S.TKL Tepelný komfort v letním období (AB vk.1)

S.TKL Tepelný komfort v letním období

Verze metodiky 2022, typologie AB.

Záměr hodnocení

Zajištění tepelné stability místnosti v letním období a požadavků souvisejících hygienických norem.

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 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.

Tepelná pohoda, či také tepelný komfort, 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;
  • symetrie teploty.

Z faktorů ovlivňujících tepelný komfort má teplota vzduchu v interiéru asi největší a nejvíce pociťovaný vliv. Vnímání teplot je nicméně 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.

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 do hmoty konstrukcí.

Indikátor

Kreditové ohodnocení splnění požadavků z oblasti tepelné pohody v letním období.

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 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

Pokyny pro vyhodnocení

Hodnocení Poznámky a pokyny ke zpracování
Certifikace návrhu budovy Hodnocení se provede podle postupu uvedeného v hodnoticích modulech bez úprav. 
Certifikace budovy

Prověří se, zda byly dodrženy návrhové parametry a jiné související okrajové podmínky. Zároveň se ověří, zda dodržením vstupních podmínek jsou nadále aktuální a platné výstupy z provedených simulačních výstupů ve fázi projektu.

V případě rozporů, či pochybností se provedou příslušná měření. Pochybnosti o naplnění předepsaných požadavků uvedených v ČSN EN ISO 7730 a v ČSN EN 15251 v platném znění mohou například nastat při zjištění, že určitý počet pracovních míst je umístěn v bezprostřední blízkosti vyústky přiváděného vzduchu z klimatizace.
Shell and Core Hodnocení se provede podle postupu uvedeného v hodnoticích modulech bez úprav. 
Rekonstrukce Hodnocení se provede podle postupu uvedeného v hodnoticích modulech bez úprav. 

Hodnoticí moduly

Pro hodnocení tepelné pohody je potřeba splnit požadavky pro kritickou místnost. Kritickou místností je obvykle místnost s největší plochou přímo osluněných výplní otvorů orientovaných jinam než na sever, severozápad nebo severovýchod, a to v poměru k podlahové ploše přilehlého prostoru místnosti. Obecněji lze pro potřeby tohoto kritéria za kritickou místnost považovat takovou, která vykazuje nejméně příznivé teplotní chování. Pokud se hodnotí více kritických místností, pro přidělení kreditů se použije místnost s nejméně příznivým výsledkem.

V hodnocení modulů se pracuje s hodnotou nejvyšší denní teploty, která 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.

Do hodnocení vstupují výsledky z modulů:

Následuje detailní popis hodnocení v jednotlivých modulech.

TKL.AS
Asymetrie radiační teploty

Diskomfort může mimo jiné způsobovat asymetrická radiace. Lidé jsou nejcitlivější k radiační asymetrii způsobené teplými stropy nebo chladnými zdmi a okny. Výměna tepla sáláním mezi člověkem a okolními povrchy by měla být rovnoměrná.

Na základě projektové dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKL.AS.1.

Tab. TKL.AS.1: Vyhodnocení prostorů dle asymetrie radiační teploty v letním období – přidělení kreditů KTKL.AS

Podmínka

Kredity KTKL.AS
Požadavky na asymetrii radiační teploty konstrukcí dle ČSN EN ISO 7730 v platném znění nebyly hodnoceny.

0
Asymetrie radiační teploty administrativních prostorů naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie C.

4
Asymetrie radiační teploty administrativních prostorů naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie A, nebo B.

10

Pro přidělení kreditů KTKL.AS musí být dále splněny následující dvě podmínky:

  • Splnění požadavků na hodnoty asymetrie radiační teploty musí být podloženo projektovou dokumentací nebo vhodným simulačním výpočtem.
  • Požadavky ČSN EN ISO 7730 v platném znění musí být splněny pro víc jak 90 % kancelářských ploch.

TKL.HK
Vertikální rozdíl teploty mezi hlavou a kotníky

Mimořádně vysoký vertikální rozdíl teplot mezi hlavou a kotníky může zapříčinit tepelný diskomfort. Vertikální rozdíl teploty vzduchu mezi úrovní hlavy a kotníků nesmí být větší než 3 °C.

Na základě projektové dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKL.HK.1.

Tab. TKL.HK.1: Vyhodnocení prostorů dle vertikálního rozdílu teplot mezi hlavou a kotníky v letním období – přidělení kreditů KTKL.HK

Podmínka

Kredity KTKL.HK
Požadavky na maximální vertikální rozdíl teplot mezi hlavou a kotníky dle ČSN EN ISO 7730 v platném znění nebyly hodnoceny

0
Vertikální rozdíl teploty mezi hlavou a kotníky naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie C

4
Vertikální rozdíl teploty mezi hlavou a kotníky naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie B

8
Vertikální rozdíl teploty mezi hlavou a kotníky naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie A

10

 

Pro přidělení kreditů KTKL.HK musí být dále splněny následující dvě podmínky:

  • Splnění požadavků na hodnoty operativních teplot musí být podloženo projektovou dokumentací, nebo vhodným simulačním výpočtem.
  • Požadavky ČSN EN ISO 7730 v platném znění musí být splněny pro víc jak 90 % kancelářských ploch.

TKL.MX
Maximální střední rychlost proudění vzduchu

Pocit tepelného diskomfortu není způsoben pouze zvýšenou teplotou vnitřního prostředí, ale spolupůsobí i další faktory – rychlost proudění vzduchu je jedním z nich.

Je-li rychlost proudění vzduchu nízká (tj. pod cca 0,05 m/s), navozuje se u lidí pocit stojícího vzduchu, který má minimální ochlazovací účinek. Důsledkem pak může být, a to zvlášť při vyšších teplotách vzduchu, únava, nesoustředěnost, apod. Naopak rychlosti proudění nad 0,25 m/s, což se označuje pojmem „průvan“, mohou někteří jedinci již vnímat rušivě. Působením proudícího vzduchu ochlazuje tělo člověka, které může prochladnout i v případě, že okolní teploty vzduchu jsou vysoké.

Nejvyššího komfortu v kancelářích (tzn. kategorie A) se dosáhne dle ČSN EN ISO 7730 v platném znění při maximální střední rychlosti proudění vzduchu 0,12 m/s.

Na základě projektových parametrů a příslušné dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKL.MX.1.

Tab. TKL.MX.1: Vyhodnocení prostorů dle maximální střední rychlosti proudění vzduchu v letním období – přidělení kreditů KTKL.MX

Podmínka

Kredity KTKL.MX
Požadavky na maximální střední rychlost proudění vzduchu dle ČSN EN ISO 7730 v platném znění nebyly hodnoceny.

0
Maximální střední rychlost proudění vzduchu administrativních prostorů naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie C.

4
Maximální střední rychlost proudění vzduchu administrativních prostorů naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie B.

8
Maximální střední rychlost proudění vzduchu administrativních prostorů naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie A.

10

Kritérium lze posoudit i dle stupně obtěžování průvanem (DR – Draught Rating), přičemž platí stejné požadavky dle ČSN EN ISO 7730 v platném znění na přiřazení kreditů KTKL.MX.

Pro přidělení kreditů KTKL.MX musí být dále splněny následující dvě podmínky:

  • Splnění požadavků na hodnoty maximální střední rychlosti proudění vzduchu musí být podloženo projektovou dokumentací, technickými dokumenty příslušných výrobků, nebo vhodným simulačním výpočtem;
  • Požadavky ČSN EN ISO 7730 v platném znění musí být splněny pro víc jak 90 % kancelářských ploch.

TKL.OP
Operativní teplota a tepelná pohoda

Hodnocení tohoto modulu se provede v souladu s normou ČSN EN 16798-1.

Norma ČSN EN 16798-1 určuje 4 kategorie kvality vnitřního prostředí. Kategorie se vztahují k úrovni očekávání, které mohou mít uživatelé. Normální úroveň by byla “Střední” (Kategorie II). Vyšší úroveň může být vybrána pro uživatele se speciálními potřebami (děti, starší osoby, osoby se zdravotním postižením a pod).

Vyhodnocení tohoto modulu je možné pomocí  výpočtů operativní teploty nebo přímým použitím ukazatele PMV/PPD.

V ČSN EN 16798-1 v platném znění se rozlišují požadavky pro budovy se strojním chlazením a bez něj.

Pro kanceláře například platí, že pro dosažení nejlepší kategorie dle ČSN EN 16798-1 v platném znění (kategorie I) pro strojní chlazení a vytápění musí být operativní teplota v letním období maximálně 25,5 °C nebo PPD < 6% a -0,2 < PMV < 0,2

Operativní teplota zohledňuje kromě vlivu teploty vzduchu i sálavou a konvekční složku sdílení tepla mezi člověkem a okolním prostředím.

Použitím ukazatele PMV/PPD lze zohlednit účinek zvýšené rychlosti proudění a dynamický účinek izolace oděvu.

Tab. TKL.OP.1: Kategorie kvality vnitřního prostředí podle normy ČSN EN 16798-1

Kategorie

Úroveň očekávání

IEQI

Vysoká

IEQII

Střední

IEQIII

Mírná

IEQIV

Nízká

Na základě projektové dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKL.OP.2.

Tab. TKL.OP.2: Vyhodnocení prostorů dle operativní teploty v letním období – přidělení kreditů KTKL.OP

Podmínka

Kredity KTKL.OP
 Splnění požadavků pro zařazení do Kategorie IV.

0
Splnění požadavků pro zařazení do Kategorie III.

1
 Splnění požadavků pro zařazení do Kategorie II.

4
Splnění požadavků pro zařazení do Kategorie I.

10

TKL.PD
Rozsah teploty podlahy

Je-li podlaha příliš teplá nebo příliš chladná, mohou se pracovníci kvůli tepelnému pocitu nohou cítit nekomfortně. U osob chodících v lehké „domácí“ obuvi je pro komfort důležitější teplota podlahy, než materiál podlahové krytiny.

Optimální teplota podlahy se v kancelářských prostorech pohybuje v poměrně vysokém rozpětí, a to mezi 19 až 29 °C.

Na základě projektové dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKL.PD.1.

Tab. TKL.PD.1: Vyhodnocení prostorů dle rozsahu teploty podlahy v letním období – přidělení kreditů KTKL.PD

Podmínka

Kredity KTKL.PD
Požadavky na rozsah teploty podlahy dle ČSN EN ISO 7730 v platném znění nebyly hodnoceny.

0
Rozsah teploty podlahy administrativních prostorů naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie C.

4
Rozsah teploty podlahy administrativních prostorů naplňuje požadavky uvedené v ČSN EN ISO 7730 v platném znění pro zařazení do kategorie A, nebo B.

10

Pro přidělení kreditů KTKL.PD musí být dále splněny následující dvě podmínky:

  • Splnění požadavků na hodnoty operativních teplot musí být podloženo projektovou dokumentací, nebo vhodným výpočtem.
  • Požadavky ČSN EN ISO 7730 v platném znění musí být splněny pro víc jak 90 % kancelářských ploch.

TKL.VH
Relativní vlhkost vzduchu

Vlhkost vzduchu vnitřního prostředí závisí na vlhkosti venkovního vzduchu, technologických nebo jiných zdrojích a množství lidí v daném prostoru. Doporučené hodnoty relativní vlhkosti jsou v rozmezí 30–70 %. Vlhkost je sice člověkem mnohem méně pociťována než teplota, ale i tak může být při nízkých, či naopak vysokých hodnotách nepříznivě ovlivňován stav jedince. Dlouhodobá vysoká vnitřní relativní vlhkost způsobuje růst mikroorganismů a velmi nízká relativní vlhkost (pod 20 %) způsobuje zase vysoušení sliznic s projevy podrážděných očí a dýchacích cest.

Na vlhkosti vzduchu, resp. množství vodních par obsažených ve vzduchu, závisí také schopnost ochlazování lidského organismu odpařováním potu. Při vysokých vlhkostech, kdy vzduch není schopen již další vlhkost pohlcovat, je toto odpařování potu znemožňováno a může dojít k přehřátí organismu.

Na základě projektové dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKL.VH.1.

Tab. TKL.VH.1: Vyhodnocení prostorů dle relativní vlhkosti vnitřního vzduchu v letním období – přidělení kreditů KTKL.VH

Způsob větrání Podmínka

Kredity KTKL.VH
Mechanicky větrané prostory Požadavky na relativní vlhkost vzduchu nebyly hodnoceny

0
V prostorech je splněn požadavek na relativní vlhkost vzduchu větší než 25 % a zároveň není překročena hodnota měrné vlhkosti 12 g/kg suchého vzduchu.

4
V prostorech je splněn požadavek na relativní vlhkost vzduchu větší než 30 % a zároveň není překročena hodnota měrné vlhkosti 12 g/kg suchého vzduchu.

8
V prostorech je splněn požadavek na relativní vlhkost vzduchu větší než 35 % a zároveň není překročena hodnota měrné vlhkosti 12 g/kg suchého vzduchu.

10
Přirozeně větrané prostory

10

V případě potřeby a po řádném odůvodnění lze užít mezilehlé hodnoty.

Celkové vyhodnocení kritéria

Naplnění požadavků všech předchozích modulů se určuje dle projektové dokumentace, či jiného vhodného dokumentu, nebo metody. Do hodnocení jsou zahrnuty prostory, které jsou určeny pro administrativní činnost – kanceláře, zasedací místnosti, hovorny, apod. Nehodnotí se prostory jako např. garáže, technické místnosti, serverovny, apod.

Výsledné kreditové ohodnocení se stanoví dle vzorce:

$ K_{\textup{TKL}} =0,6 \times K_{\textup{TKL.OP}} + 0,08 \times (K_{\textup{TKL.MX}} + K_{\textup{TKL.AS}} + $ $ +K_{\textup{TKL.PD}} + K_{\textup{TKL.HK}} +K_{\textup{TKL.VH}} ) $

kde:

KTKL je výsledné kreditové ohodnocení tepelného komfortu v letním období;

KTKL.OP je kreditové ohodnocení operativní teploty;

KTKL.MX je kreditové ohodnocení maximální střední rychlosti proudění vzduchu;

KTKL.AS je kreditové ohodnocení asymetrie radiační teploty;

KTKL.PD je kreditové ohodnocení rozsahu teploty podlahy;

KTKL.HK je kreditové ohodnocení vertikálního rozdílu teploty mezi hlavou a kotníky;

KTKL.VH je kreditové ohodnocení relativní vlhkosti vzduchu.

Pozn.: Na celkovém kreditovém ohodnocení má největší podíl hodnocení operativní teploty (s váhou 60 %), ostatních pět parametrů se projevuje shodně s váhou po 8 %.

Specifické kriteriální meze

Do kriteriálních mezí vstupuje kreditové ohodnocení KTKL závislé na výpočtové nejvyšší denní teplotě vzduchu a stavebním řešení, které je potřebné pro splnění požadavků na ni.

Tab. TKL.1: Kriteriální meze pro TKL Tepelný komfort v letním období

Výsledné kreditové ohodnocení KTKL

Body

0

0

10

10

Mezilehlé hodnoty se lineárně interpolují.

Otázky a odpovědi

Tato sekce slouží ke sdílení zkušeností a zodpovídání dotazů k metodice jejími autory.

SBToolCZ: On-line metodika verze 2022. Vytištěno z webu www.sbtool.cz/online, kritérium S.TKL a modul(y) TKL.AS (vm.1),TKL.HK (vm.1),TKL.MX (vm.1),TKL.OP (vm.1),TKL.PD (vm.1),TKL.VH (vm.1), typologie: AB.
Copyright ČVUT v Praze a Národní platforma SBToolCZ.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *