1

Technika Prostredia Štátnice

Sifu

1. 6. 2008

1

1. Vonkajšie klimatické podmienky

a) Základné pojmy

a) Teplota vonkajšieho vzduchu θae v °C; je teplota vzduchu vo vonkajšom

prostredí, b) Vonkajšia výpočtová teplota v zimnom období θe v °C; je teplota vonkajšieho vzduchu s

definovanou pravdepodobnosťou jej prekročenia, ktorá sa používa na určovanie tepelnotechnických vlastností stavebných materiálov a budov v zimnom období.

c) Relatívna vlhkosť vzduchu φ v %; vyjadruje mieru nasýtenia vzduchu vodnou parou. Je percentuálnym podielom čiastočného tlaku vodnej pary pd obsiahnutej vo vzduchu a

čiastočného tlaku nasýtenej vodnej pary pd,sat pri rovnakej teplote a tlaku, pričom:

d) Priemerná letná denná teplota vonkajšieho vzduchu θae, m v °C; vyjadruje priemernú teplotu vonkajšieho vzduchu v letnom období, ktorá sa určuje na základe zemepisnej polohy miesta.

b) Určenie výpočtových teplôt vonkajšieho vzduchu v zimnom a letnom období

Vonkajšiu výpočtovú teplotu vzduchu v zimnom období považujeme za dominantný faktor ovplyvňujúci zásadným spôsobom tepelnotechnický návrh obalových plášťov stavebných konštrukcií. Návrh riešení následne vplýva na ekonómiu bývania a životnosť budov.

Hodnoty výpočtových teplôt sa v podmienkach Slovenska určujú pre vybranú lokalitu budovy nasledovne: a) v závislosti od zemepisnej polohy podľa mapy teplotných oblastí (príloha č.1), v súčinnosti s

nadmorskou výškou danej lokality (tab. 2.1). b) priamym spôsobom pre vybrané lokality (tab. 2.2). Tab. 2.1 Určenie výpočtovej teploty θe

Teplotná

oblasť

Výpočtová teplota θe pre 100 m n.m.

(°C) Gradient Δ θe nad 100 m n.m.

(K)

1 -10,0 -1,0 2 -12,0 -0,5 3 -14,0 -0,3 4 -16,0 -0,2

5 -18,0 -0,2 0 -9,5 -0,6

0 - vyvýšené svahové a horské hrebeňové oblasti

(50 m nad rovinou, dolinou alebo kotlinou)

Poznámka Klimaticky exponované miesta, ktoré sú vyvýšené o 50 a viac metrov nad blízkym okolitým terénom, počítajú sa ako oblasť 0.

Postup pri určovaní výpočtovej teploty pre danú lokalitu v zimnom období je nasledovný: 1. Pomocou obr. v prílohe 1 určíme teplotnú oblasť.

2. Zistíme nadmorskú výšku posudzovanej budovy. 3. K základnej výpočtovej teplote uvedenej v tab. 2.1 pripočítame súčin výškového

teplotného gradientu Δ θe a počtu stoviek metrov nad základnou výškou 100 m n.m. Výsledná výpočtová teplota sa zaokrúhľuje na celé čísla smerom k nepriaznivejšej

hodnote. Príklad: Určite vonkajšiu výpočtovú teplotu vzduchu v zimnom období pre budovu v Nitre, lokalita Zobor, v nadmorskej výške 320 m. V zmysle horeuvedeného postupu určíme:

1. Teplotná oblasť: 1 2. Nadmorská výška: 320 m

Počet stoviek nad základnou výškou: 2,2

2

potom: θ e = -10 + 2,2.(-1,0) = -12,2 °C a po zaokrúhlení θe = -13, 0 ° C Tab. 2.2 Určenie výpočtovej teploty θe v zimnom období a veterných oblastí vo vybraných

lokalitách Slovenska

Č. Obec Nadmorská

výška

m n.m.

Teplotná

oblasť

Vonkajšia

výpočtová

teplota

θ e °C

Veterná oblasť

32 Nitra 190 1 -11 2

c) Rýchlosť prúdenia vzduchu

Rýchlosť vetra Prúdenie vzduchu vzniká pôsobením tlakových a teplotných rozdielov vzduchových

vrstiev atmosféry. Značná premenlivosť v intenzite prúdenia vzduchu v prízemných vrstvách atmosféry je daná rozmanitosťou reliéfu Slovenska. Veterné oblasti sú určované v zmysle prílohy č.3 a tab. 2.3.

V sporných hraničných prípadoch treba počítať s nepriaznivejšími hodnotami. Tab. 2.3 Rozdelenie Slovenska na veterné oblasti

Veterná oblasť Rýchlosť vetra v

m/s

1 2

<2,0 od 2,0 do 5,0

Poznámka: Vyvýšené svahové a horské hrebeňové oblasti (100 nad rovinou, dolinou, kotlinou) v > 5,0 m/s

2. Vonkajšie klimatické podmienky

a) Kvalita ovzdušia a stav životného prostredia

Aby výsledky pozorovaní stavu vonkajšieho prostredia charakterizovali skutočnú situáciu v danej oblasti, je potrebné získavať priemerné hodnoty meraní za dlhší časový úsek. V minulosti sa merania uskutočňovali v relatívne krátkom čase a na malom počte staníc. Preto sa

vypracúvajú matematické modely výpočtových parametrov vonkajšieho prostredia, ktoré sú „otvorené" pre priebežné vstupy vplyvom globálnych klimatických zmien. Zložitosť súhrnného pôsobenia vonkajších činiteľov na povrch budovy násobí kombinácia nestacionárnych vplyvov akými sú, denné kolísanie teploty vonkajšieho vzduchu, denný priebeh intenzity slnečného žiarenia, prevládajúce smery prúdenia vzduchu, relatívna vlhkosť vzduchu, čistota ovzdušia a pod.

Kvalita ovzdušia významnou mierou ovplyvňuje stav životného prostredia, ľudské zdravie, ako aj jednotlivé ekosystémy. Právna úprava ochrany ovzdušia platná do 31. augusta 2002 bola založená predovšetkým na emisnom princípe, tzn. upravovala správanie prevádzkovateľov zdrojov znečisťovania ovzdušia obmedzovaním vnášania znečisťujúcich látok do ovzdušia. Kvalita ovzdušia bola síce určená imisnými limitmi, ale neboli prioritnými z pohľadu riadenia ochrany ovzdušia. Obdobná prax bola aj v iných štátoch Európy.

Európska únia prijatím Rámcovej smernice Rady 96/62/EC o hodnotení a riadení kvality ovzdušia a nadväzujúcich smerníc: smernice Európskeho parlamentu a Rady 1999/30/EC, týkajúcej sa limitných hodnôt oxidu

siričitého, oxidu dusičitého a oxidov dusíka, hmotných častíc a olova vo vonkajšom ovzduší,

smernice 2000/69/EC, týkajúcej sa limitných hodnôt benzénu a oxidu uhoľnatého vo

vonkajšom ovzduší, smernice 2002/3/EC, týkajúcej sa ozónu v ovzduší, zaväzuje členské štáty, aby vytvorili

podmienky a realizovali opatrenia, ktoré zabezpečia, že kvalita ovzdušia sa udrží tam, kde je dobrá a v ostatných prípadoch sa zlepší (článok 1 Rámcovej smernice). V ochrane

3

ovzdušia je tak kladený v prvom rade dôraz na dosiahnutie takej kvality ovzdušia, ktorá na základe súčasných vedeckých poznatkov neohrozí zdravie ľudí a ani životné prostredie. Slovenská republika ako asociovaná krajina prebrala celú európsku legislatívu aj v tejto

oblasti, čoho výsledkom je zákon o ochrane ovzdušia č. 478/2002 Z. z. Zodpovednosť za sledovanie a hodnotenie kvality ovzdušia podľa tohto zákona má Ministerstvo životného prostredia SR, ktoré túto úlohu zabezpečuje prostredníctvom poverenej odbornej organizácie - Slovenským hydrometeorologickým ústavom.

Jednou z najsledovanejších zložiek kvality ovzdušia je oxid dusíka, ktorý vzniká pri spaľovacích procesoch. Jeho najvýznamnejšími zložkami sú oxid dusičitý a oxid dusnatý, ktorý

je však nestály a mení sa na oxid dusičitý. Až 50% oxidu dusičitého pochádza z automobilovej dopravy, ale veľmi významných zdrojom je aj spaľovanie zemného plynu. Oxid dusičitý je dráždivý plyn, ktorý pôsobí na dýchacie cesty a spôsobuje ich zužovanie. Na vyššie koncentrácie oxidu dusičitého v ovzduší reagujú najmä astmatici a osoby s primárnym ochorením dýchacej sústavy. Citlivejšie sú malé deti a starí ľudia.

V prípade vzostupu koncentrácií oxidov dusíka v ovzduší (najmä v situáciách zhoršenia

rozptylových podmienok, kedy v ovzduší spravidla stúpajú aj koncentrácie oxidov síry a prachu) je vhodné, aby sa citlivé osoby vyvarovali: dlhodobého pobyt vonku, zvýšenej námahy vonku (najmä športovej činnosti), dlhodobého vetrania obytných miestností, kde sa zdržiavajú.

Údaje o kvalite ovzdušia sú v zmysle Zákona č. 211/2000 Z.z. o prístupe k informáciám a

§ 6 zákona č.478/2002 Z.z. o ochrane ovzdušia, poskytované Slovenským hydrometeorologickým ústavom bezplatne. Ďalej sú poskytované priemerné denné hodnoty koncentrácií vybraných znečisťujúcich látok v ovzduší, ktoré sú zverejnené na www.shmu.sk a ktoré sa ďalej poskytujú užívateľom (podľa § 28 zákona č.478/2002 Z.z. o ochrane ovzdušia): orgánom ochrany ovzdušia, štátnemu, krajskému a okresnému hygienikovi,

vybraným znečisťovateľom ovzdušia, verejnosti prostredníctvom informačných tabúľ o stave životného prostredia vo vybraných krajských mestách a informovanie verejnosti prostredníctvom médií (napr. teletext STV).

3. Vnútorné prostredie budov

a) Základné pojmy

Tepelná stabilita. Stabilita tepelného stavu vnútorného prostredia a stavebnej konštrukcie.

Vnútorné prostredie. Prostredie vo vnútri budovy, ktoré je definované teplotou vnútorného vzduchu θai, relatívnou vlhkosťou φi prípadne rýchlosťou prúdenia vzduchu vi.

Teplota vnútorného vzduchu θ ai v °C. Teplota vzduchu v mieste pohybu ľudí (resp. v prípade ustajňovacích objektov v mieste pohybovej zóny zvierat) vo vnútornom prostredí. Meria sa teplomerom so senzorom chráneným proti vplyvu sálania okolitých plôch.

Vnútorná výpočtová teplota θ i, v °C. Výpočtový ukazovateľ tepelného stavu vnútorného

prostredia. Číselne sa rovná tzv. výslednej teplote.

Výsledná teplota θ v v °C. Ukazovateľ tepelného stavu vnútorného prostredia zahŕňajúci vplyv súčasného pôsobenia teploty vnútorného vzduchu povrchovej teploty okolitých

plôch θ s,j a rýchlosti prúdenia vzduchu νa. Pre νa < 0,2 m.s-1

sa číselne rovná operatívnej teplote θ o . S dostatočnou presnosťou sa určuje ako aritmetický priemer teplôt vnútorného vzduchu a povrchových teplôt konštrukcií ohraničujúcich miestnosť θ s,m.

Operatívna teplota θ o v °C. Jednotná teplota uzavretej homogénnej izotermickej čiernej plochy, vo vnútri ktorej by medzi človekom (resp. zvieraťom) a povrchmi nastala

4

výmena rovnakého množstva tepla konvekciou a radiáciou ako v skutočnom prostredí. Vyjadruje sa približne ako aritmetický priemer súčtu teploty vnútorného vzduchu 6aa strednej radiačnej teploty Θr,m

Stredná radiačná teplota θ r,m v °C. Jednotná teplota imaginárneho vymedzeného

priestoru, v ktorom sa prenos sálavého tepla z ľudského tela rovná prenosu sálavého tepla v skutočnom nerovnomernom priestore. Stredná radiačná teplota (účinná teplota) sa v zjednodušenom tvare vypočíta zo vzťahu:

Kde θ s je priemerná povrchová teplota okolitých plôch v °C b) Tepelná pohoda

Tepelnú pohodu možno vyjadriť ako pocit spokojnosti s tepelným stavom prostredia, pri ktorej človek nepociťuje chlad ani zvýšenú teplotu a neželá si ani vyššiu, či nižšiu teplotu, resp.

neuvedomuje si tepelný stav vnútorného prostredia. V takomto prostredí je zachovaný stav, ktorý vytvára predpoklad optimálnych pracovných či relaxačných podmienok ľudí využívajúcich daný priestor budovy. Je zrejmé, že v závislosti na veku, zdravotnom a psychickom stave môže byť vyjadrenie stavu tepelnej pohody značne subjektívne. Dôležitým faktorom pri posudzovaní tepelnej pohody pri rôznych činnostiach vykonávaných človekom je tepelná rovnováha medzi telesnou teplotou a teplotou vnútorného prostredia. To

znamená, že tepelnú rovnováhu môžeme definovať ako teplotný stav vnútorného prostredia, ktoré dokáže odobrať z ľudského tela práve toľko tepla, koľko ho telo dokáže vyprodukovať. Tab. 3.1 Produkcia tepla ľudským telom pri rôznych činnostiach Činnosť Produkcia tepla Φ

W

Dokonalý pokoj (hlboký spánok) 80

Sedenie 90 až 95

Čítanie v sede potichu, bez opory 115

Čítanie v sede nahlas 120 až 125

Práca v laboratóriu 140 až 160

Prednáška vo veľkej posluchárni 160 až 300

Veľmi ľahká práca (kresliči) 140

Ľahká práca (mechanik, zvárač) 140 až 200

Stredne ťažká práca (kováč, zlievač) 200 až 255

Ťažká práca (práca s lopatou) 255 až 315

Poznámka: Údaje sú vzťahované na človeka v aktívnom veku, vysokého 1,75 m s hmotnosťou 75 kg a povrchom tela A = 1,9 m

2.

Rovnicu tepelnej pohody (tepelnej rovnováhy) možno vyjadriť vzťahom:

Kde: - vyprodukovaný tepelný tok ľudským telom vo W,

tepelný tok vedením vo W (väčšinou sa zanedbáva), tepelný tok prúdením vo W,

tepelný tok sálaním vo W, tepelný tok dýchaním vo W,

tepelný tok odparovaním potu vo W,

tepelný tok akumulovaný alebo chýbajúci v tele vo W. Ďalší kvalitatívny ukazovateľ posudzovania vnútorného prostredia vo vzťahu k tepelnej pohode je súčtová teplota miestnosti θM, pričom

5

Hodnota súčtovej teploty charakterizuje stav vnútorného prostredia a pre obytné a občianske budovy je daná vzťahmi: a) pre zimné obdobie:

b) pre letné obdobie

c) Odporúčaný priebeh súčtovej teploty v zimnom období

Obr. Odporúčaný priebeh súčtovej teploty v zimnom období pre obytné a občianske budovy.

Orientačné určenie optimálnych podmienok vnútorného prostredia v oblasti tepelnej pohody s trvalým pohybom ľudí určuje STN 73 0540-3 v rozmedziach uvedených v tab. 3.2. Tab. 3.2 Rozmedzie optimálnych podmienok vnútorného prostredia s trvalým pobytom ľudí

Druh činnosti

Chladné obdobie Teplé obdobie max.

(θai – θo) K

°C m/s °C m/s

veľmi ľahká (odpočinok, kancelárske

práce, šitie)

2 0 - 2 3 < 0 , 1 2 3 - 2 6 0 , 1 - 0 , 2 0,4

ľahká (varenie, laboratórne práce) 1 5 - 2 0 0,1 - 0, 3 2 0 - 2 4 0 , 2 - 0 , 3 0,6

ľahká (umývanie riadu, montáž stredne

ťažkých dielcov, sústruženie)

1 2 - 1 7 0 , 2 - 0 , 3 1 7 - 2 2 0 , 2 - 0 , 3 1,3

stredná (údržba strojov, práce v sklade,

čistenie okien)

1 0 - 1 4 0 , 2 - 0 , 3 1 3 - 1 9 0 , 2 - 0 , 3 1,6

stredná (ukladanie tehál, nosenie dlaždíc,

obsluha lisov)

8 - 1 2 0 , 2 - 0 , 3 7 - 1 6 0 , 2 - 0 , 3 1,9

Poznámky k Tab. 3.2:

- Ak technológia vyžaduje vyššiu rýchlosť prúdenia vzduchu, primerane sa zvyšuje požadovaná

hodnota operatívnej teploty θo; pri veľmi ľahkej a ľahkej činnosti je to spravidla o 0,5 K až

1,0 K. Predpokladá sa štandardné oblečenie v závislosti od druhu činnosti.

- Hodnoty pre teplé obdobia roka platia, keď priemerná teplota vonkajšieho vzduchu neklesne

pod 13 "C.

Výdaj tepla sálaním nesmie byť väčší ako výdaj tepla prúdením (konvekciou). Táto

podmienka bude splnená vtedy, ak rozdiel teploty (θai – θo) neprekročí hodnoty v poslednom

stĺpci tab. 3.2.

6

Pre účely tepelnotechnických výpočtov sú podľa STN EN 12831 preddefinované hodnoty vnútornej výpočtovej teploty 0jnt,i pre vnútorné priestory v rôznych typoch budov.

