Kvalita vnitřního prostředí

10. března 2021

V přírodě neexistuje nic odděleně a samostatně, vše je se vším propojeno a vzájemně se ovlivňuje. Vnitřní prostředí našich příbytků nemůže tedy existovat odděleně od vnějšího prostředí a kvalita jednoho ovlivňuje kvalitu druhého.

Ing. Martin Růžička

Kvalita vnitřního prostředí

Současný styl života znamená, že stále více času trávíme v uzavřeném vnitřním prostředí. Kvalita tohoto prostředí mnohem více než kdykoli předtím ovlivňuje kvalitu našeho života. Kvalitu ale nedoporučuji zaměňovat za nadbytek a pohodlí.

Kvalita vnitřního prostředí, ve kterém žijeme, by přirozeně měla vycházet z kvalitativních požadavků na náš život. Tím se ale dostáváme na velice tenký led, totiž k otázce, co vlastně je kvalita života a jakými parametry ji budeme měřit? A má vůbec smysl nějaké parametry stanovovat? Kvalita našich životů by však měla být nadřazená a kvalita vnitřního prostředí staveb by měla z parametrů kvality života vycházet a být s ní v souladu.

Je třeba si uvědomit, že čím více budeme kvalitu vnitřního prostředí uměle vytvářet, tím poroste i množina lidí, kterým právě toto uměle nastavené prostředí nebude vyhovovat a nebudou se v něm cítit příjemně, samozřejmě včetně důsledků, které z toho plynou.

Parametry na vnitřní prostředí jednotlivých druhů budov jsou stanoveny v příslušných normách a předpisech. Nás bude především zajímat teplota, vlhkost a kvalita vnitřního vzduchu. Avšak i tyto parametry fungují ve vzájemné souvislosti a my je rovněž ve vzájemných souvislostech vnímáme. Základním požadavkem na kvalitu vnitřního prostředí je, abychom se v takovém prostředí cítili příjemně a aby nemělo negativní vliv na naše zdraví. S tím přímo souvisí i další požadavek, abychom ten předchozí uměli splnit s minimem vnější energie.

Vnímání teploty

Z hlediska vnímání teploty nemusí být až tak důležité, kolik stupňů v místnosti naměříme. Významné však bude, zda v různých místech místnosti nenaměříme různé teploty. A protože tomu tak určitě bude, bude více záležet na velikosti rozdílů než na velikosti vlastních hodnot. Lze říci, že čím větší rozdíly teplot naměříme, tím méně příjemně se můžeme cítit.

Základní srovnávací hodnotou může být teplota vzduchu, kterou naměříme ve středu místnosti. Naše vnímání teploty ale budou dále určovat teploty ostatních povrchů, těles (kamna) a další (špatně utěsněné či nekvalitně zasklené okno), které různým způsobem přispívají k šíření tepla.

Značný vliv na naše celkové vnímání teploty prostředí budou mít teploty povrchů místnosti. Uvažujme situaci v zimním období, kdy teplota uvnitř je výrazně vyšší než venku. Ve většině případů naměříme u podlahy méně než u stropu, což je ale přirozený fyzikální jev, tak je nastavena příroda, jsme tak nastaveni i my, a není třeba se čehokoli obávat.

A naše vnímání teploty bude ovlivněno ještě dalšími faktory:

• Rozdíly teplot a přirozený jev, že teplo stoupá vzhůru, vyvolává proudění vzduchu. V případě nevhodných poměrů tedy můžeme cítit nepříjemný průvan, obecně pohyb vzduchu.
• Povrchy a tělesa rovněž tepelnou energii odráží a sálají směrem do interiéru. Čím chladnější tedy bude příslušný povrch oproti naší srovnávací teplotě ve středu místnosti, tím silněji se efekt odrazu a sálání projeví a tím více budeme vnímat chlad. U kamen naopak vnímáme tyto jevy příznivě, kdy teplo směrem k nám odráží a příjemně na nás sálá. Křeslo "ušák" bylo vymyšleno právě jako reakce na tyto skutečnosti - je otevřeno a zachycuje sálavé teplo od krbu či kamen, a naopak chrání před chladem stěn.
• Hodně individuálně může být vnímána vlhkost. Normy předepisují, že relativní vlhkost vnitřního prostředí obytných místností v zimním období by se měla pohybovat v rozmezí 45 - 50 % r.v.
• Celková kvalita vzduchu, která je do značné míry určena obsahem CO2. Obsah CO2 lze měřit celkem snadno a jeho míra závisí především na jeho zdrojích v interiéru a na kvalitě větrání a přívodu čerstvého vzduchu.

