Nútené alebo prirodzené vetranie?

Ktorý typ vetrania je vhodný? Kedy, kde, aké vetranie a prečo? Na tieto základné otázky sa pokúsime hľadať odpovede v aktuálnej ankete nášho časopisu.

1.    V ktorých prípadoch, respektíve kedy odporúčate v budovách prirodzené vetranie? Možno ním niekedy nahradiť nútené vetranie? Ak áno – kedy a prečo?

2.    Aké sú podľa vás výhody a nevýhody núteného a prirodzeného vetrania? Prevládajú v tomto smere v súčasnosti nejaké zovšeobecniteľné trendy? S čím sa vo vašej praxi častejšie stretávate?

Martin Jindrák
Atrea, s. r. o.

1.  V praxi sa stretávam s mnohými spôsobmi vetrania. Vo všeobecnosti by som ich rozdelil do troch kategórií – vyhovujúce, občas fungujúce a nefunkčné. Žiaľ, tretia kategória je najviac zastúpená v našich školách a takisto aj v bytových domoch – od panelových domov až po najnovšiu výstavbu.

Ťažko povedať, do ktorých priestorov, stavebne realizovaných podľa posledných poznatkov, by som navrhol prirodzené vetranie. Ťažká je totiž vôbec samotná definícia prirodzeného vetrania – uspokojíme sa s definíciou vetrania otváraním okien? Kto ale bude v noci každú hodinu vstávať a otvárať na 5 minút okno? Aj v neobývanom hrade alebo vo výstavnej sieni treba zaistiť výmenu vzduchu – napríklad na odvod vlhkosti. Riadené vetranie nemusíme hneď spájať s tzv. rekuperáciou tepla, stačí definovať pojem núteného vetrania. V prípade, že výmena vzduchu bude z rozličných prevádzkových dôvodov vysoká alebo energeticky náročná, je vhodné systém doplniť rekuperáciou tepla, teda spätným ziskom energie z odpadového vzduchu. Vo všeobecnosti by som systémy vetrania, ideálne s rekuperáciou tepla, odporučil pre všetky nové, stavebne vzduchotesné objekty. Pri rekonštrukciách škôl či panelových domov inštalácia VZT veľmi výrazne zvýši komfort pobytu osôb. Stavebné rekonštrukčné práce však treba vykonávať tak, aby zodpovedali posledným poznatkom, najmä v detailoch, ktoré majú vplyv na vzduchotesnosť.

Fungujúci vetrací systém nielen chráni stavbu udržiavaním vhodnej mikroklímy interiéru, ale zlepšuje aj prostredie užívateľov objektu. Pohľad na kvitnúcu jarnú prírodu je pekný, ale peľová záťaž prináša niektorým obyvateľom skôr problémy. Aj základná filtrácia privádzaného vzduchu však už dokáže zachytiť veľké percento peľu z privádzaného vzduchu a užívateľ priestorov sa tak môže v interiéri tzv. vydýchať a uľaví sa mu. Samozrejme, nie je vhodné triedu filtrácie preháňať, aby sa nevytvorilo sterilné prostredie. Zvyšuje sa aj komfort vetrania v zime, keď je teplota privádzaného vzduchu po rekuperácii blízka teplote interiéru a do domu tak neťahá studený vonkajší vzduch. Nevýhoda systému vetrania je skôr psychologická a je v našich hlavách. Automatickú práčku sme však v jej začiatkoch tiež nevítali úplne s nadšením.

2.  Čo sa týka trendov do budúcnosti – ľahká otázka, ťažšia odpoveď. Vďaka znižovaniu energetickej náročnosti budov sa všetko začína integrovať do jedného zariadenia, ktoré zabezpečuje chladenie, vetranie a vykurovanie, často aj s prípravou teplej vody. A určite vidím trend v zaistení čo najjednoduchšej obsluhy celého systému.

