JIŘÍ HIRŠ, GÜNTER GEBAUER TZB -...

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ

JIŘÍ HIRŠ, GÜNTER GEBAUER

TZB - VZDUCHOTECHNIKA MODUL BT02-07

SYSTÉMY VĚTRÁNÍ A TEPLOVZDUŠNÉHO VYTÁPĚNÍ

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-07, Větrání a teplovzdušné vytápění

© Ing. Günter Gebauer, CSc., Brno 2005

- 2 (28) -

Obsah

OBSAH

1 Úvod ...............................................................................................................5 1.1 Cíle ........................................................................................................5 1.2 Požadované znalosti ..............................................................................5 1.3 Doba potřebná ke studiu .......................................................................5 1.4 Klíčová slova.........................................................................................5 1.5 Použitá terminologie .............................................................................5

2 Větrání přirozené..........................................................................................7 2.1 Fyzikální podstata .................................................................................7 2.2 Tlakové poměry v budovách.................................................................8

2.2.1 Charakter přirozeného větrání.................................................8 2.3 Klasifikace systémů ..............................................................................9

2.3.1 Větraní infiltrací......................................................................9 2.3.2 Větrání aerací ..........................................................................9 2.3.3 Větrání okny..........................................................................10 2.3.4 Šachtové větrání....................................................................11 2.3.5 Šachtové větrání využívající dynamický účinek větru .........12

3 Nucené větrání ............................................................................................13 3.1 Základní pojmy ...................................................................................13 3.2 Výměna vzduchu v místnosti větráním...............................................13

3.2.1 Výměna vzduchu při přerušovaném větrání .........................13 3.2.2 Výměna vzduchu při trvalém větrání....................................14 3.2.3 Minimální výměna vzduchu a jeho objemové průtoky.........14

3.3 Klasifikace a charakteristika větracích systémů .................................15 3.4 Provedení a skladba zařízení...............................................................16 3.5 Nucené větrání přetlakové ..................................................................17 3.6 Nucené větrání podtlakové..................................................................17 3.7 Nucené větrání rovnotlaké ..................................................................18 3.8 Celkové větrání ...................................................................................18 3.9 Návrh systému větrání ........................................................................19 3.10 Účelové větrání a havarijní větrání, místní větrání .............................20 3.11 Hodnocení efektu větrání ....................................................................22 3.12 Návrh nuceného větrání ......................................................................22

4 Teplovzdušné vytápění...............................................................................22 4.1 Průtoky vzduchu pro teplovzdušné vytápění ......................................23 4.2 Provedení zařízení a základní prvky ...................................................24 4.3 Návrh systému teplovzdušného vytápění............................................24 4.4 Typické případy a užití .......................................................................24 4.5 Příklad .................................................................................................25 4.6 Úkol.....................................................................................................26 4.7 Kontrolní otázky .................................................................................26

5 Závěr ............................................................................................................27

- 3 (28) -


5.1 Shrnutí ................................................................................................ 27 5.2 Studijní prameny ................................................................................ 27

5.2.1 Seznam použité literatury..................................................... 27 5.2.2 Seznam doplňkové studijní literatury................................... 28 5.2.3 Odkazy na další studijní zdroje a prameny .......................... 28

- 4 (28) -

Úvod

1 Úvod

1.1 Cíle

Tvorba interního mikroklimatu budov vzduchotechnikou je oblastí se širokými možnostmi realizace. Základní možnosti tvorby interního mikroklimatu umožňují systémy větrání a teplovzdušného vytápění, zajišťující nezbytnou výměnu vnitřního vzduchu za vzduchu venkovní.

Cílem modulu je seznamení s problematikou větrání a teplovzdušného vytápění budov vzduchotechnikou. Z přehledu, klasifikace, algoritmu návrhů a typických sestav i řešení získá čtenář poznatky nezbytné k zajištění interního mikroklimatu budov.

1.2 Požadované znalosti

Výchozí jsou poznatky modulu BT02-01 až 06.

1.3 Doba potřebná ke studiu

Doba potřebná ke studia 3 hodiny.

1.4 Klíčová slova

Větrání, klasifikace větrání, systémy větrání, větrání přirozené, větrání nucené, teplovzdušné vytápění, vzduchotechnické jednotky

1.5 Použitá terminologie

Agencie – složky fyzické reality, která vytváří toky hmotnostního či energetic-kého charakteru (látky, teplo) a působí na subjekt

Exfiltrace - samovolné vnikání venkovního vzduchu do budovy spárami oken a dveří vlivem podtlaku v budově

Infiltrace - samovolné vnikání venkovního vzduchu do budovy spárami oken a dveří vlivem podtlaku v budově

Intenzita větrání - poměr objemového průtoku čerstvého venkovního vzduchu přiváděného do prostoru k objemu tohoto prostoru

Intenzita výměny vzduchu - poměr objemového průtoku přiváděného vzdu-chu přiváděného do prostoru k objemu tohoto prostoru

Mikroklima – omezená složka prostředí formovaná tepelnými a látkovými toky, které exponují subjekt a vytvářejí jeho celkový stav

Obraz proudění - zviditelněné proudění v prostoru (skutečné nebo virtuální), umožňující představu o primárních a sekundárních proudech vzduchu

- 5 (28) -


Pohoda tepelná - stav tepelné rovnováhy mezi člověkem a prostředím dosaže-ný bez nadměrného pocení, také tepelná neutralita

Prostředí - environment je soubor přírodních, umělých (antropogenních), sociálních a kulturních činitelů okolního světa, působících na člověka

Provětrávání - větrání občasným otevíráním oken či dveří

Součinitel spárové průvzdušnosti – hodnota vyjadřující míru propustnosti vzduchu spárou

Škodlivina - látka, která působí nepříznivě na živé organizmy, objekty a tech-nická zařízení

Teplota operativní - jednotná teplota černého (z aspektu sdílení tepla sáláním) uzavřeného prostoru ve kterém by člověk sdílel konvekcí a radiací stejně tepla, jako ve skutečném teplotně nestejnorodém prostoru

Teplota výsledná - teplota měřená kulovým teploměrem

Teplota vzduchu - teplota měřená stíněným teploměrem

Úprava vzduchu - čištění, míšení, ohřev, chlazení, odvlhčování vzduchu

Větrání - výměna znehodnoceného vzduchu za čerstvý venkovní vzduch

Větrání celkové - větrací systém zajišťující výměnu vzduchu v celém větra-ném prostoru za čerstvý

Větrání místní - větrací systém zajišťující výměnu vzduchu v části větraného prostoru za čerstvý

Větrání nucené - řízená výměna znehodnoceného vzduchu za čerstvý venkov-ní vzduch s dopravou vzduchu ventilátorem

Větrání nuceným přívodem vzduchu - způsob větrání s nuceným přívodem a přirozeným odvodem vzduchu

Větrání podtlakové - větrací systém s větším průtokem nuceně odváděného vzduchu z prostoru vzhledem k průtoku vzduchu nucené přiváděného

Větrání přetlakové - větrací systém s větším průtokem nuceně přiváděného vzduchu do.prostoru vzhledem k průtoku vzduchu nuceně odváděného

Větrání přirozené - pohyb větracího vzduchu je vyvolán rozdílem hustot vzduchu vně a uvnitř objektu a působením větru

Větrání rovnotlaké - větrací systém při rovnosti průtoků nucené přiváděného i odváděného vzduchu

Větrání s nuceným odvodem vzduchu - větrání s nuceným odvodem a přiro-zeným přívodem vzduchu

Větrání šachtové - přirozený odvod škodlivin teplým vzduchem šachtou

- 6 (28) -

Větrání nucené

2 Větrání přirozené

Přirozené větrání lze definovat jako výměnu vzduchu ve vnitřním pro-storu vlivem tlakového rozdílu, který je vyvolán účinkem přírodních sil vznikajících rozdílem teplot nebo dynamickým účinkem větru.

