Stavby mohou být znehodnoceny syndromem nemocných budov

Dokonalé zabezpečení vnitřního prostředí podle jeho účelu je hlavním úkolem úspěšné realizace. Ne vždy je však tato snaha úspěšná. Součástí projektu by měla být také studie vnitřního mikroklimatu, kterou lze použít i jako podklad pro aplikaci systému tzv. inteligentních budov.

Zatímco termín inteligentní budova má velmi často sporné varianty v přístupu k řešení, syndrom nemocných budov (Sick Building Syndrome – SBS) je v architektuře prokazatelný. Odborníci z oboru lékařské hygieny upozorňují na bolesti hlavy uživatelů budov a na další příznaky shodné většinou s nachlazením. Syndrom by se podle jejich závěrů měl přesněji nazývat syndrom nemocí z budov (Buiding Related Ilness – BRI). Nicméně prokáže-li studie mikroklimatu výrazné závady, může být podkladem pro zastavení prací. Je proto výhodné doplnit architektonický projekt – zvláště u vysokých staveb – také studií mikroklimatu.

Průzkumy a modernita 
SBS je typický pro moderní budovy, málokdy se vyskytne ve staré zástavbě. Podle průzkumu provedeného odbory bank a pojišťoven v Německu – The German Trade Union, Bank and Insurances, HBV (Weber, 1995) – téměř třetina (27,1 %) zaměstnanců v interiéru budov si stěžovala na tepelně-vlhkostní mikroklima, dalších 13,5 % na hluk, 10,6 % na osvětlení, 10,2 % na tabákový kouř a 9,9 % na stísněnost prostoru. To znamená, že prostředí se podílí více než 70 % (71,3 %) na pocitu diskomfortu při práci. Nejméně si dělají lidé starosti s prací přesčas (8,9 %), se svými nadřízenými (4,0 %) a kolegy (2,9 %).

Průzkum HBV byl potvrzen testem INFRATEST – INQUIRY, publikovaném Asociací ekologických výzkumných ústavů – The Association of Ecological Research Institutes – AGOeF (Weber, 1995). Výrazně více stížností bylo v prostorách vybavených klimatizací. Respondenti si stěžovali na obavy z chladu (19 %), na podráždění sliznic (16,5 %), na celkovou podrážděnost (12,8 %), bolesti hlavy (11,6 %), únavu (11,4 %), revmatismus (9 %), ztrátu soustředění (8,3 %) i pocit otupělosti (4,2 %). V místnostech bez klimatizace počet stížností výrazně klesl.

Výzkum NASA (Dohled, 1971; Jokl, 1989) již delší dobu poukazuje na to, že optimální prostředí, tj. bez SBS, tvoří optimální úroveň jednotlivých složek prostředí, složek mikroklimatu prostředí: tepelně-vlhkostní, odérové, toxické, aerosolové, mikrobiální, ionizační, elektrostatické, elektromagnetické, elektroiontové, akustické a psychické.

Úroveň současných poznatků
Snahou většiny architektů a projektantů je však mnohem více než pouhé respektování platných předpisů – chtějí docílit optimálního prostředí podle nejnovějších vědeckých poznatků a vytvořit tak dílo nejen vysoké umělecké úrovně, ale také perfektně sloužící v praxi. Pak ovšem přicházejí v úvahu i takové problémy, které dosud platné předpisy neřeší, například úroveň elektroiontového mikroklimatu v budovách s metalickým pláštěm (Jokl, 2006).

Klíčový dopad na pocit pohody osob má tepelně-vlhkostní mikroklima a jeho dvě základní složky: teplota a relativní vlhkost vzduchu; právě relativní vlhkost vzduchu může být problémem u nedostatečně větrných nízkoenergetických a pasivních staveb. Z hlediska tvorby plísní je doporučováno udržovat relativní vlhkost pod  60 %. 

Teplotou vzduchu lze ovlivnit vnímání jeho kvality (Berglund a Cain 1989, Fang et al. 2004). Obě studie ukázaly v čistém vzduchu bez odérů pocit svěžesti vzduchu klesá s nárůstem vlhkosti a teploty. Čistý vlhký vzduch byl posuzován jako méně svěží než suchý vzduch. Vliv vlhkosti na vnímání svěžesti vzduchu je však menší než vliv teploty vzduchu – změna teploty vzduchu o 1 °C má v průměru stejný účinek jako změna rosného bodu o 6 °C. Je zřejmé, že čistý vzduch v dobře větrané místnosti může být vnímán různě, v závislosti na své teplotě a vlhkosti.

Croome et al. (1993) zkoumal vliv výměny vzduchu na vnímání jeho svěžesti. Zjistil, stejně jako předtím Rodahl (1981), že vliv množství venkovního vzduchu vstupujícího do interiéru není pro pocit svěžesti vzduchu zásadní, respektive měl vliv pouze tehdy, pokud jeho teplota byla menší než neutrální teplota, tj. optimální teplota korespondující s aktivitou člověka. Je zajímavé, že již dříve Bedford (1948) poukazoval na skutečnost, že chladný vzduch v místnosti považovali lidé za čerstvý a vzduch v přetopené místnosti za těžký. Také rychlost vzduchu měla pozitivní vliv na pocit svěžesti vzduchu – vzduch přiváděný okny (s vyšší rychlostí) byl vnímán jako svěžejší než přiváděný dveřmi (s nižší rychlostí) při téže teplotě.

