Ankieta

Czym grzejesz?

  ​

Facebook

Jaka wentylacja ?

Industrializacja i rozwój cywilizacyjny spowodowały, że coraz więcej czasu spędzamy w zamkniętych pomieszczeniach budynków przemysłowych, biurowych czy też mieszkalnych. Coraz też więcej uwagi poświęcamy stworzeniu w tych pomieszczeniach właściwych warunków bytowych. Człowiek może żyć bez wody około tygodnia, bez pożywienia do 40 dni, natomiast bez powietrza może żyć około pięciu minut.



Niniejszy artykuł stanowi przybliżenie problemu wentylacji w budynkach mieszkalnych i jest niejako wstępem do zaprezentowania Państwu central nawiewno-wywiewnych z odzyskiem ciepła firmy Daikin.

Wentylacja służy do usuwania powstających w pomieszczeniu zanieczyszczeń i wprowadzania w to miejsce powietrza świeżego. Ale jest to tylko minimalna jej funkcja. Wentylację można wykorzystać do tworzenia sztucznego klimatu korzystnego dla organizmu ludzkiego.

Wentylacja budynków mieszkalnych jest nieodzowna dla zapewnienia zdrowia mieszkańców i utrzymywania dobrego stanu technicznego budynku. Jest ona nierozerwalnie związana ze zużyciem energii na ogrzanie powietrza wentylacyjnego.

W krajach Unii Europejskiej już dawno zrezygnowano z dążenia do maksymalizacji efektów energetycznych z tytułu ograniczania „strat na wentylację”. Praktyka wykazała, że ograniczanie ilości powietrza wentylacyjnego jest krótkowzroczne, a chwilowe korzyści owocują kilkakrotnie większymi stratami, jeśli spojrzeć na sprawę od strony stanu technicznego budynku oraz zdrowia jego użytkowników.

W źle wentylowanych pomieszczeniach pogarsza się jakość powietrza. Ich użytkownicy mogą narzekać na ból głowy, pieczenie oczu, ogólne zmęczenie, trudności z koncentracją i wiele innych symptomów związanych z podwyższonym poziomem stężenia zanieczyszczeń. W przypadku otwartego spalania paliw może dochodzić do zatruć tlenkiem węgla. Obserwuje się zwiększoną ilość przypadków astmy, różnego rodzaju alergii oraz infekcji dróg oddechowych. Coraz częściej obserwowane są przypadki rozwoju grzybów pleśniowych mogące prowadzić także do korozji biologicznej elementów konstrukcji budynków.

Człowiek wydziela w ciągu godziny w procesie oddychania około 20 litrów dwutlenku węgla CO2, wydziela również przykre zapachy. Zanieczyszczenie, zapach pochodzący od jednego człowieka zachowującego odpowiedni stan higieny (0,7 kąpieli pod prysznicem na dobę) określono nazwą 1 olf. Stosowane w naszych domach środki czystości, kleje, farby, materiały budowlane, izolacyjne, wykładziny podłogowe nierzadko wydzielają toksyny które są niewidoczne, często bezzapachowe, zaś ujemnie wpływają na zdrowie. Wszelkie udogodnienia wprowadzane w budownictwie, takie jak kuchenki gazowe, piece grzewcze powodują, że w pomieszczeniach znajdują się produkty spalania gazu. Indywidualne łazienki, pralki, suszarnie, prasowalnie powodują wzrost wilgotności powietrza w pomieszczeniach. Ilość nagromadzonych zanieczyszczeń w pomieszczeniach powoduje, że posiadanie sprawnej wentylacji to nie luksus, ale potrzeba wynikająca z ochrony naszego zdrowia i życia. Przyjmuje się, że obecnie w przeciętnym pomieszczeniu o powierzchni 10 m2 powstają poza człowiekiem (1 olf) zanieczyszczenia w wysokości 4 olfów, dla których także trzeba przewidzieć wymianę powietrza.