4. Vnútorné prostredie budov

a) Vlhkosť vnútorného vzduchu

Vlhký vzduch je zmesou suchého vzduchu a vodnej pary. Podľa Daltonovho zákona možno tieto zložky vyjadriť vzťahom

kde pb je celkový (barometrický) tlak vlhkého vzduchu v Pa, pv - čiastočný tlak suchého vzduchu v Pa, pd - čiastočný tlak vodnej pary v Pa. Vzduch môže obsahovať iba určité množstvo vodnej pary. Stupeň nasýtenia je vyjadrený

relatívnou vlhkosťou vzduchu vyjadrenou vzťahom

kde Pd.sat je čiastočný tlak nasýtenej vodnej pary v Pa (tab. 3.4). Pri numerických výpočtoch pre teploty θ< 0°C platí vzťah

a pre teploty

Vo vnútornom prostredí budov je vlhkosť vzduchu premenlivým parametrom. Faktory, ktoré ovplyvňujú jej kolísanie sú vonkajšie vplyvy zapríčinené intenzitou vetrania a infiltrácie (teplota

vonkajšieho vzduchu a relatívna vlhkosť vonkajšieho vzduchu) a vnútorné vplyvy (vnútorná teplota vzduchu a povrchov, rýchlosť prúdenia vzduchu). V priamom vzťahu s hodnotami vnútornej relatívnej vlhkosti a vnútornej teploty sú: teplota rosného bodu stavebných konštrukcií θdp kritická povrchová teplota vnútorných povrchov stavebných konštrukcií na vznik plesni

θsi,80. Tieto teploty sú nevyhnutným podkladom pri posudzovaní plnení normovo záväzného hygienického kritéria. STN 73 0540-3 odporúča rozmedzie relatívnej vlhkosti vnútorného vzduchu v priebehu celého roka od φi= 30 % po φi = 70 %. b) Teplota rosného bodu

V prípade ak pd = pd,sat vzduch je už úplne nasýtený vodnou parou a relatívna vlhkosť vzduchu bude φ = 100%. Teplota, pri ktorej nastane tento stav sa nazýva teplota rosného bodu pdp. Ďalším poklesom teploty povrchov stavebných konštrukcií pod teplotu rosného bodu vzniká na nich kondenzát. Teplotu rosného bodu možno určiť: a) Výpočtom podľa nasledovného postupu

1) Zadáme hodnotu vnútornej teploty vzduchu θi a hodnotu vnútornej relatívnej vlhkosti φi.

2) Pre zadanú hodnotu θi v tab. 3.4 odčítame príslušný čiastočný tlak nasýtenej vodnej pary pd,sat.

3) Zo vzťahu

vypočítame hodnotu čiastočného tlaku vodnej pary.

4) Rovnosti pd = pd,sat zodpovedá aj φ =100 %. Takže stačí pre vypočítanú hodnotu pd vyhľadať v tab. 3.4 zodpovedajúcu teplotu, ktorá sa pre daný prípad stáva aj teplotou rosného bodu.

7

b) Priamym odčítaním z tab. 3.5 Pri teplote rosného bodu je vzduch úplne nasýtený vodnou parou. Ak sa teplota zníži, vodná para

začne kondenzovať, čiže meniť sa na tekutú fázu. c) Kritická povrchová teplota na vznik plesní

Pre rast a rozmnožovanie plesní je nevyhnutný kondenzát alebo aj istá úroveň vlhkosti vnútorného vzduchu. Túto úroveň, ktorá je postačujúca pre životný cyklus plesní možno lokalizovať do oblasti medzi krivkou čiastočného tlaku vodnej pary 80% a krivkou čiastočného

tlaku nasýtenej vodnej pary (obr. 3.2). V prípade ak φi <80 %, musí byť na každom mieste vnútorného povrchu teplota θSi, ktorá vylúči riziko kondenzácie vodných pár a riziko vzniku plesní. Najnižšia vnútorná povrchová teplota sa určí v kritických miestach (tepelné mosty) podľa STN

EN ISO 10211-1. V prípade, že sa skutočné podmienky dlhodobejšie odlišujú od normalizovaných podmienok, posúdenie kritických detailov sa vykoná pre konkrétne podmienky vnútorného vzduchu. Podmienka vylúčenia rizika kondenzácie vodných pár a rizika vzniku plesní je nasledovná

Kde je najnižšia vnútorná povrchová teplota, určená pre najmenej priaznivé

vzájomné spolupôsobenie materiálovej skladby a teplotných podmienok, bezpečnostná prirážka zohľadňujúca spôsob vykurovania a užívania miestnosti, tab. 3.6,

výpočtová hodnota kritickej povrchovej teploty na vznik plesní, tab. 3.7.

Obr. Oblasť rizika vzniku plesní

8

5. Kvalita vnútorného vzduchu

a) Posudzovanie kvality

Kvalita interiérov je ovplyvnená kvalitou vzduchu (mikroklimatické podmienky,

vzduchotechnika, klimatizácia a vetranie) a kvalitou svetla a osvetlenia (denné svetlo, umelé osvetlenie, oslnenie a farebnosť povrchov). Kvalita vzduchu v budove závisí od: kvality vonkajšieho ovzdušia, objemu vzduchu pripadajúceho na jednu osobu v miestnosti, intenzity výmeny vzduchu,

množstva škodlivín vo vnútornom prostredí budov. Množstvo škodlivín vo vnútornom prostredí budov ovplyvňujú: ľudia a ich metabolizmus, pracovné aktivity ľudí, stavebné materiály a zariaďovacie predmety, kvalita čistenia a údržby interiéru.

V súčasnom období sa do popredia záujmu špecialistov v oblasti vnútorného prostredia

budov dostáva analýza chemických a biologických škodlivín a ich vplyv na zdravie a pohodu ľudí. Tento záujem je podmienený vynútenými zmenami v spôsobe navrhovania a prevádzkovania budov, ktoré bolo vyvolané prudkým nárastom: cien všetkých druhov energií, čo sa následne prejavilo v zmenách konštrukčného riešenia

budov (znižovaním tepelných strát obalového plášťa), zavádzania klimatizačných systémov (s obmedzenou možnosťou využívania prirodzeného

vetrania), používania chemických látok v budovách (nové stavebné materiály, nábytok, chemické

čistiace a dezinfekčné prostriedky).

b) Syndróm chorej budovy

V interiéroch budov môžeme identifikovať množstvo chemických látok, ktoré sa v prevažnej väčšine vyskytujú v podprahových koncentráciách. Hodnotenie ich prítomnosti má značne subjektívny charakter a doposiaľ nie sú spracované limity k určeniu ich podielu na možnom onemocnení ľudí. So stúpajúcim trendom onemocnení spojených so zhoršenou kvalitou vnútorného prostredia možno sa však možno v odbornej literatúre čoraz častejšie stretávať s

pojmom „Syndróm chorej budovy" (alebo aj Sick Building Syndróme - SBS). Syndróm chorej budovy je charakterizovaný zdravotnými ťažkosťami u ľudí, ktorí sú

dlhodobo nútený zdržiavať sa v takomto prostredí. Týmito ťažkosťami môže byť : únava, bolesť hlavy, dráždenie dýchacích ciest a očných spojiviek, infekčné ochorenia - najmä respiračného traktu,

alergické ochorenia spojené s nadmernou expozíciou, roztočov a prachových alergénov. c) Opatrenia k ozdraveniu vnútorného prostredia

Opatrenia k ozdraveniu vnútorného prostredia: pravidelné vetranie, bežné udržiavanie čistoty, neprekurovanie, nepreplňovanie vnútorných

priestorov nábytkom a iným zariadením,

odstránenie zdrojov, ktoré emitujú chemické látky; pokiaľ je zdroj súčasťou stavebnej konštrukcie a spojený so zdravotne závažným rizikom ďalšieho užívania budovy, bude najkrajnejším riešením demolácia budovy,

technické riešenia akými môže inštalácia klimatizačného systému až po vytvorenie „Inteligentnej budovy".

Inteligentnou budovou sa myslí budova, v ktorej prebieha automatické ovládanie

vnútorných systémov, akými sú: systém kontroly a riadenie tokov energií,

9

elektronický zabezpečovací a signalizačný systém (EZS), elektronická požiarna signalizácia (EPS), ostatné informačné a kontrolné systémy.

S rozvojom výpočtovej techniky prichádza k postupnej digitalizácii takmer všetkých informácií súvisiacich s prevádzkovaním budov. Vďaka nej je možné nielen archivovať a nastavovať priebeh rôznych udalostí v budovách, ale aj okamžite informovať obslužný personál a prevádzať automatické zmeny. Automatické ovládacie systémy sú najpreukázanejším podkladom pre vypracovanie energetického auditu budov, pretože poskytujú najpresnejšiu analýzou energetického

hospodárenia budov, resp. prevádzkovania vybraných technických či technologických zariadení budov. Takýmto podkladom je priebežná celoročná spotreba všetkých foriem energie s prepočtom nákladov na ne a využitia jednotlivých technických častí. Na základe týchto údajov audítor vie spracovať analytickú časť, v ktorej vyhodnotí energetickú bilanciu, zistí potenciál úspor, navrhne jednotlivé varianty energeticky úsporných opatrení a odporučí postup pri vykonávaní týchto energetických opatrení.

Ponúkané systémy renomovaných výrobcov možno hodnotiť ako otvorené s možnosťou dodatočnej inštalácie ďalších prídavných podsystémov. Samozrejmosťou systémov sa stáva automatická regulácia vrátane optimalizácie parametrov riadiacich jednotiek. Prednosťou systémov je ľahká obsluha, jednoduchý servis a vysoká spoľahlivosť. Na odstránenie jednotlivých porúch treba zabezpečiť bezprievanový prívod vzduchu do budovy, najmä treba znížiť rýchlosť prúdenia privádzaného vzduchu do pohybovej oblasti. Mikrobiálne

alergény a bunkové jedy možno vylúčiť trvalou údržbou zvlhčovacích a filtračných zariadení resp. použitím špeciálnych filtrov, schopných odfiltrovať prevažnú časť škodlivých látok. Všetky obytné budovy by sa mali dať používať aj bez vzduchotechnických zariadení, pričom vetranie prostredníctvom okien dnes už predstavuje absolútnu nevyhnutnosť. Z dôvodu dostatočného prísunu denného osvetlenia by sa na trvalý pobyt ľudí nemali používať miestnosti bez okien. Podiel plochy okien pri fasádach obytných budov je minimálne 50 %, čo predpokladá,

že kvalitná protislnečná ochrana a veľké akumulačné plochy obvodových stien dokážu zabrániť prehriatiu jednotlivých miestností v budove. Pritom treba dbať na to, aby sa vnútorná teplota a relatívna vlhkosť pohybovala v oblasti pohody s možnosťou individuálnej regulácie teploty v miestnosti a možnosťou vypnutia vzduchotechnických zariadení pri potrebe vetrania prostredníctvom okien. Zvlhčovanie vzduchu v miestnosti by sa malo realizovať až vtedy, keď relatívna vlhkosť

vzduchu poklesne pod 35 %. Pri vlhkosti pod 35 % sa objavuje zvýšená tvorba prachu a pod 45 % sa môže na povrchoch plastov vytvárať elektrický náboj. Zvlhčovaniu vzduchu v miestnosti napomáha aj izbové rastlinstvo. d) Škodliviny

Látky, ktoré znečisťujú vnútorné prostredie, označujeme súhrnne ako škodliviny. Vyskytujú sa vo všetkých formách - plynnej, kvapalnej a tuhej. Medzi hlavné škodliviny v zmysle tohto

delenia patria: a) plynné škodliviny; CO2, zápachy, priemyselné plyny a výpary, b) kvapalné škodliviny;

hmly s obsahom olejov a chladiacich tekutín v dielňach vznikajúce pri sústružení, frézovaní, vŕtaní a pod.,

hmly s obsahom kyseliny sírovej v akumulátorovniach, hmly s obsahom kyseliny chrómovej v chrómovniach,

c) tuhé škodliviny obsiahnuté v prachových časticiach; d) choroboplodné zárodky.

10

Škodliviny sa vyskytujú vo vnútornom prostredí v určitých koncentráciách, ktoré sa vyjadrujú:

hmotnostne napr. v mg/m3,

objemovo napr. cm3/m

3,

počtom častíc v objemovej jednotke.

Konkrétne limitné hodnoty škodlivín sú obsahovou náplňou hygienických predpisov.

6. Vnútorné prostredie ustajňovacích objektov

a) Technické prostriedky regulácie vnútorného prostredia

Technická regulácia vnútorného prostredia je možná dvomi spôsobmi. 1) Stavebno-technickým riešením: - tvorbou objemu a tvaru vnútorného vzdušného priestoru, - racionalizáciou tepelno-technických vlastností obalového plášťa (podlahy, steny, stropu resp. stropno-strešnej konštrukcie),

- výmenou aplikovaných stavebných konštrukcií a materiálov po ich technickej životnosti, - plošnou výmerou priesvitných konštrukcií (okná, svetlíky). 2) Priamou reguláciou kvality maštaľného prostredia: - vetraním, - rekuperáciou,

- prikurovaním, - denným a umelým osvetlením.

b) Fyziologické faktor

Fyziologické faktory vnútorného ustajňovacieho prostredia bezprostredne súvisia s: - nárokmi zvierat na teplo, vlhkosť a rýchlosť prúdenia vzduchu v pohybovej zóne zvierat, - biologickou produkciou zvierat (tepla, vodnej pary a oxidu uhličitého), - celkovou koncentráciou škodlivín vo vnútornom priestore,

- intenzitou osvetlenia ustajňovacieho priestoru. O priemerných hodnotách jednotlivých biologických produkcií zvierat pripadajúce na 1 ustajnený kus pojednávala dnes už neplatná ON 73 4502 „Projektovaní vetracích a vytápécích zanzení ve stájových objektech". Na túto normu nadviazala ČSN 73 0543-2, ktorá sa po niektorých úpravách stala v Českej republike platnou. Priemerné hodnoty biologických produkcií sú určované vzťahom:

Kde je teplota maštaľného vzduchu v °C, mz - hmotnosť 1 zvieraťa v kg/ ks.

Konštanty a1, a2, a3, d potrebné k určeniu hodnôt biologických produkcií pre jednotlivé druhy zvierat možno určiť pomocou tab. 4.1

11

7. Vlhký vzduch

12

13

14

8. Vetranie ustajňovacích priestorov

a) Spôsoby prirodzeného vetrania

Štrbinové (okapovo hrebeňové)

Šachtové (komínové) Prirodzenou aretáciou Infiltráciou

b) Určenie potrebného objemu výmeny vzduchu

Zviera Stredne hmotnosť

(kg)

Objem vzduchu (m3.h-1/ks)

Leto Zima

Dojnice 500 300 70

Ošípané 200 100 20

Ovce 65 50 12

Nosnice 1,38 7,5 1,5

c) Určenie veľkosti prívodných otvorov vzduchu

Ak Vi ≥ 6m3/100kg živej hmotnosti potom s1 = 20dm

2/DJ, s2 = 30dm

2/DJ

9. Požiadavky na mikroklímu pre dojnice

a) Uzatvorené čiastočne zateplené ustajňovacie objekty

Výpočtové hodnoty vnútorného vzduchu pri ktorých sa posudzuje tepelná bilancia maštaľných priestorov v zimnom období sú uvedené v STN 73 0565/Z2 „ Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov - Stajňové objekty" (tab. 4.2), pričom teľatám v profylaktóriu je

v zimnom období potrebné zabezpečiť vnútornú teplotu vzduchu na úrovni do 12°C pri podstielkovej prevádzke a do 16°C pri bezpodstielkovej prevádzke pri maximálnej relatívnej vlhkosti 75 % Tab. 4.2 Vybrané výpočtové hodnoty vnútorného vzduchu - hovädzí dobytok

Kategória zvierat Vek Hmotnosť na kus θi φi

mesiac kg °C %

Odchov jalovíc 6 až 22 165 až 470 6 85

Výkrm dobytka 6 až 18 180 až 550 6 85

Dojnice 450 až 700

- voľné ustajnenie 6 80

- pôrodňa 1) 12 85

- dojáreň 2) 3) 15 85

Poznámka:

1) V prípade ustajnenia teliat v profilaktickom období v pôrodní je výpočtová relatívna vlhkosť 75 %.

2) Vzťahuje sa na pracovné miesto dojiča . Zariadenie musí umožňovať zabezpečenie najnižšej teploty vzduchu

+10 ° C už na začiatku pracovnej zmeny a v prestávkach medzi dojením musí umožňovať, aby teplota vzduchu

v dojárni neklesla pod +2 °C.

3) Čakáreň objektu dojárne sa posudzuje ako pri voľnom ustajnení s prerušovanou prevádzkou. Pred začatím

zmeny musí zariadenie umožňovať dosiahnutie minimálnej teploty vzduchu v čakárni +4 °C.

Už pri stavebno-technickom riešení uzatvorených čiastočne zateplených ustajňovacích

objektov je voliť „vzdušnú maštaľ". Pre dobytok je čerstvý vzduch nevyhnutná potreba. Pokiaľ ho nemá, trpí jeho zdravotný stav a prejaví sa to na úžitkovosti a reprodukcii. Limitujúca je

požiadavka je, aby na 100 kg živej hmotnosti pripadalo minimálne 6 m3 vnútorného priestoru.

Ľahké nezateplené stavebné konštrukcie však neodolávajú letným extrémom a preto aj s ohľadom na postupné globálne otepľovanie Zeme, bude zrejme nutné prehodnotiť opodstatnenosť zateplenia stropno-strešnej konštrukcii proti radiácii slnečného žiarenia. V súčasnom období platí zásada, že v letnom období by v objektoch nemala byť vnútorná teplota vzhľadom k vonkajšej teplote vzduchu vyššia ako 3°C.

15

b) Čiastočne otvorené a prístreškové ustajňovacie objekty

Optimálna relatívna vlhkosť v ustajňovacích objektoch je 50 až 75%. Jej prekročenie nad 85% v kombinácii z nízkymi teplotami, zapríčiňuje zhoršený zdravotný stav a úžitkovosť

ustajnených zvierat, znižuje tepelno-izolačné vlastností obalového plášťa ustajňovacieho objektu a znižuje jeho životnosť. Keďže v čiastočne zateplených objektoch nedokážeme celoročne zabezpečiť optimálne vnútorné prostredie a pri zateplených objektoch by boli investičné náklady neprimerane vysoké je celosvetovým trendom prechod na čiastočne otvorené alebo prístreškové ustajňovacie objekty.

Čiastočne otvorené a prístreškové ustajňovacie objekty je potrebné situovať tak, aby

zvieratá mali ochranu pred priamym vetrom, zrážkami, nadmerným prúdením vzduchu (prievan) a oslnením. Chovateľ musí do objektu osadiť už aklimatizované zvieratá, nezamŕzajúce krmivo v prípade veľmi nízkych teplôt (sušina nad 32%), dostatok postieľky a zabezpečiť napájači systém proti zamŕzaniu, ideálne je temperovanie vody. V prípade mrazov je teplota v prístrešku zhodná s vonkajšou teplotou. Na druhej strane to však platí aj o relatívnej vlhkosti, ktorá v uzatvorených objektoch prekračuje hodnotu vonkajšieho vzduchu. Pre zvieratá je nebezpečná (aj krátkodobé)

relatívna vlhkosť nad 85%, kedy vlhkou srsťou zvierat veľmi rýchlo uniká aj energia, ktorá by inak mohla byť využitá na úžitkovosť.