Ing. arch. Eugen Nagy, PhD.
autorizovaný architekt SKA
(orientuje sa na ekologickú a nízkoenergetickú výstavbu)

1.  Prirodzené vetranie môže nútené nahradiť iba za istých podmienok, pretože ho riadi výlučne užívateľ, ktorý otvára a zatvára okná podľa svojej úvahy. A správanie osôb je odlišné – od sporadického až po stále otvorené okná, čím vzniká rozpor medzi požiadavkami na výmenu vzduchu a úsporami energie. Spôsob a účinnosť vetrania úzko súvisí s typologickým druhom budov. Prirodzené vetranie môže byť v obytných budovách dostatočne účinné, rozhodujúce je však správanie užívateľov. V moderných budovách s vysokou neprievzdušnosťou obvodového plášťa ale vzniká problém – napríklad v noci, keď je prísun vzduchu neregulovateľný. V prípade veľkoobjemových budov (nákupné a administratívne centrá) je prirodzený spôsob vetrania takmer nepredstaviteľný, a to najmä pre rozľahlé pôdorysy, vysokú obsadenosť osobami a množstvo vnútorných priestorov bez okien. Existujú však dômyselné koncepty budov, keď radenie priestorov (napríklad okolo vnútorných átrií) dokáže vďaka priečnemu prevetrávaniu alebo komínovému efektu zabezpečiť dostatočné prevetrávanie. Pasívne vetranie sa hojne využíva v miernom klimatickom pásme, v našich podmienkach je však zimná a letná prevádzka pre nízke, respektíve vysoké teploty vonkajšieho vzduchu problematická. Pri výkyvoch teplôt vonkajšieho vzduchu bez patričnej úpravy teploty privádzaného vzduchu alebo rekuperácie (spätné získavanie tepla) vzniká potom u nás v interiéri tepelná  nepohoda.

2.  V budovách s vysokou úžitkovou hodnotou jednoznačne nastupuje trend núteného vetrania. Výhody núteného vetrania treba vnímať predovšetkým z hľadiska regulovateľnej hygienickej výmeny vzduchu, odvádzania škodlivín a prebytočnej vlhkosti. Ďaľšou výhodou je možnosť temperovať vnútorné prostredie vzduchom, pričom privádzaný vzduch môže byť nosičom tepla alebo chladu. Vzduchotechnika môže v takomto prípade odľahčiť (v prípade pasívnych budov dokonca celkom prevziať) funkciu vykurovania alebo klimatizácie. Občianske budovy sú najmä z dôvodu zabezpečenia potrebnej výmeny vzduchu bez núteného vetrania prakticky nemysliteľné. V segmente obytných budov sa u nás nútené vetranie uplatňuje ťažko, a to najmä pre zvýšené investičné a prevádzkové náklady a isté predsudky (napríklad predstava umelého vnútorného prostredia alebo riziko znečisťovania vzduchotechnických rozvodov). Jednou z mála nepopierateľných nevýhod núteného vetrania je eliminácia negatívnych iónov vo vzduchu jeho prechodom cez vzduchotechnické potrubia.

Ing. Milan Hronec
ABC KLÍMA, s. r. o.

1.  Prirodzené vetranie nastáva, keď v dôsledku tlakového rozdielu a pôsobením vetra preniká vzduch do budovy netesnosťami alebo pórmi použitých stavebných materiá­lov (a tento proces prebieha aj opačným smerom). V súčasnosti však dokonale tesné okná nezaručia ani základnú infiltráciu. Preto sa využíva prirodzené vetranie oknom na základe priečneho vetrania (prievan). Prirodzené vetranie je vhodné najmä pri rodinných domoch.

Nevýhodami prirodzeného vetrania sú najmä v priemyselných oblastiach neupravený vzduch a hluk, ktoré v tomto prípade spochybňujú vhodnosť otvárania okien.

