Stručný přehled změn v EN 12831-1 "Výpočet tepelného výkonu"

TEORIE: Změny v EN 12831-1 "Výpočet tepelného výkonu"

Nová evropská norma EN 12831-1:2017 (v ČR platná od dubna 2018) byla oproti dosavadnímu znění poměrně zásadně přepracována.

Některé změny jsou spíše drobnější. Patří k nim upravené vztahy pro výpočet celkové tepelné ztráty budovy a její dílčí části (např. podlaží) a pro výpočet činitelů teplotní redukce. Ty nově vyjadřují nejen vliv teplotního rozdílu působícího na danou konstrukci (jako dosud), ale i vliv výšky místnosti, pokud překročí 4 m. Norma pro takto vysoké místnosti nově definuje výpočet průměrné vnitřní návrhové teploty a průměrné vnitřní povrchové teploty dílčích konstrukcí - a s pomocí těchto hodnot pak určuje jak činitele teplotní redukce, tak tepelnou ztrátu větráním...

A právě výpočet tepelné ztráty větráním patří k nejvíce změněným postupům. A nutno říci, že ne příliš průhledným způsobem. Norma nově definuje poměrně velké množství různých objemových toků větracího vzduchu, z nichž některé se zadávají (např. objemový tok vzduchu přiváděného a odváděného nuceným větráním) a jiné se počítají (např. objemový tok obálkou budovy). Výpočetní vztahy přitom velmi často používají princip výběru menší či větší hodnoty z různých součtů a rozdílů zadaných a vypočtených objemových toků, což bohužel nijak nepřispívá ke srozumitelnosti celého postupu. Jako příklad můžeme uvést základní vztah pro tepelnou ztrátu větráním místnosti:

Tepelná ztráta větráním místnosti

kde q_V,env je objemový tok přes obálku místnosti, q_V,open je objemový tok přes velké otevřené otvory, q_V,min je návrhový (minimální) objemový tok, q_V,tech je technický objemový tok, q_V,sup je objemový tok nuceně přiváděného vzduchu, q_V,transf je objemový tok vzduchu přiváděného z vedlejší místnosti místnosti, θ_i  je návrhová vnitřní teplota, θ_rec  je teplota vzduchu přiváděného nuceným větráním do místnosti (po případném pasivním předehřátí v zařízení pro zpětné získávání tepla), θ_transf  je teplota vzduchu přiváděného z vedlejší místnosti a θ_e  je návrhová venkovní teplota.

Řadu veličin ve výše uvedeném vztahu (např. toky q_V,env a q_V,tech) je navíc nutné spočítat z podobně fyzikálně nepřehledných rovnic. Vše je komplikované ještě tím, že je třeba nejprve stanovit některé objemové toky pro celou budovu a teprve následně lze spočítat objemové toky a tepelnou ztrátu větráním pro jednotlivé místnosti, což může při ručním výpočtu velmi ztěžovat práci.

Pozitivně lze na druhou stranu hodnotit, že norma nově umožňuje alespoň orientačně vyhodnotit i větrání skrz malé ventilační otvory a rovněž skrz velké, často otevřené otvory, jakými jsou např. vrata v logistických centrech (pro ně nabízí i nový přibližný výpočetní postup umožňující stanovení objemového toku vzduchu). 

V přílohách EN 12831-1 nově chybí jakýkoli verifikační příklad, který by umožnil otestovat postup výpočtu. Zato tam lze na cca 10 stranách najít přehled veličin, které mají být - coby vstupní údaje do výpočtu - nadefinovány na národní úrovni. Tyto údaje zatím bohužel neexistují, což asi není překvapující, když zatím neexistuje ani český překlad této normy. Naštěstí lze při praktické aplikaci EN 12831-1 použít výchozí hodnoty (default values) z přílohy B.

Celkově se čtenář nové EN 12831-1 zřejmě těžko ubrání nostalgickým vzpomínkám na dávnou, stručnou a přehlednou normu ČSN 06 0210 - je-li pochopitelně dost starý na to, aby ještě pamatoval takové prehistorické časy. Výpočet, který šlo kdysi popsat na 28 stranách srozumitelného textu, vyžaduje dnes stran 98, což je mimochodem skoro o 30 stran více, než bylo potřebné v EN 12831 z roku 2003. Při pohledu na tento vývoj se asi ledaskdo začíná těšit na profesní důchod.

Zbyněk Svoboda