S.TPB intro (vi.1)

Záměr hodnocení

Zajištění tepelné stability místností v letním a zimním období a požadavků souvisejících hygienických norem. Splnění multikriteriální analýzy pro školní budovy.

Kontext

Tepelná pohoda znamená dosažení takových tepelných poměrů, kdy člověku není ani chladno, ani příliš teplo – člověk se cítí příjemně. Dle ASHRAE (American Society of Heating, Refridgerating and Air) se tepelná pohoda definuje jako stav mysli, jenž vyjadřuje spokojenost s teplotním klimatem a který vychází ze subjektivního hodnocení.

Tepelná pohoda je funkcí mnoha tepelných faktorů prostředí, aktivity, oblečení a fyzické kondice lidí pobývajících v daném vnitřním prostoru. Stavebním řešením a způsobem provozu budovy lze ovlivnit pouze faktory ze skupiny vnitřního prostředí. Sem patří především následující faktory:

  • teplota vzduchu;
  • radiační teplota a teplota okolních stěn či předmětů;
  • vlhkost vzduchu;
  • rychlost proudění vzduchu.

Z tepelného komfortu má teplota vzduchu v interiéru asi největší a nejvíce pociťovaný vliv. Vnímání teplot je velmi individuální záležitost, závisí na mnoha ukazatelích – stáří člověka, pohlaví, okamžitém zdravotním stavu, okamžitém psychickém stavu a na mnoha dalších. Vždy bude existovat část osob v daném prostoru, která bude s tepelně-vlhkostními podmínkami nespokojena.

Tepelná pohoda je jeden z nejvýznamnějších aspektů, který se podílí na spokojenosti uživatelů v budově a má tak přímý dopad na výkonnost a produktivitu práce. Existují například zahraniční studie, které ukazují, jak při lehké práci dochází s rostoucí teplotou k poklesu výkonu člověka. Ke stoprocentnímu výkonu člověka dochází dle studií přibližně při teplotě 22 °C, při teplotě 27 °C klesá schopnost podávat plný výkon o 25 % a při 30 °C se dosahuje již výkonu polovičního.

U některých staveb může docházet v souvislosti se snižováním tepelných ztrát k nežádoucímu zhoršení tepelného komfortu vnitřního prostředí v letním a často i přechodném období. Hlavními důvody jsou vysoký podíl solárních zisků na energetické bilanci, případně i vysoké vnitřní zisky z provozu budovy, v kombinaci s omezenou možností ukládání nadbytečných tepelných zisků.

Hlavním problémem tepelné pohody v zimním období je tepelná stabilita místnosti při přerušení vytápění a povrchové teploty obvodových konstrukcí. Místnost musí být schopná udržet určitou teplotu při navržené otopné přestávce. Dalším kritériem jsou povrchové teploty v zimním období. Nejchladnější konstrukcí v zimě bývají zpravidla otvorové výplně, následně stěny a podlahy. Protože podlahy jsou konstrukce, se kterými je uživatel v přímém styku nejvíce, provádí se posuzování podlah na pokles dotykové teploty.

Hodnota nejvyšší denní teploty se obvykle ověřuje výpočtovými postupy při použití okrajových podmínek, podle platných norem. Dále je možné použít jiné sofistikovanější výpočtové postupy, například výpočtové algoritmy pro hodnocení komplexního dynamického tepelného chování budov.

Jedná se o komplexní mechanismus hodnocení s řadou kritérií. Prostředí jsou roztříděna jako funkce vnitřního prostředí do tří kategorií: A, B a C, které jsou stanoveny v normě ČSN EN 7730 v platném znění. Všechna kritéria by měla být splněna současně pro každou kategorii. Je důležité poznamenat, že toto zatřídění podle zmíněné normy není jediné dostupné pro hodnocení prostředí. Kategorie tepelného prostředí též stanovuje Norma ČSN EN 15251 v platném znění.

 

Struktura hodnocení novostaveb i rekonstrukcí je stejná, místy se liší jen přístup. Ten je konkretizován u příslušných hodnocených parametrů.

Pro případ velké školní budovy, ve které se nachází mnoho tříd, se vyberou tzv. krizové třídy. Pro letní období bude tato třída vybrána podle nejvyšších tepelných zisků neboli podle nejvyšší tepelné zátěže. Přednostně dává smysl se soustředit na ty třídy, které mají okna na jih.

Literatura

  • ČSN 730540‐2 (2011) + Z1 (2012): Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky
  • ČSN 730540‐4 (2005): Tepelná ochrana budov – Část 4: Výpočtové metody
  • ČSN 730540‐3 (2005): Tepelná ochrana budov – Část 3: Návrhové hodnoty veličin
  • ČSN EN ISO 13790: Energetická náročnost budov – Výpočet spotřeby energie na vytápění a chlazení
  • ČSN EN ISO 13791: Tepelné chování budov – Výpočet vnitřních teplot v místnosti v letním období bez strojního chlazení – Základní kritéria pro validační postupy
  • ČSN EN ISO 13792: Tepelné chování budov – Výpočet vnitřních teplot v místnosti v letním období bez strojního chlazení – Zjednodušené metody
  • Vyhláška č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb
  • Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb. o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých Vyhláška č. 20/2012 Sb. o technických požadavcích na stavby
  • ČSN EN ISO 7730/2006 Ergonomie tepelného prostředí – Analytické stanovení a interpretace tepelného komfortu pomocí výpočtu ukazatelů PMV a PPD a kritéria místního tepelného komfortu
  • ČSN EN 15251/2007 Vstupní parametry vnitřního prostředí pro návrh a posouzení energetické náročnosti budov s ohledem na kvalitu vnitřního vzduchu, teplotního prostředí, osvětlení a akustiky
  • DIN EN 13779 Lüftung von Nichtwohngebäuden – Allgemeine Grundlagen und Anforderungen an Lüftungs- und Klimaanlagen
  • Nucené větrání s možností rekuperace odpadního tepla v objektech pro vzdělávání – Juraj Hazucha, Jan Bárta
  • Projekt HOPE (Health Optimisation Protocol for Energy-Efficient Buildings): http:// hope.epfl .ch/guidelines/HOPEGuidelines7.pdf
  • ČSN EN ISO 7730 Mírné tepelné prostředí – Stanovení ukazatelů PMV a PPD a popis podmínek tepelné pohody.
  • Centnerová, L.: Tradiční a adaptivní model tepelné pohody, disertační práce, České vysoké učení technické v Praze, Stavební fakulta, Praha, 2001
  • Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, ve znění nařízení vlády č. 68/2010