Pozitívom je úspora finančných nákladov na nútené vetranie. To sa používa v energeticky pasívnych domoch, kde sa využíva rekuperačný ventilačný systém. V tomto prípade je to nevyhnutnosť, pretože tieto domy sú izolované v najvyššej kvalite a bez cirkulácie a dodávky čerstvého vzduchu by v interiéri vznikali plesne. Nútené vetranie sa používa aj v administratívnych budovách, ktoré nemajú otvárateľné okná a sú klimatizované.

2.  Medzi výhody prirodzeného vetrania by som zaradil jednoduchý fakt vetrania oknami a infiltráciou (netesnosťami). Nemusí sa investovať ani do mechanickej ventilácie. Nevýhodou je, naopak, nižší komfort ovládania a obsluhy. Samozrejme, vetranie sa nedá ovládať a je nestále.
    Medzi výhody núteného vetrania by som zaradil:

• možnosť úplnej hermetizácie okien, zníženie hluku z ulice, zníženie infiltrácie prachu a možnosť chladenia a vykurovania vrátane rekuperácie,
• zaručenú funkčnosť systému aj pri nepriaznivých tlakových podmienkach (letná inverzia).

    K nevýhodám núteného vetrania patria:

• nevyhnutnosť vytvoriť priestor na osadenie núteného vetracieho systému,
• náklady na energiu,
• obstarávacie náklady a náklady na údržbu.

Čo sa týka všeobecného trendu v oblasti vetrania, na základe skúseností pri realizácii stavieb možno konštatovať určité závery. V zásade sa do energeticky pasívnych budov montuje ventilačný rekuperačný systém. V klasických rodinných domoch sa využíva klimatizácia s vnútornou cirkuláciou a v administratívnych a výškových budovách sa aplikuje kompletná vzduchotechnika s vetraním, vykurovaním, chladením a vlhčením.
–>–>

Imrich Mészáros
výkonný riaditeľ
Camfil Farr, s. r. o.

1.  Vonkajší vzduch je znečistený veľkými časticami a nanočasticami. Kombináciou prirodzeného a núteného vetrania môže vznikať nadmerný obsah vonkajších emisií zmiešaných s časticami, ktoré sa vyskytujú vnútri. V prípade výskytu výlučne mechanického znečistenia vzduchu možno použiť vzduchový filter pri prívode prirodzeného vetrania. Takýto filter sa často používa v domácnostiach. Peľ, sadze, spaliny z dieselových motorov a automobilovej premávky by zásadne nemali prenikať do našich domovov bez filtrácie.

2.  Výhodou nútenej ventilácie je to, že pri použití kvalitných filtrov si možno vybrať takú klímu a kvalitu vzduchu vnútri, akú chceme. Môžeme tiež získať spätné vykurovanie pomocou výmenníka tepla. Nevýhodou vzduchotechnického zariadenia sú pomerne vysoké náklady na jeho inštaláciu a prevádzku.

Výhody prirodzeného vetrania sú obmedzené, pretože vonkajšie ovzdušie je značne znečistené. V niektorých prípadoch sa prirodzené vetranie využíva vzhľadom na optimálnu teplotu okolia alebo v neznečistených oblastiach. Rozdiel medzi čerstvým a čistým vzduchom je veľký. Čerstvý vzduch tvorí kyslík a je dočasný. Čistý vzduch neobsahuje častice a emisie.

Súčasným problémom v otázke kvality vzduchu vo vnútorných priestoroch je enormné množstvo výskytu nanočastíc, ktoré produkujú nové dieselové motory. Tieto častice sú akceptovateľné vo vonkajších priestoroch, nie však vnútri. Pomocou štandardného vzduchotechnického zariadenia sa možno zbaviť až 40 % všetkých častíc, v niektorých prípadoch to ale nestačí. Celosvetovým trendom je teda meranie kvality vzduchu pomocou senzorov, stanovenie limitov a vytváranie nových právnych predpisov na kvalitu vnútorných priestorov.