Tieto maštale sa môžu navrhovať v prípadoch ak: predpokladané výpočtové zaťaženie snehom je dol kN/m

2,

expozícia pozdĺžnej osi budovy na juh alebo na juhozápad, poloha budovy je záveterná, s vylúčením náhorných planín a mrazových kotlín, sa nejedná o vybrané oblasti ochranných pásiem či zdrojov škodlivín.

Pre čiastočne otvorené maštale sa odporúčajú nasledovné varianty technologických systémov ustajnenia. 1. Produkčné maštale dojníc: - voľné ustajnenie v podstielaných ležiskových boxoch v ustajňovacej časti a s kŕmením vo výbehu,

- voľné ustajnenie v podstielaných ležiskových boxoch vrátane kŕmiska

- voľné ustajnenie na hlbokej postieľke s rovnou alebo vyspádovanou podlahou (tretmist), sa odporúča najmä v prístreškových maštaliach.

2. Reprodukčné objekty (pôrodné): - voľné ustajnenie v podstielaných ležiskových boxoch pre suchostojace dojnice, - voľné ustajnenie v skupinových kotercoch s turnusovo vyskladňovanou postieľkou

(skupinové delenie kráv), - voľné ustajnenie v individuálnych kotercoch s turnusovo vyskladňovanou postieľkou (individuálne telenie kráv). 3. Teľatá v mliečnej výžive: - vonkajšie individuálne boxy, - vonkajšie skupinové prístrešky,

- ustajnenie v objektoch s prirodzeným vetraním (individuálne alebo skupinové). 4. Teľatá v rastlinnej výžive: - voľné ustajnenie s vyspádovanou hlbokou postieľkou, - voľné ustajnenie na plochej podlahe, - voľné ustajnenie na hlbokej postieľke sa doporučuje iba v prístreškových objektoch, - voľné ustajnenie v podstielaných ležiskových boxoch s kŕmením v objekte alebo vonku.

5. Jalovice: - voľné ustajnenie v podstielaných ležiskových boxoch s kŕmením v objekte alebo mimo ustajňovacieho objektu (možný je i variant so zaroštovanou hnojnou chodbou), - voľné ustajnenie s vyspádovanou hlbokou postieľkou, - voľné ustajnenie na plochom ležisku,

16

- voľné ustajnenie na hlbokej postieľke sa doporučuje iba v prístreškových objektoch. 6. Výkrm hovädzieho dobytka:

- doporučujú sa rovnaké systémy ako u jalovíc s tým, že sa nedáva prednosť ustajneniu v

podstielaných ležiskových boxoch.

V prístreškových maštaliach môžu byť chované zvieratá, ktoré sú na tento spôsob chovu adaptované (chov teliat v búdach, jalovíc a dojníc v prístreškoch). S uvedenou problematikou úzko súvisí voľba podstielkovej, či bezpodstielkovej prevádzky. V zateplených maštaliach, resp. v maštaliach kde interiérová teplota nepoklesne pod -5°C, sa podľa zahraničných skúseností môžu voliť aj roštové podlahy.

Pokiaľ je chovateľ o ekonomickej výhodnosti chovu v otvorených maštaliach presvedčený (množstvo úspešných chovov riešení u nás aj v zahraničí) a má všetky uvedené predpoklady chovu, vrátane kvalitného plemena primeranej úžitkovosti, nie je dôvod toto ustajnenie nezvoliť. Tvarové riešenie maštaľných objektov

Výsledné tvarové riešenie maštaľných objektov je vyváženým vzťahom medzi vhodnou voľbou nosného konštrukčného systému, obalového plášťa, výplňových konštrukcií, zvoleného

vetracieho systému, možnosťou optimálneho presvetlenia interiéru denným svetlom a požiadavkami na prevádzkové vzťahy.

Nosné konštrukcie musia spĺňať požiadavky zabezpečujúce stabilitu a predpokladanú celkovú životnosť objektu, čo predpokladá odolnosť vybraných materiálov proti škodlivým vplyvom maštaľného prostredia. Odolnosť sa vyžaduje najmä proti vysokej relatívnej vihkosti, plynným škodlivinám, maštaľným kyselinám, baktériám a plesniam, ďalej odolnosť proti ohňu a mechanickému poškodeniu pri prevádzkovaní objektu. Uvedeným požiadavkám po príslušných

povrchových úpravách exponovaných stavebných prvkov najlepšie vyhovujú oceľové, drevené a konštrukcie železobetónové.

Prostredníctvom obalového plášťa v uzatvorených ustajňovacích objektoch sa snažíme vytvárať optimálne podmienky pre ustajnené zvieratá v zimnom ale aj v letnom období. Pretože dobre riešený obalový plášť, spolu so systémom vetrania, do značnej miery ovplyvňuje maštaľnú mikroklímu a má podstatný vplyv na zdravotný stav a úžitkovosť ustajnených zvierat.

Tvorba vyhovujúceho dispozičného riešenia a kvalitného vnútorného prostredia limituje výber nosných konštrukčných systémov a použitých obalových plášťov. Tlak na znižovanie vstupných investičných nákladov a nové poznatky o adaptačných schopnostiach hovädzieho dobytka na okrajové klimatické podmienky majú v súčasnom období za následok postupný prechod od výstavby uzatvorených objektov k čiastočne otvoreným maštaliam alebo otvoreným prístreškom. Na rozdiel od rekonštrukcií pôvodných uzatvorených kravínov, ktoré vždy

predstavujú určitý kompromis medzi potrebami zvierat a možnosťami rekonštruovaného objektu, sa v prípade novostavieb vieme prispôsobiť najnovším požiadavkám kladeným na ekonomicky úspešný intenzívny chov. Samotný návrh musí vždy vychádzať z anatomických a fyziologických parametrov a prejavov správania sa zvierat ustajnených vo veľkých skupinách.

Novostavby maštaľných objektov pre dojnice môžu byť riešené ako: čiastočne otvorené,

prístreškové - po celom obvode otvorené, uzatvorené - vetranie je realizované prostredníctvom okien, vetracích otvorov a štrbín

(výstavba takýchto ustajňovacích objektov je v súčasnom období už na ústupe).

Čiastočne otvoreným ustajňovacím objektom sa rozumie objekt, pri ktorom úplne

absentuje jedna pozdĺžna stena objektu z klasického pevného materiálu (obr. 6.4) alebo je objekt nadmerne otvorený nad pohybovou zónou zvierat resp. v hrebeni strechy (obr. 6.5). Vetranie v otvorenej časti objektu je zvyčajne regulované prostredníctvom zvinovateľných agrotextílií.

17

Tvarové riešenie a nosný konštrukčný systém do značnej miery vychádza z požiadaviek na veľkosť priečneho rozponu ustajňovacieho objektu. Ustajňovacie objekty sú v takýchto prípadoch dvoj až šesťradové.

Výstavba ľahkých maštaľných objektov z reziva a guľatiny pokrýva v porovnaní s oceľovými konštrukciami iba veľmi malú časť trhu. Je tomu tak z nasledovných dôvodov: drevostavby sú vhodné pri požiadavke vysokého stupňa svojpomocnej výstavby a nižších

koncentráciách ustajnených zvierat, drevené konštrukcie sú staticky a konštrukčne zložitejšie ako oceľové konštrukcie, oceľové konštrukcie majú vyššiu životnosť a majú univerzálnejšie využitie ako

drevostavby, drevostavby sú finančne náročnejšie.

Obr. 6.4 Maštaľ otvorená v časti kŕmiska

Obr. 6.5 Nadmerné otvorenie maštaľného objektu v hrebeni strechy

Pri navrhovaní vodorovných nosných konštrukčných systémov je vhodné uprednostniť plné väzníky, pred väzníkmi priehradovými. Okapovú výšku voliť 3 až 4,5 m. Výška 4,5 m je pri oceľových halách výhodnejšia z dôvodu možnosti neskoršieho univerzálnejšieho využitia objektu pri zmene jeho účelu. Pri tejto svetlej výške sú náklady na zakladanie stavby v porovnaní s trojmetrovou úplne zhodné.

Prístreškom rozumieme investične nenáročný jedno až viacradový otvorený ustajňovací

objekt. V praktických podmienkach je možné vytvárať oceľové prístrešky so sedlovou alebo pultovou strechou. Uvádzané investičné úsporné riešenia (viď obr. 6.6) sú charakterizované montovateľnými betónovými podlahovými dielcami. Fixácia stĺpikov boxových zábran má zároveň aj funkciu zvislej nosnej konštrukcie prístrešku. Prúdenie vzduchu je po celom obvode prístreškových zoradení regulované prostredníctvom agrotextílií umiestnených po celom obvode ustajňovacích priestorov.

Aj keď sme sa v našich podmienkach pri navrhovaní čiastočne otvorených objektov a prístreškov stretávali s počiatočnou nedôverou, súčasný trend po vzore západných krajín EU sa aj u nás uberá práve týmto smerom. Objekty sú svojím konštrukčným a dispozičným riešením navrhované s predpokladanou kratšou životnosťou v rozpätí 15-tich až 30-tich rokov. Toto časové rozpätie predstavuje životnosť ekonomickú a nie ako životnosť technickú.

Technickou životnosťou sa rozumie možná doba prevádzkovania objektu, od uvedenia do prevádzky, až po fyzické opotrebenie jeho nosných konštrukčných prvkov. Podmienkou

18

dosiahnutia predpokladanej technickej životnosti je dodržanie kvality a presnosti prevedených prác, dodržanie prevádzkovej disciplíny, cyklické opravy a údržba.

Ekonomickú životnosť maštaľných objektov ovplyvňuje vedecko-technický pokrok a trhový

mechanizmus. Z tohto dôvodu sa technologické zariadenia a stavebné časti vymieňajú často oveľa skôr, ako je ich technická životnosť. Zmeny v legislatíve, meniace sa ceny energetických vstupov, požiadavky na komfort obsluhy, zvýrazňujú požiadavku na možnosť značnej variability alebo výmeny celých komponentov ešte pred uplynutím ich technickej životnosti.

10. Meranie mikroklímy v ustajňovacích objektoch

a) Spôsob uskutočňovania vzduchotechnických meraní

Meranie mikroklímy v ustajňovacích objektoch K uvedeným parametrom vnútorného prostredia je potrebné zdôrazniť ich legislatívnu

neujasnenosť. Je zrejmé, že hodnoty sledovaných parametrov musia byť v prípade uzatvorených objektov špecifikované pre jednotlivé druhy a kategórie ustajnených zvierat vo vzťahu k letnému a zimnému obdobiu. Ďalšiu samostatnú časť legislatívneho rámca by mali tvoriť objekty

čiastočne otvorené a objekty otvorené. Meranie mikroklimatických parametrov slúži k posudzovaniu kvality vnútorného

prostredia prevádzkovaných objektov pri: - overovaní hygienických parametrov vo vzťahu k zootechnický odporúčaným a

výpočtovým hodnotám, - overovaní činnosti vetracích zariadení.

V prípade overovania hygienických parametrov vnútorného prostredia sú najdôležitejšie miesta odberu. V súčasnom období sa odporúča vykonávať merania v „pohybovej zóne zvieraťa". Takáto definícia nie je úplne presná a môže zavádzať k rôznym výkladom. V prípade hovädzieho dobytka oviec a ošípaných zotrvávajú zvieratá najdlhší časový úsek v priebehu dňa v časti ležiska. Preto je potrebné práve tejto časti venovať najväčšiu pozornosť. Zvieratá majú hlavu na alebo v tesnej blízkosti nad podlahou. To znamená, že vzduch dýchajú v inej výške ako

stojace zvieratá. V prípade boxového ustajnenia by preto mal byť odber volený v koncovej časti ležiska v mieste predpokladaného umiestnenia hlavy zvieraťa vo výške cca 100 až 600 mm nad podlahou. Vzduchotechnické merania sa uskutočňujú v: laboratórnych podmienkach, vo vzduchotechnických zariadeniach, kde sú súčasťou riadenia a regulácie systému,

prevádzkových podmienkach pri overovaní úrovni dodržiavania odporúčaných hodnô t. Merania musia byť vykonávané vhodným prístrojovým vybavením a so správne zvolenou metodikou merania. Vhodnosťou zvoleného meracieho zariadenia sa myslí dostatočný jeho rozsah, presnosť merania, veľkosť prístroja a čidla, jeho odolnosť a zložitosť obsluhy. Správna metodika od značnej miery dokáže eliminovať rušivé vplyvy.

b) Meranie teploty vzduchu

Meranie teploty vzduchu je založené na princípe dilatačnom, elektrickom alebo tlakovom.

a) Médiom v dilatačných teplomeroch je: - kvapalina (napr. ortuť, etylalkhohol), - dilatačná tuhá látka (teplomer tyčový, bimetalový).

b) Elektrické teplomery sú:

- teplomery s premenným odporom (termistor, platinový alebo niklový rezistor), - teplomer využívajúci vznik elektromotorickej sily (termoelektrický článok).

c) Tlakové teplomery sú založené na princípe zmeny tlaku kvapaliny ako funkcii teploty.

19

Pri meraniach je nevyhnutné uvažovať s tepelnou zotrvačnosťou a výslednú teplotu je možné odčítať až po ustálení teploty. Vždy je nevyhnutná kalibrácia teplomeru a dodržanie pokynov výrobcu.

Na odčítanie hodnoty môže mať značný vplyv radiácia okolitých plôch. K zníženiu vplyvu tepelnej radiácie možno použiť: čidlo teplomeru opatrené reflexným náterom alebo kovové leštené čidlo, nútenú ventiláciu v okolí čidla - zvýšená rýchlosť prúdenia vzduchu zabezpečí zvýšenie

prenosu tepla prúdením, zmenšené rozmery čidiel (termistor, termočlánok)

umiestnenie clony medzi čidlom a povrchom. Väčšina teplomerov je určená k priamemu odčítaniu okamžitých hodnôt resp. k odčítaniu

okamžitých hodnôt v zadaných časových intervaloch s možnosťou napojenia na PC. K priebežnému dlhodobejšiemu meraniu sa používajú termografy, termohydrografy a termobarografy. Tieto prístroje umožňujú priebežné zapisovanie okamžitých hodnôt s

možnosťou napojenia na PC. Minimálna požadovaná presnosť teplotných čidiel je ± 0,5°C. Odporúčaná presnosť je ± 0,2°C. c) Meranie vlhkosti vzduchu

K meraniu vlhkosti sa používajú hygromètre a psychrometre. Hygromètre sú založené na zmenách fyzikálnych veličín pôsobením vlhkosti:

sledovaním deformácie alebo predĺženia organických látok v dôsledku povrchového napätia vody v póroch sledovanej látky,

sledovaním zmeny teplôt vo vzťahu k zmenám elektrickej vodivosti čidla, sledovaním zmeny intenzity elektrického prúdu v dôsledku zmien elektrickej vodivosti

čidla, sledovaním zmeny elektrickej kapacity,

sledovaním postupného ochladzovania lesklej plochy až na teplotu, pri ktorej nastane orosenie tejto plochy (určovanie teploty rosného bodu).

Pri psychrometrickom meraní sa vlhkosť určuje z nameraných teplôt. Jedná sa o sústavu dvoch nútene vetraných teplotných čidiel, z ktorých sa odčítava teplota suchého teplomera a teplota mokrého teplomera (psychrometrická teplota). Z týchto teplôt sa pomocou psychrometrických tabuliek resp. diagramov určuje hladaná vlhkostná veličina.

Obsah vodných pár vo vzduchu vyjadrujeme pomocou: parciálneho tlaku vodných pár pp v Pa, špecifickej vlhkosti vzduchu x v kg/kgsv, relatívnej vlhkosti vzduchu φi.

Relatívnu vlhkosť vzduchu môžeme určiť: priamym odčítaním hodnôt relatívnej vlhkosti,

priamym odčítaním teplôt (mokrý a suchý teplomer) a následným vyhľadaním zodpovedajúcej relatívnej vlhkosti z tabuliek a diagramov,

určením relatívnej vlhkosti z nameraných hodnôt teploty vzduchu a teploty rosného bodu. Meranie rýchlosti prúdenia vzduchu

Meranie rýchlosti prúdenia vzduchu vo vnútorných priestoroch budov je z dôvodu

prevažne nízkych hodnôt prúdenia (do 0,5m/s) veľmi náročné na presnosť meracích prístrojov. Veľká náročnosť je spojená aj s premenlivosťou rýchlosti prúdenia v čase. Z tohto dôvodu je potrebný priebežný záznam s optimálnou dobou snímania 3 minutý. Odčítanie okamžitej rýchlosti prúdenia vzduchu nemá žiadny praktický význam. Požiadavky na čidla snímania rýchlosti prúdenia vzduchu: možnosť určenia priemernej rýchlosti zo snímania v danom časovom intervale (min. 1

minúta, optimum 3 minúty),

20

veľká citlivosť na kolísanie prúdiaceho vzduchu, citlivosť na smer prúdiaceho vzduchu.

K meraniu rýchlosti vzduchu možno použiť nasledovné prístroje:

lopatkový anemometer (analógový, digitálny) s meraným rozsahom 0,1 až 20 m/s;

termoanemometer (odporový alebo s termočlánkami) s meraným rozsahom pod 0,1 m/s; katateplomery s rozsahom meraných veličín 0 - 0,5 m/s.

11. Obalové plášte budov

a) Tepelnoizolačné materiály obalových plášťov

Základnou úlohou tepelnoizolačných materiálov obalových plášťov je spomalenie odovzdávania tepla v čase. Toto je nevyhnuté k vytvoreniu vnútornej klímy priaznivej pre život a činnosť ľudí, zabezpečenie chodu výroby a pod.

Teplo sa šíri vždy z miesta vyššej teploty na miesto s nižšou teplotou a spôsobuje tepelný tok. Z troch spôsobov šírenia tepla (vedením, prúdením, sálaním) je pre stavebné materiály

charakteristické len šírenie vedením - kondukciou. Intenzitu šírenia tepla vedením sa snažíme obmedzovať prostredníctvom tepelnoizolačných materiálov, ktoré kladú prestupu tepla väčší odpor ako iné stavebné materiály.

