Obytné dřevostavby na principu antických staveb – větrání a chlazení

V minulém vydání DM jsme představili konstrukci dřevěných domů stavebního systému X-houses^®, vyvinutého brněnskou společností Xnergie s.r.o., jejichž statiku na rozdíl od dřevostaveb jiných výrobců zajišťují vnitřní příčky z CLT panelů, vzájemně spojených do tvaru písmene „H“. Nenosné obvodové stěny, strop a podlaha jsou zateplené speciální vícevrstvou reflexní izolací, která musí být vždy aplikována v oboustranné vzduchové mezeře, která je z vnitřní strany nevětraná a z vnějšku větraná. Tomuto požadavku přizpůsobená konstrukční skladba obvodového pláště pak podle jednatele Michala Bílka, mimo samotné izolační funkce, navíc napomáhá zpříjemňovat vnitřní klima v místnostech při řízeném větrání decentrálními jednotkami s rekuperací tepla.

Decentrální větrání s rekuperací tepla

Pro řízené větrání objektů se v současné době jak známo používají dva druhy větracích systémů (centrální jednotky s potrubními rozvody po domě nebo decentrální jednotky do každé místnosti bez potrubních rozvodů), z nichž každý má podle tvůrce stavebního systému X-houses^® Michala Bílka své příznivce a odpůrce. V případě řízeného větrání svých domů se proto firma rozhodla uplatnit decentrální (lokální) jednotky, a to ze dvou hlavních důvodů. „V potrubí centrálních jednotek se hromadí prach, který společně s vodní párou tvoří vynikající prostředí pro bujení plísní, zejména pak ve spojích. Při tom nepomůže ani nákladné postříbřené potrubí, protože stříbro velmi brzy oxiduje a zoxidované už proti plísním nefunguje. A navíc jeho čištění je většinou velmi komplikované nebo úplně technicky neřešitelné. Druhým velmi důležitým faktorem bylo, že centrální jednotky musí foukat stále do všech místností v celém domě bez ohledu na to, jestli je v místnosti vzduch ještě vydýchaný nebo už čerstvý. Nějaká jednoduchá regulace možná není a pokud existuje, tak velmi drahá a složitá“ upřesňuje M. Bílek s tím, že firma pro své dřevostavby zvolila speciální decentrální jednotky od svého zahraničního partnera, fungující v rovnotlakém režimu, které mají rekuperační výměník s účinností 85–93 % v závislosti na otáčkách ventilátorů. Rovnotlaký režim znamená, že větrací jednotka má dva ventilátory (přívodní a odtahový), které pracují současně (viz obr. 3). „Nejedná se tedy o systém typu – chvíli foukám ven, teplým vzduchem nahřeji nějakou vložku a až je nahřátá, tak foukám přes ni zase dovnitř a teplem vložky přiváděný vzduch přihřívám, ale jde o systém dvou stálých protichůdných proudů vzduchu,“ upřesňuje jednatel funkci jednotky, opatřené unikátním měděným výměníkem. Tvoří jej 16 vzájemně sousedících komor, kdy komorami 1, 3, 5, 7 atd. je přiváděn čerstvý vzduch a komorami 2, 4, 6, 8 atd. je odváděn vzduch z místnosti, přičemž přes tepelně vodivé stěny komor (součet teplo­směnných ploch je bezmála 2 m²) si oba proudy předávají teplo. A čím pomaleji vzduch v komorách proudí, tím více tepla se předá a tím vyšší je účinnost rekuperace (viz obr. 4). Intenzitu větrání neboli rychlost proudění vzduchu (otáčky ventilátoru) je možné řídit dvěma způsoby. A to buď manuálně (prostřednictvím dálkového ovládání) pomocí 5 rychlostních stupňů, a nebo nejlépe automaticky pomocí měření koncentrace vodní páry a oxidu uhličitého (CO₂), tedy podle kvality vzduchu v místnosti. Toto měření zajišťují v jednotce a v místnostech instalovaná čidla. „Jakmile čidla zaznamenají zvýšenou koncentraci, ventilátory se roztočí trochu rychleji a naopak, jakmile je vzduch kvalitnější, tak se ventilátory zpomalí nebo (v případě dostatečně čerstvého vzduchu v místnosti) úplně zastaví. Jedná se tedy o velmi úsporné větrání, kdy se zbytečně nevětrá tam, kde to není zapotřebí,“ dodává M. Bílek.

Možnost přitápění v interiéru…

Firmou používaná decentrální jednotka je primárně určená pro osazení do zdí v tloušťkách od 280 do 700 mm. Lze ji ale použít i pro tenčí stěny dřevostaveb X-houses^® (při lokálním zesílení vnitřního akustického sendviče pod stropem), kde se instalují do kruhových otvorů o průměru 152 mm. Při tom je také možné vnější stranu jednotky dovybavit speciálním nasávacím adaptérem, který umožňuje čerpání čerstvého vzduchu buď zvenku nebo (po přepnutí automaticky ovládané klapky) také z prostoru větraných mezer pod střechou případně na fasádě. Za slunných zimních dnů lze využít efektu rozehřáté střechy a fasády a předehřátým vzduchem zvýšit účinnost rekuperace na více jak 100 % ve formě i možného přitápění obytného interiéru. Děje se tak prostřednictvím tepelného čidla umístěného pod střechou, které po zaznamenání vyšší teploty, než je nastavená v místnosti, přepne klapku pro nasávání ze střechy a odtahový ventilátor uvede do minimálních otáček nebo jej vypne, čímž do místnosti proudí teplejší vzduch (viz obr. 6).

…nebo naopak chlazení

Stejným způsobem, byť tentokrát po zaznamenání nižší teploty, než je nastavená v místnosti, čidlo funguje o letních nocích při jasné obloze, kdy je v důsledku studeného záření oblohy sálavý povrch střechy ochlazován a do místnosti je z prostoru pod ní naopak přiváděn chladnější vzduch (viz obr. 7). „Teplota troposféry se v létě v našem pásmu pohybuje okolo 0 °C a proto se do ní vysoce emisivní povrch střechy může během jasné noci tepelně vyzářit. Díky tomu (a také díky nízkoemisivní vícevrstvé reflexní izolaci) se vzduch ve střešní dutině citelně ochladí, takže je pak možné jej ventilační jednotkou fouknout do interiéru,“ doplňuje M. Bílek s tím, že ještě většího chladícího účinku a navíc i během denních hodin může lokální rekuperační jednotka v letním období dosáhnout při zastřešení domu zelenou střechou (viz obr. 8). Ta při slunečním svitu funguje na principu tzv. adiabatického chlazení, které využívá přeměny citelného tepla na teplo latentní při odpařování vody (v tomto případě z půdy a rostlin), čímž se spolu s klesající teplotou půdy snižuje i teplota vzduchu pod střechou. Zejména pak u zelené střechy osazené vegetačními panely, které mohou být lehčí než zemina a navíc velice porézní a pojmou i více vody, jejíž zchlazovací účinnost je možné zvyšovat případným zaléváním střechy.

Autor: Ing. František Novák z technických podkladů Xnergie s.r.o.
Kontakt: novak.sd@tiscali.cz
Foto: autor a archiv Xnergie s.r.o.