Czym kierować się przy projektowaniu wentylacji w domu?

Sprawnie działająca wentylacja musi zapewniać dopływ świeżego powietrza zewnętrznego dostarczającego tlen dla mieszkańców, a także usuwanie wydychanego dwutlenku węgla, wilgoci, oparów, zapachów i innych zanieczyszczeń powietrza wnętrza domu. Jej prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie gwarantuje komfort pobytu mieszkańcom i oszczędności w zużyciu energii niezbędnej do ogrzewania w sezonie zimowym.

Czym kierować się przy projektowaniu wentylacji w domu?
Z artykułu dowiesz się:
  • Jakie są wymogi formalne dotyczące wentylacji budynku?
  • Jak w praktyce wygląda system wentylacji budynku?
  • Czym jest wentylacja grawitacyjna?
  • Czym jest wentylacja mechaniczna?

Wymogi formalne

Intensywność wymiany powietrza w pomieszczeniach zależy od ich przeznaczenia, stopnia wytwarzania zanieczyszczeń, wymaganej czystości powietrza. Przepisy określają, jakie parametry - na etapie projektowania - powinna zapewniać wentylacja pomieszczeń mieszkalnych i pomocniczych w domach, co jednak nie oznacza, że z taką intensywnością muszą być one wentylowane przez cały czas.

W pomieszczeniach mieszkalnych nominalny, projektowany strumień powietrza wywiewanego nie powinien być mniejszy niż 20 m³/h w przeliczeniu na każdą osobę przewidzianą na pobyt stały. Jednocześnie współczynnik infiltracji powietrza dla otwieranych okien i drzwi balkonowych powinien wynosić nie więcej niż 0,3 m³/(mxhxdaPa2/3).

W przypadku funkcjonowania w pomieszczeniach innego rodzaju wentylacji niż wentylacja mechaniczna, dopływ powietrza zewnętrznego należy zapewnić przez umieszczenie wydajnych nawiewników w oknach, drzwiach balkonowych lub w innych częściach przegród zewnętrznych.

Nawiewnik okienny
Nawiewnik okienny, higrosterowany z czerpnią standardową. Fot. Flop System.
Nawiewnik ścienny
Nawiewnik ścienny. Fot. Eureka.

Powyższe wymagania dotyczą wentylacji związanej bezpośrednio z pobytem mieszkańców i nie uwzględniają potrzeb wentylacyjnych, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania palenisk otwartych, takich jak kominki czy kotły grzewcze.

Te urządzenia powinny mieć zapewniony niezależny dopływ powietrza zewnętrznego, przy czym praca wentylacji bytowej nie może zakłócać ciągu kominowego. Odrębnie traktowana jest też wymagana intensywność wymiany powietrza w pomieszczeniach pomocniczych - kuchniach, łazienkach, garderobach - określona szczegółowymi wielkościami.

Ustalenia praktyczne

W praktyce pomieszczenia mieszkalne użytkowane są z różną intensywnością zależnie od pory dnia, liczby mieszkańców i ich preferencji kulinarno-higienicznych, zatem i wentylacja powinna być dostosowana do ilości wytwarzanych zanieczyszczeń.

Z badań wynika, że najważniejszym wskaźnikiem decydującym o jakości powietrza wewnętrznego jest zawartość pary wodnej. Przyjmuje się, że ilość wytwarzanej pary wodnej przy typowym użytkowaniu mieszkania mieści się w granicach 2-4 g/m³ h.

Utrzymanie optymalnej wilgotności względnej pomieszczeń, w przeciętnych warunkach wymaga intensywności wymiany powietrza na poziomie odpowiadającym 0,2-0,5 objętości wentylowanych pomieszczeń w ciągu godziny.

