Přirozené větrání

15. Leden 2010

Výměnu vzduchu zajišťují rozdíly způsobené gravitačním vztlakem, dynamickým účinkem větru – obecně tlakovými rozdíly mezi vnějším a vnitřním prostředím.

V dřívějších dobách tento systém znamenitě fungoval díky netěsným rámům oken.
V dnešní době je nutno pamatovat na vytvoření potřebného prostupu vzduchu přes obvodový plášť budovy.

Přirozené větrání lze rozdělit na:

celkové větrání - aerace, provětrávání, infiltrace a exfiltrace

místní odsávání - šachtové větrání

Přirozený pohyb vzduchu vzniká v důsledku působení gravitačních (vztlakových sil), vyvozených rozdílem hustot venkovního a vnitřního vzduchu a tlakovými rozdíly, které vznikají při obtékání budovy větrem. Působením vztlakových sil vzniká vzhledem k atmosférickému tlaku v horní části budovy přetlak, v dolní podtlak. Jelikož je měrná hmotnost vzduchu závislá na jeho teplotě, která se v průběhu roku ve venkovním prostředí významně mění, mění se také průtok větracího vzduchu. Tento systém je tedy nejúčinnější v zimním období, kdy je velký rozdíl teplot mezi vnějším a vnitřním prostředím. Přirozené větrání nevyžaduje energii pro dopravu vzduchu.

Aerodynamický součinitel větru má na návětrné straně, kde vzniká přetlak, průměrnou hodnotu 0,8 až 0,9, na závětrné straně, kde vzniká podtlak, má průměrnou hodnotu
-0,3 až -0,4. Vliv rozdílu teplot a větru se může sčítat, nebo také působit protichůdně. Tlaková diference mezi vnějším a vnitřním prostředím při venkovní teplotě -10 °C a vnitřní teplotě
20 °C a výšce okna 2 m činí cca 3 Pa. Účinek větru při rychlosti 4 m.s-1 představuje tlak
cca 7 Pa. Tlakový účinek větru není rovněž trvalý, neboť rychlost větru je proměnná a tlakový součinitel větru je zpravidla znám pouze pro budovy stojící ve volném terénu, což není obvyklé.

U výškových budov dochází v dolní části budovy k infiltraci a  v horní částech
nad neutrální rovinou k exfiltraci. Poloha neutrální roviny je na návětrné straně vyšší než
na straně závětrné.

Typickým prvkem přirozeného větrání v obytných budovách jsou větrací šachty a světlíky. Nejběžnější využití přirozeného větrání je infiltrace okenními spárami, další možnosti použití přirozeného větrání je provětrávání, šachtové větrání a aerace.

Nevýhodou přirozeného větrání je, že venkovní přiváděný vzduch nelze filtrovat
a do přívodního systému nelze, v obvyklých případech, zařadit ohřívač vzduchu – účinný tlak je relativně malý a nepostačuje k překonání tlakových ztrát  těchto prvků.

Infiltrace

Infiltrace je přirozené větrání netěsnými spárami okenních a dveřních otvorů, styků prvků obvodového pláště a porézností materiálů. Přívod venkovního vzduchu infiltrací do místností je nejintenzivnější v zimě, ale zvyšuje tepelné ztráty. Proto je také odpovídající tepelná ztráta součástí výpočtu tepelných ztrát budov. Infiltrace spárami oken a vnějších dveří byla do dnešní doby základním prostředkem k výměně vzduchu v obytných stavbách. Zdokonalené těsnění oken přirozené větrání infiltrací omezuje, často až pod hygienické požadavky na přívod čerstvého venkovního vzduchu. Omezené větrání v zimním období snižuje odvod vlhkosti (z kuchyní aj.), což může vést ke kondenzaci vodních par na vnitřním povrchu (nedostatečně tepelně izolovaných) obvodových konstrukcí, k jejich navlhání, tvorbě plísní i k narušení konstrukce. Některé konstrukce oken jsou proto vybavovány štěrbinami, kterými lze regulovat přívod venkovního vzduchu.

 

Tabulka 1: Součinité spárové průvzdušnosti okenních spár.

