Ako zlepšiť tepelnú pohodu v izbe nového bytového domu?

Článok je zameraný na vylepšenie vykurovania okrajovej zóny izby nového bytového domu. Zabezpečenie optimálnych parametrov tepelnej pohody v každom priestore bytu je základným predpokladom spokojnosti s bývaním.

Poznáte výhody Klubu ASB? Stačí bezplatná registrácia a získate sektorové analýzy slovenského stavebníctva s rebríčkami firiem ⟶

V nových bytových domoch sú okrajové zóny oveľa intenzívnejšie využívané ako v iných typoch budov. Plocha nových bytov je čo najviac optimalizovaná, čo súvisí aj s ich vysokou cenou, ktorá vychádza z počtu štvorcových metrov. Izby majú čoraz menšie rozmery, predovšetkým pre cenu.

Nesprávny druh vykurovania, nesprávne navrhnuté sálavé vykurovanie, zlá poloha a nesprávny typ konvekčného vykurovacieho telesa či nesprávne rozmiestnenie nábytku výrazne prispievajú k narušeniu tepelnej pohody najmä v okrajových zónach izieb. Z tohto dôvodu som vykonala experimentálne merania v zimnom období v jednej izbe štvorizbového bytu v novom bytovom dome.

Na merania sa použil prístroj Testo 480. Získané hodnoty teploty vzduchu a indexu PMV sú znázornené v prehľadných grafoch. Na základe týchto vybraných parametrov tepelnej pohody sa vyhodnotil druh vykurovania, okrajové zóny, rozmiestnenie a veľkosť vykurovacieho telesa, rozmiestnenie nábytku a využívanie izby. V závere článku sú uvedené zásady navrhovania izieb a ich vykurovania v nových bytových domoch.

Zabezpečenie tepelnej pohody v každej miestnosti bytu v novom bytovom dome je základným predpokladom spokojnosti s bývaním [1]. Okrajové zóny izieb nielen v starých, ale aj v nových bytových domoch predstavujú veľký problém, protože lokálna tepelná pohoda nie je realitou.

Hodnotenie tepelnej pohody

Základné veličiny na hodnotenie tepelno-vlhkostnej mikroklímy, teda tepelnej pohody v bytoch, sú teplota vzduchu, operatívna teplota, výsledná teplota guľového teplomera, relatívna vlhkosť vzduchu a rýchlosť prúdenia vzduchu [2], [3], [4]. Ďalej sa určuje celkový tepelný odpor odevu, celkový energetický výdaj, teplota povrchu, indexy PMV a PPD [5]. Zohľadňuje sa aktivita úžívateľa miestnosti [6].

V byte nového bytového domu sa navrhli a následne realizovali zmeny v rozmiestnení konvekčných vykurovacích telies pred nasťahovaním obyvateľov. Z dôvodu analýzy tepelnej pohody sa v upravovanom byte vykonali experimentálne merania.

Metodológia experimentálnych meraní v izbe bytového domu

Výskum sa vykonal v byte v novom bytovom dome v Bratislave. Pre tento príspevok som vybrala izbu, kde bolo umiestnené jedno panelové konvekčné vykurovacie teleso pod oknom.

V tejto izbe sa pomocou počítačovej simulácie vyhodnotil v horizontálnom a vo vertikálnom smere priebeh teploty vzduchu. Z nasimulovaných výsledkov sa zistilo, že umiestnenie panelového konvekčného vykurovacieho telesa v izbe nie je správne. Preto som navrhla optimalizované umiestnenie panelového konvekčného vykurovacieho telesa. Vybraná izba má dve obvodové steny, v jednej je dvojkrídlové okno a v druhej sú balkónové dvere.

Z pôvodnej polohy v strede pod oknom sa panelové vykurovacie teleso premiestnilo medzi okno a balkónové dvere, aby sa rovnomerne eliminoval chladný účinok okna a balkónových dverí.

Experimentálne merania v uvedenej izbe prebiehali v zimnom období, presnejšie začiatkom januára. Cieľom meraní bolo zaznamenať vybrané parametre tepelnej pohody, teplotu vzduchu a index PMV. Merania sa realizovali vo vybranej obytnej miestnosti s rozmermi 3,95 × 3,12 m na týchto stanovištiach:

• A – v rohu miestnosti vo vzdialenosti 0,7 m od obidvoch obvodových exteriérových stien, v dvoch výškových úrovniach 1,1 a 0,15 m nad podlahou;
• B – na vzdialenosť 0,7 m od obvodovej steny v strede dvojkrídlového okna, v dvoch výškových úrovniach 1,1 a 0,15 m nad podlahou;
• C – v strede miestnosti, vo výškovej úrovni 1,1 m nad podlahou (v úrovni 0,15 m nebolo možné merať pre umiestnenie postele).

Rozmery otvorov boli takéto: dvojkrídlové okno 2 × 1,5 m; balkónové dvere 0,9 × 2,4 m. Rozmery panelového konvekčného vykurovacieho telesa boli: 0,9 × 0,6 m.