Po udělení Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu vědcům Buckové a Axelovi za objev receptorů odérové složky prostředí se tato problematika opět dostává do popředí, přestože i předtím byly známy výsledky práce o Proutově fenoménu (Herz, 2000), jež zapůsobila stejným způsobem. Z prací je zřejmé, že odéry hrají v životě člověka důležitější roli, než se doposud předpokládalo.

Závazné předpisy a standardy
Úroveň výše jmenovaných složek se snaží každý stát zabezpečit závaznými předpisy a standardy, jako jsou například Mezinárodní ergonomické předpisy ISO nebo v České republice soubor vyhlášek a vládních nařízení vycházejících ze zákona o ochraně veřejného zdraví. V evropském měřítku jsou to hned dvě normy, které hovoří o kategorizaci vnitřního prostředí na základě odérového mikroklimatu. První je ČSN EN 13779 Větrání obytných prostor – Základní požadavky na větrací a klimatizační zařízení, druhá CEN Report 1752 Ventilation for Buildings. Obě normy volí za základní kritérium koncentraci oxidu uhličitého v interiéru, respektive její zvýšení v porovnání s koncentrací ve venkovním vzduchu a na základě tohoto kritéria zavádějí dvojí klasifikaci interiéru: v prvém případě čtyři kategorie IDA1 až IDA4 (kvalita vzduchu vysoká, střední, mírná a nízká), v druhém případě pouze tři kategorie A, B, C s procentem nespokojených osob (PPD) 15, 20 a 30 % (viz. tabulka).

Klasifikace kvality vnitřního vzduchu (upraveno podle ČSN EN 13 779 a CR 1752)

* pro venkovní vzduch 350 ppm (podle požadavků normy)
** klasický Pettenkoferův normativ

Procento nespokojených osob lze stanovit i pro všechny kategorie IDA a rovněž tak vypočítat hladinu odérového mikroklimatu v deciodérech (dCd) (Jokl, 2002). PPD i dCd mají analogický průběh s obdobnými funkcemi; dCd reaguje citlivěji na zhoršující se kvalitu vzduchu a jejich hodnoty jsou srovnatelné s decibely pro hluk přímo svými číselnými hodnotami.

Je zřejmé, že obě normy vycházejí z klasického normativu Pettenkofera 1 000 ppm v interiéru s korespondující dávkou venkovního vzduchu 25 m³/h/os. a připouštějí jak vzduch horší (IDA4, kategorie C), tak vzduch lepší kvality (IDA1, IDA2 a kategorie A). Vždy se jedná o sedící osoby (1,2met) a o administrativní budovy. Je tudíž otázkou, do jaké míry lze tento princip aplikovat na bytové prostory.

Na obě normy reagovaly téměř okamžitě také firmy, jež nabídly na trh různé senzory kvality vzduchu.
Přístroje umožňují buď jen upozornění na sníženou kvalitu vzduchu signalizací barevným světlem, či přímo regulaci množství přiváděného vzduchu v místnostech s nuceným větráním. Přístroje dodává na trh více firem.

Výzkumy mikroklimatu mohou zároveň sloužit jako podklad při projektování inteligentních budov.

prof. Ing. Miloslav Jokl, DrSc.
Recenzoval: prof. Ing. František Drkal, CSc.

Autor přednáší na Katedře technických zařízení budov Fakulty stavební ČVUT v Praze.

Literatura
1. Bedford, T.: Basic Principles of Ventilation and Heating. H. K. Lewis and Co. Ltd.: 1948.
2. CEN Report 1752 Ventilation for Buildings: Design Criteria for the Indoor Environment. Brussels: CEN  1998.
3. ČSN EN 13779 Větrání nebytových prostor – Základní požadavky na větrací a klimatizační zařízení. Praha: Český normalizační institut, 2005.
4. Fang, L. – Wyon, D. P. – Clansen, G. – Fanger, P. O.: Impact of Indoor Air Temperature and Humidity in an Office on Perceived Air Quality, SBS Symptoms and Performance. In: Indoor Air, 14, 2004, 74–81.
5. Jokl, M. V.: Microenvironment: The Theory and Practice of Indoor Climate. Illinois, USA: Thomas, 1989.
6. Jokl, M. V.: Mikroklima interiéru budov s metalickým pláštěm. In: Architekt, 52, 2006, 10, 66–67.
7. Jokl, M. V.: Zdravé obytné a pracovní prostředí. Praha: Academia, 2002.
8. Rohles, F. H., Jr.: The Ecosystem Complex: a New Approach in Specifying the Man-Environment Relationship. In: J. Environ. sys., 1, 1971, 4, 321–328.
9.  Olesen, B. W.: International Standards for the Indoor Environments. In: Indoor Air, 14, 2004, 18–26.
10. Weber, J. H.: Sick Building Syndrome – Dangerous Game with Spread Characters. In: Air Infiltration Review, 16, 1995, 3, 12–13.

Poznámka redakce:
Informace o negativním vlivu klimatizace na pocity lidí popsaná v článku by neměla být přejímána bez dalších komentářů. Popsané studie spíše upozorňují na nutnost kvalitního návrhu, realizace a údržby klimatizačních systémů. 

Regulace klimatizačních systémů podle koncentrace CO₂ měřené v odváděném vzduchu je ve světě známá již z 90. let minulého století pod pojmem Demand control ventilation.

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.