Výrobcovia vzduchotechnických zariadení si zvyčajne svoje zariadenia osadzujú lacnými a málo účinnými filtrami G4 až F5. Dôvodom je absencia lepších riešení a nedostatok informácií ohľadom kvalitnejších riešení. Často si ani zamestnávatelia nevážia zdravie svojich zamestnancov. Kvalitnejšie a účinnejšie filtrácie sa aplikujú len vtedy, ak to vyžaduje daná technológia, len málokedy zamestnávatelia uprednostňujú či zohľadňujú potreby svojich zamestnancov.

V našej firme sa snažíme zviditeľniť neviditeľný  vzduch pomocou špeciálnych prístrojov a predvádzať testovacie merania, aby každý mohol na základe týchto poznatkov posúdiť vlastnú potrebu úrovne kvality vnútorného vzduchu. Právom každého z nás je dýchať čistý vzduch.

Ing. Olga Rubinová, PhD.
Ing. Aleš Rubina, PhD.
VUT v Brne
Stavebná fakulta, Ústav technických zariadení budov

1.  Vetracie systémy majú svoje miesto v budovách odnepamäti. Dômyselné systémy prirodzeného vetrania, ktoré využívajú rozdiel teploty a komínový ťah, nájdeme v širokej škále budov. Aj v antických stavbách, a dokonca aj na stredovekých hradoch sa stretávame s teplovzdušným vykurovaním.

Keď James Watt zostavil koncom 18. storočia funkčný parný stroj, skonštruoval sa parný ventilátor, ktorý sa po 100 rokoch vylepšil ešte elektrickým motorom. Tak sa začala éra vzduchotechniky, ako ju poznáme dnes. Doprava vzduchu ventilátorom umožnila úpravy vzduchu, ako sú ohrev, chladenie, vlhčenie alebo filtrácia vzduchu. Koncepcia núteného vetrania alebo vzduchovej klimatizácie sa od konca 19. storočia zmenila len málo. Technický pokrok síce priniesol účinnejšie, úspornejšie, priestorovo menej náročné prvky, ale základná fyzikálna podstata sa nezmenila.

Prvé systémy núteného vetrania sa uplatnili v baniach, priemysle, v divadlách a neskôr v nemocniciach. Všetky tieto priestory majú spoločné charakteristiky – nachádza sa v nich veľké množstvo osôb, miestnosti často nemajú z funkčných dôvodov okná alebo majú také vysoké nároky na prostredie, ktoré sa obyčajnou výmenou vzduchu prirodzeným vetraním nedajú dosiahnuť. Táto skutočnosť odkrýva odpoveď na otázku, kde je nevyhnutné nútené vetranie. Skrátka, všade tam, kde prirodzené vetranie nestačí. Systémy prirodzeného a núteného vetrania však proti sebe nestoja ako rivali, ako sa na to často „čierno-bielo“ nahliada. Môžu sa vzájomne dopĺňať a potom sa označujú ako hybridné. Otázka voľby by sa teda pokojne mohla položiť aj naopak – kedy je nevyhnutné mať vzduchotechniku? 