Stosowanie nowoczesnych materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych spowodowało, że nowe lub też remontowane budynki stają się dziś bardzo szczelne, a tym samym energooszczędne. Budownictwo mieszkaniowe charakteryzuje się obecnie dążeniem do zmniejszenia wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania E (m3.a). Stosowane okna i drzwi mają niski współczynnik przenikania ciepła U, oraz mały współczynnik infiltracji powietrza a=0,3 m3/(m.h.daPa2/3).

W obecnie wznoszonych budynkach, charakteryzujących się dobrą izolacyjnością cieplną przegród, tradycyjny system wentylacji naturalnej zużywałby około 50-60% energii cieplnej przeznaczonej do ogrzewania budynku (przyjmując minimalną intensywność wentylacji wymaganą Polską Normą). Dzięki ograniczeniu wymiany powietrza w budynkach zmniejsza się oczywiście zużycie energii na cele wentylacji, ale pogarsza się jakość powietrza w budynku. Nowoczesne technologie w budownictwie mieszkaniowym przyczyniły się niestety do złego funkcjonowania wentylacji. Szczelność budynków uniemożliwiła bowiem poprawne działanie wentylacji grawitacyjnej powodując brak wymiany powietrza. Projektanci i użytkownicy domów zapominają, że stawianie jakichkolwiek wymagań odnośnie kanałów wywiewnych bez zapewnienia dopływu powietrza jest nonsensowne. Szczelne okna nie powinny być stosowane w pomieszczeniach z wentylacją naturalną.

Efektem ubocznym stosowanych rozwiązań są skargi mieszkańców takich budynków na złe samopoczucie. Ratują się oni otwieraniem okien, co powoduje z kolei, że budownictwo z założenia energooszczędne, w praktyce wcale takie nie jest.

Siłą inercji kanały wentylacji grawitacyjne są dalej projektowane przez architektów, jednak nie są w stanie spełniać funkcji do których są przewidziane. W budynkach już wybudowanych, czy też poddawanych renowacji, występuje konieczność doprowadzenia powietrza zewnętrznego do pomieszczeń.

Aby uzyskać poprawę jakości powietrza i jednocześnie racjonalne wykorzystanie energii powinno się:

  1. rezygnować z układów wentylacji polegającej na niekontrolowanej wymianie powietrza i budować systemy umożliwiające dostosowywanie natężenia przepływu powietrza do aktualnych potrzeb,
  2. poprawiać skuteczność oczyszczania powietrza czerpanego,
  3. wykorzystywać – gdy to tylko jest możliwe – systemy odzyskiwania ciepła,
  4. stosować do sterowania systemami wentylacji zintegrowane czujniki rejestrujące stężenia typowych dla danych pomieszczeń zanieczyszczeń.

Najprostszą, dawniej szeroko stosowaną metodą wentylacji w budynkach mieszkalnych i biurowych jest wentylacja grawitacyjna. Powietrze wewnętrzne, na skutek podciśnienia powodowanego siłą wiatru, wywiewane jest poprzez kratki wywiewne w poszczególnych pomieszczeniach kanałami murowanymi ponad dach budynku. Na jego miejsce szczelinami w stolarce okiennej i poprzez przegrody budowlane napływa powietrze zewnętrzne. Kanały wentylacji grawitacyjnej wywiewnej były niegdyś budowane dla każdego pomieszczenia w mieszkaniu, tj. zarówno dla pokoi jak i kuchni, W.C. czy łazienki.

W latach sześćdziesiątych zrezygnowano z wykonywania kanałów wentylacji grawitacyjnej wywiewnej w pokojach, ograniczając się do kuchni i pomieszczeń sanitarnych.

Kanały te są wykonywane i obecnie. Jednak ich skuteczność pozostawia wiele do życzenia. Wobec wymogu stosowania szczelnej stolarki okiennej i drzwiowej, przy obecnych niskich współczynnikach przenikania ciepła i szczelności przegród, niezbędne jest rozwiązanie doprowadzenia powietrza zewnętrznego do pomieszczeń.

