Wobec dużego zanieczyszczenia powietrza, coraz trudniej jest o dobry klimat w pomieszczeniach. Konieczność redukcji zanieczyszczeń pochodzących z wnętrza budynku, jak i z zewnątrz, jak również zapewnienie wnętrzom komfortu cieplnego przy jak najmniejszym zużyciu energii, przyczyniają się do coraz większego zainteresowania instalacjami wentylacji wymuszonej w budynkach jednorodzinnych.
W pomieszczeniach, w których przebywają ludzie, ew. znajdują się źródła emisji zanieczyszczeń (w tym i zapachów), następuje gromadzenie się zanieczyszczeń, takich jak: dwutlenek węgla i para wodna, lotne związki organiczne (VOC) oraz kurz i pył. Wysokie stężenie CO2 wyjątkowo niekorzystnie wpływa na zdolność koncentracji oraz samopoczucie użytkowników. Przekroczenie wartości 1000 ppm powoduje ospałość, bóle głowy, uczucie duszności, niepokój, pobudzenie ośrodka oddechowego i zwiększenie częstości oddechów. Dlatego, wartość 1000 ppm jest w wielu krajach przyjmowana za najwyższy akceptowany poziom stężenia CO2 w powietrzu. Lotne związki organiczne VOC powodują bardzo często dyskomfort sensoryczny, czyli mają zły zapach. Zbyt duża zawartość pary wodnej prowadzi zazwyczaj do wykraplania się jej w pomieszczeniach, co powoduje znaczne zawilgocenie ścian. Efektem jest rozwój bakterii i grzybów, które bardzo niekorzystnie wpływają na zdrowie użytkowników, wywołując wiele poważnych chorób.
Często jedynym racjonalnym rozwiązaniem problemu złej jakości powietrza w pomieszczeniach jest zastosowanie systemu wentylacji wymuszonej. Odpowiednio dobrany wydatek powietrza, tryb pracy i sterowanie oraz przepływy powietrza w pomieszczeniach i między nimi są ważnymi elementami projektowania mieszkaniowej instalacji wentylacyjnej.
Systemy wentylacyjne
Warunki higieniczne pomieszczeń mogą być regulowane na wiele sposobów. Głównymi rozwiązaniami są:
- intensywne krótkotrwałe wietrzenie początkowe;
- okienne infiltracyjne nawiewniki powietrza;
- mechaniczny system nawiewny;
- systemy hybrydowe (wentylacja okienna oraz mechaniczna);
- wentylacja grawitacyjna;
- wentylacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła.
Systemem, umożliwiającym największą kontrolę nad mikroklimatem i jakością powietrza, jest system wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła. Zastosowanie wentylacji mechanicznej może znacznie zmniejszyć zużycie energii grzewczej, szczególnie w obiektach o obniżonym zapotrzebowaniu na energię. W budownictwie pasywnym jest wręcz wymagane ze względu na szczelność budynku. Rozwiązanie to ma wiele zalet. W pomieszczeniach panują zawsze odpowiednie warunki higieniczne, a powietrze nawiewane jest czyste, dzięki zastosowaniu filtrów. Filtracja jest szczególnie istotna, kiedy dom znajduje się w pobliżu ruchliwej drogi lub w centrum miasta. Dla alergików istotny jest też fakt, że filtry w układach wentylacyjnych znacznie zmniejszają zawartość pyłków w powietrzu nawiewanym. Zastosowanie filtrów z węglem aktywnym może również pozytywnie wpływać na neutralność zapachową nawiewanego powietrza. W pomieszczeniach panuje też dużo mniejszy niż w wypadku wentylacji okiennej hałas, za który odpowiedzialne jest otoczenie zewnętrzne budynku. Oczywiście aspekt akustyczny samej centrali nawiewno/wywiewnej oraz nawiewników w pomieszczeniach podlega analizie i doborowi. Kolejną zaletą jest mniejsze zużycie energii cieplnej. W rekuperatorze dochodzi do wymiany energii pomiędzy powietrzem wywiewanym a nawiewanym, dzięki temu mniej energii potrzeba na dogrzanie powietrza nawiewanego (świeżego).