Tepelnoizolačné materiály sú charakterizované najmä nízkym súčiniteľom tepelnej vodivosti λ a malou objemovou hmotnosťou p. Hodnota tepelnej vodivosti závisí aj od teploty a

najmä vlhkosti stavebného materiálu. Prakticky najnižší súčiniteľ tepelnej vodivosti má suchý

vzduch. Z toho vyplýva, že stavebné materiály s veľkým množstvom malých uzavretých dutín - teda s malou objemovou hmotnosťou majú aj nízku tepelnú vodivosť. S tepelnou vodivosťou, objemovou hmotnosťou a merným teplom stavebných materiálov úzko súvisia tepelnoakumulačné vlastnosti. Tieto nám určujú akú schopnosť prijímať a postupne odovzdávať teplo má obalový plášť pri prerušovanom vykurovaní.

Vhodne navrhnutou tepelnou izoláciou obalového plášťa sa šetria prírodné zdroje

fosílnych palív na vykurovanie, znižuje sa obsah emisií síry a NOx do ovzdušia, znižuje sa objem tuhých odpadov, šetrí sa pôda na výstavbu skládok tuhých odpadov, atď. Za tepelné izolácie sa považujú stavebné výrobky, ktorých súčiniteľ tepelnej vodivosti λ je menší, ako 0,30 W/(m.K).

Za efektívne tepelné izolácie sa však považujú stavebné výrobky, ktorých súčiniteľ tepelnej vodivosti λ je menší ako 0,10 W/(m.K). Pri výbere tepelnoizolačného materiálu treba vziať do

úvahy nielen posúdenie jeho vlastnosti v čase jeho výroby, ale aj jeho schopnosti zabezpečiť

tepelnú ochranu pri rozličných vplyvoch počas jeho viacročného používania. V prípade poddimenzovania hrúbky tepelnoizolačných materiálov, resp. jej nesprávneho

umiestnenia v obalovom plášti, hrozí nielen nebezpečenstvo značných energetických strát, ale vplyvom difúzie vodných pár aj kondenzácia vodnej pary na vnútornom povrchu (s následnou tvorbou plesní), ako aj kondenzácia vo vnútri konštrukcie. Toto je najčastejšou príčinou deštrukcie nosných konštrukčných častí pri opakovaných zmrazovacích a rozmrazovacích

cykloch navlhnutých stavebných materiálov či značného zníženia životnosti budovy v porovnaní s projektovanými predpokladmi. Tepelné izolácie sa podľa tvaru delia na: liate (penobetón, škvarobetón, perlitový betón), vláknové rohože - výrobky na báze sklenených, čadičových a minerálnych vlákien, doskové a tvarované výrobky (platne z ľahkých betónov, z penového skla, z penového

polystyrénu), sypké - zrnité materiály, expandovaný perlit, guľôčky napeneného polystyrénu,

kremelina, škvara. Tepelné izolácie podľa materiálovej bázy, z ktorej boli vyrobené, delíme na: anorganické látky - minerálne vlákna, penové sklo, expandovaný perlit, organické látky - ľahčené plasty (polystyrén, polyuretán, polyetylén), korok, drevná vlna,

papier,

21

kombinované látky - penový polystyrén nalepený na aglomerované drevo a pod. Z uvedených druhov a typov tepelných izolácií sa na našom trhu najviac uplatňujú

izolácie na báze ľahčených plastov (penový polystyrén, extrudovaný polystyrén, penový polyuretán) a tvarované doskové izolácie na báze vlákien (čadičové, sklené a minerálne vlákna). Vláknové izolácie

Podľa surovinovej bázy sú v súčasnosti na trhu dva druhy vláknových izolácií: čadičové - surovinou je čadič, diabas a podobné typy hornín,

sklené - vyrábané zo sklárskych surovín. Vláknové izolácie možno vyrábať aj z vysokopecnej trosky, alebo elektrárenského

popolčeka. Rozdielna surovinová báza spôsobuje aj určité rozdiely medzi čadičovou a sklenou vlnou.

Z hľadiska horľavosti je čadičová vlna zaradená do skupiny B a sklená vlna do skupiny C1. Bod

tavenia má čadičová vlna nad 1000°C, pričom svoje tepelnoizolačné vlastnosti si zachováva do teploty 600°C. Sklená vlna má bod tavenia okolo 560°C, pričom svoje tepelno-izolačné vlastnosti si zachováva do teploty 400°C.

Z hľadiska výsledných vlastností výsledkov je dôležité usporiadanie (orientovanie) vlákien, ktoré môžu byť viacsmerné, alebo jednosmerné, čo má určitý vplyv na tuhosť výrobkov a ich objemovú stálosť. Vláknové výrobky sa používajú ako tepelnoizolačné materiály, a to buď

vo forme vlny a vaty, ako upchávkové izolácie v ťažko dostupných miestach alebo ako výrobky doskového tvaru. Doskové výrobky sa používajú ako izolácie obalových konštrukcií stavebných objektov (obvodové plášte a strešné konštrukcie) pri výstavbe nových alebo pri zatepľovaní starších objektov. Tvarované izolácie

Okrem výrobkov doskového tvaru vyrábaných na báze vlákien sa často používajú tvarové izolácie na báze extrémne ľahčených penových plastov. Z tepelnoizolačných výrobkov na báze ľahčených plastov sa používajú najmä výrobky z polystyrénu PPS a polyuretánu PUR, menej z polyvinylchloridu PPVC a polyetylénu PPE.

Doskové výrobky (panely), alebo tvarovky z ľahkých betónov (pórobetón, nepriamo ľahčené betóny) sa už dnes nepovažujú za efektívne tepelné izolácie, pretože hodnota súčiniteľa

tepelnej vodivosti A je vyššia ako 0,10 W/(m.K). Sypké izolácie

Zo sypkých izolácií získava najväčší význam expandovaný perlit. V menšej miere sa používajú granulované ľahčené plasty (penový polystyrén), pórovité horniny (kremelina, tufy a tufity), drvené penové sklo a ľahké pórovité kamenivo (Liapor, Lytag, Pregran).

Perlit je hornina sopečného pôvodu, je chemicky inertný, teplotné stály od -200 do +850°C, je odolný voči mikroorganizmom a plesniam. Nevýhodou expandovaného perlitu je jeho relatívne vysoká nasiakavosť. Okrem tepelnoizolačných vlastností sa vyznačuje aj vysokou absorbčnou schopnosťou. Hydrofobizovaný expandovaný perlit (Vapex) sa používa ako materiál pri ekologických haváriách, kde je schopný absorbovať ropné produkty, čím chráni životné prostredie.

Expandovaný perlit sa používa ako tepelno-izolačný materiál na zásypy v stavebných konštrukciách prípadne vo forme perlitových vankúšov. Ďalej sa používa ako ľahké plnivo na výrobu tepelno-izolačných mált a na výrobu suchých mált na omietky.

22

Tepelné izolácie na biologickom základe

Tepelné izolácie na biologickom základe nie sú odolné voči mikroorganizmom a plesniam. Z tohto dôvodu ich nenavrhujeme do vlhkých prevádzok resp. do častí obalového plášťa, v ktorých

hrozí možnosť tvorby povrchovej, či vnútornej kondenzácie.

Medzi takéto tepelné izolácie zaraďujeme: drevovláknité a drevotrieskové dosky, korok a asfaltokorok, recyklovaný papier,

bavlna, ľan, slama, kokosové vlákna, ovčia vlna. b) Stavebno-technické požiadavky kladené na obalové plášte budov

Obvodové plášte

Obvodový plášť ohraničuje budovu po jej vonkajšom obvode. Jeho primárnou funkc iou

je ochrániť vnútorné priestory pred nepriaznivými klimatickými vplyvmi vonkajšieho prostredia. Hlavným znakom v súčasnosti realizovaných obvodových plášťov je uplatňovanie viacvrstvovej (sendvičovej) skladby, ktorá okrem statických požiadaviek plní aj funkciu tepelno-izolačnú, akustickú a estetickú. Z hľadiska zamýšľaného účelu vnútorného priestoru musí zodpovedať prevádzkovým požiadavkám kladených na hygienu, údržbu a obmedzovanie difúzie vodných pár z vnútorného do vonkajšieho prostredia.

K zabezpečeniu požadovaných tepelnoizolačných vlastností obvodových plášťov novostavieb sa používajú:

1. stavebné materiály, ktoré majú schopnosť v jednej konštrukčnej vrstve zabezpečiť nosnú aj tepelno-izolačnú funkciu (skladba bez tepelnej izolácie),

2. sendvičové skladby s tepelnoizolačnou vrstvou. V prípade rekonštrukcie starších budov je potrebné pred samotnou realizáciou dodatočného

zatepľovania vypracovať odborný posudok, v ktorom sa ktorý určí: zdôvodnený výber najvhodnejších materiálov, najvhodnejší technologický postup, riešenie detailov, predpokladaná ekonomická návratnosť.

Obvodové plášte s tepelnoizolačnou vrstvou

Vývoj cien energetických vstupov vytvára enormný tlak na opatrení na zvyšovanie efektívnosti využitia energie pri prevádzkovaní budov. Zvýšené ceny vstupov sa následne prejavujú v sprísnení normatív tepelnej ochrany budov a aj ich prostredníctvom vo zvyšovaní tepelnoizolačných vlastností novostavieb aj obnovovaných budov. Pri novostavbách je už nevyhnutné dodržiavať normou stanovené záväzné tepelnotechnické kritériá. Pri starších

budovách sa okrem samofinancovania očakáva aj štátna podpora, napr. formou spustenia podporných programov postupnej rekonštrukcie jestvujúceho stavebného fondu. Znižovanie energetickej náročnosti pri prevádzkovaní budov sa vo všeobecnosti realizuje: stavebnou činnosťou predovšetkým dodatočným zatepľovaním obalového plášťa a

výmenou výplňových častí otvorových konštrukcií, modernizáciou technického zariadenia budov, využívaním ekonomicky efektívnejších

vetracích, vykurovacích a klimatizačných systémov, kombináciou stavebnej činnosti a modernizácie technického zariadenia budov.

Všetky používané tepelno-izolačné systémy majú z hľadiska funkčnosti, praktickej realizácie a možností architektonického stvárnenia svoje prednosti aj nedostatky. Pri stavebnej činnosti možno tepelnoizolačnú vrstvu v obvodových stenách a v strešnej konštrukcie radiť:

1. na vnútornom povrchu,

2. na vonkajšom povrchu.

23

V nasledovnej časti sú uvedené zatepľovacie systémy porovnané. Zateplenie obvodových stien z vnútornej strany

Výhody riešenia:

pri realizácii je jednoduchší prístup ku konštrukcii, bez potreby lešenia, zateplenie môže byť vykonané v jednotlivých miestnostiach postupne a dá sa realizovať i

čiastočné zateplenie obvodovej steny (pod parapetnou doskou), riešenie je menej finančne náročné s možnosťou svojpomocnej realizácie, zachová sa vonkajšia fasáda, urýchli sa nábeh vnútornej teploty vzduchu po zakúrení po vykurovacej prestávke (ale

urýchli sa aj pokles vnútornej teploty vzduchu po ukončení vykurovania). Nedostatky riešenia: čiastočné zmenšenie vnútorného priestoru miestností, spravidla nutnosť preloženia elektrickej inštalácie alebo iných rozvodov a zariadení

(napr. telefónny a anténny kábel, potrubia ÚK, vykurovacie telesá, vodovodné potrubia,

armatúry), veľmi pravdepodobný vznik kondenzácie vodnej pary v konštrukcii, vnútornou tepelnou izoláciou značne obmedzíme tepelno-akumulačné schopnosti

pôvodného muriva. Rozhodnutie o zateplení obvodových stien z vnútornej strany by sa malo prekonzultovať

s odborníkom v oblasti stavebnej fyziky. V prípade opodstatnenosti tohto riešenia sa však

odporúča zaradiť parotesnú zábranu na vnútorný povrch obvodovej steny alebo strešného plášťa. Zateplenie obvodových stien z vonkajšej strany

Výhody riešenia: zamedzí sa výskyt tepelných mostov a tým aj možnosť vzniku kondenzácie na povrchu a

vo vnútri stavebnej konštrukcie,

podstatne sa zlepšia tepelo-akumulčné schopnosti masívnych obvodových stien, predĺži sa životnosť obvodových stien, interiér bytu zostáva nedotknutý (netreba sťahovať nábytok, nie sú potrebné čistiace

práce). Nedostatky riešenia:

obmedzená možnosť svojpomocnej výstavby; nevyhnutné je použiť lešenie a odborné vyhotovenie všetkých prác,

nutnosť vytvorenia nových klampiarskych prác (zväčšenie presahov vonkajších podokenných okapov a pri oplechovaní atiky, predsadenie dažďových zvodov),

vysoké jednorazové finančné náklady.

Z dôvodu názorného porovnania oboch zatepľovacích systémov možno tepelno-akumulačné schopnosti obvodových stien (resp. tepelnú stabilitu vnútorného prostredia) preukázať aj na nasledovnom príklade.

Príklad

Ak parametre vnútorného a vonkajšieho prostredia budovy sú Q\ = 20 °C a 0e = -15 °C a

priemerný súčiniteľ prechodu tepla U = 0,4 W/(m2.K), potom počas vykurovania

vnútorná povrchová teplota steny bude 6íp = 18 °C. Po 8 hodinovej vykurovacej prestávke bude povrchová teplota steny: a) 0iP=15 °C v prípade, že tepelná izolácia je umiestnená na vonkajšej strane

obvodového plášťa, b) 0ip = 7,5 °C v prípade umiestnenia tepelnej izolácie zo strany vnútornej.

24

Obvodové plášte bez tepeloizolačnej vrstvy

Obvodové plášte obytných budov sa v našich klimatických podmienkach bez tepelnej izolácie môžu navrhovať iba v odôvodnených prípadoch. Niektorý výrobcovia stavebných

materiálov garantujú dosiahnutie požadovaných tepelnoizolačných vlastností stien iba prostredníctvom použitia ich výrobkov určených na tvorbu nosných konštrukčných častí (bez prídavnej vrstvy tepelnoizolačného materiálu). V takomto prípade sa však môže jednať o zväčšenie hrúbky nosnej konštrukcie, a tým aj o nadštandardné zväčšenie únosnosti v porovnaní s výpočtovými potrebami. Takúto ponuku je možné po akceptovať až po dôkladnej ekonomickej analýze.

Medzi materiály so schopnosťou v jednej konštrukčnej vrstve zabezpečiť statické aj tepelno-izolačné požiadavky patria: ľahčené tehliarske výrobky, ľahčené betóny, betóny z ľahkým plnivom (polystyrénbetón, kremelinobetón).

Strešné plášte

Základné pojmy

1. Strešný plášť je časť strechy bez nosnej strešnej konštrukcie, chrániaci objekt pred vonkajšími vplyvmi. Podieľa sa na zabezpečení požadovaného stavu vnútorného prostredia.

2. Tepelnoizolačná vrstva tvorí hlavnú súčasť pri tepelnotechnickom návrhu strešného plášťa. Vyhotovuje sa z dostupných materiálov, na ktoré sa kladú prísne požiadavky v zmysle príslušných STN.

3. Vetraná jednoplášťová strecha má zabudovaný systém vetracích kanálikov s vyústením do vonkajšieho prostredia.

4. Dvojplášťová strecha oddeľuje vnútorné prostredie od vonkajšieho dvoma strešnými plášťami, medzi ktorými je vzduchová vrstva, umiestnená nad tepelnoizolačnou vrstvou.

5. Vzduchová vrstva (aj vzduchová medzera či dutina) je vzdušný priestor nachádzajúci sa medzi strešnými vrstvami.

6. Zastrešenie v pozemnom staviteľstve buď zakončuje stavebné dielo, alebo ho úplne vytvára. Od spôsobu vyhotovenia zastrešenia závisí hospodárnosť, životnosť a využitie stavieb. Niektoré vrstvy zastrešenia môžu vzájomne splývať a mať viac funkcií. Napr. nosná konštrukcia strechy môže splynúť s tepelnou izoláciou (pórobetónové vystužené panely) alebo niektoré časti môžu úplne chýbať (podhľad).

Klasifikácia striech podľa sklonu

Podľa skladby vrstiev strešného plášťa rozdeľujeme strechy na: jednoplášťové vetrané a nevetrané, dvojplášťové studené a teplé, viacplášťové.

Sklony jednotlivých typov striech sú uvedené na obr. 5.1. Rozhranie medzi jednotlivými typmi striech v závislosti od účelu budovy a parametrov vnútorného prostredia je uvedené na obr. 5.2. Strecha je z celého objektu vystavená najvyšším účinkom teplotných zmien. Pôsobením slnečného žiarenia dosahujú teploty na povrchu strechy v letnom období 60 až 70 °C a v zime sa povrch ochladzuje na -20 až -30 °C. Rozdiely teplôt sa teda v priebehu roka pohybujú v rozmedzí viac ako 80 K. Takéto zmeny majú pri nedostatočnej hrúbke tepelnej izolácie za

následok značné objemové zmeny strešnej konštrukcie, ktorých dôsledkom môže byť tvorba trhlín v nosných konštrukčných častiach alebo u povlakových krytín. Vznik trhlín sa vplyvom nedostatočnej a nevhodnej tepelnej izolácie najviac prejavuje pri plochých strechách montovaných budov (trhliny v stykoch strešných dielcov).

25

26

Tepelná izolácia strešnej konštrukcie sa navrhuje v závislosti od účelu podstrešného priestoru. V podkrovných priestoroch ustajňovacích objektov tepelnú izoláciu čiastočne nahrádzal povalový vzdušný priestor, ktorý čiastočne eliminoval meniace sa klimatické vplyvy

zapríčinené striedaním vonkajších denných a nočných teplôt. V prípade starých hospodárskych usadlostí bol tento priestor v zimnom období využívaný na uskladnenie sena. Seno na seba preberalo funkciu tepelnoizolačnej vrstvy a do značnej miery prispievalo k zabezpečeniu tepelnej stability vnútorného prostredia takto chránenej obytnej budovy.

Podlahy

Podlahy sú jednovrstvové alebo viacvrstvové stavebné konštrukcie uložené na upravenej

zemine alebo stropnej konštrukcii. Podlahy musia spĺňať technické vlastnosti podľa požiadaviek prevádzky. Pri výbere konštrukčného riešenia podláh sa hodnotí stupeň skladobnosti prvkov, statické parametre (priehyb, dovolené namáhanie, odolnosť proti nárazu a trvalej deformácii, odolnosť proti teplotným zmenám, súdržnosť, stlačiteľnosť), svetelnotechnické parametre a materiálové vlastnosti (čistiteľnosť, obrusnosť, mrazuvzdornosť, odolnosť proti ohňu, priľnavosť k podkladu, zmršťovanie, odolnosť proti chemickým vplyvom).