Parametre tepelnej pohody sa zaznamenali prístrojom Testo 480. Vstupné dáta pre prístroj boli: metabolické teplo 1,0 met, izolácia oblečenia 1,0 clo. Vonkajšia teplota vzduchu sa zaznamenala ďalším prístrojom. Vonkajšia teplota vzduchu bola pri meraní v intervale od 1,1 °C do 1,9 °C.

Výsledky a analýza experimentálnych meraní

Na obr. 1 sú znázornené namerané hodnoty teploty vzduchu na všetkých stanovištiach v dvoch výškových úrovniach – 1,1 a 0,15 m nad podlahou.

Teploty vzduchu na jednotlivých meracích stanovištiach a v dvoch výškových úrovniach dosiahli vyhovujúce hodnoty. Stanovištia sa zvolili na kritických miestach izby, a keďže sa v nich dosiahli vyhovujúce hodnoty teploty vzduchu, preukázala sa správnosť zmeny v umiestnení panelového konvekčného vykurovacieho telesa.

Na obr. 2 sú znázornené namerané hodnoty indexu PMV na všetkých stanovištiach v dvoch výškových úrovniach 1,1 a 0,15 m nad podlahou. Namerané hodnoty indexu PMV boli optimálne, čo jednoznačne preukázalo správnosť zmeny v umiestnení panelového konvekčného vykurovacieho telesa. Hodnoty indexu PMV boli optimálnejšie vo výškovej úrovni 1,1 m nad podlahou ako vo výškovej úrovni 0,15 m nad podlahou.

Na záver

Pre nové bytové domy je charakteristické optimalizovanie pôdorysných plôch bytov a izieb. Pre vysokú cenu za štvorcový meter sa izby navrhujú s čo najmenšími plochami. To vedie ku skutočnosti, že obyvatelia bytov oveľa intenzívnejšie využívajú jednotlivé plochy izieb, teda aj okrajové plochy.

V okrajových zónach detských izieb sa najčastejšie nachádzajú písacie stoly pre žiakov a študentov. Rovnako majú v okrajových zónach umiestnené písacie stoly aj rodičia. Keďže mládež pracuje za stolom veľkú časť dňa a dospelí za písacími stolmi sedia celý pracovný čas alebo aj dlhšie, predstavuje lokálna tepelná nepohoda v okrajových zóna veľký problém. A to aj s ohľadom na rozšírený home office, teda prácu z domu. Do okrajových zón sa neodporúča umiestňovať ani postele.

Pri výbere druhu vykurovania, pri návrhu sálavých plôch a pri výbere typu a návrhu konvekčného vykurovacieho telesa treba zohľadniť požiadavky kladené na okrajovú zónu. Vhodná je aj konzultácia s architektom, ktorý dokáže správne navrhnúť rozmiestnenie nábytku v interiéri.

Tepelnú pohodu nestačí vyhodnotiť v strede miestnosti, ale je potrebné parametre tepelnej pohody vyhodnotiť aj v okrajových zónach, kde sú situované písacie stoly, postele atď. S tým súvisí aj návrh vykurovacích telies, ktorý musí byť oveľa dôslednejší ako doposiaľ. Správna poloha umiestnenia vykurovacieho telesa je veľmi dôležitá, čo jednoznačne preukázali aj experimentálne merania.

Nesprávna poloha vykurovacieho telesa v menšej izbe môže výrazne prispieť k lokálnej tepelnej nepohode. Je výhodnejšie zvoliť jednoradové panelové konvekčné vykurovacie teleso s väčším rozmerom ako dvojradové panelové konvekčné vykurovacie teleso s totožným výkonom.

Týmto spôsobom sa lepšie eliminuje chladný účinok ochladzovaných plôch. Veľmi dôležitú úlohu má aj samostatný bytový regulačný systém vykurovania, aby si obyvatelia mohli samostatne regulovať vykurovanie podľa svojich potrieb. Teplota vzduchu, od ktorej je závislá regulácia vykurovania v byte, sa musí merať v najnepriaznivejšej izbe, nie ako v skúmanom byte na najteplejšom mieste.

Spôsobuje to problémy v prevádzke vykurovania v byte, čo bolo aj predmetom reklamácie v prípade investora daného bytového domu. Napriek viacerým odborným stanoviskám sa ho nepodarilo presvedčiť o náprave.

Vedecký článok je publikovaný s podporou VEGA Vedeckej grantovej agentúry, grant č. 1/0475/24 – Analýza návrhu a prevádzky veľkoplošných sálavých vykurovacích a chladiacich systémov s aplikáciou alternatívnych zdrojov energie.

Vedecký článok je publikovaný s podporou Slovenskej agentúry pre výskum a vývoj, projekt č. APVV-21-0144 – Vývoj a experimentálne overenie klimaticky adaptívnej transparentnej fasády s viacstupňovým využívaním obnoviteľných zdrojov energie pre nízkoenergetické sálavé systémy. 

TEXT A FOTO: doc. Ing. Mária Budiaková, PhD., STU v Bratislave, FAD, ÚKAIS
RECENZENT: doc. Ing. B. Füri, PhD., PhD., Stavebná fakulta STU v Bratislave

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov 4/2024