Można to osiągnąć przez zastosowanie nawietrzaków doprowadzających świeże powietrze do pomieszczeń mieszkalnych. Stosowane są nawietrzaki montowane na ramach okien, jak również nawietrzaki ścienne. Znane są urządzenia wyposażone w ręczną regulację ilości nawiewanego powietrza. Inne nawietrzaki wyposażone są w czujniki regulujące dopływ powietrza w zależności od temperatury zewnętrznej powietrza. Znany jest również system regulujący ilość nawiewanego i wywiewanego powietrza w zależności od wilgotności powietrza wewnątrz domu. Dla zapewnienia przepływu powietrza pomiędzy pomieszczeniami wewnątrz mieszkania czy domu nieraz koniecznym może się okazać montaż zaworów wyrównawczych, zwłaszcza gdy stolarka wewnętrzna w budynku czy mieszkaniu jest szczelna.

Zalety wentylacji naturalnej:

  • możliwość stosowania w różnych typach obiektów,
  • niskie koszty inwestycyjne,
  • wymaga mało miejsca, jedynie na kanały wywiewne,
  • minimalne koszty eksploatacyjne.

Wady wentylacji naturalnej:

  • brak kontroli nad procesem wymiany powietrza
  • brak możliwości zapewnienia właściwej wymiany powietrza w większych obiektach,
  • niedostateczna skuteczność przy dużych zyskach ciepła,
  • niemożność zapewnienia komfortu na obszarach o dużym natężeniu hałasu i zanieczyszczonym powietrzu zewnętrznym,
  • niemożliwy odzysk ciepła z wywiewanego pomieszczenia,
  • bardzo trudna filtracja powietrza nawiewanego,
  • ograniczenia w stosowaniu ze względu na warunki klimatyczne.

Drugim stosowanym rozwiązaniem jest wykonanie instalacji mechanicznej wentylacji wywiewnej. Wentylacja mechaniczna zapewnia o wiele lepszą wymianę powietrza niż wentylacja naturalna. Systemy wentylacji mechanicznej działają niezależnie od warunków pogodowych i umożliwiają zastosowanie automatyki. Mogą być one zdecentralizowane – osobne wentylatory wywiewne działające w każdym pomieszczeniu lub centralne – jeden wentylator wyciągowy, do którego powietrze z poszczególnych pomieszczeń dopływa kanałami. Najprostsze rozwiązania wentylatorów wymagają ręcznego ich włączania i wyłączania. Możliwe jest sprzężenie wyłącznika wentylatora np. z wyłącznikiem światła lub czujnikami ruchu. Stosowane są również programatory czasowe umożliwiające włączanie i wyłączanie urządzenia o określonej godzinie. Skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie automatyki reagującej na stężenie gazów (np. CO) lub wilgotności w pomieszczeniu.

Zastosowanie wentylacji mechanicznej wywiewnej wymaga doprowadzenia odpowiedniej ilości powietrza do wnętrza budynku za pomocą nawiewników umieszczanych, podobnie jak przy wentylacji naturalnej, w oknach lub ścianach. Zastosowanie wentylatorów o odpowiednio wysokim sprężu umożliwia wyposażenie tych nawiewników w filtry i tłumiki hałasu.

Zalety zastosowania wentylacji mechanicznej wywiewnej:

  • zdecydowanie lepsza wymiana powietrza niż w przypadku wentylacji naturalnej,
  • działanie wentylacji niezależnie od warunków pogodowych,
  • możliwość zautomatyzowania działania wentylacji,
  • możliwość zastosowania filtracji powietrza nawiewanego,
  • możliwość ograniczenia hałasu docierającego z zewnątrz.