Podlahy musia vo všeobecnosti spĺňať aj ďalšie stavebno-fyzikálne parametre, akými sú: vzduchová nepriezvučnosť, kročajová nepriezvučnosť, tepelnoizolačné parametre, minimálna odnímateľnosť tepla.

Užívatelia majú na podlahy okrem požiadaviek na bezpečnosť, ochranu zdravia aj funkčno-prevádzkové požiadavky, akými môžu byť zvýšené nároky na ochranu proti vode a

vlhkosti, na odolnosť proti chemickým vplyvom, na estetiku, atď. Najväčší vplyv na voľbu podlahových vrstiev však majú akustické a tepelnoizolačné parametre, ktoré sa zabezpečujú vložením zvukovo-izolačnej alebo tepelno-izolačnej vrstvy medzí nášľapnú a podkladnú vrstvu.

Aby podlaha spĺňala požiadavky zdravia a bezpečnosti, musí byť zhotovená z materiálov, ktoré neuvoľňujú jedovaté a páchnuce plyny, nesmú sa použiť nadmerne hygroskopické materiály, pretože môžu spôsobiť nadmerné rozmnoženie mikroorganizmov a baktérií.

Keďže podlaha sa opotrebováva nielen chôdzou, ale aj prevádzkou (pojazdom mobilných mechanizmov, nárazmi, vlečením ťažkých predmetov) je nutné, aby povrchová vrstva bola vhodne zabezpečená proti očakávaným druhom opotrebenia. Nadmerné opotrebenie zapríčiňuje aj nesprávna technológia použitá pri vyhotovení povrchových vrstiev alebo nevhodne použitý stavebný materiál. S opotrebením úzko súvisí aj dodržanie predpokladanej životnosti podláh.

Odolnosť proti vode sa vyžaduje v mokrých prevádzkach, kde je treba zabrániť

prenikaniu vody prostredníctvom podlahy do ostatných stavených konštrukcií. Podlahy vyhotovené priamo na teréne je nevyhnutné chrániť proti prenikaniu zemnej vlhkosti resp. podzemnej vody súvislou hydroizolačnou vrstvou.

Odolnosť proti chemickým vplyvom sa uplatňuje v takých prevádzkach, kde prichádza podlaha do styku s chemickými látkami, rastlinnými a minerálnymi tukmi a olejmi, organickými nekoncentrovanými kyselinami, farbivami, prípadne niektorými ďalšími zdrojmi tvorenia škvŕn

a pod. Vzhľadové vlastnosti tvorí harmónia jednotnosti podlahy, rovnomernosť škár,

stálofarebnosť a rovinatosť. Základné funkčné vrstvy podláh sú: nášľapná, roznášacia,

tepelnoizolačná alebo zvukovoizolačná, hydroizolačná.

27

12. Tepelnotechnické vlastnosti obalových plášťov budov

a) Základné pojmy

Rozdelenie teplôt v jednotlivých miestach stavebnej konštrukcie v určitom časovom okamihu sa nazýva teplotné pole a matematicky ho možno vyjadriť

Ak teplota θ v °C je funkciou polohy (x,y z) a času /, potom takéto pole sa nazýva

neustálené (nestacionárne). Keď sa teplota s časom nemení a je funkciou len polohy, takéto pole sa nazýva ustálené (stacionárne) pole.

Gradient teploty grad θ, vyjadruje zmenu teploty na dĺžku. Gradient teploty je kladný v

smere narastajúcej teploty. Záporná hodnota gradientu teploty sa nazýva teplotný spád. Tepelný tok O vo W, je tok tepla v budove a vyjadruje množstvo tepla prechádzajúce z

teplejšieho do chladnejšieho miesto za jednotku času

kde t je čas v s, Q množstvo tepla v J. Pri výpočtoch tepelného toku je zaužívaná nasledovná terminológia:

a) tepelná strata - v tepelnotechnických výpočtoch pre zimné obdobie (koľko tepla za

jednotku času odovzdá budova do exteriéru), b) tepelná záťaž - pri výpočte klimatizovaných priestorov (celkový

tepelný tok prúdiaci do klimatizovaného priestoru), c) tepelný príkon - pri výpočte vykurovacích systémov v budovách

(aký tepelný tok je potrebný na dosiahnutie špecifikovaných výpočtových podmienok).

Hustota tepelného toku q vo W/m2, vyjadruje množstvo tepla vztiahnutého na jednotku plochy

kde A je plocha v m

2.

V homogénnom a izotropnom telese má vektor gradientu teploty a tepelného toku rovnaký smer, ale opačný zmysel. Experimentálne sa zistilo, že tepelný tok je priamo úmerný teplotnému spádu. Matematicky sa táto závislosť vyjadruje prvým Fourierovým zákonom

Pre teploty v ustálenom teplotnom stave pri jednorozmernom šírení tepla nadobudne tvar

Pre neustálené vedenie tepla platí druhý Fourierov zákon, tzv. druhá diferenciálna rovnica vedenia tepla, ktorá je parciálnou diferenciálnou rovnicou zo súradníc priestoru a času ako nezávisle premenných a teploty ako závislé premennej.

kde a je súčiniteľ teplotnej vodivosti v m/s.

Podľa tejto rovnice sa teplota mení v čase najrýchlejšie v tých telesách, ktoré majú vyššiu

hodnotu teplotnej vodivosti. Súčiniteľ teplotnej vodivosti vyjadruje zmenu teploty v určitom mieste v látke vzhľadom na zmenu teploty na povrchu. Čím je súčiniteľ teplotnej vodivosti vyšší, tým rýchlejšie sa mení teplota v látke vzhľadom na zmeny teploty na povrchu látky.

Prvým a druhým integrovaním pre okrajové podmienky : pre x= 0, θ= θsi, pre x= d, θ = θse a pri zavedení platnosti predpokladu, že v intervale 0<x<d je A konštantná, platí vzťah

čo je vyjadrením teploty ako lineárnej funkcie súradnice x nachádzajúcej sa vo vrstve. Je to

rovnica priamky so smernicou

28

kde θsi je vnútorná povrchová teplota konštrukcie, °C, θse vonkajšia povrchová teplota konštrukcie, °C, d hrúbka vrstvy alebo konštrukcie, m.

Obr. 5.17 Jednorozmerné šírenie tepla jednovrstvovou konštrukciou

Obr. 5.18 Priebeh šírenia tepla viacvrstvovou stenovou konštrukciou Po úpravách vzťahov pre hustotu tepelného toku platí

Ustálený teplotný stav

Obalový plášť je dôležitým pasívnym technickým prostriedkom, ktorým môžeme do značnej miery ovplyvniť kvalitu vnútorného prostredia. Pri teplotechnickom navrhovaní a posudzovaní budov môžeme zisťovať nasledovné charakteristiky: x

tepelný odpor, prechod tepla stavebnou konštrukciou, tepelnú pohltivosť podlahových konštrukcií, tepelnú stabilitu priestorov, množstvo skondenzovanej vodnej pary a vyparenej vlhkosti, vzduchovú priepustnosť konštrukcií škár a stykov.

29

Tepelný odpor

Tepelný odpor R vo m2.K/W je veličina, ktorou sa zabezpečuje požadovaná tepelná

ochrana stavebných konštrukcií podláh, stien a striech a v súčasnom období sa stanovuje v

zmysle STN 730540 a STN EN ISO 6946. Tepelný odpor stavebných konštrukcií určuje kvalitatívnu úroveň tepelno-izolačných vlastností jednotlivých častí obalového plášťa budov. Je priamo úmerný hrúbke a nepriamo úmerný tepelnej vodivostí použitých stavebných hmôt. Čím väčšia je hodnota tepelného odporu, tým vyššia je povrchová teplota stavebnej konštrukcie a tým aj menej tepla konštrukciou uniká. Tepelný odpor jednovrstvovej konštrukcie je daný vzťahom

kde d - je hrúbka konštrukcie v m, λ- súčiniteľ tepelnej vodivosti použitého stavebného materiálu v W/(m.K)

Pre n - vrstvovú konštrukciu potom platí R = R1+ R2+ R3 +.... + Rn

kde

R1 , R2 , R3 ....Rn sú tepelné odpory jednotlivých vrstiev konštrukcie v m2.K/W.

Pri posudzovaní takto zistených tepelných odporov vychádzame z porovnávania normových RN a vypočítaných tepelných odporov, kde

R N ≤ R Aj keď v obytných či občianskych budovách sú odporúčané hodnoty tepelných odporov

stavebných konštrukcií dostatočne známe a priebežne upravované, tak v poľnohospodárskych

objektoch sú z dôvodu značnej zložitosti pôsobiacich vplyvov konkrétne odporúčané výpočtové hodnoty ešte stále iba predmetom intenzívneho skúmania. Plošná tepelná vodivosť vrstvy (konštrukcie) A vo W/(m

2.K), je pomer tepelnej vodivosti a

hrúbky vrstvy sa označuje ako Jej rozmer je a je nepriamo úmerná tepelnému odporu.

Tepelný odpor nevetranej vzduchovej vrstvy Rvv v m2.K/W. Nevetranou vrstvou v stavebnej

konštrukcii sa myslí priebežná dutina voči okoliu uzavretá. Keďže aj nevetraná vzduchová vrstva vykazuje určitý tepelný odpor je potrebné jej hodnotu do výpočtu zahrnúť, tab. 5.4.

Odvetraná vzduchová vrstva (tiež aj slabo vetraná vzduchová vrstva) je dutina

zabezpečujúca odvetranie obalovej konštrukcie. V prípade ak pre odvetranú vzduchovú vrstvu platí:

a) > 500 mm2 ale < 1 500 mm

2 na každý m dĺžky zvislej vzduchovej vrstvy,

b) > 500 mm2 ale < 1 500 mm

2 na každý m

2 povrchu vodorovnej vzduchovej vrstvy,

potom hodnoty tepelného odporu zodpovedajú polovičným hodnotám uvádzaných v tab. 5.4.

Vetraná vzduchová vrstva (tiež aj silno vetraná vzduchová vrstva) sa taktiež rozumie

dutina zabezpečujúca odvetranie obalovej konštrukcie. V tomto prípade je však vymedzenie nasledovné:

a) < 1 500 mm2 na každý m dĺžky zvislej vzduchovej vrstvy,

b) < 1 500 mm2 na každý m

2 povrchu vodorovnej vzduchovej vrstvy,

potom tepelný odpor vzduchovej vrstvy ako aj tepelné odpory vrstiev medzi vzduchovou vrstvou a vonkajším prostredím sa zanedbávajú. Tepelný odpor strešných priestorov sa určuje v zmysle tab. 5.5

30

Odpor konštrukcie pri prechode tepla R0 v m2.K/W je celkový tepelný odpor, zabraňujúci

výmenu tepla medzi prostrediami oddelenými od seba stavebnou konštrukciou s tepelným odporom R

R0 = Rsi + R + RSe kde RSI je odpor pri prestupe tepla na vnútornej strane stavebnej konštrukcie m

2.K/W, Rse - odpor pri

prestupe tepla na vonkajšej strane stavebnej konštrukcie v m2.K/W.

Pre RSI a RSE možno použiť výpočtové hodnoty uvedené vtab. 5.6. Na určenie súčiniteľov prechodu tepla stavebných konštrukcií v prípadoch, v ktorých sa požaduje určenie hodnôt

nezávisle od smeru tepelného toku, sa odporúča použiť hodnoty pre vodorovný smer tepelného toku. Pod vodorovným smerom tepelného toku platí odchýlka ±30°C vo vzťahu k horizontálnej rovine. Súčiniteľ prechodu tepla

Pomocou súčiniteľa prechodu tepla U vo W/(m2.K) určujeme celkovú výmenu tepla

medzi prostrediami oddelenými od seba stavebnou konštrukciou s tepelným odporom R. Vyjadruje sa prevrátenou hodnotou odporu konštrukcie pri prechode tepla

Súčiniteľ prechodu tepla možno kvalifikovať aj ako tepelný tok v ustálenom teplotnom stave Φ vo vzťahu k zodpovedajúcej ploche a zodpovedajúcemu teplotnému rozdielu Δθ na oboch stranách konštrukcie

kde A - je sledovaná plocha konštrukcie v m

2, θ - tepelný tok vo W.

S ohľadom na plnenie podmienok tepelnej pohody pre vnútorné prostredie budov v zimnom období, ako aj na plnenie energetických požiadaviek odporúča sa aby jednotlivé časti obalového plášťa spĺňali podmienku

U ≤ UN kde UN je normou stanovená hodnota súčiniteľu prechodu tepla vo W/(m

2.K); pre bytové a nebytové

budovy sú hodnoty UN uvedené v tab. 5.7 Priebeh teploty v stavebnej konštrukcii

Hodnotu teploty v ľubovoľnom mieste stavebnej konštrukcie v prípade jednorozmerného šírenia tepla možno určiť podľa vzťahu

kde Rx je tepelný odpor konštrukcie od vnútorného povrchu po miesto x, v m

2.K/W v zmysle

obr. 5.19.

Grafická metóda určenia priebehu teploty využíva lineárnu závislosť priebehu teploty vo

vzťahu k tepelnému odporu. Na os x sú nanesené v zvolenom merítku hodnoty tepelných odporov Rsi, R1, R2 ... Rse. Na osi y je nanesená teplota vnútorného a vonkajšieho vzduchu. Priesečníky θai s Rsi a θe s Rse sa spoja priamkou. V priesečníkoch tejto priamky s rozhraniami jednotlivých tepelných odporov vieme odčítať na teplotnej stupnici hodnoty hľadaných teplôt .

31

Obr. 5.19 Grafické riešenie priebehu teploty v stavebnej konštrukcii

V zmysle vzťahu (5.18) vieme odvodiť aj povrchovú teplotu z vnútornej strany stavebnej konštrukcie

Tepelnotechnické vlastnosti stavebných materiálov

Poznanie tepelnotechnických vlastností stavebných materiálov je nevyhnutnou

podmienkou pri vykonávaní všetkých tepelnotechnických výpočtov. Medzi najvýznamnejšie tepelnotechnické vlastnosti patrí objemová hmotnosť, súčiniteľ tepelnej vodivosti, merná tepelná kapacita a faktor difúzneho odporu. Objemová hmotnosť ρ v kg/m

3, je podiel hmotnosti suchého stavebného materiálu k jeho

objemu

kde m je hmotnosť stavebného materiálu v kg, V - objem stavebného materiálu v m

3.

Súčiniteľ tepelnej vodivosti λ vo W/(m.K), vyjadruje mieru schopnosti homogénneho

stavebného materiálu viesť teplo a je podielom hustoty tepelného toku q a teplotného spádu (-grad θ).

Hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti λ= 1 W/(m.K) má kocka s hranou 1 meter vtedy, ak prejde medzi jej protiľahlými stenami, ktorých teplotný rozdiel je 1 K tepelný tok 1 W (alebo ak je hustota tepelného toku q = 1 W/m

2).

Súčiniteľ tepelnej vodivosti je skalár ktorého veľkosť závisí od fyzikálnych vlastností telesa akými sú hustota, objemová hmotnosť, pórovitosť, vlhkosť, smer tepelného toku,

chemického zloženia, teploty a i., pričom najmä zvýšený obsah vlhkosti spôsobuje značné rozptyly. Z tohto dôvodu je určenie správnej hodnoty λ stavebných látok značne obťažné a

32

zdĺhavé. Často sa počíta iba s niektorými činiteľmi a iné sa neberú do úvahy. V takomto prípade sa môže stať, že uvažované hodnoty nebudú zodpovedať skutočností.

Aj keď sa predpokladá, že zloženie základnej látky jedného druhu stavebných látok je konštantné, môže sa veľkosť vnútorných štruktúr meniť v pomerne širokých medziach (veľkosť pórov, zŕn, vlákien,...). Pri určovaní súčiniteľa tepelnej vodivosti treba pamätať na to, že stavebné prvky sú vystavené tak účinkom vonkajšieho prostredia ako aj účinkom vnútorného prostredia. Ďalším významným vplyvom sú účinky zabudovanej vlhkosti, ktorú stavebné prvky môžu nadobudnúť pri výrobe, doprave a montáži. Ak s týmito vplyvmi uvažujeme, takýto

súčiniteľ sa označuje ako výpočtový. Výpočtový súčiniteľ tepelnej vodivosti zohľadňuje praktickú vlhkosti stavebných prvkov. Z uvedených dôvodov sa aj normou stanovené hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti Á uvádzajú osobitne pre materiály umiestnené vo vonkajších konštrukciách a osobitne pre materiály umiestnené vo vnútorných konštrukciách budov. Merná tepelná kapacita c v J/(kg.K), vyjadruje teplo, ktoré je potrebné dodať materiálu s

hmotnosťou m, aby sa jeho teplota zvýšila o 1 K.

kde ΔQ je dodané teplo v J, m - hmotnosť stavebného materiálu v kg, teplotný rozdiel v K.

Faktor difúzneho odporu u v (1) je hodnota vyjadrujúca relatívnu schopnosť materiálu

prepúšťať vodnú paru difúziou. Je pomerom difúzneho odporu materiálu a difúzneho odporu vrstvy vzduchu rovnakej hrúbky, pri definovaných podmienkach. Pre strednú teplotu θm = 10 °C je vzťah medzi faktorom difúzneho odporu // a súčiniteľom difúzie vodnej pary 5 nasledovný

Všeobecný vzťah medzi faktorom difúzneho odporu ju a súčiniteľom difúzie vodnej pary δ je

kde N je teplotná difúzna funkcia v 1/s.

Fyzikálne vlastnosti stavebných materiálov sa zisťujú normou stanoveným postupom v

laboratórnych podmienkach. Hodnoty fyzikálnych veličín tepelnotechnických parametrov vybraných stavebných materiálov sú uvedené v tab. 5.6. Tieto hodnoty platia pre vrstvy z daného materiálu celistvé v ploche, nenarušené spojmi a prestupujúcimi konštrukčnými prvkami. V prípade nehomogénnych vrstiev je potrebné určiť ekvivalentné hodnoty fyzikálnych vlastností výpočtom podľa STN 73 0540-4, STN EN ISO 6946 alebo priamym meraním v laboratórnych podmienkach.

