Świeży powiew

Rozwój technologii budowlanych, powstanie nowych materiałów oraz termomodernizacja budynków przyczyniły się do znacznej redukcji współczynnika przenikania ciepła przez ściany, podłogi czy stropy. Również rozwój techniki okiennej (modyfikacja konstrukcji ram i zastosowanie szyby zespolonej) sprawił, że problem „ucieczki” ciepła przez obecnie produkowane okna praktycznie nie istnieje. Można powiedzieć, że cel został osiągnięty – straty energii ograniczono do minimum. Zapomniano jednak o pewnym szczególe. Wszystkie te działania doprowadziły do powstania bardzo szczelnych pomieszczeń, w których jedyna istniejąca wentylacja grawitacyjna straciła rację bytu.
Zasada działania wentylacji grawitacyjnej (naturalnej) opiera się na wymianie powietrza ogrzanego wewnętrznego z chłodniejszym zewnętrznym na skutek różnicy gęstości spowodowanej różnicą temperatur. Dzięki mniejszej gęstości ciepłe powietrze jest lżejsze i unosi się ku górze, natomiast powietrze chłodne ma większą gęstość, jest cięższe i opada w dół. Aby były zapewnione warunki do sprawnego działania wentylacji grawitacyjnej, musi być zapewniony dopływ „świeżego” powietrza na dole pomieszczenia i odpływ dla zużytego na górze. Uszczelniając budynek, odcinamy zatem dopływ powietrza do środka, co zapewnia ograniczenie strat ciepła, ale z drugiej strony powoduje pogorszenie warunków życia. Przede wszystkim w powietrzu występuje mniejsza zawartość tlenu, niezbędnego do oddychania i do spalania (np. przy gazowych urządzeniach), wzrasta poziom wilgotności, co powoduje wykraplanie się pary na szybach i ścianach, stwarzając warunki do rozwoju pleśni i grzybów, z powietrza nie są usuwane szkodliwe zanieczyszczenia.
System wentylacji powinien być tak zaprojektowany, aby uwzględniał zarówno odprowadzanie zużytego powietrza, jak i sposób jego dostarczania do pomieszczenia. Rozwiązanie to powinno również gwarantować zachowanie komfortu cieplnego i akustycznego.

Wentylacja naturalna

Omówiona wcześniej zasada działania tego rodzaju wentylacji opiera się na swobodnym przepływie powietrza, gdzie nawiew następuje przez różnego rodzaju nieszczelności otworów okiennych lub specjalne otwory nawiewne, natomiast odprowadzanie powietrza przez kanały wentylacyjne wywiewne. Niestety wydajność takiej wentylacji w dużej mierze zależy od warunków atmosferycznych i nie ma tu możliwości zastosowania żadnych dodatkowych elementów, np. poprawiających jakość powietrza lub odzyskujących część energii cieplnej z powietrza zużytego. Największymi zaletami tego typu wentylacji są: mały koszt inwestycyjny, praktycznie zerowe koszty eksploatacji, niski poziom hałasu i bardzo łatwa obsługa lub jej brak.
Realizacja nawiewu powietrza zewnętrznego może być realizowana na różne sposoby:

1. poprzez nieszczelności stolarki okiennej wynikające z dokładnego wykonania lub zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych (głównie okna starego typu),
2. poprzez celowe stałe wprowadzanie nieszczelności przez użytkownika w nowoczesnych oknach przez uszkodzenie uszczelek (nie zalecany sposób, trwałe uszkodzenie okna skutkujące utratą gwarancji),
3. poprzez specjalną konstrukcję okuć okiennych, umożliwiającą jedno- lub wielopozycyjny tzw. mikrouchył (nieszczelności na całym obwodzie okna),
4. poprzez nawiewniki okienne lub ścienne sterowane ręcznie lub „automatycznie” (różnicą ciśnień lub poziomem wilgotności).