Z hlediska energetického bude veliký rozdíl, jestliže v hluboké zimě při - 20 °C venku budeme i nadále trvat na 24 °C uvnitř. Rozdíl je pak 44 stupňů. Pokud bychom topili jen na 18 °C, což bylo ještě donedávna naprosto běžné a je to dosud běžné u našich západních a vyspělých sousedů, znamená to vytápět na teplotu o 6 °C nižší. Oněch 6 stupňů rozdílu reprezentuje, mimo jiné, cca 40% energetický rozdíl.

Čím větší rozdíly mezi prostředími, v nichž se pohybujeme, vytváříme, tím větším šokům se vystavujeme při přechodu mezi nimi. A stres je považován za hlavní příčinu řady našich zdravotních potíží.

Akumulace tepla

Akumulací popisujeme přírodní jev, který spočívá ve schopnosti materiálů absorbovat a poté uvolňovat tepelnou energii. Jde o masivní, hmotné materiály s vysokou objemovou hmotností a s vysokou měrnou tepelnou kapacitou.

Většina materiálů, které dobře akumulují (hlína, zdivo, kámen), zároveň teplo dobře vedou, a to směrem, kde je po něm poptávka. Uvádím jev, jehož typickým reprezentantem je např. kamenný dům, kdy kámen má bezesporu vysokou schopnost akumulovat, akumulované teplo se v něm však dlouho "neohřeje" a vycupitá přes stěnu ven do exteriéru. V konečném důsledku tak plně akumulační stavbu nelze vůbec vytopit.

Nepotřebujeme ovšem akumulaci v její ryzí podobě. I moderní dřevostavba ale zahrnuje části, které lze považovat za akumulanty. Jsou jimi betonové vrstvy v rámci konstrukce podlah, v tloušťce kolem 45 mm. U domu o užitné podlahové ploše 140 m2 máme tedy v domě 6,3 m3 hmoty, která akumuluje celkem dobře. A také toho využíváme.

Akumulační potenciál podlah může ale zhatit podlahové vytápění. Pokud je např. beton natopen podlahovým vytápěním a začne svítit sluníčko, efekt akumulace se neprojeví, protože beton není hladový a nemá o další teplo zájem.

Tepelná stabilita

Daleko významnějším a důležitějším parametrem než akumulace je u dřevostaveb, ale i u jiných materiálových bází, tzv. tepelná stabilita objektu, tedy schopnost udržet vnitřní teplotu po co nejdelší dobu a s co nejmenší závislostí na změnách vnější teploty.

Vysoká míra tepelné stability znamená, že vnitřní teplota se bude co nejméně měnit, i když venku bude podstatně nižší teplota než uvnitř, nebo se budou střídat horké dny a studené noci, v případě, že vypne topení nebo prostě nebudeme chtít topit.

Vysokou míru tepelné stability mají obecně např. pasivní stavby a tedy i pasivní dřevostavby, zvláště pokud jsou izolovány materiály s vysokou tepelnou kapacitou, jako je foukaná celulosa, dřevovláknité izolace apod. Přirozenou součástí takových staveb je i řízené větrání s rekuperací a obecně minimální tepelné ztráty. Všechna tato opatření umožňují výrazně zvýšit nezávislost interiéru na vnějším prostředí s tím, že parametry vnitřního prostředí můžeme regulovat pouze s velice malým množstvím energie, přičemž dům trvale provětráván čerstvým vzduchem.

Těsnost objektu a přívod čerstvého vzduchu

S rostoucím požadavkem na těsnost budov (máme zájem, aby nám nekontrolovaně neutíkalo teplo právě netěstnostmi) roste pochopitelně i význam zajištění přívodu čerstvého vzduchu. Dosavadní stavby mohou být ve srovnání s těmi "novými" s těsností n50 menší než např. 1/h doslova řešeta, kterými sice uniká spoustu tepla, ale dochází rovněž k přirozené výměně vzduchu a tedy i větrání, a přívodu čerstvého vzduchu z venku. Ceny energií nás moc nezajímaly a podle toho, jak stále ještě mnohde stavíme, stále ještě asi nezajímají.

Pokud chceme výrazně snížit energetické nároky na provoz stavby, musíme ji rovněž co nejlépe utěsnit. PAK ALE MUSÍME ZAJISTIT VĚTRÁNI A PŘÍVOD ČERTSTVÉHO VZDUCHU JINÝM NEŽ DOSAVADNÍM ZPŮSOBEM!!!

Můžeme sice i nadále větrat tak, že otevřeme okno, ale to má následující důsledky.

• Jakmile okno otevřeme, pouštíme už draze ohřátý vzduch jen tak ven, a vzniká otázka nad smyslem kvalitnějších oken
• Jakmile okno zavřeme, kvalita vnitřního vzduchu začne okamžitě klesat. Krátce vyvětrat před usnutím znamená, že ráno se probouzíme v prostředí, které lze obtížně nazvat příznivé.
• Můžeme nechat okno trvale "mírně" otevřené, ale pak vzniká otázka, proč jsme je tedy za spoustu peněz měnili, když předchozí okna fungovala tímto způsobem sama od sebe.