Výměna vzduchu představuje přívod jistého množství vnějšího vzduchu k náhradě vzduchu vnitřního. Nutná množství vyplývají ze zákonných předpisů, event. ČSN či doporučení. Blíže modul BT02-03.

2.1 Fyzikální podstata

Fyzikální podstatu přirozeného větrání tvoří děje, které lze popsat základními zákony a veličinami. Primárními jsou tlak hydrostatický a dynamický, rovnice kontinuity a průtoky vzduchu. Pomocí uvedených rovnic lze určit další veličiny zejména tlaky, jenž jsou zásadní pro funkcí přirozeného větrání.

Hydrostatický tlak (1) hgmp ..=∆

Dynamický tlak (2) ρ..5,0 2wp =∆

Rovnice kontinuity konstwSwSV ==== ....... 2211 (3)

Hmotnostní průtok vzduchu ρ..wSm = (4)

Objemový průtok vzduchu wSV .= (5)

Průtok vzduchu reálnými otvory wSV ..µ= ρµ ... wSm = (6)

Tlak vyvozený vlivem rozdílu teplot je dán Eulerovou rovnici hydrostatiky. Pro konstantní teploty vzduchu a ti > te s hustotu ρe > ρi platí pro rozdíl tlaku a výš-ku h rov. 7.

( )ieghp ρρ −=∆ . (7)

Tlak vyvozený účinkem větru je výsledkem jeho silového působení na budovu. Pro dynamický tlak větru o rychlosti w platí rov. 8.

∆pw = 0,5.w2.ρe (8)

Tlak vyvolaný současným působením teploty a větru je dán součtem předcho-zích případů

∆p = h.g.(ρe - ρi) + 0,5.w2.ρe (9)

kde ti, te – teplota vnitřního a venkovního vzduchu ρi, ρe – hustoty vnitřního a venkovního vzduchu x, h – vzdálenost, výška S, µ – plocha a výtokový součinitel otvoru

- 7 (28) -

TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-07, Systémy větrání a teplovzdušného vytápění

2.2 Tlakové poměry v budovách

Každá budova či místnost je vystavena působení přírodních sil, vznikající roz-dílem teplot a působení větru. Vlivem rozdílu teplot se po výšce budovy i míst-ností formují tlakové poměry, jenž nabývající podobu přetlaku a podtlaku vůči vnějšímu okolí s tlakem atmosféry pa. Ve výšce místnosti či budovy, ve které se tlak pi rovná tlaku okolní atmosféry se nachází tzv. neutrálná rovina NR. Ve svislém směru nad touto rovinou tlak vlivem rozdílu hustost vnitřního a vnějšího vzduchu roste a pod touto rovinou analogický klesá. Působením toho-to rozložení tlaku vzniká ve schodišťovém prostoru vícepodlažních budovách tzv. komínový efekt způsobující podtlak v místnostech spodního podlaží. Tato skutečnost způsobuje přenos odéru do místností horních podlaží budovy. Ko-mínový efekt se projevuje zejména u výtahových šachet, světlíků ap.

Účinek větru se projeví dynamickým tlakem, jehož hodnotu ovlivňuje aerody-namický součinitel. Průměrná hodnota aerodynamického součinitele návětrné strany budovy je An = 0,6 a závětrné strany Az = - 0,3. Tlakové poměry jsou výchozí veličinou pro řešení přirozeného větrání

h

Účinek větru na budovu

Komínový efekt

pnpz

wvítrInterní

mikroklima

Az

Aerodynamický stín pa

te

ti

NR ti

tin

ti

Odéry

NR

Schodiště Komínový efekt

Odéry

Exteriérte, pa

pi ti

pa pi

An

Obr. 1 Schéma tlakových poměrů v budovách

2.2.1 Charakter přirozeného větrání

Přirozeného větrání lze hodnotit základní veličinou, kterou je průtok vzduchu. K vyčíslení průtoku vzduchu se vychází z rozložení tlaku po výšce budovy, vyvolaného oběma zdroji přirozeného větrání. Typickou pro přirozené větrání je skutečnost, že vlivem proměnného rozdílu teplot (odpovídající okamžitým klimatickým podmínkám) a nahodilého vlivu větru je větrací účinek zcela vari-abilní. Proto je přirozené větrání základním systémem tvorby mikroklimatu v jen budovách s nenáročnými požadavky na mikroklima. Výměnu vzduchu ve vnitřním prostoru k zajištění zpravidla jen odérového mikroklimatu splní v případě, že intenzita výměny n je větší než nutné. V případě oken s nízkým součinitelem průvzdušnosti je nutno zajistit výměnu vzduchu, tedy přívod ven-kovního vzduchu, doplňujícím zařízením nebo nuceně vzduchotechnikou. Při-rozené větrání lze úspěšně provozovat i k výměně vzduchu v průmyslových i zemědělských objektech zejména s vnitřními tepelnými zdroji.

- 8 (28) -

Větrání nucené

2.3 Klasifikace systémů

Přirozené větrání se dělí na větrání infiltrací, aerací, okny, šachtové a šach-tové s větrací hlavicí. Principiální schéma je na obr. 2.

M13

te, ke

M14

te, ke

ti, ki E, te, ke M11

ti, ki

m M12

ti, kite, ke

Infiltrace Okny Aerací Šachtové

Obr. 2 Schémata systémů přirozeného větrání

Primárními veličinami sledujícími jejich návrh a efekt je tlakový rozdíl ∆p, objemový průtok vzduchu V a event. průtočná plocha S.

2.3.1 Větraní infiltrací

Větrání infiltrací tvoří výměna vzduchu v místnostech vlivem netěsnosti sta-vebních konstrukcí. Zcela zásadní je výměna vzduchu spárami otvíravých oken či venkovních dveří. Objemový průtok vzduchu V proudícího do místnosti dél-kou spár l otevíraných křídel oken či dveří se určí z rovnice 10b.

