Dobór optymalnej wentylacji

Wymogi formalne i rzeczywiste dla wentylacji

Intensywność wymiany powietrza w pomieszczeniach zależy od ich przeznaczenia, stopnia wytwarzania zanieczyszczeń, wymaganej czystości powietrza. Przepisy określają jakie warunki 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. Natomiast dla pozostałych pomieszczeń w budynkach mieszkalnych wymagania wentylacyjne określane są jako:

Powyższe wymagania odnoszą się do intensywności wymiany powietrza podczas użytkowania i nie uwzględniają potrzeb wentylacyjnych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania palenisk otwartych takich jak kominki czy kotły grzewcze. Urządzenia te powinny mieć zapewniony niezależny dopływ powietrza zewnętrznego, przy czym praca wentylacji bytowej nie może zakłócać ich ciągu kominowego.

W praktyce pomieszczenia mieszkalne użytkowane są z różną intensywnością zależnie od pory dnia, zatem i wydajność wentylacji należy dostosować do ilości wytwarzanych zanieczyszczeń. Jako podstawowy wskaźnik określający prawidłową wentylację bytową przyjmuje się utrzymanie odpowiedniej wilgotności powietrza wewnętrznego, której wartość zmienia się w wyniku oddychania mieszkańców, parowania roślin, prania, gotowania czy kąpieli.

Utrzymanie optymalnej wilgotności względnej pomieszczeń na poziomie 45-55% wymaga więc dostosowania wentylacji pomieszczeń i w zależności od pory roku w przeciętnych warunkach wymaga wymiany powietrza w pokojach (średnio w ciągu doby) na poziomie odpowiadającym 0,2-0,5 objętości wentylowanych pomieszczeń w ciągu godziny. Największa intensywność wentylacji (w sezonie grzewczym) pojawia się przy stosunkowo wysokich temperaturach zewnętrznych (+10°C), a w mroźne dni, trzeba ją znacznie zmniejszyć.

Utrzymywanie jej wysokiej wydajności prowadzi do nadmiernego wysuszenia powietrza wewnątrz pomieszczeń, co nie tylko negatywnie wpływa na samopoczucie mieszkańców, ale może powodować szkody w wyposażeniu np. rozsychanie się mebli, podłóg, występowanie wyładowań elektrostatycznych, jak i niepotrzebne strat energii na ogrzewanie.

W praktyce, ze względu na rodzaj wytwarzanych oparów i długotrwałość użytkowania powinniśmy zapewnić nieco inny sposoby wymiany powietrza w kuchniach, łazienkach i pokojach. System wentylacyjny kuchni realizowany jest głównie przez okap nadkuchenny odprowadzający opary bezpośrednio na zewnątrz i jako niezależna instalacja nie połączona z resztą systemu wentylacyjnego.

W łazience i w.c. powinna funkcjonować jedynie wentylacja wywiewna, co chroni przed rozprzestrzenianiem się nieprzyjemnych zapachów po całym domu natomiast w pokojach z reguły wystarczy zapewnić odpowiedni nawiew świeżego powietrza. Oczywiście w każdym przypadku wydajność doprowadzenia czy odprowadzenia powietrza musi być zrównoważona, co pozwala na jego wymianę.

Systemy wentylacyjne

Zależnie od wymagań funkcjonalnych i możliwości wykonawczych wentylacja w domu jednorodzinnym może pracować w systemie grawitacyjnym lub wymuszonym, nawiewno-wywiewnym.

Wentylacja grawitacyjna

Wentylacja grawitacyjna nazywana też naturalną wykorzystuje zjawisko wytwarzania ciągu w wyniku różnicy temperatury powietrza zewnętrznego i wewnętrznego oraz oddziaływania wiatru. Uzależnienie jej od warunków zewnętrznych sprawia, że pracuje ona z bardzo zmienną wydajnością, a w budynkach ze szczelną stolarką okienną i drzwiową praktycznie przestaje funkcjonować.

Niemniej ze względu na niewielkie koszty instalacyjne, prostotę działania i bezawaryjność jest nadal powszechnie stosowana, a przy odpowiednim wyposażeniu może doskonale spełniać swoją rolę w przeciętnych warunkach użytkowania. Obecnie coraz częściej montuje się jej wersję wspomaganą - tzw. wentylację hybrydową, która umożliwia utrzymanie optymalnej wymiany powietrza niezależnie od warunków pogodowych.

Niezbędnym elementem w tym systemie wentylacyjnym jest zamontowanie nawiewników okiennych umożliwiających dopływ powietrza zewnętrznego. Powinny one umożliwiać regulację samoczynną przepływu, zależnie od różnicy ciśnienia lub wilgotności powietrza. W pełni zautomatyzowaną regulację napływu powietrza zapewniają nawiewniki higrosterowane wyposażone niekiedy również w regulację ciśnieniową.

Okienne nawiewniki higrosterowane Ventair Higroster fot. Brevis

Higrosterowanie polega na uzależnieniu strumienia przepływającego powietrza od zawartości w nim pary wodnej w pomieszczeniu. Nawiewniki te wyposażone są w wiązkę taśm z modyfikowanego poliamidu, który reaguje na niewielkie już zmiany wilgotności względnej. Za pomocą prostego układu mechanicznego zmiana długości taśm przekładana jest na ruch otwierający lub zamykający przepustnicę.