Typ okna a okenní spáry

Součinitel spárové průvzdušnosti
[m3.s-1.m-1.Pa-0,67]

Okno jednoduché dřevěné netěsněné

1,9 .10-4

Okno dřevěné zdvojené, netěsněné spáry

1,4 .10-4

Okna dřevěná nebo plastová, kovová těsněná

0,10 - 0,40 .10-4

Okno dřevěné zdvojené s těsněním KOVOTĚS

0,7 .10-4

Okno těsněné molitanovými pásky

0,5 .10-4

Okno těsněné neoprenovými profily

0,2 - 0,4 .10-4

Infiltrace působí energetické nároky, zabezpečuje ale výměnu vzduchu v místnosti. Velmi těsná okna a dveře působí tedy velmi nízkou výměnu vzduchu, která není z hygienického hlediska dostatečná.

Požadavky na minimální výměnu vzduchu v budovách jsou dány normovými
a hygienickými požadavky. Výměna vzduchu v místnostech infiltrací závisí nejen na hodnotě součinitele spárové průvzdušnosti, ale dále na orientaci oken budovy ke směru převládajících větrů, výšce budovy, dispozičním řešení bytu (jednostranná orientace či možnost příčného větrání), těsnosti vnitřních dveří, situováni budovy v krajině apod.

Provětrávání

Provětrávání viz Obrázek 1 je občasné větrání otvíráním oken. Doporučuje se otevírání
na krátkou dobu a častěji. Spodní částí otevřeného okna proudí do místnosti chladnější vzduch venkovní, horní částí okna se vzduch z místnosti odvádí. Přívod
a odvod vzduchu se děje jediným otvorem na základě tlakového rozdílu, který vzniká teplotním účinkem nebo účinkem větru.

 2

Obrázek 1: Provětrávání oknem.

 

Šachtové větrání

Při šachtovém větrání (Obrázek 2) dochází k výměně vzduchu opět na základě teplotního
a větrného účinku. Základ tvoří přiváděcí resp. odváděcí šachta. Šachtové větrání se uplatní tam, kde v místě nasávání vzduchu do šachty jsou trvalé zdroje tepla (převážně v průmyslu). Účinný tlak (tah) šachty je závislý na účinné výšce šachty a využije se na překonání tlakových ztrát třením a místními odpory při proudění vzduchu šachtou. V dispozici půdorysu budovy je nutno počítat se záběrem místa pro umístění průduchů. Vzhledem k rozdílným měrným hmotnostem vzduchu v zimním a letním období docházíme k velmi rozdílným velikostem průřezů šachet pro zimní a letní období.

 3

Obrázek 2: Šachtové větrání

 

Místnost ze které je vzduch šachtou nasáván, je přibližně stejný tlak, jako ve venkovním prostředí. To je splněno, pokud místnost je dostatečně propojena s venkovním prostředím, resp. s okolními místnostmi.

Šachtové větrání může řešit nejen odvod vzduchu, ale i přívod (Obrázek 3):

varianta A řeší pouze odvod vzduchu. Každá větraná místnost je napojena na svislý odváděcí průduch (šachtu). Průduchy začínají buď v patře (patrové průduchy), nebo všechny průduchy probíhají přes všechna podlaží (průběžné průduchy).

varianta B zajišťuje přívod a odvod vzduchu. Šachta ve své spodní části, zpravidla
pod stropem nejnižšího podlaží, navazuje na přívod vzduchu.

 

4

Obrázek 3: Šachtové větrání.

 

V době výstavby panelových domů byly větrané prostory osazeny uvnitř dispozice a to
bez přímého kontaktu s obvodovou stěnou, kde by bylo možno větrat okenními otvory.
Z počátku se jejich důležitost nedocenila a to jak při jejich návrhu, tak při jejich montáži. Proto větrací soustavy z této doby vykazují řadu provozních závad a nedokonalostí.

Systém větrání v panelové výstavbě se prezentoval pod názvem Shunt. Principem je svislá šachta, která je dělená na šachtu sběrnou a šachtu či šachty boční (Obrázek 4). Tento systém má dělený odváděcí průduch s jednostranným nebo dvoustranným připojením.

Do roku cca 1960 byl převážně používán společný odváděcí průduch pro odvod vzduchu z bytové koupelny, WC a kuchyně, proto mnohdy docházelo
k pronikání pachů, což není z hygienického hlediska správné.  Po roce 1960 je z tohoto důvodu systém řešen tak, že bytová kuchyň má samostatný průduch
a koupelna s WC mají též samostatný průduch.

 

5Obrázek 4: Větrání Shunt

Přidat komentář


Bezpečnostní kód
Obnovit