Usuwanie zużytego powietrza odbywa się poprzez przewody wentylacyjne wyposażone w kratki o stałych otworach lub regulowanych np. poziomem wilgotności.
Spośród wymienionych sposobów zapewnienia dopływu powietrza najbardziej optymalne wydają się być nawiewniki okienne lub ścienne sterowane automatycznie. Przy mikrouchyłach okiennych oraz przy nawiewnikach obsługiwanych ręcznie do zapewnienia warunków dla wentylacji grawitacyjnej konieczna jest ingerencja użytkownika. Niestety zazwyczaj mieszkańcy dokładnie zamykają okna lub zalepiają takie nawiewniki, gdyż nieszczelności, które one powodują, nie są optymalnie dobrane do potrzeb, co prowadzi do niepotrzebnego wyziębienia danego pomieszczenia. Dodatkowo okna z możliwością mikrouchyłu mogą powodować zakłócenia pracy termostatów przy kaloryferach, gdyż wlot powietrza znajduje się również w dolnych partiach okna.
Nawiewniki sterowane automatycznie regulują strumień powietrza, które dostaje się z zewnątrz do środka. W zależności od rodzaju nawiewnika, otwarcie następuje w chwili przekroczenia wartości wilgotności względnej powietrza wewnętrznego lub przy odpowiedniej różnicy ciśnienia zewnętrznego i wewnętrznego. Stosuje się również rozwiązania nawiewników, w których czynnikiem regulującym jest różnica temperatur pomiędzy pomieszczeniem a otoczeniem budynku. Zazwyczaj są to nawiewniki ścienne.
Przy stosowaniu regulacji wentylacji wilgotnością powietrza często montowany jest układ – nawiewnik sterowany i kratka sterowana. Pozwala to na regulację wymiany powietrza na skutek zwiększenia wilgotności w pomieszczeniach, takich jak: łazienka, pralnia czy kuchnia. Stosowanie nawiewników, oprócz oszczędności energii, daje jeszcze inne korzyści, np. umożliwia wentylację mieszkania przy całkowicie zamkniętych oknach, co zmniejsza ryzyko włamania. Nawiewniki również zabezpieczają przed zatruciem tlenkiem węgla, gdyż w przeciwieństwie do zamkniętych szczelnych okien gwarantują minimalną wymianę powietrza. Dodatkowo stosowanie nawiewników zapobiega odwrotnemu ciągowi w kominie wentylacyjnym, tzw. inwersji. Zjawisko takie może wystąpić w przypadku umiejscowienia w pobliżu przewodów wentylacyjnych przewodów spalinowych.
Nawiewniki powinny być montowane na wysokości co najmniej 180 cm od poziomu podłogi. Takie położenie zapewnia lepszy rozkład temperatury w pomieszczeniu – schłodzenie powietrza na wysokości głowy i tym samym brak uczucia zimna w dolnych partiach ciała. Zamontowanie nawiewników okiennych w górnej części okna, pod którym zamontowany jest grzejnik powoduje, że chłodne powietrze dostające się z zewnątrz jest od początku podgrzewane przez ciepłe unoszące się znad grzejnika.

Wentylacja mechaniczna

Wentylacja tego typu zapewnia znacznie efektywniejszą wymianę powietrza niż wentylacja naturalna. Jest ona niezależna od pogody i umożliwia zastosowanie automatyki sterującej. Stosowane są dwa typy rozwiązań: niezależne wentylatory wyciągowe na każdym z kanałów wentylacyjnych lub jeden centralny wentylator wywiewny. Aby umożliwić dopływ powietrza do pomieszczenia, konieczne jest zastosowanie nawiewników okiennych lub ściennych. Najprostsze wentylatory wymagają ręcznego uruchamiania, można również zamontować urządzenia sterowane wilgotnością powietrza, stężeniem dwutlenku węgla w powietrzu, z programatorem czasowym lub zintegrowane z otwieraniem drzwi, zapalaniem światła lub z czujnikiem ruchu.
Rozwiązania z jednym wentylatorem wyciągowym praktycznie pracują 24 godziny na dobę. Nie jest to „wspomaganie” niewydolnej wentylacji grawitacyjnej, lecz specjalnie zaprojektowana instalacja. W tym przypadku przewody wentylacyjne nie muszą być pionowe w celu wytworzenia odpowiedniego ciągu – najczęściej są to elastyczne rury, prowadzone w różnych kierunkach. Ze względu na hałas, który powoduje wentylator, zazwyczaj jest on umiejscowiony na strychu lub na dachu budynku, ale produkowane są również urządzenia charakteryzujące się bardzo cichą pracą, które można instalować w sufitach podwieszanych lub zabudowanych wnękach. Przy mocowaniu wentylatora konieczne jest zastosowanie odpowiedniej wibroizolacji.
Wadą wentylacji mechanicznej są większe koszty związane z zakupem urządzeń i ich eksploatacją (zwłaszcza przy pracy ciągłej) oraz konieczność ich okresowej konserwacji. Jednak wentylacja taka zapewnia większą sprawność niż naturalna oraz umożliwia szybką wymianę powietrza w przypadku dużych zanieczyszczeń (duża wilgotność, szkodliwe opary, zapachy).