∆p = ∆pt + ∆pw V = i.l.∆pn (10a,b)

kde i - součinitel provzdušnosti spáry (m3s-1/mPan) ∆p - rozdíl tlaku vyvolaný rozdílem teplot ∆pt a působením větru ∆pw l – délka spár (m), např. l = 2.(a + H) n - exponent charakterizující proudění vzduchu spárou, běžně n = 0,67.

m, te

m, ti

H

a

H

∆pt

NR

∆pv

te

Exfiltrace

ti

Infiltrace

zdroj ∆t

vítr

zdroj VZT

Obr. 3 Schéma větrání infiltrací

Poznámka

Exfiltrace představuje samovolné unikání vzduchu z budovy účinkem přetlaku v budově spárami. Zdrojem přetlaku je nucený přívod vzduchu do místnosti vzduchotechnickým zařízením.

2.3.2 Větrání aerací

Větrání aerací je způsob výměny vzduchu pomocí otvorů umístěných nad se-bou s osovou vzdáleností h dle obr. 4. V případě dvou otvorů o ploše S1 a S2 umístěných v místností nad sebou vznikne při rozdílné teplotě v interiéru a exteriéru pro ti > te rozdíl tlaku ∆pe rov. 11. Hmotnostní průtok vzduchu m je dán vztahem 12.

- 9 (28) -


∆p = h.g.(ρe - ρi) (11)

222111 ..2....2.. pSpSm ie ∆=∆= ρµρµ (12)

kde S1, S2 - průřezy přiváděcího a odváděcího otvoru µ1, µ2 - výtokový součinitel pro přiváděcí a odváděcí otvor

obvykle µ1 = µ2 = 0,6 až 0,7 ρe, ρi - hustoty venkovního a vnitřního vzduchu

∆p2

∆p2

∆p

S2

S1

ti, ρite

ρe

h h 2

h 1

m2

m1

te ρe

NR

Obr. 4 Schéma větrání aerací

Po úpravách a pro předpoklad S1 = S2 = S se rovnice zjednoduší na tvar 13a. Pro hmotnostní průtok otvory platí rovnice 13b.

( )ie

ieie

ghSmρρ

ρρρρµ+

−=

....2.. ρmV = (13a,b)

Příklad aplikace aerace pro větrání hal dokumentuje [3].

2.3.3 Větrání okny

Větrání okny umožňuje přirozenou výměnu vzduchu při účinku rozdílu teplot a působení větru. Účinek větru má nahodilý charakter a je zdrojem diskomfortu. Proto se v návrhu jeho účinek běžně neuvažuje. Řešení tohoto větrání se pře-vádí na aeraci s tím, že jediný otvor (okno) slouží jak pro přívod i odvod vzdu-chu. Základní veličiny k řešení úlohy jsou uvedeny na obr. 5. Za předpokladu rovnosti hmotnostních průtoků přívodního mp a odvodního mo vzduchu se vli-vem nerovnosti hustot obou vzduchu neutrálná rovina, jenž tvoří rozhraní mezi proudy vzduchu, posune pod rovinu středu okna. Odvození průtoku vzduchu vychází z rovnic pro rozdíly tlaků a průtok vzduchu plošným elementem dle [3].

x

∆p a

b

z b/2

M, te

M, ti

b

a

Obr. 5 Schéma větrání okny

Pro předpokládaný ustálený stav lze pro rovnost hmotnostních toků přívodního a odváděného vzduchu a úpravách odvodit formuli pro hmotnostní průtok

- 10 (28) -

Větrání nucené

vzduchu. Objemový průtok vzduchu Vp pro střední hustotu vzduchu ρs = 0,5.(ρe + ρi) je dán rov. 14.

( )( )( )

V a g

bp

s

e i e i

i e

=−

+−

23

21 0 33 0 33

3

. ..

.. .

. , ,

µρ

ρ ρ ρ ρ

ρ ρ (14)

Větrání okny je základním prostředkem větrání menších místností. Součástí moderních oken jsou prvky pro přívod vzduchu, které umožňují zejména v kombinaci s podtlakovým větráním jednoduché a efektivní přirozené větrání. V okenním rámu mohou být integrovány štěrbiny pro přívod vzduchu, nebo systém otevírání okenního křídla umožňuje nastavit křídlo do polohy, kdy mezi okenním křídlem a rámem vzniká širší spára, dostatečná pro infiltraci. Tyto systémy se označují jako mikroventilace.

2.3.4 Šachtové větrání

Šachtové větrání je druh přirozeného větrání, při kterém je vzduch do místnosti přiváděn (přívodní sací šachtou), nebo z místnosti odváděn (odváděcí výtlač-nou šachtou), nebo přiváděn i odváděn otvory zaústěnými do svislých průdu-chů a umožňuje tak přirozený odvod škodlivin. Principiální schéma je na obr. 6. Sací šachta pro přívod vzduchu je napojena na vnější prostředí, vý-tlačná šachta odvádí vzduch nad střechu budovy. Cílem návrhu tohoto větrání je průtok vzduchu nebo průřez šachty. Výchozí pro řešení je reálný předpo-klad, že rychlost v místnosti je malá a w2 = 0, teplo-ta v sací šachtě se rovna teplotě venkovního vzdu-chu t1 = te a teplota ve výtlačné šachtě se rovna tep-lotě ve větrané místnosti ti = t3. Z uvedeného vyplý-vá pro hustotu ρ1 = ρe a ρ3 = ρi.

h 3

Přívodní sací šachta

S3

λ3

ξ3

w3t3

S3

λ3

ξ3

w2 = 0 t2 = ti

Odváděcí výtlačná šachta

MikroklimaE ρe te

h 1

h 2

w1 t1

Obr. 6 Schéma šachtového větrání

Při působení jen rozdílu teplot uvnitř a vně místnosti je rozdíl tlaku dán vzta-hem ( ) ( )ieghhp ρρ −+=∆ ..32 (15)

Hmotnostní průtok vzduchu M V S w= =. . .ρ ρ (16)

Objemový průtok vzduchu (17) wSV .=

Plocha šachty (18) wVS /=

Tlaková ztráta šachty

ρξλ2

.12w

dlpe

z ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++=∆ ∑ (19)

Rychlost proudění vzduchu šachtou lze vyjádřit vztahem 20 pro výpočtovou teplotu te1 (obvykle te1 = 10 oC).

- 11 (28) -


( )1

1

273...2.4,0

e

ei

ttthgw

+−

= (20)

kde λ - součinitel tření, l - délky šachet pro přívod či odvod vzduchu, de - průměr šachty, pro nekruhové profily s obvodem U platí de = 4.S/U, ξ - součinitel místních odporů.

2.3.5 Šachtové větrání využívající dynamický účinek větru

Vhodnými doplňujícími elementy šachtového větrání a zvyšujícími jeho efekt jsou samotahová hlavice a aktuálně větrací turbína. Uvedené elementy se osadí na vyústění odváděcí šachty na střeše budovy.