Nawiewniki pracują w zakresie wilgotności względnej od 30 do 70%. Jeżeli wilgotność w pomieszczeniach jest mniejsza lub równa 30%, nawiewnik jest przymknięty, a do pomieszczenia doprowadzony jest minimalny strumień powietrza.

Wraz ze wzrostem wilgotności nawiewnik otwiera się i przy wilgotności 70% lub więcej uzyskuje wydajność maksymalną. Konstrukcja nawiewnika wyklucza możliwość kontaktu powietrza zewnętrznego z czujnikiem wilgoci.

Wentylacja w kuchni i łazience

Do wentylacji w kuchni wykorzystuje się nawiewniki sprzężone elektrycznie z wyciągiem nadkuchennym. Załączenie wyciągu nadkuchennego spowoduje samoczynne otwarcie nawiewnika, zapewniając dodatkowy dopływ powietrza niezbędny do usunięcia oparów podczas gotowania.

Z kolei w łazienkach, toaletach wentylację wyciągową zapewniają wentylatory kanałowe załączane np. równocześnie z oświetleniem lub czujnikiem ruchu. Wymiana powietrza wymaga zapewnienia jego dopływu najczęściej z innych pomieszczeń poprzez otwory nawiewne w drzwiach wewnętrznych.

Wentylator łazienkowy z oświetleniem LED OK Green Light 100, klapa zwrotna. fot. Ventox

Do wytworzenia wymaganego ciągu kominowego o zmiennej intensywności i ciągłej pracy wykorzystuje się w systemie hybrydowym wentylatory z silnikiem o płynnej lub skokowej regulacji prędkości obrotowej i małej mocy (rzędu kilku Wat) montowane jako nasady kanałowe.

Przykład dwurzędowego pionowego pustaka wentylacyjnego z nieosiowym typem montażowym wentylatora hybrydowego Schiedel Fenko - typ SV. fot. Schiedel

Może on działać w układzie sterowania utrzymującym stały ciąg wentylacyjny lub dostosowywać wydatek powietrza zależnie od jego wilgotności. Nasadę wentylacyjną warto zamontować przy wentylacji poddasza, gdyż niewielka wysokość kanału wentylacyjnego nie zapewnia wytworzenia dostatecznego ciągu naturalnego.

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła - rekuperacja

Wentylacja mechaniczna budowana jest najczęściej w centralnym systemie nawiewno-wywiewnym i z wymiennikiem ciepła - tzw. rekuperatorem. Mimo niewątpliwych zalet takich jak uniezależnienie jej funkcjonowania od warunków zewnętrznych, łatwość sterowania, możliwość oczyszczania doprowadzanego powietrza i odzysk energii cieplnej z wywiewanego, jej instalacja wymaga dostosowania struktury budynku do rozprowadzenia rur o dużym przekroju i dostosowania do zróżnicowanych potrzebach wentylacyjnych poszczególnych pomieszczeń już na etapie jego budowy.

Centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła VENA Optima 4 PRO. Firma Bartosz

Jednostka centralna będąca sercem układu wentylacyjnego zawiera wentylatory - nawiewny i wywiewny - a w przypadku instalacji z odzyskiem ciepła również wymiennik tworząc zespól nazywany rekuperatorem. Centrale wyposażane są również w filtry oczyszczające powietrze, zespoły dogrzewające powietrze nawiewane, układ sterowania i antyoblodzeniowy.

Elementem decydującym o efektywności odzysku ciepła jest wymiennik o konstrukcji krzyżowej, przeciwprądowej, mieszanej lub obrotowej. W praktyce rzeczywista, energetyczna sprawność rekuperacji w sezonie grzewczym zawiera się w granicach 40-60% zależnie od typu i warunków pracy wymiennika.

Istotnym parametrem central wentylacyjnych jest wydajność strumienia wentylacyjnego w funkcji ciśnienia dyspozycyjnego. Zależność ta wynika z konieczności pokonania oporów przepływu w instalacji, co sprawia, że wraz z ich wzrostem spada intensywność przepływu powietrza i może prowadzić do niedostatecznej jego wymiany w oddalonych od centrali pomieszczeniach.

Dobór przewodów wentylacyjnych powinien uwzględniać wymagane przekroje, opory przepływu, sposób i miejsce ich prowadzenia, jak też dostępny osprzęt instalacyjny. Przewody wyposażane są w przepustnice umożliwiające regulację przepływu powietrza sterowaną ręcznie bądź automatycznie. Funkcję regulacyjną pełnią też anemostaty zamykające wyloty i wloty powietrza wentylacyjnego.

Na przewodach wentylacyjnych montowane są również tłumiki hałasu. Rury wentylacyjne mogą być prowadzone w szachtach instalacyjnych, podwieszane pod sufitem lub układane pod podłogą podniesioną. Lokalizacja wlotów i wylotów powinna zapewniać równomierna wymianę powietrza na całej powierzchni pomieszczenia przy jednoczesnym zapewnieniu komfortu cieplnego dla przebywających w nim ludzi.

autor: Redakcja BudownicwaB2B

opracowanie: Aleksander Rembisz

zdjęcia: Ekoklimax-Projekt, Brevis, Firma Bartosz, Ventox, Schiedel