Wentylacja hybrydowa

Jest to sposób na uniezależnienie działania wentylacji grawitacyjnej od warunków pogodowych. Na przewodach wentylacyjnych montowane są specjalne nasady kominowe wyposażone w turbinę i układ sterujący. W przypadku gdy podciśnienie w przewodach wentylacyjnych jest zbyt niskie, aby zapewnić wymaganą wymianę powietrza, załącza się turbinę, która to podciśnienie tworzy.
Stosowane są również rozwiązania, w których nasada kominowa pracuje w trybie ciągłym, napędzana wiatrem bądź silnikiem elektrycznym. W przypadku zbyt silnego wiatru silnik zaczyna wyhamowywać turbinę.
Wentylacja hybrydowa ma wiele zalet, m.in. charakteryzuje się cichą pracą, małymi kosztami eksploatacji (silniki posiadają moce rzędu kilku watów), możliwością regulacji wydajności, prostotą instalacji (można ją przeprowadzić samodzielnie), dużą niezawodnością i bezpieczeństwem. Jest to na pewno dobry i tani sposób na poprawę niezbyt wydajnej wentylacji grawitacyjnej.

Rekuperatory, czyli odzysk ciepła

Rekuperator jest urządzeniem wchodzącym w skład instalacji nawiewno-wywiewnej, służącym do odzysku ciepła z powietrza wydalanego z budynku. W rekuperatorze powietrze wywiewane ogrzewa powietrze dostarczane do wewnątrz.
Instalacja nawiewno-wywiewna powinna być zaprojektowana już na etapie powstawania projektu domu. Późniejsze wykonanie jest oczywiście możliwe, jednak należy się liczyć z wyższymi kosztami inwestycji. Projektując budynek wyposażony w instalację wentylacji z odzyskiem ciepła, można pominąć kominy wentylacyjne, które zastąpią znacznie tańsze przewody izolowane, można zoptymalizować rozmieszczenie tych przewodów i tym samym ich długość, można również uwzględnić przewidziane na instalację otwory w stropach czy ścianach, co zapobiegnie wykonywaniu kosztownych przewiertów. Także na etapie projektu integruje się instalację wentylacyjną z instalacją ogrzewania kominkowego lub klimatyzacyjną.
Rekuperatory wyposażone w nagrzewnice dodatkowo mogą podgrzewać w sezonie zimowym zimne powietrze wprowadzane do budynku. Dzięki systemowi filtrów z dostarczanego z zewnątrz powietrza usuwane są wszystkie rodzaje pyłów, roztocza, alergeny, pyłki kwiatowe, a nawet częściowo dym czy bakterie.
Kupując centralę wentylacyjną z rekuperatorem należy zwrócić uwagę na kilka podstawowych rzeczy. Przede wszystkim na jakość izolacji termicznej i akustycznej, klasę zainstalowanych wentylatorów (praca ciągła!), głośność pracy, sprawność pracy w różnych warunkach, siłę sprężu (ważne, aby powietrze było dostarczane do wszystkich anemostatów, nie tylko do tych najbliżej centrali) oraz koszty eksploatacji i dostępność serwisu.

Wentylacja naturalna jeszcze długo pozostanie jedną z najczęściej stosowanych w nowych budynkach, zatem należy przede wszystkim zapewnić jej możliwość poprawnego funkcjonowania poprzez świadome wprowadzanie nieszczelności w bardzo szczelnych budynkach. Dopiero zmiana sposobu myślenia zarówno projektantów jak i inwestorów, oraz obniżenie kosztów instalacji wentylacji wymuszonej może przyspieszyć wprowadzanie bardziej wydajnych rozwiązań w tej dziedzinie. Ale dopóki to nie nastąpi – nie domykajmy okien!

Czy ten artykuł był dla Ciebie interesujący?