Samotahová hlavice využívá účinku větru. Pro předběžný průměr platí rov. 21.

v

op v

Vd 8,1= (21)

Ventilační turbína je typem větrací hlavice, která využívá působení větru k vytvoření sacího účinku. V době bezvětří je k vyvolaní sacího efektu termo-dynamický vztlak teplého vzduchu, který otáčí rotorem turbíny a vytváří ve větrací šachtě trvalý podtlak. Konstrukce turbíny zabraňuje vnikání srážek do šachty. Větrací turbína se navrhuje pomocí průtoku vzduchu z technickým podkladů výrobců. Pohled na typickou větrací hlavici je na obr. 7.

Obr. 7 Větrací turbína

- 12 (28) -

Větrání nucené

3 Nucené větrání

Nucené větrání tvoří základní vzduchotechnický systém pro tvorbu inter-ního mikroklimatu budov.

3.1 Základní pojmy

Nucené větrání lze definovat jako mechanickou výměnu znehodnoceného vzduchu v daném prostoru za vzduch zpravidla venkovní k zajištění tedy tvor-bě zejména odérového mikroklimatu místností či k odvedení tepelných event. dalších hmotnostních škodlivin vznikajících v budovách a při technologických procesech. Nucená výměna vzduchu, jeho proudění a tím i přenos látek je vy-volán mechanicky tj. ventilátorem, jenž je součástí vzduchotechnické strojovny či jednotky. Nucené větraní tvoří vzduchotechnické zařízení s jednou termo-dynamickou funkcí (ohřev) k úpravě přívodního vzduchu sloužícího tvorbě interního mikroklimatu.

Nucené větrání zajišťuje výměnu vzduchu v prostoru nezávislou na vnějších klimatických podmínkách a umožňuje tak zejména: • řízenou výměnu vzduchu v prostoru, filtraci a teplotní úpravu přívodního

vzduchu,

• úpravu tlakových poměrů v budově a ve větraných provozech,

• zpětné využití tepla,

• kombinovaný provoz s využitím cirkulačního vzduchu v extrémním ročním období.

3.2 Výměna vzduchu v místnosti větráním

Základním úkolem větrání je výměna vzduchu v prostoru vnějším vzduchem, jehož objemový průtok musí odpovídat toku vznikajících škodlivin. Jejich úči-nek se eliminuje větráním, tedy výměnou znehodnoceného vzduchu vzduchem vnějším. Objemový průtok vzduchu nutný k odvodu škodlivin a snížení jejich koncentrace tak, aby v místnosti nepřestoupila mezní hodnotu lze určit z rovni-ce hmotnostní bilance uvedené v [1] a [3]. Obecné řešení rovnice umožňuje postihnout výměnu vzduchu při přerušovaném větrání. Řešení pro zjednodušu-jící předpoklady postačující pro projektové řešení vychází z podmínky trvalého větrání.

3.2.1 Výměna vzduchu při přerušovaném větrání

Výměna vzduchu má dynamický charakter, problém popisuje [1] a [3]. Řešení lze aplikovat k návrhu provozních režimů systému větrání.

- 13 (28) -


3.2.2 Výměna vzduchu při trvalém větrání

Při dlouhodobém větrání s konstantním průtokem vzduchu se dosáhne ustálené koncentrace škodliviny ki v místnosti. Z řešení obecné bilanční rovnice pro ke < ki pak vyplývá pro koncentraci ki a objemový průtok vzduchu V

Vmkk s

ei += ei

s

kkmV−

= (22a,b)

Formule pro průtoky přívodního vzduchu Vp k eliminaci typických škodlivin (odéry, teplo, vodní pára) jsou uvedeny v tab. 1. V budovách s pobytem osob bez technologických zdrojů je základní škodlivinou CO2, který produkuje člo-věk v závislosti na své činnosti. Průtok větracího vzduchu lze v tomto případě odvodit z dávek vnějšího vzduchu y a počtu osob dle tab. 2.

3.2.3 Minimální výměna vzduchu a jeho objemové průtoky

Všechny budovy a provozy s pobytem a pracovní činností osob je vždy nutno větrat vzduchem, jehož část či celkový průtok musí tvořit vzduch vnější. Nutné průtoky větracího vzduchu jsou odvozeny z bilance lidského organismu respektující činnost osob. Konkrétní hodnota tohoto vnějšího vzduchu se určí dle dávky vzduchu y (m3/h) připadající na 1 osobu. Hodnota je odvozena z podmínky zajišťující, aby koncentrace škodlivin v prostoru byla pod přípust-nou mezní koncentrací. V určitých klimatických obdobích lze tyto dávky snížit až na 50 % [10] a [1]. V prostorách s proměnným počtem osob lze při určení objemových průtoků vnějšího vzduchu vycházet z doporučených intenzity vý-měny vzduchu za hodinu.

Tab. 1 Objemové průtoky a stavy vzduchu pro obecné případy větrání budov zejména technologického charakteru

Druh škodliviny objemový průtok (m3s-1) stav přívodního vzduch Obecná platí pro ki > kp

pi

sp kk

mV−

= teplota v topném období tp = ti mimo topné období tp = te

Teplo platí pro ρi.hi > ρp.hp

ppii

ztzip hh

QQV... ρρ −

−=

teplota v topném období tp = ti entalpie v zimním období hp < hi mimo topné období tp = te

Vodní zisky platí pro ρi.xi > ρp.xp

ppii

wp xx

mV.. ρρ −

= teplota v topném období tp = ti vodní obsah v zimním období xp < xi mimo topné období tp = te

Legenda: ms – hmotnostní tok škodlivin (kgs-1 ) mw - vodní zisky (kg.kg-1sv) k, h, x, ρ - koncentrace agencií (mg.m-3), entalpie, vodní obsah, hustota vzduchu Qzi, Qzt - tepelné zisky a tepelná zátěž (W) indexy – i – vnitřní, p - přívodní, e - vnější

Zkvalitňováním tepelně technických vlastností oken a zateplováním budov se snižuje přirozená výměna vzduchu a tím i odvod plynných škodlivin a vodní páry z místností budov. Důsledkem je zhoršení stavu vnitřního prostředí proje-vující se zejména kondenzací vodních par a vznikem plísní na vnitřním povr-chu stěn místnost. V uvedených případech je proto nezbytná řízená výměna vzduchu. Průtoky vzduchu k větrání pobytových místností se určí dle intenzity jeho výměny n (h-1) nebo dle dávek vzduchu X (m3h-1). Intenzita výměny

- 14 (28) -

Větrání nucené

vzduchu v prostorách bez vzduchotechnického zařízení se určí dle [10] v mezích n = 0,3 až 0,6 h-1. Hodnoty dávek vzduchu uvádí zákonné předpisy [10].

Tab. 2 Objemové průtoky a charakteristiky vzduchu pro větrání budov občan-ských budov Druh škodliviny objemový průtok V (m3s-1) stav přívodního vzduch Odéry - prostory se známým počtem osob

Ve = y.n teplota v topném období´ tp = ti

Odéry - prostory s kolísáním počtu osob

Ve = X.O/3600 teplota mimo topné období tp = te

Legenda: n - počet osob X - číslo výměny vzduchu (h-1) O - objem prostoru (m3) y - minimální až optimální dávka vzduchu na 1 osobu (m3s-1) dle aktuálních ustanovení zákonných předpisů

3.3 Klasifikace a charakteristika větracích systémů

Nucené větrání lze klasifikovat podle kritérií pro systémy a zařízení VZT uve-dených v [1]. Pro systémy NV jsou zásadní tlakové poměry, skladba zařízení a způsob přívodu, odvodu a úpravy vzduchu. Základní dělení je na obr. 8. Další reálné kombinace uvádí [1].

