Teplovzdušné krby a rozvody tepla od nich
Stavby teplovzdušných krbů představují minimálně 80% ze všech realizací, které staví kamnáři na území České republiky. Chtěl bych se v tomto článku zamyslet nad kvalitou těchto staveb i jejich částí z pohledu soudního znalce a upozornit na neřešenou problematiku kvality vzduchu v pobytových místnostech.
Na úvod tohoto pojednání si musíme ujasnit několik termínů, jak jsou citovány v odborné literatuře a normách.
- Teplovzdušná komora (zdroj 1) – prostor mezi ohništěm a krbovou vestavbou
- Teplovzdušný rozvod (zdroj 1) – funkční část určená pro rozvod teplého vzduchu do vytápěných prostor
- Větrací systém (zdroj 2) – zařízení navržené k přívodu venkovního vzduchu do vnitřních prostor a k odvodu znečištěného vnitřního vzduchu
- Řízené větrání podle potřeby (zdroj 2) – větrací systém, kdy je průtok větracího vzduchu regulován na základě kvality vzduchu, vlhkosti, obsazenosti nebo jiného ukazatele potřeby větrání
- Pobytová místnost (zdroj 3) – se rozumí místnost nebo prostor, které svou polohou, velikostí a stavebním uspořádáním splňují požadavky k tomu, aby se v nich zdržovaly osoby.
Stavby teplovzdušných krbů si prošly od roku 1989, kdy se otevřely hranice a začaly se k nám dovážet tyto výrobky, vývojem s celkovou a razantní změnou. Změnil se jejich design, ale především používané materiály, ze kterých se staví. Od původních skládaček, kdy se např. z Francie vozily celé pískovcové sestavy a spojovaly se jejich díly sádrou a kokosovými vlákny, přes obestavby z ytongu , sádrokartonu a tepelné izolace s hliníkovým polepem až po dnešní obestavby z tepelně izolačních desek. A i u nich došlo k vývoji, kdy se původní vápenosilikátové desky postupně nahrazují deskami z expandovaného vermikulitu, např. od firmy GRENA,a.s. ( grenaisol, grenamat, atd.).
Obdobným vývojem procházejí i krbové vložky, kdy jejich výrobci reagují na požadavky zákazníků a trendy ve stavebnictví. Původní krbové vložky s tepelným výkonem kolem 10, 15 i více kW jsou v současnosti nahrazovány novými výrobky. U nových vložek se jejich běžnou součástí stává přívod externího přívodu vzduchu pro hoření, těsnost celé vložky, často izolační dvojsklo, dvojitý deflektor , apod.
Co se však za celou dobu nezměnilo, je konstrukce i materiál, ze kterého se dělají teplovzdušné rozvody vedoucí od krbu do ostatních místností v budově. Přitom naše znalosti o kvalitě vnitřního prostředí, požadavky na její úroveň i informace o zdrojích znečištění se stále zvyšují. Různé studie , analýzy i odborné články však upozorňují na to, že byť trávíme ve vnitřním prostředí až 90% svého času, jeho kvalita se zhoršuje. Ať už je to způsobeno např. zateplováním domů, nevhodným větráním, apod. A teplovzdušné rozvody k tomuto negativnímu trendu také výrazně přispívají. Přitom kvalita vnitřního vzduchu v pobytových místnostech výrazně ovlivňuje naše zdraví, výkon i celkovou spokojenost.
A. Historie větrání budov dříve a nyní
Článek na TZB Info z 21.7.2014 („Větrání budov v minulosti a současnosti“) uvádí, že:
- větrání domů je značně přehlíženou součástí života, i když má velký vliv na naše pohodlí, ale i pro naše zdraví. Požadavky na větrání byly zakotveny na našem území již za Rakousko- Uherska. V mnohých zákonech zde bylo předepsáno tzv. „provětrávání“ např., že po skončení vyučování musí být třídy provětrány křížem okny a dveřmi, musí být zajištěn dostatečný přívod vzduchu na spalování a musí být řešeno i větrání v době, kdy se netopí.
Když to porovnáme se současnými požadavky dle vyhlášky č. 20/2012Sb. o technických požadavcích na stavby, kde se uvádí pouze, že pobytové místnosti musí mít zajištěno dostatečné větrání venkovním vzduchem, tak to bude asi málo.