2.  Medzi výhody prirodzeného vetrania sa často zaraďuje technická jednoduchosť, keďže sa nevyžadujú nijaké strojovne vzduchotechniky ani ďalšie priestory. Keď sa však obzrieme do minulosti na aplikácie prirodzeného vetrania v budovách, nájdeme rozmerné šachty na výšku celej budovy, sústavu mriežok a klapiek na distribúciu a reguláciu prietoku vzduchu či sústavu kanálov. Takéto celky si už zaslúžia názov systém, ktorý navyše nie je bez priestorových nárokov. Keď sa o prirodzenom vetraní hovorí dnes, máme na mysli výlučne vetranie oknami, ktoré možno vo väčšine prípadov realizovať len trvalou obsluhou, teda pe­riodickým otváraním a zatváraním. Naproti tomu nútené vetranie funguje úplne samočinne, bez zásahu užívateľa a môže ponúknuť rad výhod, ktoré prirodzené vetranie nemôže zaistiť. Ide najmä o úpravy vzduchu, teda ohrev, chladenie a vlhčenie. Regulovať prietok vzduchu je pri prirodzenom vetraní ťažké, pri nútenom vetraní však technicky dostupné a dnes už celkom bežné. A zásadný triumf na koniec – len nútené vetranie, schopné silou ventilátora prekonávať tlakové straty, umožňuje spätné získavanie tepla z odpadového vzduchu, čo je v 21. storočí, ktoré je storočím honby za úsporami, zásadný bonus. Ak chceme stavať budovy s minimálnou spotrebou energie, je nevyhnutné minimalizovať spotrebu vo všetkých ohľadoch – takže sa to týka aj tepla na ohrev vetracieho vzduchu. Zatiaľ čo inovatívna architektúra sa snaží hľadať cesty k prirodzenému chladeniu budov a strojová klimatizácia sa obmedzuje, systémom núteného vetrania s recykláciou tepla možno predpovedať úspešnú budúcnosť.

Ing. Peter Komrska
autorizovaný stavebný inžinier
(orientuje sa na oblasť vzduchotechniky)

1.  Prirodzené vetranie na odvod tepelnej záťaže do atmosféry odporúčam v priemyselných objektoch, ako sú trafostanice a výrobné haly s produkciou odpadového tepla, prípadne aj s tepelnou záťažou zo slnečnej radiácie cez okná a svetlíky. Pre návrh prirodzeného vetrania musia byť splnené technické podmienky, ako sú:

• dostatočné plochy vetracích otvorov na prívod vonkajšieho vzduchu a odvod odpadového vzduchu, ktoré umožňujú prúdenie vzduchu s malým odporom,
• dostatočná výška budovy, ktorá zaistí dostatočný tlak na prirodzené prúdenie vzduchu cez vetracie otvory,
• dostatočne veľký povolený teplotný rozdiel medzi teplotou vnútorného vzduchu a vonkajšieho vzduchu – v praxi je tento rozdiel približne 5 K, čo znamená, že pri vonkajšej teplote 30 °C je vnútorná teplota 35 °C.

V bytových budovách by som odporúčal prirodzené vetranie najmä na zabezpečenie prívodu vzduchu do obytných miestností, keďže pri tesných oknách nie je zaistený prívod vzduchu na odsávanie hygienických zariadení a bytových kuchýň, ktoré je dnes nevyhnutné. Mimoriadne dôležité je zaistenie prívodu vzduchu pre plynové spotrebiče s otvoreným spaľovacím priestorom a pre kozuby, keďže tu je nebezpečenstvo strhávania spalín do obytných priestorov.

2.  Výhodami núteného vetrania sú:

• nižšie nároky na veľkosť stavebných otvorov na prívod a odvod vzduchu,
• možnosť automatického ovládania prevádzky vetrania v nadväznosti na požadované parametre vnútorného priestoru, ako sú vlhkosť, teplota a znečistenie vzduchu,úspora energie vylúčením zbytočného vetrania, ktoré vzniká pri jednoduchom prirodzenom vetraní, ponechanom na ručné ovládanie,
• možnosť využívať odpadové teplo z vypúšťaného vzduchu na ohrev čerstvého vzduchu.

    Nevýhodami núteného vetrania sú vyššie nároky na energiu, prípadne na investície.

Pri prirodzenom vetraní sú pozitívom nižšie nároky na energiu a nižšie investície na strane vybavenia ventilátormi.