 

Wady wentylacji mechanicznej wywiewnej:

  • większe koszty inwestycyjne instalacji wentylacyjnej,
  • konieczność przeprowadzania okresowych czynności obsługowych,
  • negatywne doświadczenia eksploatacyjne w minionych latach,
  • obawy przed zwiększeniem zużycia ciepła na ogrzewanie powietrza wentylacyjnego.


Zarówno wentylacja grawitacyjna jak i wentylacja mechaniczna wywiewna, realizowana przy zastosowaniu rozszczelniania okien czy zamontowania nawietrzaków, jest jedynie powrotem do stanu sprzed wielu lat, gdy w okresie zimowym napływały do wentylowanych pomieszczeń strumienie mroźnego powietrza, powodując zimne przeciągi i poczucie dyskomfortu cieplnego. Nie ma tej wady znajdująca coraz większe zastosowanie, zwłaszcza w domach jednorodzinnych, kanałowa wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła. Sercem systemu jest zazwyczaj krzyżowy wymiennik ciepła wyposażony w zestaw filtrów, zazwyczaj w kompaktowej obudowie z wentylatorami nawiewnym i wywiewnym. Urządzenie takie można postawić na podłodze lub powiesić na ścianie w pomieszczeniu gospodarczym, piwnicy lub na poddaszu.

Świeże powietrze zewnętrzne jest zasysane, filtrowane i po przejściu przez wymiennik ciepła doprowadzane kanałami do pomieszczeń przebywania ludzi takich jak sypialnie, pokój dzienny, pokój do pracy etc.. Zużyte powietrze jest wyciągane z pomieszczeń wilgotnych, takich jak kuchnia, łazienka, W.C. itp., filtrowane, a następnie, po przejściu przez wymiennik ciepła i oddaniu ciepła powietrzu świeżemu, usuwane jest na zewnątrz. Sprawność odzysku ciepła wynosi, wg danych producentów, ok. 70%. Nie następuje przy tym mieszanie strumieni powietrza nawiewanego i usuwanego. Obliczenia wykazują, że stosując system odzysku ciepła można zredukować roczne zapotrzebowanie na energię do celów wentylacji (przy uwzględnieniu zużycia energii przeznaczonej do napędu wentylatorów) nieco poniżej 30% energii potrzebnej do ogrzania domu przy tradycyjnym systemie wentylacji naturalnej. Podczas lata wymiennik ciepła demontuje się, zastępując go tzw. blokiem letnim. Wówczas powietrze zewnętrzne doprowadzane jest do urządzenia bezpośrednio, bez wymiany ciepła z powietrzem usuwanym. Ilość powietrza nawiewanego i wywiewanego może być regulowana w dowolny sposób, przez przełączanie ręczne, za pomocą programatora czasowego, jak i przy pomocy czujników zanieczyszczeń i wilgotności powietrza. Niekiedy urządzenia te mają możliwość nawet regulacji wilgotności nawiewanego powietrza.

Zalety wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła:

  • zapewnienie stałej wentylacji powietrza wewnątrz niezależnie od warunków pogodowych, bez przeciągów,
  • odzysk ciepła zużytego na ogrzanie powietrza wentylacyjnego,
  • zwiększenie bezpieczeństwa, obniżenie poziomu hałasu docierającego z zewnątrz (mogą być zamknięte okna),
  • stała filtracja dla utrzymania czystości powietrza,
  • komfortowa wentylacja wszystkich pomieszczeń,
  • na lato opcja bez odzysku ciepła,
  • możliwość regulacji ilości powietrza w zależności od potrzeb.


Wady wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła:

  • zwiększone koszty inwestycyjne instalacji wentylacji, w stosunku do wentylacji grawitacyjnej,
  • konieczność rozprowadzenia kanałów wentylacyjnych nawiewnych i wywiewnych,
  • konieczność przeprowadzania okresowych czynności obsługowych,
  • dodatkowe zużycie energii elektrycznej przez wentylatory nawiewny i wywiewny (około 100 W każdy).