Dla domu o powierzchni 150 m² średni strumień powietrza wentylacyjnego wyniesie 80-200 m³/h, a największe potrzeby wentylacyjne występują przy stosunkowo wysokich temperaturach zewnętrznych - nominalny poziom wymiany powietrza projektuje się dla temperatury zewnętrznej +10°C , bowiem przy niższych strumień powietrza może być odpowiednio mniejszy.

W praktyce, ze względu na rodzaj wytwarzanych oparów i długotrwałość użytkowania należy zapewnić nieco inny sposoby wymiany powietrza w kuchniach, łazienkach i pokojach. System wentylacyjny kuchni (usuwanie oparów, np. podczas gotowania) realizowany jest głównie przez okap nadkuchenny odprowadzający opary bezpośrednio na zewnątrz, np. oddzielnym kanałem wentylacyjnym.

W łazience i w.c. powinna funkcjonować bezpośrednio jedynie wentylacja wywiewna o wzmożonej intensywności podczas użytkowania, co chroni przed rozprzestrzenianiem się nieprzyjemnych zapachów po całym domu, natomiast w pokojach z reguły wystarczy zapewnić odpowiedni nawiew świeżego powietrza. Obiegi te mogą funkcjonować jako grawitacyjne bądź wymuszone przez wentylatory, przy czym doprowadzenie czy odprowadzenie określonej objętości powietrza musi być równoważone zapewnieniem odpowiedniego jego nawiewu i wywiewu.

Optymalne warunki w pomieszczeniach mieszkalnych) występują przy jednoczesnym spełnieniu następujących parametrów powietrza wewnętrznego:

  • temperatura: lato 23-26°C; zima 20-24°C,
  • wilgotność względna: 40-60% (min/max 35-65%),
  • prędkość przepływu powietrza w strefie przebywania ludzi: do 0,2-0,5 m/s,
  • poziom hałasu z urządzeń wentylacyjnych poniżej 25 dB.

Wentylacja grawitacyjna

Nazywana też naturalną wykorzystuje zjawisko wytwarzania ciągu wentylacyjnego w wyniku różnicy temperatury powietrza zewnętrznego i wewnętrznego oraz oddziaływania wiatru. Uzależnienie od warunków zewnętrznych sprawia, że pracuje ona z bardzo zróżnicowaną wydajnością, jednak ze względu na niewielkie koszty instalacyjne, prostotę działania i bezawaryjność, jest nadal powszechnie stosowana, a przy odpowiednim wyposażeniu może doskonale spełniać swoja rolę w przeciętnych warunkach użytkowania.

Obecnie coraz częściej montuje się tzw.wentylację hybrydową - naturalną ze wspomaganiem - która umożliwia utrzymanie optymalnej wentylacji niezależnie od warunków pogodowych.

W tym systemie wentylacji stosowany jest układ pośredniej lub bezpośredniej wymiany powietrza. W pierwszym wariancie nawiew odbywa się do pomieszczeń o niskim stężeniu zanieczyszczeń, np. sypialnie, pokoje dzienne, a wywiew z pomieszczeń "brudnych" - kuchni, łazienki, wc.

Wentylacja grawitacyjna
Schemat działania wentylacji grawitacyjnej. Fot. Archiwum BD.
Wentylacja hybrydowa
Schemat działania wentylacji hybrydowej. Fot. Schiedel.

Przy takim rozwiązaniu konieczne jest umożliwienie cyrkulacji powietrza wentylacyjnego w lokalu lub budynku, poprzez np. zamontowanie kratek wentylacyjnych w drzwiach. Przy wentylacji bezpośredniej każde pomieszczenie ma oddzielny nawiew i wywiew powietrza wentylacyjnego.

Ponieważ potrzeby wentylacyjne zmieniają się zależnie od intensywności wykorzystywania pomieszczeń, a także warunków zewnętrznych, konieczne będzie zapewnienie możliwości regulacji napływu powietrza zewnętrznego. Umożliwiają to nawiewniki okienne, ścienne i grzejniki wentylacyjne zapewniające dopływ świeżego, ogrzewanego powietrza.

Nawiewniki powinny zapewniać regulację samoczynną przepływu zależnie od różnicy ciśnienia lub wilgotności powietrza. W przypadku wentylacji hybrydowej, sterowanie strumieniem wentylacyjnym zapewnia układ modulujący pracę wentylatora wspomagającego wywiew.

Wentylacja mechaniczna

Budowana jest głównie w systemie nawiewno-wywiewnym z jednostką centralną i często również z wymiennikiem ciepła - elementem rekuperacji. Charakteryzuje się licznymi zaletami, takimi jak: uniezależnienie funkcjonowania od warunków zewnętrznych, łatwość sterowania czy możliwość oczyszczania doprowadzanego powietrza, choć zużywa dość sporo energii elektrycznej i może stać się źródłem uciążliwego hałasu.

W małych instalacjach domowych, jako główny argument przemawiający za takim systemem wentylacji, uznawana jest najczęściej możliwość odzysku energii cieplnej w rekuperatorze.

Wentylacja mechaniczna
Schemat działania wentylacji mechanicznej. Fot. Archiwum BD.

Do oceny ekonomicznej przyjmuje się szacunkowy poziom sezonowego odzysku energii grzewczej, który wynosi w przeciętnych warunkach eksploatacyjnych budynku 10-20 kWh w przeliczeniu na metr kw. powierzchni w ciągu roku (bez uwzględnienia zużycia energii elektrycznej do napędu wentylatorów).

Oczywiście w domach zlokalizowanych w okolicy o dużym zanieczyszczeniu powietrza lub zamieszkałych przez alergików, montaż wentylacji nawiewno-wywiewnej z odpowiednio dobranymi filtrami może być głównym czynnikiem decydującym o wyborze wentylacji mechanicznej.

Jednostka centralna w systemie wentylacji mechanicznej zawiera wentylatory - nawiewny i wywiewny - a w przypadku instalacji z odzyskiem ciepła również wymiennik, tworząc zespól nazywany rekuperatorem.

Rekuperator Mistral PRO 450 EC
Rekuperator Mistral PRO 450 EC dla budynków o powierzchni do 250 m². Fot. Pro-Vent.

Centrale wyposażane są również w filtry oczyszczające powietrze, zespoły dogrzewające strumień nawiewany, układ sterowania i antyoblodzeniowy. Elementem decydującym o efektywności odzysku ciepła jest wymiennik o konstrukcji krzyżowej, przeciwprądowej, krzyżowo-przeciwprądowej lub obrotowej.

Ich sprawność temperaturowa podawana przez producentów zawiera się w przedziale 70-95%, jednak w warunkach eksploatacyjnych jej rzeczywista wartość zależy od kilku zmiennych czynników - różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz, wilgotności powietrza, intensywności przepływu strumienia powietrza.

Przy bilansowaniu efektywności energetycznej odzysku ciepła nie można też zapomnieć o uwzględnieniu energii potrzebnej do napędu wentylatorów i osprzętu i w praktyce poziom odzysku utrzymuje się na poziomie 40-60%.

Alternatywą dla centralnego systemu wentylacyjnego są nawiewniki wentylatorowe z wymiennikiem ciepła, przeznaczone do obsługi pojedynczych pomieszczeń.

Zespół taki instalowany jest na ścianie, a otwór w przegrodzie zewnętrznej umożliwia doprowadzane i odprowadzane powietrza wentylacyjnego. Jego cyrkulację wymusza wentylator o sterowanej, np. wilgotnością wydajności, a usuwane powietrze oddaje energię strumieniowi nawiewanemu i zostaje przefiltrowane.

Autor: Cezary Jankowski
Zdjęcie otwierające: Aereco
Zdjęcia w tekście: Flop System, Eureka, Archiwum BD, Schiedel, Pro-Vent
Film w tekście: Alnor Systemy Wentylacji

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE