Seminář metodiky SBToolCZ pro nové autorizované osoby SBToolCZ: únor-březen 2024
Seminář metodiky SBToolCZ pro nové autorizované osoby SBToolCZ se uskuteční v únoru a březnu 2024. Seminář je určen pro zájemce…
S.TKZ Tepelný komfort v zimním období (AB vk.1)
S.TKZ Tepelný komfort v zimním období
Verze metodiky 2022, typologie AB.
Záměr hodnocení
Zajištění tepelné stability místnosti a hygienických norem vnitřního ovzduší v zimním období a požadavků souvisejících hygienických norem.
Kontext
Tepelná pohoda znamená stav 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.
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 obyvatel 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.
Indikátor
Kreditové ohodnocení splnění požadavků na tepelnou stabilitu v zimním období a pokles dotykové teploty podlahy.
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 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 Vstupní parametry vnitřního prostředí pro návrh a posouzení energetické náročnosti budov s ohledem na kvalitu vnitřního vzduchu, tepelného prostředí, osvětlení a akustiky
- 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
- Vyhláška č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb
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 |
Ve fázi certifikace se prověří, 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 na recepcích, které jsou součástí atria. |
| 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
Do hodnocení vstupují výsledky z modulů:
- TKZ.AS - Asymetrie radiační teploty
- TKZ.HK - Vertikální rozdíl teploty mezi hlavou a kotníky
- TKZ.MX - Maximální střední rychlost proudění vzduchu
- TKZ.OP - Operativní teplota a tepelná pohoda
- TKZ.PD - Rozsah teploty podlahy
- TKZ.VH - Relativní vlhkost vzduchu
Následuje detailní popis hodnocení v jednotlivých modulech.
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 projektových parametrů a příslušné dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKZ.AS.1.
Tab. TKZ.AS.1: Vyhodnocení prostorů dle asymetrie radiační teploty v zimním období
| Podmínka |
Kredity KTKZ.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 KTKZ.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.
Vertikální rozdíl teploty mezi hlavou a kotníky
Mimořádně vysoký vertikální rozdíl teplot mezi hlavou a kotníky může také zapříčinit tepelný diskomfort. Vertikální rozdíl teploty vzduchu mezi úrovní hlavy a kotníků nesmí být větší než 3 °C.
Na základě projektových parametrů a příslušné dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKZ.HK.1.
Tab. TKZ.HK.1: Vyhodnocení prostorů dle vertikálního rozdílu teplot mezi hlavou a kotníky v zimním období
| Podmínka |
Kredity KTKZ.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 KTKZ.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.
Maximální střední rychlost proudění vzduchu
Pocit tepelného diskomfortu není způsoben pouze zvýšenou/sníženou 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 mohou někteří jedinci již vnímat rušivě, což se označuje pojmem „průvan“. 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. TKZ.MX.1.
Tab. TKZ.MX.1: Vyhodnocení prostorů dle maximální střední rychlosti proudění vzduchu v zimním období
| Podmínka |
Kredity KTKZ.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 KTKZ.MX.
Pro přidělení kreditů KTKZ.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.
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.
Pro kanceláře například platí, že pro dosažení nejlepší kategorie dle ČSN EN 16798-1 v platném znění (kategorie I) se strojním chlazením nebo vytápěním musí být operativní teplota v letním období maximálně 21 °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. TKZ.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. TKZ.OP.2.
Tab. TKZ.OP.2: Vyhodnocení prostorů dle operativní teploty v zimním období – přidělení kreditů KTKZ.OP
| Podmínka |
Kredity KTKZ.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 |
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 projektových parametrů a příslušné dokumentace se přidělí kredity dle Tab. TKZ.PD.1.
Tab. TKZ.PD.1: Vyhodnocení prostorů dle rozsahu teploty podlahy v zimním období
| Podmínka |
Kredity KTKZ.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 KTKZ.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.
Relativní vlhkost vzduchu
Vlhkost vzduchu vnitřního prostředí závisí na venkovní vlhkosti, 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 projektových parametrů a příslušné dokumentace se přidělí kredity dle Tab.TKZ.VH.1.
Tab. TKZ.VH.1: Vyhodnocení prostorů dle relativní vlhkosti vzduchu v zimním období
| Podmínka |
Kredity KTKZ.VH |
| 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 |
V případě potřeby lze po řádném odůvodnění užít mezilehlé hodnoty.
Celkové vyhodnocení kritéria
Výsledné kreditové ohodnocení se stanoví dle vzorce:
$ K_{\textup{TKZ}}=0,6\times K_{\textup{TKZ.OP}}+0,08\times (K_{\textup{TKZ.MX}}+K_{\textup{TKZ.AS}}+ $
$ +K_{\textup{TKZ.PD}}+K_{\textup{TKZ.HK}}+K_{\textup{TKZ.VH}}) $
kde:
KTKZ je výsledné kreditové ohodnocení tepelného komfortu v zimním období;
KTKZ.OP je kreditové ohodnocení operativní teploty;
KTKZ.MX je kreditové ohodnocení maximální střední rychlosti proudění vzduchu;
KTKZ.AS je kreditové ohodnocení asymetrie radiační teploty;
KTKZ.PD je kreditové ohodnocení rozsahu teploty podlahy;
KTKZ.HK je kreditové ohodnocení vertikálního rozdílu teploty mezi hlavou a kotníky;
KTKZ.VH je kreditové ohodnocení relativní vlhkosti vzduchu.
Pozn.: Na výsledné kreditové ohodnocení KTKZ má největší podíl ohodnocení operativní teploty (s váhou 60 %), ostatních pět parametrů se projevuje shodně s váhou po 8 %.
Specifické kriteriální meze
Do kriteriálních mezí vstupuje výsledné kreditové ohodnocení KTKZ závislé na splnění požadavků na různé parametry z oblasti tepelné pohody v zimním období.
Tab. TKZ.1: Kriteriální meze pro TKZ Tepelný komfort v zimním období
| Kreditové ohodnocení KTKZ | 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.TKZ a modul(y) TKZ.AS (vm.1),TKZ.HK (vm.1),TKZ.MX (vm.1),TKZ.OP (vm.1),TKZ.PD (vm.1),TKZ.VH (vm.1), typologie: AB.
Copyright ČVUT v Praze a Národní platforma SBToolCZ.