příslušnou klapku. Tatáž páčka může uzavřít odtah na záchod. Pokud by žádné kanály pro čerstvý vzduch v bytě nebyly, musel by se vzduch z bytu do koupelny dostat pomocí zvláštního ventilátoru (zpět by se dostával jen otvorem s akustickým filtrem).
Aby větrání z kuchyně mohlo být v případě potřeby co největší, odtah z koupelny by měl být běžně přerušován i v případě horkých dní, když zrovna není potřeba. Může to asi částečně automaticky obstarávat i nějaký hygrostat, možnost ručního uzavření je ale také potřeba.
Pro odtah z toalety by měla stačit pohodlně ovladatelná klapka. Ventilátor by tam umístěn být neměl, ten je potřeba mít co nejdál, aby nebyl slyšet. Zato by tam mohla být indikační a měřicí volně se otáčející vrtulka, která by umožnila přesné odečítání průtoku vzduchu bytem. Ten průtok by měl být tak od jednoho krychlového metru za sekundu (pokud je byt prázdný) přes 8m3/h (když doma spí v mraze jeden člověk) až po 120m3/h (když je byt plný lidí nebo je venku vzduch vhodně vlhký).
Jsou možné situace, kdy se v kuchyni něco spálí, a kdy je odtah přes záchod nežádoucí. Pro takový případ by se hodil odtah přímý, se zvláště malým odporem, ale také s filtrem. Větrání oknem v takovém případě nemusí být vyhovující, protože se při něm zápach z kuchyně může snadno dostat i do okolních místností.
Zmínil jsem se, že v bytě nemá být odtahový ventilátor. Ten podle mého soudu patří jen na konec odtahové šachty. Měl by to být ventilátor velmi účinný a s dokonalou regulací. Řízen může být jednoduše tak, že udržuje konstantní úroveň podtlaku na horním konci šachty, bez ohledu na průtok. Dokonalejší řízení by mohlo být takové, že podtlak bude vyšší v dobách, kdy je pravděpodobně potřeba větrat více (řekněme ráno od šesti do osmi, o v sobotu a v neděli později, odpoledne od čtyř do desíti večer). Při tomto vyšším podtlaku by plné otevření odtahových klapek v bytech mělo poskytovat průtok až 120m3/h na byt (v horních bytech by odtahové otvory mohly být menší, aby s kompenzoval vzrůst tlaku v šachtě směrem dolů).
Dokonalé řízení by bylo takové, že podtlak se zvětší, stoupne-li koncentrace oxidu uhličitého jako indikačního plynu (nebo i nějakých škodlivých plynů). Pokud by byl indikován i oxid uhelnatý, byla by tak zajištěna automatická detekce požáru. Vhodné by bylo i měření průtoku v hrdle odtahové šachty. Domnívám se, že jen tato varianta je adekvátní dnešní době (natož pak době za řadu let), kdy se mnohem důmyslnější elektronika vyskytuje všude možně.
I v bytech by mohlo být u odtahové klapky instalováno čidlo koncentrací CO2 (a případně CO pro indikaci požáru) a ta automaticky řízena. Bytů je ale na jedné šachtě osm, takže to už je poněkud dražší.
Též přívod!
Varianty bez kanálů pro rozvod vzduchu v bytě jsou poměrně svazující. Krátce je zopakujme.
- Vstup vzduchu trvale netěsnými okny je nejhorší varianta, ta by zlepšení domu na standard, jaký bude samozřejmý za pár desetiletí, velmi zkomplikovala a prodražila.
- Vstup vzduchu pootevřenými okny (v zavřeném stavu dokonale těsnými) je alternativou lepší, umožňující např. v noci přívod vzduchu jen přes ložnici, kde jedině je čerstvý vzduch potřeba. Absence možnosti filtrace je ale vážnou vadou.
- Vstup přes dosavadní větrací otvory ,,spížních skříní`` je úplným nesmyslem (tam otvory nepatří, syrečky mají být pod poklopem).
- Vstup přes otvory u stropu s dohříváním (či dochlazováním) v samotném otvoru je zranitelný, pokud by vzduch nepřicházel ze svislé šachty a nebyl předehřátý.
Jen použití svislých venkovních přívodních šachet, tedy alternativa poslední varianty, umožňuje dodatečné doplnění rekuperace na střeše či v suterénu.
Když bude rekuperátor na střeše, měl by k němu (třeba časem) být přiveden vzduch z podzemního potrubí. Jinak musí mít jinou protimrazovou ochranu, asi předehřev topnou vodou spolehlivě zajištěnou proti zamrznutí. Pokud by se rekuperátor vešel do suterénu domu, bude naopak muset být nahoru vedeno potrubí pro odpadní vzduch z něj. Takový společný svislý kanál by měl mít průřez aspoň 0,3 m2.