Nucené větrání

Místní Účelové Celkové Přetlakové Podtlakové Rovnotlaké

Obr. 8 Dělení systémů nuceného větrání

Podle účelu větraných prostorů lze větrací zařízení dělit do níže uvedených kategorií:

Komfortní sloužící pro větrání prostorů s pobytem osob – kina, sportovní zaří-zení, společenské zařízení – typické škodliviny produkty dýchání a tepla lidí

Průmyslová sloužící pro výrobní prostory – typické škodliviny a jejich přípust-né koncentrace, tepelně vlhkostní zátěž

Technologická nutná k provozu výrobního zařízení – škodliviny technologic-kého zařízení

Účelová – dle [7] zahrnují např. vzduchové sprchy, vzduchové clony, odmlžo-vání, havarijní větrání, požární větrání apod.

Podle provozu lze větrací zařízení dělit na:

Ventilační – pracující jen s venkovním vzduchem, tzn. zařízení zajišťuje vý-měnu vzduchu v prostoru zcela vzduchem venkovním tj. Vp = Ve. V zimním období je tento provoz energeticky náročný.

Cirkulační - pracující jen s oběhovým vzduchem, tzn. do prostoru se k větrání přivádí stále stejný vzduch tzn. Vp = Vc. Pro prostory s pobytem osob je tento provoz zcela nepřípustný, protože je nehygienický a nezajistí právními přepisy požadované výměny vzduchu.

- 15 (28) -


Kombinované – pracující přednostně s venkovním vzduchem s tím, že v ex-trémních vnějších klimatických podmínkách lze snížit průtok venkovního vzduchu na právními předpisy [10] přípustnou mez a doplnit jeho část oběho-vým vzduchem k dodržení konstantního průtoku zařízením Vp = Ve + Vc.

Podle úpravy vzduchu lze větrací zařízení dělit na níže uvedená zařízení.

Větrací zařízení s úpravou vzduchu umožňuje úpravu přívodního vzduchu tak, aby přívodem vzduchu byly splněny mikroklimatické požadavky kladené na větraný prostor určený k pobytu a činnosti osob či průběh technologie. Prove-dení s úpravou vzduchu mají běžná zařízení z nuceným přívodem vzduchu, kdy je větrací vzduch běžně filtrován a v otopné sezóně ohříván. Uvedené zařízení může plnit i funkci dílčí klimatizace v případě přívodu chladného vzduchu do větraného prostoru.

Větrací zařízení bez úpravy vzduchu nezajišťuje úpravu vzduchu. Lze je použí-vat jen výjimečně v prostorách, jejichž stav prostředí může být na nižší úrovni než místo zdroje větracího vzduchu zpravidla vnějšího prostředí.

Podle tlakových poměrů se větrací zařízení dělí:

Přetlakové větrání – nedovoluje pronikání znehodnoceného vzduchu netěs-nostmi s okolního prostoru, používají se v případech, kdy se má zamezit vniká-ní vzduchu z okolí. Základní aplikace nachází v účelových místnostech a v prostorách budov se zvýšenými požadavky na čistotu.

Podtlakové větrání – zamezuje pronikání znehodnoceného vzduchu netěsnost-mi do okolí, používají se v případech, kdy se má zabránit vnikání škodlivin (zápach, prach, nebezpečné plyny, apod.) do přilehlých místností. Typické aplikace průmyslové provozy a laboratořích se zdroji škodlivin, hygienické místnosti, apod.

3.4 Provedení a skladba zařízení

Provedení větracích systémů je • ústřední, centrální tzn. s ústřední strojovnou,

• jednotkové tj. decentrální.

Prvky zařízení větracích systémů tvoří větrací jednotky, distribuční prvky a potrubí. Blíže modul BT02-06.

Ve, te

Vz, ti

Vc, ti

Vp, tp

Qo

Mikroklima

3

1

2

Vo, ti Vp, tp

4

Legenda 1 - Větrací jednotka sestavná 1b - Větrací jednotka autonomní 2 – Ventilátor, ventilátorová komora 3 - Distribuční prvky 4 - Potrubí 5 - Přívod vnějšího vzduchu 6 - Odvod znehodnoceného vzduchu

5

6 3

1b

Mikroklima

Vp, tp

Obr. 9 Základní prvky nuceného větrání

- 16 (28) -

Větrání nucené

3.5 Nucené větrání přetlakové

Uvedený systém se vyznačuje tím, že do větraného prostoru se přivádí vzduch o průtoku větším než je průtok odvodního vzduchu, přičemž platí mp > mo či běžně Vp > Vo. Odvod vzduchu může být přirozený či nucený. Tento systém nedovoluje pronikání netěsnostmi znečištěného vzduchu z okolí. Návrh systé-mu vychází z požadovaného průtoku vzduch. Provedení systému může být jednotkové, ústřední, s nuceným přívodem, nuceným odvodem i přívodem a s provozem ventilačním či kombinovaným. Přetlakový systém se užívá k větrání větších a objemnějších prostorů občanských, zemědělských a průmyslových objektů. Schémata základní variant provedení jsou na obr. 10.

Ve

Vo

Strojovna Vp

ústřední zařízení

Mikroklima pi > pe

Vp > Vo

Ve

Vo

Strojovna Vp

ústřední zařízení

Mikroklimapi > pe

Vp > Vo

Větrací jednotka

pe

Ve

Vp Přetlaková klapka

Mikroklima pi > pe

Vp > Vo

jednotkové zařízení

Vo

Vo

Ve

Vz

Strojovna

Vp

spojené, celkové, ústřední

Mikroklima ti, ki

Obr. 10 Schémata základních systémů nuceného přetlakového větrání

3.6 Nucené větrání podtlakové

Tento systém se vyznačuje průtokem vzduchu, jehož přívod je menší než od-vod, přičemž platí mo > mp či běžně Vo > Vp. Přívod vzduchu může být přiroze-ný či nucený. Tento systém zabraňuje pronikání vzduchu a škodlivin do sou-sedního prostoru. Základní varianty provedení jsou patrné z obr. 11. Návrh systému vychází z nutného průtoku vzduchu pro odvod škodlivin.

