Úplně jiná dřevostavba: Větrání s rekuperací, přitápěním a chlazením

Proč je dnes tak důležité správně větrat?

Tím, jak lidé v domě dýchají, vaří a sprchují se, ale přitom důkladně nevětrají, nedochází k dostatečné výměně vzduchu za čerstvý a uvnitř bytu se zvyšuje vlhkost. A co je horší, i koncentrace CO₂. Molekula CO₂ je těžší než ostatní molekuly vzduchu, takže největší koncentrace je u podlahy. Tedy tam, kde si hrají malé děti a kde se nacházejí naše hlavy při několikahodinovém spánku. Vdechováním vzduchu se zvýšenou koncentrací CO₂ dochází ke zvýšení kyselosti krve, čímž klesá její schopnost transportu kyslíku. Důsledkem je malátnost, únava a poruchy soustředění. 

Fotogalerie:

i Foto: Fabrice Villard, Michal Bílek , Pixabay

Druhým efektem absence (nebo spíše nedostatečnosti) větrání je zvýšená vlhkost. Našim dýchacím cestám vyšší vlhkost sice prospívá, ale současně podporuje i růst plísní a asi není třeba vyjmenovávat důsledky. Přitom dýchat čerstvý vzduch by měla být stejná samozřejmost jako jíst a pít. Bohužel, čich nemá receptory na CO₂, dokonce po chvíli otupí i na pachy, které zpočátku vnímá, takže tělo se o čerstvý vzduch samo nehlásí (jako je tomu u ostatních potřeb) a většina lidí tento problém buď neřeší vůbec, anebo nedostatečně.

Mikroventilace nebo ranní větrání nestačí

Do nedostatečných řešení spadá i tzv. mikroventilace u oken, což není nic jiného než uzavíratelná škvíra. Pokud je klapka mikroventilace otevřená, dochází k malé (nedostatečné) výměně vzduchu v místnosti infiltrací. Stejným způsobem fungovala i stará okna, jen bez možnosti netěsnosti zavřít, takže větrala stále, zatímco u oken s mikroventilací, když se klapka zavře, aby neutíkalo z místnosti teplo, i toto nedostatečné větrání zanikne. Dalším nedostatečným řešením je oblíbené krátké ranní vyvětrání otevřenými okny. Sice dojde k rychlé výměně vzduchu, ale bohužel až příliš pozdě, kdy je člověk po celonočním pobytu v nekvalitním vzduchu malátný a pomocí ranní kávy se pak snaží trochu nastartovat.

🔴 Nejvíc lidí právě čte:

Chatu o šířce 4,8 m přestavěli i s omezeným rozpočtem na moderní domov pro čtyřčlennou rodinu

Proto stále více stavebníků přenechává starost o dostatek kyslíku technice. A aby nebylo větrání spojeno s velkou ztrátou tepla, jsou větrací jednotky vybavené rekuperací (zpětným získáváním tepla z odpadního vzduchu). Existují dva druhy větracích systémů, každý má své příznivce i odpůrce: centrální jednotky s potrubními rozvody po domě nebo decentrální jednotky do každé místnosti.

Mohlo by vás zajímat: Zuzana: Odstěhovali jsme se do dřevostavby za Prahu. Náš syn se díky tomu uzdravil

Jaké zásadní problémy nastávají u centrálních jednotek?

My jsme nakloněni decentrálním jednotkám, protože řeší dva docela zásadní problémy centrálních jednotek: 

1. V potrubních rozvodech vedoucích z centrální jednotky do místností se zejména ve spojích hromadí jemný prach, který když v létě zvlhne, tvoří vynikající prostředí pro bujení plísní. A čištění potrubí nejrůznějšími krtky není tak dokonalé, abychom se těchto ohnisek dokonale zbavili. 
2. Centrální jednotky foukají stále a do všech místností bez ohledu na to, jestli je v místnosti vzduch ještě vydýchaný nebo už čerstvý. Případná regulace, která by toto plýtvání energií uměla řešit, je natolik drahá a složitá, že by se dosaženou úsporou nikdy nezaplatila.

Jak je to s decentrálními jednotkami?

Z decentrálních jednotek jsme vybrali takovou, která pracuje v rovnotlakém režimu. Tedy má dva ventilátory, přívodní a odtahový, které foukají vždy současně proti sobě. Hlavně jsme se snažili vyvarovat jednotkám, které „chvíli foukají ven, aby teplým vzduchem z místnosti nahřáli nějakou akumulační vložku, a až je nahřátá, tak foukají zase dovnitř a teplem od vložky ohřívají přívodní vzduch“, protože takováto „rekuperace“ je účinná jen na malou chvíli po přepnutí, ale postupně, jak vložka chládne, klesá i předávání tepla a těsně před přepnutím bývá účinnost dokonce menší než poloviční hodnota „až“, kterou prodejci těchto jednotek jako jediný údaj sdělují. 

Mohlo by vás zajímat: Okna s rekuperací: Jaké má inteligentní větrání v oknech výhody?

Navíc foukání chvíli ven a chvíli dovnitř vytváří v místnosti střídavě přetlak a podtlak (způsobující mimo jiných problémů i průvan). A protože se nemění vzduch kontinuálně, ale intervalově, zvládne takováto jednotka vyvětrat jen asi poloviční prostor než stejně velká, ale rovnotlaká.

Úsporné větrání s rovnotlakou jednotkou

V námi zvolené rovnotlaké jednotce se nachází velmi účinný výměník tepla – trubka rozdělená měděnými přepážkami na 20 výsečí, kdy komorami 1, 3, 5, 7 až 19 je přiváděn čerstvý vzduch a komorami 2, 4, 6, 8 až 20 je odváděn vzduch z místnosti pryč. Přes tepelně vodivé stěny (jejichž součet ploch je 2,3 m²) si vyměňují oba proudy vzduchu své teplo. Čím pomaleji vzduch v komorách proudí, tím větší má výměník účinnost. Ta je reálných 93 % při nejnižší rychlosti a 85 % při nejvyšší rychlosti proudění (cca 35 m³/hod). Rychlost se nastavuje buď pěti rychlostními stupni, nebo automaticky – podle koncentrace vodní páry a CO₂, tedy v závislosti na kvalitě vzduchu v místnosti. Když čidla zaznamenají zvýšenou koncentraci, roztočí se ventilátory rychleji a naopak s kvalitnějším vzduchem se ventilátory zpomalují. Umožňuje tedy velmi úsporné větrání, kdy jednotka zbytečně nevětrá v místnostech, kde je vzduch už dostatečně kvalitní. Podstatný je i fakt, že jednotku lze velmi snadno rozebrat a vyčistit – po odmontování opláštění se výměník vyjme, omyje se vodou nebo dezinfekcí a až je suchý, vloží se do jednotky nazpět.

Photocredit: Michal Bílek

Cirkulační režim dokáže ohřívat vzduch v místnosti v zimě a chladit v létě

Vedle standardního větracího režimu, kdy je současně přisáván venkovní vzduch a odsáván vnitřní, má jednotka i cirkulační režim, který jsme si vylepšili tak, aby díky naší konstrukci domu dokázal ohřívat vzduch v místnosti teplem ze sluncem rozehřáté střechy a fasády a nebo v létě chladit díky studenému záření noční oblohy.

Mohlo by vás zajímat: Úplně jiná dřevostavba: Její víceúčelová okna mají 5 funkcí navíc

Funguje to takto: V zimě díky slunci dochází k ohřívání nejen střechy, ale především fasády (protože slunce je na obloze nízko a jeho paprsky ohřívají více fasádu než střechu). A protože vzduch za fasádním obkladem stoupá ohřátý vzhůru a postupuje do mezery ve střeše, jejíž povrch je také dotován sluncem, bývá teplota pod krytinou běžně o více jak 10 stupňů vyšší než v místnostech, kam v danou chvíli slunce přes okna nesvítí. Nahoře ve střešní mezeře je položené na trámech přes celou délku střechy nasávací potrubí, na nějž jsou jednotky napojeny. Jakmile regulace jednotky změří v prostoru střechy vyšší teplotu, než jaká je v místnosti, přepne se „větrací“ režim na „cirkulační“ a výměníkem začne proudit z jedné strany teplý vzduch ze střechy, který je vyfukován ven, a z druhé strany vnitřní vzduch z místnosti, který se ve výměníku ohřívá a je vyfukován zpět do místnosti. Tak to funguje až do doby, než je dosaženo požadované teploty, nebo než se zhorší kvalita vzduchu. Pak se jednotka přepne opět na větrání, které má vždy prioritu. (Topení sklem je během cirkulačního režimu samozřejmě vypnuto.)

Photocredit: Michal Bílek

V létě je stejným způsobem využíváno studené záření noční oblohy. Jakmile teplota ve střeše klesne pod teplotu v místnosti i pod teplotu venkovního vzduchu, přepne se větrací jednotka na cirkulační režim a studenější vzduch ze střechy začne proudit výměníkem, aby ochladil cirkulující vzduch z místnosti.

Photocredit: Michal Bílek

Zelená střecha jako ekologická klimatizace

Čím tenčí je střešní krytina, tím dříve se v mezeře pod ní projeví změny teploty. A to jak do plusu, tak i do mínusu. A protože v našem případě můžeme začít využívat nejlevnější teplo nebo chlad okamžitě, je z hlediska energetiky plechová a tmavá krytina účinnější než například druhý záklop s foliovou hydroizolací. Ale jak se dočtete v našem článku o střešní izolaci, je třeba se smířit s faktem, že bubnování kapek deště do plechové střechy bude hlasitější.

Mohlo by vás zajímat: Zelená střecha je zahradou ve městě

Abychom i tento akustický problém odstranili a současně v létě získali mnohem více chladu, existuje možnost, jak z plechové krytiny udělat zelenou střechu. Položíme-li na plech vegetační panely, které jsou mnohem lehčí než zemina, a navíc jsou velice porézní, takže pojmou i více vody (pakliže jí obyvatelé budou mít dostatek), bude v létě ve střešní mezeře studený vzduch i přes den, protože odpařováním vody se spotřebovává velmi mnoho tepla. Větrací jednotka tak bude moci chladit místnosti kdykoliv jako skutečná klimatizace, ale zcela ekologická i s produkcí kyslíku a dalšími pozitivními dopady na životní prostředí. V zimě bude tato přídavná vrstva izolovat, takže osluněný povrch střechy se bude prohřívat mnohem pomaleji, ale díky nižší poloze slunce na obloze bude mezeru dostatečně zásobit teplým vzduchem osluněná plocha fasády. A právě díky přídavné vrstvě na střeše se nebude mezera ani tolik ochlazovat, i když bude foukat vítr.

Pakliže je tedy pro stavebníka možné, aby si udělal zelenou střechu (=> dům bude mít dostatečnou zásobu vody na její zalévání v létě), je to nejlepší řešení po všech stránkách i energeticky pro využívání tepla a chladu od matky přírody zdarma.