B. Trendy zateplování budov a důsledky
Článek na TZB Info z 8.6.2015 („ Mikrobiální mikroklima budov I.“) uvádí, že:
- v současné době je kladen velký důraz na snižování energetické náročnosti budov. Běžným standardem se tak dnes stává osazení kvalitních těsných výplní otvorů (oken a dveří) a zateplení fasád objektu. Snižování tepelných ztrát tedy vyžaduje nejen zvyšování tepelného odporu obálky budovy, ale také její co nejdokonalejší utěsnění. To však vede k výraznému snížení přirozeného větrání vnitřních prostor objektu a současně také k navýšení relativní vlhkosti vzduchu a koncentrace škodlivin jako je CO2 a jiné. Nejčastěji se vyskytujícími mikroorganismy ve vnitřních prostorách staveb jsou bakterie a plísně.
Udržování vhodné relativní vlhkosti vzduchu je možné zejména větráním. Nabízí se nám tedy dvě možnosti řešení. Buď časté větrání okny, což má za následek především v zimním období nárůst nákladů na vytápění a snížení tepelného komfortu, nebo ekologicky i ekonomicky vhodnější nucené větrání pomocí vzduchotechnických systémů se zpětným získáváním tepla.
Podmínkou pro správnou funkci VZT systémů je kvalitní projekt, jeho samotná realizace a v neposlední řadě i pravidelná údržba systémů. Pokud se údržba neprovádí, sníží se účinnost systému a celý systém se stává živnou půdou pro růst mikroorganismů, které se větracím potrubím rozvádí po celé budově. Je tedy zřejmé, že neudržovaný VZT systém je spíše zdrojem škodlivin, než zařízením pro řízené větrání.
Článek na TZB Inko z 20.6.2016 („Filtrace ve VZT jednotkách pro nucené větrání RD II.) uvádí, že:
- řízené nucené větrání, které je zvláště vhodné u nízkoenergetických staveb, umožňuje optimální výměnu vzduchu s úsporou nákladů díky rekuperačním výměníkům a také přívod filtrovaného vzduchu.
C. Skutečný stav teplovzdušných rozvodů od krbů:
A nyní si porovnejme existující stav v kamnářské praxi, co se týče rozvodů ve světle celkové problematiky, jak zde byla zatím nastíněna. Rozdělme si tuto oblast na několik dílčích problémů, a to:
- Jak je problém řešen v technických normách (ČSN 73 4230 pro krby,…)
- Jaké se nabízí a používají materiály
- Jaká jsou technická řešení
- Jaká je údržba teplovzdušných rozvodů
Ad a) Jak je problém řešen v technických normách ?
Technická norma ČSN 73 4230 – Krby s otevřeným a uzavíratelným ohništěm se touto problematikou zabývá jen okrajově, kdy v části „Termíny a definice“ specifikuje některé výrazy jako např. tubus, teplovzdušná komora, teplovzdušný rozvod, v části „7.3-Krby s krbovou vložkou- otevřený teplovzdušný systém“ se požaduje jen obecně požární bezpečnost při prostupech stavebními konstrukcemi, požadavek na nehořlavost materiálů, ale bez jakéhokoliv požadavku na čištění a údržbu rozvodů. V obecných požadavcích na návrh krbu se s rozvody, jejich výpočet, druh a způsob izolace potrubí, možnost čištění vnitřních tahů, atd. vůbec neřeší.
Ad b) Jaké se nabízí a požívají materiály ?
Pokud se podíváme do produktové nabídky např. našich dvou největších velkoobchodů s kamnářským zbožím (BANADOR a KRBY TURBO), kteří udávají směr v nabídce, tak zjistíme že oba nabízejí v části produktů pro vzduchotechniku obdobné zboží, a to: izolované hadice na potrubí, kdy se jedná o vnitřní hliníkovou flexi hadici s tepelnou odolností do 2500C, která je obalena tepelnou izolací standardní tloušťky cca 20mm a vnější hliníkový plášť ( 10m hadice je např. stlačeno do jednoho metru pro expedici), dále tažné ventilátory různých výkonů, filtrační díly a příslušenství pro propojení, atd.
Ad c) Jaká jsou technická řešení?
V drtivé většině případů ( a vlastně jsem se dosud nesetkal s jiným řešením při mé více než 20ti leté praxi) se z topné komory krbu vede flexibilním potrubím ohřátý vzduch do tažného ventilátoru ( s filtrem nebo bez něj) a pak dále opět flexibilním izolovaným potrubím se rozvádí do jednotlivých vytápěných prostor, kde je sálán přes talířové ventily nebo přes mřížky. Toto vše se provádí bez jakéhokoliv projektu a tepelně technických výpočtů. Na jednotlivých trasách potrubí nejsou žádné kontrolní a čistící otvory a mnohdy je potrubí buď zabudováno do konstrukce podhledu bez jakékoliv kontroly nebo vyvedeno nad stropní konstrukci, ale bez potřebných výpočtů vrstvy tepelné izolace i otvorů pro údržbu. A když si uvědomíme, že se jedná o délky 6, 8 i více metrů bez jakéhokoliv čištění po dobu mnoha let, tak v kontextu s výše uvedenou problematikou, se jedná o oblast, která by se měla řešit. Ale protože se jedná o soukromý sektor ( objekty bydlení), tak to nikoho nezajímá a všichni, včetně Zdravotního ústavu ( zkoušel jsem je několikrát kontaktovat, ale bez výsledku) dávají od toho ruce pryč. Jsou však i případy veřejných staveb, kde takové stavby stojí a ani zde stavební úřady nezasáhly. Dokud nic nevyhoří, tak se to neřeší.
Ad d) Jaká je údržba teplovzdušných rozvodů?
Jednou větou lze říci, že žádná. V nejlepším případě se může maximálně jednou za čas vyměnit vložka ve filtrační jednotce (pokud tam je) nebo vyčistit výdechové mřížky či talířové ventily. Ale vlastní potrubí, kde je to správné prostředí pro uložení prachových částic a bujení bakterií a plísní, se nečistí vůbec. A to nemluvím o případech, kdy je jedna část rozvodů vyvedena do mokrých prostorů, např. do koupelny.
D. Závěrem shrnutí a hledání řešení:
Když porovnáme požadavky na VZT systémy, jak jsou prezentovány např. ve vyhlášce č. 193/2007Sb., kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie a vnitřních rozvodů tepelné energie a chladu, zjistíme, do jakých podrobností jdou nároky na jejich projekt i samotnou realizaci.
Také možnosti výpočtů na portálu TZB Info ukazují, o jak důležitou oblast se jedná. Výpočty např. umožňují:
- Přepočet průtoků a rychlosti proudění v potrubí
- Tepelná ztráta potrubím s izolací kruhového profilu, a další.
Když k tomu přidáme množství odborných článků ( viz text dříve a další na portálu TZB info), které rozebírají problematiku VZT systémů, vidíme, že se jedná o oblast, která si zasluhuje právem řešení, a to nejen technické, ale i požárně technické, hygienické a další.
Oproti tomu jsme si ukázali, jak neprofesionálně jsou řešeny teplovzdušné krby a především rozvody ohřátého vzduchu od krbu do dalších místností. Jakékoliv řešení opomíjejí opakovaně tvůrci normy ČSN 73 4230, tvůrci profesních kvalifikací u řemesla „Kamnář“, což jsou vesměs zástupci Cechu kamnářů ČR, tedy profesní organizace, která by měla hlídat a dodržovat kvalitu v řemesle.
Je třeba se už konečně vymanit z tlaku trhu, který si taková levná řešení vytápění objednává a problém nejen pojmenovat ( což právě činím) ale ukázat jiná a kvalitní řešení podložená i tepelně technickými výpočty. Že musí být zpracován i projekt pro návrh krbu a rozvodů, by mělo být také samozřejmostí. Zda takovou náročnou technickou přípravu zvládne řemeslník-kamnář, nebo by měl tyto práce zpracovávat projektant, je na jinou diskusi.
ZDROJE:
Zdroj 1) – Norma ČSN 73 4230 – Krby s otevřeným a uzavíratelným ohništěm
Zdroj 2) – 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
Zdroj 3) – vyhláška č. 268/ 2009Sb. o technických požadavcích na stavby
Za Český kamnářský institut, z.s. – Ing.Antonín Šimáček, předseda spolku