- 17 (28) -


pe

Vp v. A Vo, ti

Podtlaková klapka

Mikroklima pi < pe

Vp < Vo pe

Vp

Vo

v. A

Mikroklima pi < pe

Vp < Vo Vo

Nucený odvod i přívod

pe

Vp

v. A Vo, ti

Mikroklima pi < pe

Vp < Vo Vo

Nucený odvod místní

Vp

Obr. 11 Schéma typických provedení systémů větrání s nuceným odvodem

3.7 Nucené větrání rovnotlaké

Nucené větrání rovnotlaké je systém, který se vyznačuje shodným průtokem přívodního a odvodního vzduchu a platí mp = mo nebo obvykle Vp = Vo. Systém vyžaduje nucený přívod i odvod vzduchu a tvoří tzv. spojený systém. Tento systém nezamezí výměnu vzduchu a škodlivin mezi sousedním prostorem. Zá-kladní varianty provedení jsou patrné z obr. 12. Návrh systému vychází z nut-ného průtoku vzduchu pro odvod škodlivin.

Ve Vp, ti

Vc, ti

Mikroklima ti, ki, O

Úprava vzduchu

Qo

Vo

Vz, ti

Vp = Vo, tp = ti,

Obr. 12 Schéma rovnotlakého systému větrání

3.8 Celkové větrání

Celkové větrání představuje výměnu vzduchu v celém objemu O prostoru. Charakteristické pro tento systém je větší průtok vzduchu. Protože výměna vzduchu v celém objemu je energeticky náročná je vhodné celkové větrání kombinovat s místním větráním či odsáváním. Ovlivňují se tím i tlakové pomě-ry místností, umožní se řízený provoz větrání event. proměnný průtok vzduchu. Skladba systému je na obr. 12. Tento systém je vhodný pro větrání velkých

- 18 (28) -

Větrání nucené

místností občanských staveb a v případech s rovnoměrně rozmístěnými zdroji škodlivin v průmyslových či zemědělských objektech. Z občanských staveb jsou to zejména kulturní, společenské a prodejní prostory.

3.9 Návrh systému větrání

Návrh sleduje řešení s výstupy pro realizaci konkrétního systému větrání. Obecný postup návrhu vyžaduje: 1. Výchozí hodnoty, vstupní požadavky, předpoklady návrhu a jejich verifikaci 2. Analýzu a koncepční řešení, volbu systému a jeho dispoziční řešení 3. Hmotnostní event. energetické bilance škodlivin 4. Určení objemových průtoků vzduchu 5. Návrh distribuční sítě a zařízení pro úpravu a dopravu vzduchu 6. Řešení souvisejících problémů tzn. regulace výkonu a provozu zařízení, re-cyklace tepla, akustika, atp. Zdrojem výše uvedených hodnot jsou stavební event. technologický projekt a doplňující údaje představují zejména: • účel objektu s požadavky na stav vnitřního prostředí,

• místo stavby a její poloha,

• údaje o stavební konstrukci budovy, její geometrií a fyzikálních vlastnos-tech materiálů,

• údaje o provozu budovy s počet osob, jejich činností, o provozu technologie a kvalitě i kvantitě agencií,

• aktuální právní předpisy,

• údaje o druhu a parametrech energií.

Skladba komponentů systémů je patrná na obr. 13. Konkrétní postup návrhu uvádí [2].

Ve, te

Vc, ti

Vp, tp

Qo

Mikroklima ti, ki

Distribuční prvky

Větrací jednotka Potrubí

Vo, ti Vp, tp Vz, ti

Strojovna

Obr. 13 Schéma skladby nuceného větrání

- 19 (28) -


3.10 Účelové větrání a havarijní větrání, místní větrání

Dle ČSN 12 7010 patří mezi účelové větrání vzduchová clona, sprcha, oáza, havarijní a požární větrání.

Vzduchová clona je zařízení, které svým plochým proudem vzduchu vystupu-jícím ze štěrbiny odděluje dva prostory z různými poměry. Užívají se v případech, kde je nutno oddělit jednu část prostoru od druhé z důvodů teplot-ních, hygienických nebo technologických. Dle konstrukce a směru proudění vzduchu lze clony dělit na horní, dolní, boční, jednostranné a dvoustranné. Ná-vrh clony vychází z geometrických veličin otvoru a štěrbiny a teplotních pomě-rů. Cílem řešení je průtok a teplota výstupního vzduchu. Algoritmus návrhu uvádí odborná literatura.

InteriérV, w, tp te

Exteriér

ti

Vzduchotechnická jednotka

Šterbinová vyústka

Obr. 14 Schéma vzduchové clony

Vp

Vp

Obr. 15 Schéma vzduchové clony

Vzduchová sprcha je zařízení, které je zdrojem soustředěného proudu vzduchu přiváděného do pracovní oblasti. Užívají se pro teplá a horká pracoviště ke snížení účinků sálavého tepla, případně k místní ochraně před škodlivinami. Principem jejich funkce je odvod tepla konvekcí z osáláného povrchu zvýše-ným prouděním vzduchu proudícím kolem člověka. Zvýšení tepelného účinku sprchy se dosáhne zvětšením tepelné odrazivosti oděvu, jeho tepelného odporu a součinitele přestupu tepla.

- 20 (28) -

Větrání nucené

Velkoplošná vyústka

Vp, w

a

b

Obr. 16 Schéma vzduchové oázy Obr. 17a,b Schéma vzduchové sprchy

Vzduchové sprchy jsou jednotkové (pojízdné) obr. 17a, nebo ústřední se stro-jovnou rozvodem a sprchovými nástavci obr. 16, 17b. Návrh sprchy spočívá v určení vzduchového výkonu, který závisí na velikosti vzduchového proudu kolem pracovníka, rychlosti a teploty vyfukovaného vzduchu.

Vzduchová oáza tvoří vymezený prostor zpravidla zástěnami v rozměrném prostoru s nepříznivými stavem prostředí pro činnost lidí. Prostor je zavzduš-něn větracím vzduchem distribuovaným obvykle velkoplošnými perforovaný-mi vyústkami, umožňujícími vytvořit přijatelné podmínky s alespoň únosným stavem. Oáza slouží jako ochrana proti působení škodlivin (např. teplo) k čin-nosti či relaxaci pracovníků v klimaticky nepříznivých prostředích.

Havarijní větrání je nucené větrání, které se provozuje za mimořádných okol-ností (únik škodlivin, požár, ap). Výměna vzduchu je několikanásobkem vý-měny při běžném provozu. Zařízení se uvádí v činnost automaticky event. ruč-ně spínači umístěnými mino rizikový prostor.

Havarijní větrání je nutno navrhnout v místech, kde může náhle vzniknout vel-ké množství jedovatých nebo výbušných látek. Zařízení musí být navrženo jako podtlakové, přičemž musí být vhodnými otvory zajištěn přívod vzduchu, buď z venkovního prostoru nebo z okolních místností. Zařízení pro nucený přívod vzduchu se nenavrhuje. Výkon zařízení musí být takový, aby zajišťoval několikanásobek normální výměny. Zařízení se spouští automaticky při vzniku havarijního stavu či ručně z větraného prostoru i mimo ohroženou oblast.

Havarijní větrání je i důležitým prvkem aktivní protipožární ochrany budov i prevencí proti vzniku výbušných koncentrací v interiérech technologických objektů.

Požární větrání se projektuje podle platných bezpečnostních předpisů

Požární větrání únikové cesty vyžaduje nutnost jejího zavzdušnění. Systém pracuje jako přetlakový - odvod vzduchu z únikových cest by měl být přímo do vnějšího prostředí.

Obr. 18 Ideové schéma základní varianty požárního větrání únikové cesty

- 21 (28) -


3.11 Hodnocení efektu větrání

Vliv volby situování otvorů pro odvod a přívod vzduchu, teplo a geometrie místností se formují obrazy proudění vzduchu v místností. Idealizované přípa-dy jsou na obr. 19. Výše uvedené faktory ovlivňují tzv. účinnost větrání. Hod-nocení větrání dle veličiny účinnost větrání η =Vteor/Vskut definované jako po-měr mezi teoreticky minimálním objemovým průtokem větracího vzduchu ke zředění koncentrací a skutečným průtokem vzduchu event. dále stupeň provět-rání.

3.12 Návrh nuceného větrání

Návrh systému nuceného větrání vyžaduje řešení níže uvedených úloh:

Návrh systému nuceného větrání vyžaduje řešení níže uvedených úloh:

• Specifikace výchozích hodnot

• Hmotnostní bilance škodlivin

• Určení výkonových veličin tzn. průtoky, teploty, koncentrace, atp,

• Koncepční řešení, volba systému a jeho dispoziční řešení

• Distribuce a doprava vzduchu tzn. koncové elementy a potrubí

• Sání vnějšího vzduchu

• Odvod vzduchu a jeho výfuk

• Zařízení pro úpravu vzduchu tj. jednotek a strojovny

• Regulace, ZZT, protipožární opatření

ε = 1,06 ε = 0,96 ε = 0,93 ε = 0,86

ε= 0,90 ε= 0,94 ε = 1,04-1,12

Obr. 19 Účinnost větrání

4 Teplovzdušné vytápění

Teplovzdušné vytápění je vzduchotechnický systém, který zajišťuje vytá-pění přívodním vzduchem o teplotě vyšší než vzduch ve vytápěném pro-storu a nutnou výměnu znehodnoceného vzduchu.

- 22 (28) -

Větrání nucené

Teplovzdušné vytápění formuje tepelnou a odérovou složku interního mikro-klimatu místností.

Systém teplovzdušného vytápění charakterizuje sestava a skladba zařízení, objemové průtoky vzduchu, provoz a regulace. Základní komponenty jsou pa-trné na obr. 20.

Vp, tp Úprava vzduchu

Qo

tp > ti


Ve, te

Vz, ti

Vc, ti Vo, ti

Distribuční prvky

Potrubí

Vo, ti Vp, tp

Obr. 20 Schéma systému teplovzdušného vytápění

4.1 Průtoky vzduchu pro teplovzdušné vytápění

Teplonosnou látkou teplovzdušných systému tvoří vzduch, jenž přenáší teplo mezi vytápěnou místnosti a tepelným zdrojem. Průtok vzduchu systému vychá-zí z obecné rovnice tepelné bilance prostoru dle [1]. Řešením bilanční rovnice lze pro rovnost hmotnostních toků přívodního a odváděného vzduchu m1 = m2 = m, rovnost měrné tepelné kapacity c1 = c2 = c a trvalou výměnu, kdy dochází k ustálenému tepelnému stavu, určit teplotu přiváděného vzduchu t2 dle rov. 23a. Pro hmotnostní m a objemový průtok V přívodního vzduchu a teplotu pří-vodního vzduchu tp pak platí rov. 23b,c.

mc

Qtt.12 +=

).( ip ttcQm

−=

).(. ip ttcQV

−=

ρ (23a,b,c)

kde Q – tepelné ztráty (W) ti – teplota vzduchu ve vytápěné místnosti (oC)

Teplota přiváděného vzduchu tp závisí na požadovaném stavu vnitřního pro-středí. Rozdíl teplot ∆t = tp - ti podstatně ovlivňuje tepelnou složku a kvalitu vnitřního prostředí. Vyššími teplotami tp lze minimalizovat průtoky vzduchu a tím i provozní náklady, ale s vyšším rozdílem ∆t kvalita mikroklimatu klesá. Teploty přiváděného lze pro běžné případy volit v níže uvedených mezích:

• tp = 25 až 35 oC pro občanské a bytové stavby,

• tp = 45 až 60 oC pro průmyslové provozy.

V budovách s pobytem osob je nezbytné, aby systém teplovzdušného vytápění zajistil i výměnu vzduchu čili větrání prostoru. Průtok větracího vzduchu lze odvodit ze zákonných přepisů či dle doporučených hodnot v závislosti na účelu místností. Blíže modul BT02-03. Teplovzdušné vytápění lze provozovat přeru-šovaně nebo nepřerušovaně. V případě přerušovaného provozu je nutno kom-binovat teplovzdušné vytápění s provozem vytápěcí soustavy budovy. Část tepelných ztrát je možno krýt soustavou vytápění a zbývající část tepelných

- 23 (28) -


ztrát vzduchotechnickým zařízením. Vytápěcí soustavou (např. teplovodní) se pak doporučuje temperovat místnosti na teplotu nejméně +5 °C.

4.2 Provedení zařízení a základní prvky

Základní případy provedení a sestav systémů teplovzdušného vytápění jsou v [1]. Skladba, provozy, základní funkční prvky a režimy provozu jsou obdob-né jako v případech nuceného větrání.

Základní prvky systémů teplovzdušného vytápění tvoří:

• vytápěcí vzduchotechnické jednotky - blíže modul BT051-06,

• distribuční koncové elementy - blíže modul BT051-06,

• vzduchovody – blíže modul BT051-06.

4.3 Návrh systému teplovzdušného vytápění

Návrh sleduje určení hodnot pro realizaci konkrétního systému a představuje:

1. Specifikaci výchozích hodnot a požadavků, vyplývajících ze zákonných ustanovení pro stav prostředí a účelu vytápěného prostoru (počet osob, pro-dukce škodlivin a jejich vlastnosti, atp.).

2. Tepelné bilance představující tepelné ztráty, event. hmotnostní bilance škod-livin

3. Koncepční řešení, volba systému a jeho dispoziční řešení

4. Volba teploty přiváděného vzduchu tp a určení objemových průtoků vzduchu Vp, Ve, Vc.

5. Návrh distribuční sítě, zařízení pro úpravu a dopravu vzduchu

6. Řešení souvisejících problémů – regulace výkonu a provozu zařízení, recyk-lace tepla, akustika, atp.

4.4 Typické případy a užití

Teplovzdušné vytápění nachází široké uplatnění v budovách občanských i průmyslových event. rodinných domech. V letním a přechodovém období lze tyto systémy provozovat jako nucené větrání. Systémy jsou vhodné do velko-objemových prostorů s rychlým zátopem. Typickými jsou nákupní a společen-ská centra s nižšími požadavky na stav prostředí (v ČR v letním období), prů-myslové a skladovací haly, sportovní haly, kryté plovárny, atp. Základní vari-anty sestav jsou patné na obrázcích 21 a 22.