Zajistit přívod čerstvého vzduchu vede k řízenému větrání, kdy přívod a odvod vzduchu zajišťuje větrací jednotka. Ta je dnes téměř výlučně vybavena rekuperací, a umožňuje nastavit různé větrací režimy podle toho, co se děje uvnitř domu a také podle toho, co se děje venku. Vzduch je v ní rovněž filtrován.

Výše uvedené a zvýrazněné pravidlo o nutnosti zajistit přívod vzduchu jiným způsobem je však stále masově porušováno. Kromě dopadů na kvalitu vzduchu v interiéru se výrazně zvyšuje i riziko výskytu plísní, především když obyvatelé ve snaze ušetřit nedostatečně větrají a neodvádí tak vlhký vzduch produkovaný provozem domácnosti. Pokud je rekonstrukce provedena chybně i technicky, což se může projevovat např. i tepelnými mosty, riziko tvorby plísní se dále zvyšuje.

V podobném duchu je bohužel rekonstruována velká část bytů, rodinných domů, školek a škol.

Obsah CO2 ve vzduchu

Obsah CO2 je celkem snadno měřitelnou veličinou. Udává se v jednotkách ppm (particle per million - počet miliontin z celku). S rostoucí hodnotou ppm roste i koncentrace CO2 a tedy i nezdravost prostředí. Ve volné přírodě se setkáváme s hodnotami koncentrace kolem 300 ppm, avšak i ta postupně roste, protože příroda je stále více znečištěna. V obydlených a průmyslových oblastech pak koncentrace 300 ppm už bohužel dávno nenaměříme.

Předpisy uvádí, že v místech pobytu osob by koncentrace neměla překročit hodnotu 1500 ppm. Koncentrace nad 5000 ppm se považuje za vážné ohrožení zdraví. Reakce člověka může být hodně individuální a náš organismus je schopný značné adaptace. Adaptace však znamená přizpůsobení se nezdravým podmínkám a rozhodně to není žádoucí a člověku prospěšný stav.

Pro jeho zdraví to však rozhodně není dobré a je třeba mít na paměti, že především krev a mozek potřebují dostatek kyslíku, abychom jako celek správně fungovali. Špatné vnitřní prostředí může být příčinou stavů, kdy se dlouhodobě cítíme špatně, klesá nám výkonnost, cítíme se unaveni a bez energie, a lékař nám ne a ne dát tu správnou pilulku.

Vlhkost vzduchu

Vlhkostí vzduchu rozumíme množství vodní páry, která je ve vzduchu obsažena. Obecně platí, že čím vyšší teplotu vzduch má, tím větší množství vodní páry (vody) je schopen pojmout. 

Zdrojem vlhkosti v běžné domácnosti jsme jednak my lidé (dýchání, odpařování), jednak provoz domácnosti (praní a především sušení prádla, mytí, vaření apod.).

Nepříjemným zdrojem vlhkosti v interiéru však může být pronikání zvenčí - špatně izolovaná budova, dlouhodobé zatékání apod.

Lapidárně řečeno, v zimě je venku suchý a uvnitř vlhký vzduch a příroda má snahu tato dvě odlišná prostředí harmonizovat a to přes obvodovou obálku budovy. To souvisí s jevem difúze a má to důležité dopady pro správný návrh skladeb právě obvodové obálky. Jak již bylo uvedeno, doporučená relativní vlhkost v obytných interiérech v zimním období by se měla pohybovat v rozmezí 40 - 50 %.

Vyšší relativní vlhkost, než uvádí doporučené rozmezí, znamená zvyšující se riziko především pro stavbu a konstrukce. Naopak nižší relativní vlhkost než uvedené rozmezí prospívá sice konstrukcím, avšak představuje vyšší riziko pro obyvatele, protože suchý vzduch může působit vysychání sliznic, podílet se na vyšší únavě, zhoršeném spánku, představuje problémy pro lidi s dýchacími potížemi apod. Vlhkost vzduchu, podobně jako obsah CO2 ve vzduchu, je důležitým parametrem, který doporučuji sledovat. Na rozdíl od CO2, jehož obsah nemá dopad na kvalitu konstrukcí, neodpovědné vlhkostní hospodářství může mít kromě dopadů, dopady i na kvalitu a životnosti konstrukce a stavby.

Kvalita vnitřního prostředí, tedy takové prostředí, které je zdravé a kde je nám příjemně, je závislá na řadě faktorů, které pak vnímáme ve vzájemných souvislostech a v jakémsi synergickém působení, kdy vybočení z rovnováhy jedné veličiny může negativně ovlivnit celek a jeho kvalitu.

Čerpáno z Ing. Martin Růžička, Moderní dřevostavba, Praha 2014, s. 58 - 64.