13. Syndróm chorých budov

a) Charakteristika

Syndrom nemocných budov je charakterizován všeobecnými příznaky: bolestnú hlavy, únavou, drážděním sliznic dýchacích cest a očních spojivek. Tyto

symptomy mohou mít příčinnou souvislost s expozicí chemickým látkám nebo

prachovým částicím ve vnitřním ovzduší. Diferenciálně diagnosticky je důležitý poznatek, že tyto symptomy ustupují nebo mizí úplné v krátké době po opuštění místnosti nebo budovy, ve které došlo k vyvolání příznaku.

Infekční onemocnění, zejména respiračního traktu, mohou být usnadněný přenosem a kontaktem ve vnitřním prostředí budov.

33

Alergická onemocnění, zejména astma, je prokazatelné spojeno s expozicí roztočům a dalším alergenům prachu jak pro přecitlivění tak pro vyvolání záchvatu.

Některé z chemických látek přítomných v ovzduší interiéru patří mezi potenciální nebo prokázané lidské karcinogeny. Nicméně pro žádný z nich nebylo prokázáno jejich karcinogenní působení po expozici nízkým koncentracím v nepracovním prostředí. b) Opatrenia k ozdraveniu vnútorného prostredia Opatření k ozdravení vnitřního prostředí se liší v rozsahu technických úprav i finančních

nároku. Nejjednodušším obecným příkladem takového opatření je pravidelné větrání a běžné

udržování čistoty, nepřetápění a nepřeplňovaní vnitřních prostor nábytkem a jinými zařízeními.

K složitějším a nákladnějším patří odstranění zdrojů emitující chemické látky nebo stavební úpravy - instalovaní klimatizačního systému.

Nejkrajnějším řešením v prokázaných případech je demolice budovy, pokud je zdroj zdravotního závažného rizika součástí její konstrukce.

Přes intenzívni studium všech složek vnitřního prostředí nedošlo k vytvoření kategorií dle míry skutečného zdravotního rizika pro jednotlivé kontaminanty. Proto přehled škodlivin, který zde prezentuji, popisuje běžné kontaminanty vyskytující se ve vnitřních prostředích, bez určení priorit: oxid uhličitý, oxid uhelnatý, oxidy dusíku, oxidy síry, formaldehyd, další organické

chemické látky, azbest a domácí prach. c) Regulácia kvality vnútorného prostredia

V souvislosti s rozvojem výpočetní techniky došlo k postupné digitalizaci prakticky všech informací souvisejících s provozem objektu. Díky tomu je možné nejen archivovat a nastavovat průběh různých událostí v objektech, ale i okamžité informovat personál a provádět automatické

zásahy. Pro objekty s takovou úrovní automatizace vnitřních systému se v dnešní době vžil název inteligentní budovy. V praxi to znamená především řízení toku energií v budovách a napojení na systémy kontroly přístupu, EZS elektronická zabezpečovací signalizace, EPS elektronická požární signalizace a ostatní informační a dohlížecí systémy. Co vše se měří a reguluje?

Navrhované systémy od renomovaných výrobců a jejich způsob instalace jsou skutečné otevřené systémy. Systém musí být snadno rozšířitelný, snadno zapojitelný na jiné systémy, struktura dat transparentní a využívající nástrojů standardů Microsoft Windows. Pokud má být systém otevřený, musí jeho struktura umožňovat zásadní změny. V případě velkých objektu musí nový systém pokrýt potřeby rozhodné na víc než deset let a i potom umožnit provádět změny s co nejmenší investiční náročností. Dnešní stav technologie a zkušeností umožňuje využívat těchto

systému integrované -počítačová síť budovy múze sloužit horní úrovni řízení systému a operátorská pracoviště a dispečink jsou součástí celopodnikové sítě. Spodní úroveň - na straně technologie, je distribuovaná, což znamená řízení menších celku budovy jednoduchými regulátory, vzájemné přepojenými sběrnicí. Klíčová je schopnost samostatné funkčnosti každého regulátoru nezávisle na celku. Regulaci této koncepce lze snadno rozšiřovat nebo modernizovat. Samozřejmostí je SW vybavení regulace včetně plynulé optimalizace parametru řídících smyček.

Detekce chyb a událostí je snadná a nehrozí ztráta funkčnosti objektu. Předností systému je snadná obsluha, jednoduchý servis a vysoká spolehlivost. Dále rostou požadavky na regulaci odběru energií. Zaměstnanci tráví v práci podstatnou část svého života a proto životní úroveň úzce souvisí s kvalitou pracovního prostředí. Dříve bylo pojetí MaR budov úplné jiné než dnes. Standardní technologie a její vlastní řízení je zvládnutý proces u všech výrobců. Těžiště se přesouvá do dalších možností řídících systému,

které bychom mohli souhrnné nazvat řízení energetického hospodářství.

34

Energetické audity Energetický audit je v podstatě analýza energetického hospodářství budovy, technologie. V úvodní části jsou obsaženy základní informace a popis stávajícího stavu hospodaření s energií a

palivy (roční spotřeba všech forem energie a náklady na ně). Popis jednotlivých technických zařízení, zdrojů energie, jejich využití, atd. Na tuto popisnou část navazuje část analytická, ve které audítor vyhodnotí stav a zpracuje energetickou bilanci, zjistí potenciál úspor. Navrhne jednotlivé varianty energeticky úsporných opatření. Po ekonomickém zhodnocení včetně návratnosti investičních prostředků vybere optimální variantu či varianty na řešení. Doporučí postup - poradí prováděni energeticky úsporných opatření. Energetický audit má podlé úrovně

podrobnosti zpracování několik stupňů, takže pro případné zájemce je mnohdy výhodnější postupovat od předběžného auditu a uspořit tak finanční prostředky pře případ, že není možné dosáhnout požadovaných úspor energie.

Kvalita světla a osvětlení

SVĚTLO

Světlo jako faktor životního prostředí značnou měrou ovlivňuje fyzickou a psychickou pohodu člověka, jeho pracovní výkon a schopnost regenerace organismu. Pokud je některá z těchto funkcí dlouhodobé omezována, múze dojít k předchozímu i trvalému poškození zdraví. Vzhledem k tomu, že nejméně 90 % svého času tráví lidé žijící ve městech uvnitř budov, je nezbytné nutné zajistit dostatečné a kvalitní osvětlení vnitřního prostředí. Z hlediska vývoje zrakového analyzátoru je pro člověka nejvýhodnější světlo denní, neboť mechanismy přenosu

informací z okolního prostředí se přizpůsobovaly fyzikálním vlastnostem světelného záření. Vliv světla na zdravotní stav a opatření pro optimální působení světla Vliv nedostatku světla při zrakové činnosti na vznik refrakčních vad nebyl prokázán a považuje se za velmi málo pravděpodobný. Zraková práce v nevhodných světelných podmínkách (nízká

intenzita světla, přítomnost blikaní, nevhodné podaní barev, ale i přesvětlení, vysoké jasy a kontrasty) mohou vést k rychlejší únavě okohybných a akomodačních svalu, k zrakové únavě, bolestem hlavy a očí i k přechodným poruchám vidění. Tyto stížnosti jsou časté u uživatelů osobních počítačů, kdy při náročné zrakové práci dochází k obtížím latentních refrakčních vad, které se při méně náročné zrakové práci neprojevují. Důležitější pro optimální fungovaní všech funkcí organismu není ani tak dostatečná intenzita světla, ale pravidelné střídaní světla a tmy.

Ztrátou vnitřní rytmicity se také vysvětlují i některá psychogenní onemocnění, napr. manio -depresivní psychóza, endogénni deprese, poruchy spánku, narkolepsie. Tyto příznaky mohou od lehkých sezónních obtíží vést ke klinickému syndromu sezonní deprese, který se léčí umělým světlem velmi vysokých intenzit. Na jaře obtíže mizí. Nedostatek denního světla není způsoben pouze jeho kolísáním v přírodě (podlé ročního období nebo počasí), ale i civilizační jevy - napr. bydlení ve městech, zahušťování výstavby, vzrostlá zeleň v obytné zóně, různá stavební omezení

vstupu světla do interiéru budov. Proto dostatek denního světla v budovách, pobyt v přírodě, kvalitní umělé osvětlení optimalizuje působení světla jako synchronizátoru biologických rytmu a zabraňuje výskytu specifických i nespecifických obtíží při zrakové práci. OSVĚTLENÍ Cílem osvětlení je vytváření zrakové pohody, což je příjemný a příznivý psychofyziologický

stav organismu, vyvolaný optickou situací vnějšího prostředí, který odpovídá potřebám člověka při práci a při odpočinku a umožňuje zraku optimálně plnit jeho funkci. Správné osvětlení, navržené podlé zásad současné světelné techniky a respektující psychologické, fyziologické a biologické požadavky ovlivňuje kvalitu práce, únavu a zdravotní stav lidského organismu.

35

Rozlišují se následující druhy osvětlení:

denní osvětlení - osvětlení přímým slunečním světlem a rozptýleným oblohovým světlem;

umělé osvětlení — osvětlení pomoci umělých zdrojů (převážně elektrických).

Světelné zdroje a svítidla

Zdrojem denního světla je slunce, jeho světlo dopadá na zemský povrch buď přímo, nebo rozptýleno oblohou. Intenzita denního osvětlení i jeho barva se v průběhu dne mění podlé denní

a roční doby, podlé zeměpisné šířky a podlé stavu oblohy. Intenzita osvětlení v červnu v poledne je průměrné 95000 - 100000 lx. umělé osvětlení je realizováno pomoci umělých světelných zdrojů. Moderní světelné zdroje umožňují vytvořit ve vnitřních prostorách umělé osvětlení kvantitativně srovnatelné s denním světlem.

Světelné zdroje se rozdělují podlé způsobů vzniku optického záření na zdroje:

tepelné, kde záření vzniká při zahřátí pevné látky na vysoké teploty (žárovky); luminiscenční, kde záření vzniká luminiscencí pevných látek.(zářivky). Problém je ve

správném výběru a použití zářivek a to z hlediska: intenzity osvětlení a barevného podaní; zabránění oslnění (správný výběr svítidla); odborné instalace (odstranění

stroboskopického efektu a hlučnosti). Častou závadou svítidel je oslnění přímo viditelnými světelnými zdroji. Zdroje s velkým jasem mají být zastíněný tak, aby je nebylo vidět v obvyklých směrech pohledu. Výběr odpovídajícího světelného zdroje a svítidla znamená pro uživatele lepší pracovní výsledky, větší bezpečnost, lepší zrak a zdraví, vyšší kulturu prostředí.

Pravidla dobrého osvětlení Hlavním požadavkem na vnitřní prostředí z hlediska osvětlení je zrakový komfort, tzn., že světelné prostředí má uspokojit fyziologické, psychologické a estetické potřeby člověka. Při pobytu v tomto prostředí je člověku dobře po stránce vizuální, nemá negativní podněty ani nadměrnou únavu zraku. Pro vytvoření takového prostředí je nezbité splnění rady pravidel a to pro všechny druhy

osvětlení (denní, umělé a sdružené). DENNÍ OSVĚTLENÍ Denní osvětlení patří k základním faktorům životního prostředí člověka a má značný vliv na jeho zdravotní a psychický stav. Vyhovující denní osvětlení vyžaduje splnění základních kvantitativních a kvalitativních požadavků a kritérií, které jsou zakotvený v různých

doporučeních (napr. doporučení CIE. ČSN atd.). Kvantitativním kriteriem vnitřního prostředí je úroveň (intenzita) denního osvětlení, která je definovaná činitelem denní osvětleností (č.d.o.), což je poměr osvětlenosti denním světlem v daném bodě určité roviny k současné srovnávací venkovní osvětlenosti a udává se v procentech (e %). Hodnota č.d.o. se určuje podlé třídy zrakové činnosti (podlé zrakové obtížnosti se zraková činnost dělí do sedmi tříd).

Rozhodující je minimální hodnota č.d.o., která musí být splněná ve všech kontrolních bodech vnitřního prostoru. Pro mimořádně náročnou zrakovou činnost (I. třída zrakové činnosti, napr. přesná

kontrola, umělecká činnost atd.) je požadovaná hodnota emin = 3,5 %. Pro čtení, psaní, atd. se vyžaduje emin = 1,5 %. Minimální hodnota č.d.o., která musí být splněná ve všech kontrolních bodech v obytné

místnosti je 0,5 % .

36

Dostatečné množství denního světla samo o sobě ještě nezabezpečuje zrakovou pohodu. Kvalita denního osvětlení zejména závisí na: Rozložení světelného toku a na směru osvětlení. Rozložení světelného toku a převažující

směr osvětlení mají být v souladu s charakterem zrakových činností a jejich podmínkami. Pro převážnou činnost vyhovuje osvětlení převážně zleva shora.

Rovnoměrnost denního osvětlení charakterizuje rozložení světelného toku a je určená poměrem minimální a maximální hodnoty č.d.o.

Rozložení jasu ploch v zorném poli, které má pro zrakovou pohodu základní význam. Jsou-li v zorném poli velké jasové rozdíly, které vedou ke zvýšené adaptační činnosti,

vzniká zraková únava a pocit světelného diskomfortu. Oslnění, příčinou kterého je přílišný jas nebo jasové kontrasty v zorném poli. Při denním

osvětlení jsou velkým nebezpečím pro oslnění osvětlovací otvory s průhledem na oblohu, jejíž jas je obvykle mnohonásobné větší než jas pozorovaného předmětu.

Proto je nezbytné pamatovat na regulaci přímého slunečního světla ve vnitřních prostorech, aby

se mohlo podlé potřeby omezit nebo úplné vyloučit. Pro tento účel se používají různé druhy clon, které částečné nebo úplné chrání osvětlovací otvor a tím i vnitřní prostor před přímým slunečním zářením. Clony mohou být: pevné - umisťují se ve formě stříšek, lamel atd. zpravidla na vnější straně okna; pohyblivé (rolety, žaluzie, závěsy) - umožňují regulaci osvětlení podle potřeby.

Velmi nepříjemné múze být oslnění vznikající odrazem světla od lesklých povrchů v zorném

poli. Proto se nedoporučuje používaní lesklých povrchů tam, kde mohou způsobit oslnění (napr. pracovní plochy stolu, lesklé povrchy podlah atd.) Insolace je důležitým faktorem kvality životního prostředí, což je ozáření přímým slunečním zářením, ve kterém se kromě viditelného záření uplatňují i složky, nevnímané lidským zrakem (ultrafialové a infračervené záření). Insolace má pozitivní účinky na člověka jako: zvyšovaní

odolnosti proti nepříznivým vlivům prostředí, podpora zdravého rozvoje organismu, příznivé působení na psychiku člověka, jeho duševní stav a náladu. Stávající předpisy stanoví, že doba proslunění l/3bytu v letním období (1.3. až 14.10.) nejméně l,5hodiny denně. Významné je i baktericidní působení insolace, kterým se desinfikují vnitřní prostory. Přímé sluneční záření může přispívat i k vyhřívaní vnitřních prostor a tím k úspoře energie na vytápění.

UMĚLÉ OSVETLENÍ Umělé osvětlení slouží k vytváření světelného klimatu v době, kde není možno využít osvětlení denního. Při výběru umělého osvětlení pro určitý účel se obvykle uplatňují tito hlavní činitelé: zrakový výkon, zraková pohoda a ekonomie. Intenzita umělého osvětlení má být v souladu s namáhavostí zrakové práce, má tedy být tím větší, čím menší detaily má oko rozlišovat, čím menší jsou kontrasty rozlišovaných ploch a čím déle trvá namáhavá zraková činnost. Osvětlení

obytných místností, příslušenství a ostatních prostor obytných domů musí vytvářet zdravé a příjemné prostředí, které vyhovuje technickým, hygienickým a estetickým požadavkům. V obytných prostorech se používá celkové odstupňované nebo místní osvětlení a to podlé způsobů využití prostoru. Důležitou složkou osvětlení vnitřních prostor je místní osvětlení a tam, kde není možno dosáhnout požadovanou hodnotu osvětlení pro určitou činnost, napr.:

300 lx čtení, psaní 300 - 750 lx zraková náročná činnost

Při osvětlování místnosti má být splněná podmínka, že světlo má být tam, kde je potřebujeme, tedy na pracovní ploše, na stole, na podlaze. Rozložení jasu je rozhodující veličinou pro práci zraku, jelikož zrakový výkon je v podstatě

funkcí schopnosti oka rozlišovat mezi jasem pozorovatelného předmětu a jasem pozadí. Účelné

37

rozložení jasů je možno dosáhnout vhodnou úpravou povrchu a vhodnou volbou světelných zdrojů. Směrovost světla je důležitá pro dosažení požadovaného zrakového výkonu. Světlo má

přicházet směrem vhodným pro danou činnost. Směr se má volit tak, aby svítidlo nebylo v zorném poli a neoslňovalo. Oslnění muže být způsobeno buď přímo zdroji světla, svítidly nebo odrazy od lesklých povrchů. Oslnění oka sem musí být omezeno na nejmenší míru. Toho se dosáhne správným rozmístěním svítidel, užitím svítidel s malým jasem, použitím rozptylných povrchu. Důležitý je i způsob osvětlení vnitřních prostor podle rozdělení světla a to:

přímé osvětlení - všechno světlo od zdroje dopadá dolů na pracovní plochu nebo na podlahu; přímé osvětlení dobře využívá světelného toku zdroje a je tedy hospodárné, vznikají při něm ale tmavé stíny s ostrými okraji, často oslňuj í, strop a horní část stěn jsou tmavé;

polopřímé osvětlení - svítidlo vyzařuje část světla také na steny a strop; místnost působí mnohem příznivěji, světlo odrazené od stropu a stěn prosvětluje stíny a oslnění od

svítidel je přijatelnější. Polopřímé osvětlení je nejvýhodnějším typem osvětlení a je nejvíce rozšířeno;

smíšené osvětlení - světelný tok rozptyluje stejnoměrně všemi směry a je tedy zhruba stejné osvětlená podlaha, strop a steny; takové osvětlení vyhovuje tam, kde se nepožaduje větší osvětlení určitého místa;

nepřímé osvětlení - všechno světlo dopadá na strop a horní část stěn. Jasné osvětlený

strop působí jako svítidlo s malým jasem. Celá místnost je osvětlená dost rovnoměrně. Nevýhodou j sou značné ztráty světla při odrazu.

BAREVNÁ ÚPRAVA VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ Důležitým faktorem vnitřního prostředí pro trvalé zrakové pohody je barevná úprava prostředí, která je kvalitativní složkou zrakového vjemu.