- 24 (28) -

Větrání nucené

Legenda V - objemový průtok O - objem t - teplota vzduchu k - koncentrace + - ohřívač e, i - vnější, vnitřní p – přívodní c – oběhový o – odváděný z - odpadní

Vc

Vz

Ve

Vp, tp

Vo

Úprava vzduchu


Vp1, tp Vo, ti

tp > ti

Obr. 21 Schéma základní varianty ústředního zařízení

Legenda V - objemový průtok O - objem t - teplota vzduchu k - koncentrace + - ohřívač e, i - vnější, vnitřní p – přívodní c – oběhový o – odváděný z - odpadní Ve, te

Vp, tp

Vc, ti


tp > ti Vz, ti

Obr.22 Schéma základní varianty decentálního zařízení

4.5 Příklad

Úkolem je navrhnout systém nuceného větrání pro místnost dle uvedeného obrázku.

1. Vstupní hodnoty a požadavky

Teplota vnitřního vzduchu v zimě ti = 21 oC, kombinovaný provoz systému v extrémním zimním období. Počet 145 osob, distribuce vzduchu obdélníkovými vyústkami a čtyřhranným potrubím.

B=14

300

A=18000

SV = 4200

Odérové mikroklima

- 25 (28) -


2. Řešení

Výchozí pro řešení úlohy je problematika proudění vzduchu v prostoru, postižitelná obrazy proudění a rychlosti vzduchu v pobytové oblasti. Nejjednodušší řešenřešení představuje: í představuje:

Vyústka

- Určení objemových průtoků vzduchu

- Řešení distribuce vzduchu

- Návrh vzduchotechnického potrubí

- Grafické řešení

3. Výstupy řešení Numerické řešení a grafické výstupy vyžadující tabulkové hodnoty a tech-nické údaje výrobků přesahují rozsah opor. Jsou uvedeny v [2].

4.6 Úkol

Zadání kontrolního úkolu.

Úkolem je navrhnout systém nuceného větrání včetně strojovny pro místnost níže uvedeného obrázku. Počet osob v místnosti 25.

8600

8300

SV 4200

201

4.7 Kontrolní otázky

Systémy větrání, klasifikace, účel, použití

Výměny vzduchu v budovách a místnostech

Princip, funkce a návrh přirozeného větrání

Princip, funkce, sestavy a návrh nuceného větrání

Princip, funkce, sestavy a návrh teplovzdušného vytápění

Účelové větrání, havarijní větrání a místní větrání

Účinnost výměny vzduchu v místnostech

- 26 (28) -

Závěr

5 Závěr

5.1 Shrnutí

Systémy větrání a teplovzdušného vytápění tvoří základní systémy pro tvorbu interního mikroklimatu budov. Systémy větrání zabezpečí nezbytnou výměnu vzduchu v budovách s pobytem osob. Systémy nuceného větrání umožňují řízenou výměnu vzduchu a jsou nezbytné pro místnosti a prostory s větším vývinem škodlivin a vyššími požadavky na úroveň vnitřního prostředí. Umož-ňují i řízenou výměnu vzduchu v rekonstruovaných zateplených bytech.

Systémy přirozeného větrání pracují jen s malými objemovými průtoky vzdu-chu a jejich funkce je zcela závislá na vnějších klimatických podmínkách. Z uvedeného důvodu jsou vhodné pro větrání malých a pomocných místností budov.

Systémy větrání zajistí zejména odérovou složku mikroklimatu, systémy nuce-ného větrání pak i složku aerosolovou

Systémy teplovzdušného vytápění pak umožňují prostory vytápět a zajistit i výměnu vzduchu.

Podrobnější popis systémů uvádí [1].

5.2 Studijní prameny

5.2.1 Seznam použité literatury

[1] Gebauer, G., Rubinová, O., Horká H. Vzduchotechnika. Brno, ERA 2005

[2] Hirš, J., Gebauer, G., Rubinová O. Vzduchotechnika – příklady a návr-hy. Brno, Cerm 2006

[3] Chyský, J., Hemzal, K., a kol. Větrání a klimatizace. Bolit, Brno 1993

[4] Jokl, M. Zdravé obytné a pracovní prostředí. Praha, Academia 2002

[5] Názvoslovný výkladový slovník z oborů techniky prostředí. Přílohy ča-sopisu VVI 2001 a 2002

[6] ČSN 12 0000 Vzduchotechnická zařízení. Názvosloví

[7] ČSN 12 7010 Vzduchotechnická zařízení. Navrhování větracích a kli-matizačních zařízení. Všeobecná ustanovení

[8] ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov

[9] Vyhláška MZ č. 6/2003, kterou se stanoví hygienické limity chemic-kých, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí poby-tových místností některých staveb

[10] Nařízení vlády č. 523/2002, kterým se stanoví podmínky ochraně veřej-ného zdraví zaměstnanců, které upravuje Nařízení vlády č. 178/2001, kterým se stanoví podmínky ochraně veřejného zdraví zaměstnanců

- 27 (28) -


5.2.2 Seznam doplňkové studijní literatury

[11] ČSN EN 832 Tepelné chování budov – Výpočet potřeby energie na vy-tápění – Obytné budovy

[12] ČSN EN ISO 7730 Mírné tepelné prostředí - Stanovení ukazatelů PMV a PPD a popis podmínek tepelné pohody

[13] ČSN EN 13 142 Větrání budov - Součásti/výrobky pro větrání bytů - Požadované a volitelné výkonové veličiny

[14] ČSN EN 13 465 Větrání budov - Výpočtové metody pro stanovení prů-toku vzduchu v obydlích

[15] ČSN EN 13 779 Větrání nebytových budov - Základní požadavky na větrací a klimatizační zařízení

[16] ČSN ISO 13791 Tepelné chování budov – Výpočet vnitřních teplot v místnosti v letním období bez strojního chlazení – Základní kritéria pro validační postupy

[17] ČSN ISO 13792 Tepelné chování budov – Výpočet vnitřních teplot v místnosti v letním období bez strojního chlazení – Zjednodušené me-tody

[18] Vyhláška MZ č. 107/2001 Sb. o hygienických požadavcích na stravo-vací služby a zásadách osobní a provozní hygieny při činnostech epi-demiologicky závažných

[19] Vyhláška MZ č. 108/2001 Sb., ze dne 8. 3. 2001, kterou se stanoví hy-gienické požadavky na prostory a provoz škol, předškolních zařízení a některých školských zařízení. Od roku 2004 se připravuje novela

[20] Vyhláška MPR č. 137/1998 o obecných technických požadavcích na výstavbu

[21] Nařízení vlády č. 441/2004, kterým se stanoví podmínky ochraně veřej-ného zdraví zaměstnanců

5.2.3 Odkazy na další studijní zdroje a prameny

[22] www.tzbinfo.cz

- 28 (28) -

Date post:	01-Feb-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	2 times
Download:	0 times

JIŘÍ HIRŠ, GÜNTER GEBAUER TZB -...

Documents