Rozvodné či sběrné svislé kanály mohou být uvnitř domu, pokud se tam vejdou. Potřebují mít každý z nich průřez alespoň 0,1m2 (pro sloupec osmi bytů). Jeden z nich nemusí být zvlášť vymezený, může to být celá svislá šachta až na ten ohraničený kanál. Svislé kanály mohou být i zvenčí. Na jejich konci může být samostatné rekuperační zařízení, tedy čtyři zařízení pro čtyři sloupce bytů plus jedno pro schodiště. Kanály se mohou i spojovat a rekuperátor i ventilátor pak stačí pro celý dům jediný společný, to je možná nejlevnější.
Bez vodorovných kanálů v bytech by musely pro rozvod upraveného čerstvého vzduchu jít po fasádách pro každý sloupec osmi bytů dvě šachty, poskytující vzduch do krajních pokojů bytu (protože kuchyně na kraji není). Jedna vnější šachta by stačila, kdyby druhou nahradily vodorovné kanály pod stropem v bytě.
Bytové rekuperátory?
Existuje ještě možnost malých rekuperátorů, jednoho na byt. Při nich by odpadl společný domovní svislý kanál, proudy vzduchu by si vyměňovaly teploty rovnou v úrovni bytu.
Lze to asi dobře provést jen tak, že rekuperátory by byly přístupné z balkónů. Umístění do nitra domu by znamenalo, že obě šachty by byly v zimě studené a bylo by těžké zabránit, aby na jejich vnějším povrchu nekondenzovala voda.
Pokud by i v případě bytových rekuperátorů byl použit dobře regulovaný společný ventilátor, nevyužil by se ohřev vzduchu, který ventilátor působí.
Výhodou malých rekuperátorů je, že takové vysoce účinné (přes 90% malé výměníky teplot jsou snadno dostupné a že financovat by je mohli sami nájemníci. Umístění obou šachet na fasádách domu (jde o čtyři dvojice šachet, vždy pro osmici bytů nad sebou) by umožnilo levnou realizaci zemního předehřevu vzduchu (nebo v létě jeho ochlazení), třeba jen skromně dimenzovaným potrubím položeným při zakládání balkónů.
Bytové rekuperátory ale vyžadují důmyslné vodorovné přívody (nejspíš i odvody) v bytech. Stejně jako šachty musí mít vodorovné rozvody jen velice malý odpor, aby větrání bylo neslyšné a spotřeba elektřiny pro ně velmi malá. Rychlosti vzduchu v nich nemají obvykle přesahovat jeden metr za sekundu, i při maximálním průtoku (120m2h na byt) mají být pod 2m/s (tomu odpovídá průřez 2 čtvereční decimetry).
Rozvod čerstvého vzduchu (a odvod znečištěného) se může odehrávat plochými kanály pod stropem. Mohou to být asi i pouhé pruhy látky kolem lišt a připnuté ke stropu či zdi, podle potřeby neprodyšné nebo naopak prodyšné. Mohou být také z tenké překližky, ze dřeva nebo z těžších sádrokartonových desek. Je vhodné, aby bylo možno rozvod ovládat (v kanálech nebo na vyústkách), aby vzduch šel právě tam, kde jej chceme mít. Kdyby kanály neměly být vidět, musel by se se instalovat celý falešný strop s dutinou alespoň šest centimetrů tlustou nad sebou (tak by se daly byty současně akusticky i tepelně oddělit).
Schodiště
Abych nezapomněl, větrací zařízení je potřeba i pro schodiště. K odvodu může sloužit šachta výtahu. Pokud nebude instalován jeden centrální rekuperátor, je potřeba další kus pro tento centrální prostor. Na schodišti by měl být udržován stejný tlak jako v bytech, tj. co možná stejný, jako je venku.
Závěr
Abych nezapomněl, rekuperátor(y) musí mít i obchvat pro přívod čerstvého vzduchu, to pro případ letních denních veder, kdy může v noci být venku vzduch chladnější než v interiéru. Takový spolehlivě řízený obchvat je také jednou možností protimrazové ochrany.
Obchvat se hodí i pro podzemní potrubí, to pro případ jarních teplých odpolední.
V přívodu čerstvého vzduchu do domu musí být také ventilátor, jen odtahový nestačí, pokud by v bytech byl podtlak přes několik pascalů. Jinak by totiž působilo problém otevírání oken. Ventilátor čerstvého vzduchu může být řízen spolu s odtahovým ventilátorem, s případnou korekcí, zajišťující co nejstejnější tlaky v domě a venku (v mraze ale stejné tlaky uvnitř a venku v celé výšce domu zajistit stěží jde).
Až po studiu první verze tohoto návrhu jsem si uvědomil, že v bytech může být jen jeden nebo i žádný vodorovný kanál, a přesto je rekuperace dobře možná. Jen se nesmí použít rekuperátory bytové. Taková varianta s jediným rekuperátorem pro dům mi teď připadá správná a nejjednodušší pro realizaci i údržbu. Doplnění kanálu velkého průřezu na severní fasádu, které je nutné přinejmenším pro variantu, kdy by rekuperátor byl v suterénu, není snad tak nepřijatelné.
Jan Hollan, Ekologický institut Veronica, hollan@ped.muni.cz