Vliv barevnosti na člověka je různý a vyvolává radu pocitu, jelikož každá barva má svou psychologickou a vizuální charakteristiku, působivost a účinnost, které však vždy uplatňují v souvislosti s ostatními podmínkami prostředí napr.: teplé barvy (červené, žluté, oranžové a jejich odstíny) vyvolávají dojem tepla, působí

povzbudivé a podněcují k činnosti; studené barvy (zelená, modrá a jejich odstíny) vyvolávají dojem chladu, uklidňují,

poskytují úlevu zraku a podporují duševní soustředění; světlé barevné odstíny vzbuzují dojem lehkosti, zjasňují vnitřní prostor a zlepšují

světelné poměry; temné barevné odstíny působí těžším až tísnivým dojmem, tlumí odrazivost světla.

Barevnou úpravu místnosti volíme z hlediska tvaru, velikosti a polohy tak aby použitím vhodné volených barevných tónu co nejvýhodněji upravili světelné vlastnosti prostoru požadavkům

člověka a jeho činnosti. Například: sytější barevné odstíny mohou zdánlivě zmenšit poměrně velké, vysoké a rozlehlé

prostory; světlé barevné odstíny mohou zdánlivě zvětšit a rozšířit poměrně malé a úzké místnosti; v místnosti s okny na jižní stranu (s nadbytkem slunečního světla) se doporučuje použít

převážně studených barevných odstínů;

v místnostech s okny na severní stranu (nedostatek slunečního světla a denního) doporučuje použít světlých a teplých barevných odstínů.

Závěrem lze konstatovat, že docílení zrakové pohody je složitým problémem, proto při návrhu a realizaci osvětlení je třeba hledat optimální řešení, nejvýhodnější ze všech hledisek a to znamená splnění základních pravidel, které odpovídají zdravotním a fyziologickým požadavkům lidských organismů:

správný výběr světelného zdroje a svítidla:

38

optimální intenzita osvětlení a optimální rozložení jasu (jasové kontrasty); rovnoměrnost osvětlení; správný směr světla;

vyloučení oslnění přímým (světelný zdroj, okno) nebo odrazeným světlem; odpovídající barevná úprava vnitřního prostoru.

14. Obalové plášte poľnohospodárskych budov

a) Obvodové plášte

V uzatvorených maštaľných objektoch sú bežné vysoké hodnoty relatívnej vlhkosti vnútorného

prostredia. Obvodový plášť musí byť preto navrhnutý tak, aby odolával takýmto podmienkam. V priestoroch v ktorých je bežná vysoká relatívna vlhkosť najlepšie vyhovujú dvojplášťové steny a strechy. Tieto konštrukcie zaisťujú dostatočnú tepelnú ochranu a pritom umožňujú prostredníctvom odvetranej vzduchovej medzery odvádzať prenikajúcu vodnú paru. V letnom období vzduchová vrstva chráni ustajňovací priestor pred priamymi účinkami slnečnej radiácie.

Obr. 5.3 Dvolplášťové obvodové steny s odvetranou vzduchovou medzerou pre tepelne

izolované a vlhké prostredie (ustajňovacie priestory, dojárne, umyvárne, sklady zemiakov, ovocia a zeleniny,....) 1 - režné murivo (115 - 150 mm), 2 - odvetraná vzduchová medzera (40 - 60 mm), 3 - tepelná izolácia (podlá výpočtu), 4 - ľahké tvárnice, 5 - vnútorná omietka, 6 - drevené debnenie, 7 - ezalit, 8 - parotesná zábrana, 9 - železobetónové dosky do želbet. alebo oceľových stĺpov

Pri uplatňovaní viacvrstvovej skladby obvodových plášťov je nutné rešpektovať

nasledovné zásady: tepelnoizolačnú vrstvu navrhovať z vonkajšej strany nosnej konštrukcie v hrúbkach, ktoré

spolu s vetraním objektu zabezpečí požadované mikroklimatické podmienky, na vytvorenie tepelnoizolačnej vrstvy nenavrhovať nasiakavé materiály a materiály

organického pôvodu, ktoré môžu byť vhodným prostredím pre rast a rozmnožovanie mikroorganizmy a hlodavcov,

z vonkajšej strany tepelnej izolácie radiť od vetra n ú vzduchovú medzeru, cielene využívať tepelno-akumulačné schopnosti hutných stavebných materiálov, vnútorný povrch plášťa navrhovať z takých materiálov, ktoré sú odolné voči vplyvom

chemickým (pri dezinfekcii a čistení) a mechanickým (aktivity ustajnených zvierat), soklová časť musí odolávať priamemu účinku vlhkosti a vode, musí byť odvetraná a

tepelne izolovaná proti premŕzaniu,

vhodným konštrukčným riešením zabezpečiť zamedzenie vzniku tepelných mostov (tým aj možnosti kondenzácie vo vnútri a na povrchu obvodových stien).

39

Obr. 5.4 Riešenie detailu obvodového plášťa v soklovej časti 1 - tepelná izolácia obvodovej steny, 1 - zateplenie

podlahy, 3 - zateplenie soklovej časti Pri návrhu radenia vrstiev obvodového plášťa v styku s vlhkým vnútorným prostredím ustajňovacích objektov možno odporučiť nasledovné radenie: 1. Vnútorná interiérová vrstva (omietky, obklady). 2. Parotesná zábrana (PVC fólie).

3. Nosná konštrukcia. 4. Tepelná izolácia (rohože zo sklenenej alebo

minerálnej vlny, penový polystyrén). 5. Odvetraná vzduchová vrstva. 6. Vonkajšia exteriérová vrstva. V prípade ustajnenia hovädzieho dobytka, z dôvodu značnej investičnej náročnosti a problematického

zabezpečenia odporúčaných parametrov kvality vnútorného prostredia sa od zateplenia obvodových stien obvodových plášťov upúšťa a prechádza na čiastočne otvorené resp. otvorené ustajňovacie objekty.

b) Strešné plášte

Na prekrytie zateplených uzatvorených ustajňovacích objektov sa používajú jednoplášťové a dvojplášťové vetrané strechy. V súčasnom období sa napriek rozšíreniu jednoplášťových konštrukcií dáva prednosť dvojplášťovým prevetrávaným strechám. Medzi zatepleným podhľadom (či už rovným alebo šikmým) a strešnou krytinou je vytvorená odvetraná vzduchová medzera. Ak medzi stropnou konštrukciou a krytinou strechy nie je vytvorený prevádzkovo funkčný priestor, potom sa takáto časť objektu nazýva stropno-strešná konštrukcia.

Podhľadová časť strešného plášťa určuje tvarové riešenie vnútorného priestoru ustajňovacieho objektu.

Príklad tvarového riešenia ustajňovacieho objektu určeného k rekonštrukcii

Jednotlivé konštrukcie a technologické vybavenie objektov má rôznu životnosť a počíta sa s ich pravidelnou údržbou, pripadne výmenou tak, aby budova ako celok „dožila" obdobie dané životnosťou jej hlavných konštrukčných častí. Ich delenie je nasledovné:

konštrukčné časti, pri ktorých sa s rekonštrukčnými prácami neuvažuje počas celej životnosti ustajňovacieho objektu (vertikálne a horizontálne konštrukcie, základy),

konštrukčné časti, pri ktorých sa údržba vykonáva postupnou výmenou poškodených častí po častiach (fasádne prvky, podlahy, väčšina krytín a pod.),

konštrukcie alebo technologické vybavenie ktoré sa vymieňajú naraz v plnom rozsahu, keď stratili schopnosť celkom plniť svoju funkciu, alebo vykazujú poruchy v takom

rozsahu, že je ekonomicky účelnejšie ich vymeniť ako vykonávať ich údržbu (strojové vybavenia, svetlíky).

Možno iba potvrdiť starú skúsenosť, že závažné poruchy vznikajú zvyčajne pri súčasnom výskyte niekoľkých nedostatkov, z ktorých jeden je obvykle bezprostrednou príčinou vzniknutej poruchy. Nedostatky návrhu. Patria sem predovšetkým také problémy, akými sú voľba

konštrukčného systému, dispozičného riešenia, spôsobu zakladania a použitia vhodných izolačných materiálov, určenie vonkajších mechanických, fyzikálnych, prípadne aj chemických účinkov.

40

Nedostatky pri budovaní stavby. Tvoria podstatnú časť všetkých nedostatkov. Je to prevažne spôsobené tým, že pracovné podmienky sú zložitejšie, ako je predpokladané pri tvorbe projektu. Chyby sa nachádzajú v odlišnej realizácii od projektu a jeho

predpokladov, v nedodržaní určitého stavebného predpisu noriem, neodbornom a nekvalitnom vykonaní prác, použití odlišných materiálov, ako sú predpísané projektom a pod.

Ako príklad rekonštrukcie je vybraný ustajňovací objekt pre dojnice K-96 s typovým označením T-27, resp. T 1/U (obr. 5.5). Uvádzané možnosti rekonštrukcie zohľadňujú možnosť zmeny spôsobu ustajnenia z väzného na voľné, s použitím mobilných technologických liniek (kŕmenia,

podstielania, odstraňovania hnoja).

1) Stavebným prieskumom sa zistilo, že pôvodná stropno-strešná konštrukcia je bez konštrukčných závad. Odporúčané spôsoby rekonštrukcie sú potom nasledovné:

a) Ustajňovací objekt K-96 typ T-27 (alt. 1) Zmena dispozičného riešenia (z väzného na voľné boxové) so zachovaným tvarovým

riešením ustajňovacieho priestoru, s kŕmením pod dobudovaným prístreškom mimo ustajňovacieho objektu.

b) Ustajňovací objekt K-96 typ T1/U Prvá etapa investičnej činnosti (alt. 2) - Zmena dispozičného riešenia (z väzného na voľné kotercové) so zachovaným tvarovým riešením ustajňovacieho priestoru, s kŕmením v pôvodných kŕmnych žľaboch, resp. v prípade priaznivého počasia mimo ustajňovacieho

objektu. Druhá etapa investičnej činnosti (alt 2a) - Zmena dispozičného riešenia (z väzného na voľné boxové) so zachovaným tvarovým riešením ustajňovacieho priestoru, s kŕmením pod dobudovaným prístreškom mimo ustajňovacieho objektu.

2) Stavebným prieskumom sa zistilo, že v ustajňovacom objekte je potrebná výmena celej stropno-strešnej konštrukcie. Pre oba typy (T-27 a T1/U je potom najvhodnejšie riešenie (alt. 1,2). Riešenie novej stropno-strešnej konštrukcie - spoločnej pre ustajňovací priestor aj pre

kŕmnu časť. Zmenená svetlá výška objektu vytvára nové tvarové riešenie ustajňovacieho priestoru, ktoré zabezpečuje dosiahnutie požadovaných odporúčaných hodnôt vnútornej kubatúry vzduchu na jedno ustajnené zviera.

Obr. 5.5 Tvarové riešenie vnútorného ustajňovacieho priestoru rekonštrukciou stropno-strešnej

konštrukcie objektov K-96 s typovým označením T-27aT1/U

41

Vhodnosť aplikovaného vetracieho systému je posudzovaná z hľadiska možného výskytu plesní. V tab.1 je uvádzaný výsledok posudzovania kontrolnej skupiny objektov, v ktorých rekonštrukcia už bola vyhotovená. Z predpokladanej tabuľky je zrejmé, že jednoznačne možno

odporučiť spôsob prevádzkovania vetracieho systému v alt.2a, resp. alt. 1,2. V prípade nedostatku finančných zdrojov je alt.2 akceptovateľná iba ako prechodná - prvá etapa výstavby, s cieľom následnej realizácie druhej etapy - alt.2a. Etapu alt.2 je potrebné časovo minimalizovať, v opačnom prípade sa prejavuje postupné znehodnocovanie a výrazná strata životnosti obalového plášťa.

c) Podlahy v ustajňovacích objektoch

Podlahy ustajňovacieho objektu predstavujú veľmi dôležitú časť obalového plášťa, s ktorou sú zvieratá pri svojich pohybových aktivitách a ležaní v bezprostrednom telesnom kontakte. Ako významná časť obalového plášťa podlahy ovplyvňujú tvorbu životného prostredia, od ktorého je vo veľkej miere závislá i celková úžitkovosť ustajnených zvierat. Je preto nevyhnutné, aby sa ich navrhovaniu venovala patričná pozornosť zo stavebno-technického, zootechnického aj

ekonomického hľadiska. Podlahy patria k najviac namáhaným konštrukciám objektu, ich životnosť je obmedzená a v určitých intervaloch ich treba opraviť alebo úplne vymeniť.

Správny návrh a kvalitné vyhotovenie podlahovej konštrukcie podstatne ovplyvňuje hygienu prostredia, bezpečnosť a zdravotný stav zvierat. Významnú úlohu pre pohodlie zvierat v modernom ustajnení zohráva najmä stavebno-konštrukčné riešenie. Zvieratá pri odpočinku dávajú prednosť mäkkému a suchému lôžku. Samotný konštrukčný návrh podlahy musí

vyhovieť aktuálnym hygienickým a tepelnotechnickým požiadavkám. Konštrukčné riešenia podláh v ustajňovacích priestoroch sa líšia svojou skladbou,

geometriou tvaru i povrchovou úpravou, pretože priamo súvisia s konkrétnou technológiou chovu. Podlahové konštrukcie by mali všetkými svojimi parametrami zabezpečiť dodržiavanie platných technických a technologických predpisov a súčasne zabezpečovať podmienky komfortného ustajnenia a welfare zvierat.

Vlastnosti podláh v ustajňovacích objektoch

Medzi dôležité požadované vlastnosti podláh slúžiace k ustajneniu zvierat patria mechanické, fyzikálne a chemické vlastnosti so zohľadnením hygienicko-veterinárnych požiadaviek.

Mechanické vlastnosti. Patrí k nim odolnosť proti mechanickému poškodeniu, nárazu,

dynamickému namáhaniu, užitočnému a náhodilému zaťaženiu. V ustajňovacích priestoroch sa

jedná najmä o zaťaženie vlpyvom ležiacich a pohybujúcich sa zvierat zvierat a zaťaženia vplyvom pojazdu mobilných mechanizačných prostriedkov. Klzkosť má byť čo najnižšia z dôvodu bezpečnosti pohybu ľudí a zvierat. Dôležitá je i pružnosť - odolnosť podlahy pri namáhaní ohybom.

Fyzikálne vlastnosti. Medzi ne zaraďujeme objemovú stálosť, odolnosť proti vode,

hmotnosť podlahy, stupeň nasiakavosíi, vlhkosť, elektrickú vodivosť podláh, tepelná prijímavosť

a zabezpečenie dostatočného tepelného odporu. Aby sa tepelné straty tela ležiacich zvierat znížili na minimum, podlaha by mala mať najmä nízku tepelnú prijímavosť. Z toho vyplýva, že stavebné látky použité na podlahy musia mať nízku tepelnú vodivosť a pohltivosť.

Chemické vlastnosti. Tieto sa majú docieliť prirodzenými schopnosťami použitých

stavebných materiálov. Menej vhodné sú povrchové nátery. K chemickým vlastnostiam patrí najmä odolnosť proti agresívnemu maštaľnému prostrediu. Nášľapná vrstva podlahy musí byť odolná proti exkrementom, dezinfekčným prostriedkom a iným agresívnym látkam, ktoré sú

používané v prevádzkových podmienkach. Z hľadiska hygienicko-veterinárnych požiadaviek nášľapná vrstva nesmie obsahovať látky, ktoré sú škodlivé zdraviu ustajnených zvierat a má byť dobre čistiteľná. Podlaha by sa mala vyznačovať dobrou mikrobiologickou odolnosťou proti plesniam a baktériám.

42

Základné členenie podláh ustajňovacích objektov

Podlahami ustajňovacích priestorov rozumieme celistvé plochy, na ktorých sa zvieratá pohybujú, stoja alebo odpočívajú. Podľa účelu ich rozdeľujeme na pohybové chodby,

manipulačné priestory, odpočinkové plochy aj ostatné priestory. Podľa tepelnoizolačných vlastností môžu byť konštrukcie podláh ležiskovej časti zateplené a nezateplené. V ustajňovacom priestore sa podlaha obvykle skladá z podkladových a izolačných vrstiev, roznášacej vrstvy, z nášľapnej (povrchovej) vrstvy a v ležiskách často z prídavného lôžkového materiálu (slama, sypké hmoty, rohože alebo matrace).

Hydroizolačná vrstva je nepriepustná izolácia, ktorá má zabrániť prenikaniu zemnej

vlhkosti do vrstiev podlahy, ako i prenikaniu škodlivín z objektov do pôdy. Tepelnoizolačná vrstva sa kladie pod roznášaciu vrstvu a je tvorená rozličnými

prefabrikovanými doskovými elementárni s malou tepelnou vodivosťou. Tepelnoizolačná vrstva môže plniť aj roznášaciu funkciu, ak je tvorená z ľahkých tepelnoizolačných betónov. Najväčšie tepelné zmeny sa prejavujú v podlahách pri obvodových stenách do vzdialenosti 1500-2000 mm od obvodovej konštrukcie. Izolačná vrstva sa má z hľadiska tepelnej prijímavosti podláh situovať

čo najbližšie k povrchovej vrstve. Je veľmi dôležité, aby tepelná izolácia bola chránená pred okolitou vlhkosťou. V opačnom prípade pri jej navlhnutí by sa významne zhoršili ustajňovacie podmienky.

Roznášacia vrstva plní úlohu rovnomerného roznášania tlakov vyvolaných vrchnou

konštrukčnou časťou a pôsobením zaťaženia zvierat. Leží pod nášľapnou vrstvou. Roznášacia vrstva v prípade zabezpečenia požadovaného vyspádovania podlahy často plní aj funkciu

vyrovnávacej vrstvy, pretože vrchná vrstva podlahy musí mať po celej ploche rovnakú hrúbku. Povrch roznášacej vrstvy musí byť rovný, aby bola zabezpečená dobrá priľnavosť k nášľapnej vrstve k podkladovým vrstvám.

Nášľapná povrchová vrstva je volená podľa druhu a kategórie ustajnených zvierat. Môže

byť vyhotovená vo forme mazanín alebo povlakov, prípadne dlaždená z kusových prvkov. Pri bezpodstielkových podlahách musia byť povrchy ležísk vždy odolné proti mechanickému

poškodeniu. Podlahy s podstielkou nie sú tak namáhané proti obrusu, pretože vrstva rezanej slamy, stružlín alebo pilín chráni do určitej miery samotnú konštrukciu pred mechanickým poškodením. Nášľapné vrstvy podlahy vystavené trvalému pôsobeniu vlhkosti (voda, exkrementy) by mali byť nenasiakavé.

