Bydlíme s fyzikou včera, dnes i zítra ANd9GcTRyy19eSFq5Bihtb-aJPW-95t0Nr2Qir3ihi4PL9Q0DSoXzoAq •J.Svobodová 2012 •Úvodní shrnutí •Větrání obytných prostor •Pasivní stavitelství jako ekonomický koncept •2 • • •Jak zajistit optimální stavebně-fyzikální, technické a ekonomické vlastnosti obydlí za dobrou cenu? • •pohoda uvnitř • T, Ψ, odéry… • •energetická bilance budovy • ztráty x zisky • • • • •Východiska stavebně konstrukční realizace • •Omezující podmínka --- na nízkonákladová fungující řešení • a co nejméně aktivních zařízení • synergie •Úkol: ANd9GcRXHtYQ9JwbnLLJkEPzzBU85ycep9Zznq5WaRJ6Jke5J_u_yStrxg zachováním interiérového komfortu ve všech ročních obdobích Základem návrhu budovy je vyváženost a synergie všech složek ovlivňující její energetickou bilanci. Koncepci je nutné kombinovat s uplatněním vhodné otopné soustavy Synergie - efekt spolupůsobení, součinnosti více činitelů, který je však kvantitativně či kvalitativně jiný než jejich prostý součet •3 •Vliv místních klimatických podmínek •Volba pozemku •Dispozice – orientace ke slunci, vazby na okolí •Tvarové řešení domu – kompaktnost A/V • • •Požadavky a chování obyvatel domu •Legislativa • • •Souhrn faktorů ovlivňujících energetickou potřebu objektu •S tím, jak se zlepšuje tepelná izolace obálky budovy •význam mnoha faktorů z hlediska energetické bilance klesá • • Zlepšováním tepelně technických parametrů obvodových konstrukcí budov význam z hlediska energetické bilance klesá, stále však zůstává podkladem pro tvorbu vnitřní dispozice, což může mít příznivý psychologický efekt. Nemusí se mu ale podřizovat vše, dům by měl především zachovat přirozené provozní vazby na své okolí. Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) •4 •Charakteristika řešení PD výstupy •5 •6 •6 •Co je? •Co by mohlo být? •Návrh standardu pasivního domu vznikl mezi stavebními fyziky v roce 1988. •Funkčnost konceptu pasivního domu ověřena v roce 1996 • •Dnes • •Pasivní výstavba jako standardní řešení •Pasivní výstavba jako exkluzivní řešení •Vývoj nízkonákladových konstrukčních řešení pro typovou výstavbu • Návrh pro standard pasivního domu vznikl mezi stavebními fyziky švédem prof.Adamsonem a němcem Wolfgangem Feistem v roce 1988. Skutečná realizace čtyř domů pro soukromé klienty byla dokončena v roce 1993 (Stuttgart), Běžné --- metafora ----jízda na kole Podmínky PD •Vzduchotěsná obálka budovy • pohoda • větrání •Proč vlastně větráme? Jak moc větrat ? Co je měřitelné jako kritérium kvality větrání? •8 •Optimální hodnoty tepelné pohody •Veličina • • •Hodnoty optimální • • •Vnitřní teplota v zimě ti (oC) • • •21,7 • • •Vnitřní teplota v létě ti (oC) • • •24,2 • • •Vertikální rozdíl T mezi hlavou a kotníky člověka • • •< 2,5 • • •Teplota podlahy tp (oC) • • •18-28 • • •Střední rychlost proudění v zimě wi (ms-1) • • •0,15 • • •Střední rychlost proudění v létě wi (ms-1) • • •0,25 • • •Asymetrie radiační teploty od teplého stropu nebo jiných vodorovných ploch D tsa (K) • • •1,5 • • •Relativní vlhkost vzduchu (%) • • •30 až 55 • • • •9 •ZÁKLADNÍ PROBLÉM: STANOVENÍ MNOŽSTVÍ VZDUCHU PRO VĚTRÁNÍ •Hodnocení kvality vzduchu – množství vodní páry, CO2, TVOC • koncentrace CO2 • koncentrace TVOC •STAVBA A ZAŘÍZENÍ •LIDÉ •10 •Hodnocení odérového mikroklimatu •Lidé, stavba, zařízení, technologie •( zátěž lze objektivně odhadnout) • • • •Vnímání TVOC lidmi •1 olf = znečištění vzduchu jednou standardní osobou (kancelářská práce, která se 0,7x denně koupe). j0360726 • Subjektivní vnímání látek různé povahy a původu •Total volatile organic compounds - TVOC •K tomu --- toxické,aerosolové a mikrobiální mikroklima j0250385 •Třída budovy a kvalita prostředí •EUR 14449 EN Směrnice pro větrání v budovách Třída budovy Předpokládaný podíl nespokojených PPD (%) Vnímaná kvalita vzduchu (decipol) Dávka větracího vzduchu (m3/h.os.) A s nejvyššími požadavky 10 0,6 50 B střední úroveň 20 1,4 25 C nejnižší stupeň 30 2,5 14 •Typ hodnocení •Objektivní - zdraví •koncentrace škodlivin k •kCO2 < 1000 ? ppm •a další podle potřeby •Subjektivní • pohoda •požadovaná kvalita •vzduchu •PPD, decipol • • • •Člověk v závislosti na fyzické zátěži produkuje CO2 , jeho koncentrace je poměrně dobrým indikátorem potřeby větrání. • •Toho si již všiml –první hygienik- Max Joseph von Pettenkofer (1818-1901), který na základě průzkumu ve školách, kdy zjišťoval souvislost mezi koncentrací CO2 a procentem osob, nespokojených s vnitřním klimatem, jako mezní přijatelnou hodnotu stanovil koncentraci 0,1 % (1000 ppm) CO2. • •Také měření, prováděná v experimentálních objektech, zcela potvrzují velmi těsnou a rychlou vazbu mezi přítomností a množstvím osob a změnou koncentrace CO2 v měřených prostorech. •Již Pettenkofer si uvědomil, že koncentrace CO2 silně korelují s vůní lidských pachů. • • •Indikátorový plyn •13 •100 x •§ průměrná hodnota CO2 v průběhu 24 h se předpisuje hodnotou •0,1% -1000 ppm (1800 mg/m3), stanovenou v 19. stol. Maxem von Pettenkoferem. •Tak se dimenzují vzduchotechnická zařízení. Pokud není v budově kromě lidí jiný významný zdroj znečištění, lze regulaci množství výměny vzduchu vázat na koncentraci oxidu uhličitého, který má přímou vazbu na metabolizmus člověka – na každých 5 spotřebovaných molekul kyslíku vyprodukuje lidský organizmus 4 molekuly CO[2] •14 http://www.asb-portal.cz/UserFiles/Image/tzb/vetrani-a-klimatizace/vetrani-rizene-skutecnou-potrebo u-2241/tab.jpg •15 •Obytná místnost (100m3) spí 2 dospělí + 1 pes •Nová těsná okna, bez větrání •16 •Závěr: • •Jako kriteriální a měřitelná hodnota se udává tzv. Pettenkoferovo kritérium. •Jde o koncentraci 0,10 % (1000ppm) CO2 (1877) •Tato hodnota je stále základní veličinou standardů většiny vyspělých států. Vychází z ní standard ASHRAE, DIN aj.. • •Pro průběžné odstraňování běžných tělesných pachů klasický Pettenkoferův normativ požaduje 15-25 m3.h-1 na osobu. • •Splnit, aby takový proud vzduchu zajistil komfort obyvatel lze dosáhnout pouze pomocí řízeného větrání. • • Množství vyprodukovaného CO2 na osobu činí podle aktivity 10 až 75 l za hodinu. Ve čtyřčlenné domácnosti je proto potřebné množství čerstvého vzduchu za den 2000 a 3000 m3, aby koncentrace CO2 zůstala pod kritickou hodnotou. To znamená, že výměna vzduchu je potřebná v bytě s 75 m2 každých 1,5 až 2 hodiny a v rodinném domě se 140 m2 asi každé 3 hodiny. 75 litrů*24hodin 1800 litrů CO[2] denne 4lidi 7200litrů 1m3=1000l 7,2m^3 0,1procent ---7,2m^3 100procent ---x x=7200m3 vzduchu --půlka -3600m3 denne , byt 75m2*3m=225m3 3600/225=32-16krát úplná výměna vzduchu denně 0,6 za hodinu celá místnost za 2 hodiny