Nevýhodami prirodzeného vetrania sú:

• vyššie nároky na stavebné otvory a prípadne aj na vetracie kanály, čo sa premietne aj do vyšších nárokov na investície (obstavaný objem budovy),
• problematické automatické ovládanie prevádzky vetrania v nadväznosti na požadované parametre vnútorného prie­storu – je to síce možné, no náročnejšie na strane ovládania príslušných akčných členov (klapiek so servopohonmi),
• nadmerné vetranie a zbytočné tepelné straty – k týmto javom dochádza pri používaní prirodzeného vetrania bez možnosti automatického regulovania vzduchového výkonu pri nízkych vonkajších teplotách. 

Vo všeobecnosti platí, že prirodzené vetranie sa využívalo už v prvých stavbách, ktoré človek vytvoril. Vývoj stavebníctva priniesol realizáciu budov a veľkých stavebných komplexoch, v ktorých prirodzené vetranie vnútorných priestorov nie je pri vysokých požiadavkách na kvalitu vnútorného prostredia prakticky realizovateľné. Spolu s vývojom stavebníctva teda nastúpil aj vývoj núteného vetrania.

Snahy o úsporu energie na vykurovanie budov priniesli na stavebný trh tesné okna, tesné budovy, parotesné izolácie vonkajšieho plášťa budov a nízkoenergetické domy. Vetranie prirodzeným spôsobom bez kontroly a regulácie tak už nie je z ekonomického hľadiska prakticky možné. V praxi sa stretávam s problémami budov so zaizolovaným parotesným plášťom, ktorý je pri doplnení tesnými oknami príčinou vzniku nevetraných bytov s bohatým výskytom plesní. Najmä panelové domy v masívnej miere stratili schopnosť prirodzeného vetrania netesnosťami okien a schopnosť plášťa prepúšťať vysokú vlhkosť z bytov difúziou do vonkajšej atmosféry.

Dodávatelia tesných okien odporúčajú v takýchto bytoch vetranie dva razy za deň otvorením okien. Takéto riešenie však nemusí postačiť, ak je v byte viac vlhkosti v súvislosti s počtom osôb a spôsobom používania zdrojov vlhkosti. V týchto prípadoch je technicky možné nenáročné riešenie núteného vetrania, ovládaného podľa vnútornej vlhkosti bytu.  

Ing. Marian Klepáč
Daikin Airconditioning Central Europe – Slovakia, spol. s r. o.

1.  Prirodzené vetranie je z energetického hľadiska (najmä vo vykurovacom období) nevyhovujúci spôsob vetrania. Takýmto vetraním nemožno zabezpečiť ani vetranie miestností, ktoré nesusedia s obvodovými stenami. Prirodzené vetranie sa uplatní, len ak by použitie núteného vetrania malo byť bez využitia spätného získavania tepla (rekuperácie).

2.  Nútené vetranie (s rekuperáciou tepla) predstavuje z energetického hľadiska najefektívnejšiu formu prívodu čerstvého vzduchu do interiéru. Znižuje prašnosť v miestnostiach, množstvo alergénov vnikajúcich do interiéru a zabraňuje vzniku plesní v kútoch miestností (v miestach tepelných mostov). Jeho ďalšou výhodou je zamedzenie hluku šíriaceho sa z exteriéru. Tento spôsob vetrania sa uplatňuje v pasívnych a nízkoenergetických domoch. Je však nevyhnutné dodržiavať pravidelné čistenie filtrov a rozvodov vzduchu. Nevýhodou núteného vetrania je veľmi dlhá návratnosť investícií (najmä v prípade vetrania rodinných domov a bytov).

Prirodzené vetranie je na rozdiel od núteného vetrania dosiaľ najrozšírenejším spôsobom vetrania. Ľudia sa k nemu uchyľujú najmä z investičného hľadiska a z psychologického hľadiska – doteraz má väčšina ľudí zlý pocit z miestností s trvalo zatvorenými oknami, respektíve s oknami bez možnosti otvorenia. Vyskytuje sa to najčastejšie v objektoch s vyššími energetickými nárokmi na teplo.

(sf)
Foto: archív vydavateľstva a respondentov