Podkladom podláh vyhotovených priamo na teréne býva terén z nenakyprenej zeminy, ktorý má byť pevný, suchý, bez organických látok a má mať spád k obvodu výkopovej jamy. Na

nepriepustné zeminy je odporučené umiestniť štrkopieskovú vrstvu hrúbky 250 mm, ktorá preruší kapilárnu vzlínavosť a preberie funkciu drenážnej vrstvy.

Rozmerové parametre jednotlivých typov podláh pre hovädzí dobytok boli rozpracované vo vyhláške MP SR č. 230/1998, ktorej znenie je inovované ďalšími nariadeniami vlády SR (č. 730/2002, č. 322/2003, č. 735/2002, č.325/2003 a ďalšie, nadväzujúce na Zákon o veterinárnej starostlivosti č. 488/2002 Z.z.).

Podlahy môžu byť plné alebo roštové. Z plných podláh sa robia maštaľné komunikácie, ležiská, koterce a hnojné chodby. Obyčajne spočívajú na vrstve štrkopiesku a podkladného betónu vyhotovenom priamo na upravenom teréne. Roznášacou vrstvou je obyčajne betón alebo boxit. Roštové podlahy prekrývajú podroštové kanále. Pohodlnosť pohybu po roštoch závisí od rozmerov a tvaru roštníc, prepadových medzier medzi roštnicami, ktoré musia zodpovedať veľkosti, kategórii a druhu ustajnených zvierat. Rošty sa väčšinou vyrábajú zo železobetónu a

plastických látok.

Konštrukčné riešenie podláh v ustajňovacích objektoch pre hovädzí dobytok

V chove dojníc sa v súčasnej dobe väčšinou využíva voľné ustajnenie, v ktorom odpočinkový priestor môže byť riešený formou kotercov alebo ležiskových boxov. Najväčší kľud a komfort pri odpočinku poskytuje zvieratám ustajnenie s ležiskovými boxami. Tvarovo sa vyskytujú dva základné typy konštrukcie podlahy boxov, a to vyvýšené a prehĺbené.

43

Vyvýšený ležiskový box (obr. 5.6 a 5.7), majú bežne hornú úroveň podlahy o 200 mm

vyššie ako je niveleta hnojnej chodby. Presné určenie výšky vychádza zo schopnosti zvierat bezpečne prekonať výškový stupeň a potrebnou ochrannou výškou pred vyhŕňaným hnojom z

hnojnej chodby. V európskych chovoch prevládajú prevýšenia v rozmedzí od 150 do 200 mm, na americkom kontinente je to od 210 do 350 mm.

Obr. 5.6 Vyvýšený ležiskový box s rovnou podlahou

Ležisková časť podlahy v ležiskovom boxe má mierny sklon smerom ku hnojnej chodbe,

u nás väčšinou 2-4%. V prednej časti boxu sa spravidla nachádza hrudná doska vymedzujúca správnu polohu zvieraťa. Je umiestnená v prednej časti podlahy boxu zvyčajne pod sklonom 45-60° a vyčnieva nad podlahou boxu o 100 až 150 mm. Pre dojnice väčšieho telesného rámca je

dĺžka ležiskovej časti minimálne 1850 mm od zadnej hrany boxu, u menších zvierat sa môže lôžko skrátiť na 1800 mm. Čistota zvierat pri takomto spôsobe ustajnenia je na dobrej úrovni. K najmenšiemu znečisteniu dochádza v prípade, ak je podstielaná aj pohybová chodba.

Obr. 5.7 Vyvýšený ležiskový box s plneným matracom

44

Ďalším používaným typom sú prehĺbené boxy tvarovo zrejmé z obrázku 5.8. Dôležitá je najmä konštrukcia stelivového prahu zabraňujúca vyhŕňaniu podstielky z boxu. Podstielku v prehĺbenej časti treba udržovať v stanovenej hrúbke (150 - 200 mm) a dbať na jej hygienický

stav. Alternatívne riešenie so šetrením slamenej podstielky poskytuje konštrukcia tzv. „utlačeného sendviča", hrúbky cca 100 mm zo zmesi slamy a vlhčeného mletého vápenca. Na ňom je nakyprená ďalšia krycia vrstva z krátko rezanej slamy a suchého vápenca. V zahraničí sa využívajú aj pieskové boxy, ktorých výhodou je nižšie bakteriálne zaťaženie ležiska. Nevýhodou však je prítomnosť piesku pri následnej strojnej manipulácii s výkalmi.

V prednej časti prehĺbeného boxu sa tiež nachádza hrudná doska -najčastejšie betónová

alebo drevená. Obyčajne vyčnieva 100 mm nad podlahou boxu. Mala by byť umiestnená vo vzdialenosti minimálne 1 900 mm od zadnej hrany boxu. Pri veľmi limitovanom priečnom rozpone ustajňovacieho objektu je možné pripustiť dĺžku 1 800 mm. Prednosti ležiskových boxov je možné dokonale využiť iba pri správnej voľbe ich rozmerov podľa telesného rámca dobytka. Musia byť riešené tak, aby zabezpečovali maximálnu pohodu pri ležaní a súčasne umožňovali pohodlné a prirodzené vstávanie a líhanie. V opačnom prípade,

ak sa v boxoch neposkytne dojniciam dostatočné pohodlie, hľadajú si iné miesto na odpočinok, napr. v priestoroch kŕmiska alebo hnojnej chodbe. V takom prípade sa kravy nadmerne znečisťujú. Aby rozmery boxov vyhovovali väčšine zvierat v stáde je potrebné ich dimenzovať na telesný rámec najväčšej skupiny zvierat.

Obr. 5.8 Prehĺbený ležiskový box podstielaný

Mimo priestorových parametrov je pre pohodlie zvierat dôležité riešenie podlahy

ležiskového boxu. Dojnice uprednostňujú mäkkú podlahu s dobrými izolačnými vlastnosťami. V

našich podmienkach sa najviac využíva slama. Môže sa však použiť aj iný podstielací materiál. Hrúbka lôžka by mala byť minimálne 150 mm, aby vytvárala dobre formovateľný a izolujúci priestor pre telo dojníc. Pri boxoch s rovnou podlahou sa spotrebuje väčšie množstvo podstielky, pretože dojnice pri pohybe zhŕňajú slamu do pohybových chodieb. V takomto prípade sa odporúča podstielať 4 kg slamy na kus a deň v dvoch dávkach (ráno a večer). Stelivový prah v prehĺbených boxoch o minimálnej výške 150 mm zamedzuje dojniciam vynášaniu slamy do

hnojnej chodby. Preto tu možno podstielať menej a množstvom pridávanej podstielky regulovať konzistenciu vyrábaného hnoja. V poslednom období sa začali využívať boxy s plnenými matracmi, ktoré nahrádzajú podstielku. Matrace sa vyrábajú o hrúbke 50 až 100 mm, sú potiahnuté nepremokavým obalom a najčastejšie

45

plnené gumovou drvinou. Upevňujú sa o podlahu vyvýšeného boxu. Z hygienických dôvodov sa odporúča aplikovať jemný posyp v zadnej štvrtine boxovej podlahy (slamou, pilinami, vápencom, atď), čím sa docieli vyššia čistota zvierat.

Konštrukcia boxov podlieha neustálym inováciám. Príklad navrhovaných parametrov dĺžky, šírky boxu a umiestnenia kohútikovej zábrany uvádza obr. 5.9.

Obr. 5.9 Odporučené parametre ležiskových boxov

15. Otvorové konštrukcie v obalových plášťoch

a) Okná a vetracie otvory

Prostredníctvom otvorových konštrukcií v obalových plášťoch ustajňovacích objektov zabezpečujeme prirodzenú výmenu vzduchu a denné osvetlenie objektu. Prirodzené vetranie sa uskutočňuje prúdením vzduchu z prívodných otvorov (okien, vrát, vetracích štrbín) k odvádzacím otvorom (výparníky, hrebeňové štrbiny, svetlíky).

Okná a vetracie otvory v obvodovom plášti

Okná tepelne izolovaných maštali musia byť dvojito zasklené a ich parapetná časť musí

odvádzať skondenzovanú vodu zo skiel mimo okenné krídlo. V prevažnej väčšine sa používajú okná jednokrídlové, sčasti alebo úplne sklopné. Z dôvodu vysokej relatívnej vlhkosti a sčasti aj agresívnemu prostrediu navrhujeme okná s čo najmenším množstvom kovania, pritom však ľahko otvárateľné a jednoducho čistiteľné. Plocha okien k pôdorysnej ploche ustajňovacieho priestoru sa odporúča v rozmedziach 1/12 až 1/20, podľa kategórie ustajnených zvierat. Pri návrhu nových ustajňovacích objektov sa odporúča splniť požiadavku merného vnútorného

priestoru, kde dojnice o hmotnosti 700 kg a úžitkovosti 7000 I mlieka za rok budú mať zaistený priestor o minimálnej veľkosti 6 m

3 na 100 kg živej hmotnosti ustajnených zvierat. Za tohto

predpokladu by plocha všetkých vstupných otvorov pre prúdiaci vzduch v obvodových stenách mala spĺňať hodnotu 30 dm

2/DJ. Znehodnotený maštaľný vzduch je odvedený hrebeňovou

štrbinou. Jej teoretická veľkosť je definovaná rozmerom 0,025 m2 čistej plochy. Tento rozmer je

ovplyvnený prevýšením strechy, expozíciou maštale ku svetovým stranám, smerom prevládajúcich vetrov, nadmorskou výškou a podobne. Štrbina musí byť trvalo otvorená, nikdy

nie s úplne uzatvárateľnou klapkou. Šírku hrebeňovej štrbiny môžeme orientačne určiť z priečneho rozponu maštale (25 mm šírky štrbiny na bežný meter priečneho rozporu maštale). Jednoduchý výpočet tiež vychádza z pomeru plochy prívodných otvorov k ploche hrebeňovej štrbiny 1,5 : 1.

46

b) Vráta

V prípade zateplených objektov musia byť výplne vrát tepelne izolované nenasiakavým tepelnoizolačným materiálom. Jeho tepelnoizolačná schopnosť by mala byť približne rovnaká,

ako sú tepelnoizolačné vlastnosti obvodového plášťa, aby sa čo najviac zamedzilo povrchovej kondenzácii vodnej pary. Okrem toho musí byť zabezpečená ich dobrá čistiteľnosť a dezinfekcia. Vráta musia byť dostatočne pevné, aby nedochádzalo k ich poškodeniu vplyvom prevádzky, napr. mechanizmami, zvieratami. Kovanie nesmie z dôvodu agresívneho prostredia strácať na svojej funkčnosti. Vráta bývajú otočné dvojkrídlové a štvorkrídlové, t.j. krídla sú vodorovne rozdelené. Vrchné krídla sa dajú otvoriť a tak sa môže v letných mesiacoch zintenzívniť

prirodzené vetranie nad pohybovou zónou zvierat. Vráta možno riešiť s prechodnými dverami, ktoré slúžia pre obsluhu. Podľa spôsobu otvárania sa vráta navrhujú otváravé, posuvné alebo výsuvné. Rozmery vrát sa navrhujú s ohľadom na prejazdný profil používaných mechanizmov alebo priechodný profil zvierat či ľudí. Vráta a dvere v obvodovej stene musia byť chránené proti zatekaniu pri dažďoch a zaistené proti samovoľnému otváraniu vetrom.

Tradične sa pre výplne vchodových dverí používajú plné materiály ako drevo, plech, alebo kombinácia týchto materiálov. V úplne uzatvorených objektoch sa ešte používajú. V čiastočne otvorených objektoch sa môže opláštenie dverí zhotoviť pomocou priedušných agrotextílií. Montujú sa s ručným, mechanickým alebo automatickým ovládaním. Výhodou je možnosť využitia diaľkového ovládania.

c) Svetlíky a vetracie otvory v strešnom plášti

Pri maštaliach so šírkou väčšou ako 15 m sa odporúča doplnkové presvetlenie strednou časťou objektu. Presvetlenie sa obyčajne rieši hrebeňovým svetlíkom s dvojitým zasklením. Svetlíky môžu plniť nielen funkciu osvetlenia, ale aj vetrania maštaľných objektov. Najpoužívanejšie typy svetlíkov sú pultový, sedlový, bazilikový, kupolový. Sedlový svetlík nie je vhodný do takých maštali, kde sa nemôže zviera schovať pred slnečným žiarením. Svetlík v tepelne

izolovanej konštrukcii musí mať odvod kondenzátu von z maštale. Najviac vlhkosti sa zhromažďuje v maštali v jeho hornej časti, preto pri stavbe svetlíkov treba dbať aj na kvalitnú povrchovú úpravu jednotlivých prvkov konštrukcie svetlíka. Základnou funkciou povrchových úprav je ich ochrana pred negatívnym pôsobením mechanických, fyzikálnych, chemických a biologických vplyvov na stavebné materiály. Z tohto dôvodu je dôležité, aby povrchové úpravy zodpovedali špecifickým požiadavkám prostredia.

Odvod teplého a vlhkého vzduchu zaisťuje hrebeňová štrbina. Pri sklone strechy nad 25° nie je potrebné obávať sa použiť otvorenú štrbinu (ak ale nie je pod ňou situované ležisko). Výsledný rozmer je potrebné ešte posúdiť na splnenie podmienky minimálnej plochy vetracích otvorov, ktoré sú uvedené v tab. 5.2.

Tab. 5.2 Plošné parametre min, vetracích otvorov maštaľných objektov pre dojnice

Vetracie otvory

Dojnice s

úžitkovosťou 60001

mlieka

Dojnice s

úžitkovosťou 7000I

mlieka

Minimálny

sklon strechy

Predpoklad

minimálnej

kubatúry

Plocha

vstupného otvoru

4 dm2.100 kg"1 6 dm2.100 kg"1 15° (27%) 6 m3/100 kg"1

Plocha výstupn. otvoru v hrebeni

0,025 dm2.100 kg"1 0,037 dm2.100 kg"1 15° (27%) 6 m3/100 kg"1

Kompen. plocha za

chýbajúci 1 m3

0,2 dm2.100 kg"1 0,3 dm2.100 kg"1 15° (27%) 6 m3/100 kg"1

Poznámka

Pre vyššie haly zaisťujú svetlíky veľmi dobrý rozptyl svetla. V halách s menšou svetlou výškou je však rozptyl svetla nedostatočný. Veľká zasklená plocha spôsobuje v letných mesiacoch prehriatie oslnených častí interiéru maštale.

47

Obr. 5.16 Vybrané možnosti technických riešení odvádzacích otvorov v hrebeni strechy

a - otvorená neregulovateľná štrbina, b - krytá neregulovateľná štrbina, c - svetlík s dvojicou regulovateľných klapiek, d - krytá štrbina s protiprievanovými clonami a s výškovo nastaviteľnou doskou, e - krytá štrbina s protiprievanovými clonami a s regulovateľnou klapkou, f - svetlík výškovo nastaviteľný pákovým systémom

48

OBSAH

1. Vonkajšie klimatické podmienky.................................................................................................. 1

a) Základné pojmy........................................................................................................................... 1 b) Určenie výpočtových teplôt vonkajšieho vzduchu v zimnom a letnom období .............................. 1

c) Rýchlosť prúdenia vzduchu ......................................................................................................... 2

2. Vonkajšie klimatické podmienky.................................................................................................. 2

a) Kvalita ovzdušia a stav životného prostredia ................................................................................ 2

3. Vnútorné prostredie budov ........................................................................................................... 3

a) Základné pojmy........................................................................................................................... 3

b) Tepelná pohoda ........................................................................................................................... 4 c) Odporúčaný priebeh súčtovej teploty v zimnom období ............................................................... 5

4. Vnútorné prostredie budov ........................................................................................................... 6 a) Vlhkosť vnútorného vzduchu....................................................................................................... 6

b) Teplota rosného bodu .................................................................................................................. 6 c) Kritická povrchová teplota na vznik plesní................................................................................... 7

5. Kvalita vnútorného vzduchu......................................................................................................... 8

a) Posudzovanie kvality ................................................................................................................... 8 b) Syndróm chorej budovy............................................................................................................... 8

c) Opatrenia k ozdraveniu vnútorného prostredia ............................................................................. 8 d) Škodliviny ................................................................................................................................... 9

6. Vnútorné prostredie ustajňovacích objektov ..............................................................................10 a) Technické prostriedky regulácie vnútorného prostredia ...............................................................10

b) Fyziologické faktor .....................................................................................................................10

7. Vlhký vzduch ................................................................................................................................11

8. Vetranie ustajňovacích priestorov ...............................................................................................14

a) Spôsoby prirodzeného vetrania ...................................................................................................14 b) Určenie potrebného objemu výmeny vzduchu .............................................................................14

c) Určenie veľkosti prívodných otvorov vzduchu ............................................................................14

9. Požiadavky na mikroklímu pre dojnice .......................................................................................14

a) Uzatvorené čiastočne zateplené ustajňovacie objekty ..................................................................14 b) Čiastočne otvorené a prístreškové ustajňovacie objekty ...............................................................15

10. Meranie mikroklímy v ustajňovacích objektoch .........................................................................18

a) Spôsob uskutočňovania vzduchotechnických meraní...................................................................18 b) Meranie teploty vzduchu ............................................................................................................18

c) Meranie vlhkosti vzduchu...........................................................................................................19

11. Obalové plášte budov ...................................................................................................................20

a) Tepelnoizolačné materiály obalových plášťov .............................................................................20 b) Stavebno-technické požiadavky kladené na obalové plášte budov ...............................................22

12. Tepelnotechnické vlastnosti obalových plášťov budov ...............................................................27

a) Základné pojmy..........................................................................................................................27

13. Syndróm chorých budov ..............................................................................................................32

a) Charakteristika ...........................................................................................................................32 b) Opatrenia k ozdraveniu vnútorného prostredia ............................................................................33

c) Regulácia kvality vnútorného prostredia .....................................................................................33

14. Obalové plášte poľnohospodárskych budov ................................................................................38

a) Obvodové plášte .........................................................................................................................38

b) Strešné plášte..............................................................................................................................39 c) Podlahy v ustajňovacích objektoch .............................................................................................41

15. Otvorové konštrukcie v obalových plášťoch ...............................................................................45 a) Okná a vetracie otvory................................................................................................................45

b) Vráta ..........................................................................................................................................46 c) Svetlíky a vetracie otvory v strešnom plášti ................................................................................46