! Często jedynym racjonalnym rozwiązaniem problemu złej jakości powietrza w pomieszczeniach jest zastosowanie systemu wentylacji wymuszonej
Zastosowanie wentylacji mechanicznej wpływa też na inne aspekty zwiększające komfort przebywania w pomieszczeniach. Latem możliwe jest lekkie ochłodzenie powietrza nawiewanego, insekty mają mniej możliwości dostania się do domu, nie występuje także zagrożenie powstania przeciągu.
Należy jednak zaznaczyć, że okna w budynku mogą wciąż być otwierane. Wentylacja okienna jest szczególnie polecana poza sezonem grzewczym, gdyż oszczędzana jest wtedy energia elektryczna potrzebna do pracy wentylatorów.
System grawitacyjny a mechaniczny
System grawitacyjny budynków mieszkalnych polega na usuwaniu zużytego powietrza z pomieszczeń obciążonych emisją wilgoci i zapachów (kuchnia, łazienka) poprzez kominy wentylacyjne. Jednocześnie świeże powietrze dopływa do pomieszczeń „czystych", takich jak pokoje czy salon, poprzez odpowiednio przygotowane nawiewniki okienne, ścienne lub nieszczelności okien. Ważne jest takie planowanie systemu wentylacji w domu/mieszkaniu, aby każde pomieszczenie było należycie wentylowane oraz panowała w nim właściwa cyrkulacja powietrza.
Wentylacja grawitacyjna napędzana jest różnicą gęstości powietrza zewnętrznego i wewnętrznego (dokładnie w pionowym kanale wentylacyjnym), bądź poprzez powstanie ciśnienia dynamicznego na wylocie kanału. Zatem, aby wentylacja grawitacyjna działała poprawnie:
- należy zaplanować dopływ powietrza świeżego poprzez czerpnie lub nieszczelności;
- szachty wentylacyjne muszą być prawidłowo zaprojektowane i wykonane;
- temperatura na zewnątrz budynku powinna być niższa niż wewnątrz, bądź na zewnątrz powinien wiać przynajmniej lekki wiatr.
Praktyka pokazuje, że zazwyczaj pomimo spełnienia powyższych warunków wentylacja grawitacyjna nie działa poprawnie.
Aktualny stan szczelnego budownictwa mieszkaniowego, dynamika zewnętrznych warunków temperaturowych, jak i rosnące obciążenia emisją pomieszczeń, skutkują tym, że najlepszym sprawdzonym sposobem zapewnienia sprawnej wentylacji w nowoczesnym budownictwie jest stosowanie układów nawiewno-wywiewnych z rekuperacją i z podgrzaniem powietrza nawiewanego. Zalety mechanicznego systemu wentylacyjnego to głównie:
- filtracja powietrza;
- skuteczne usuwanie przykrych zapachów;
- brak przeciągów, hałasu ulicznego;
- usuwanie nadmiernej wilgoci z pomieszczeń;
- stały dopływ świeżego powietrza;
- znaczna oszczędność w kosztach ogrzewania.
! Aktualny stan szczelnego budownictwa mieszkaniowego, dynamika zewnętrznych warunków temperaturowych, jak i rosnące obciążenia emisją pomieszczeń, skutkują tym, że najlepszym sprawdzonym sposobem zapewnienia sprawnej wentylacji w nowoczesnym budownictwie jest stosowanie układów nawiewno-wywiewnych z rekuperacją i z podgrzaniem powietrza nawiewanego
Regulacja systemu wentylacyjnego
(...)
Wentylacja grawitacyjna napędzana jest różnicą gęstości powietrza zewnętrznego i wewnętrznego (dokładnie w pionowym kanale wentylacyjnym), bądź poprzez powstanie ciśnienia dynamicznego na wylocie kanału
(...)
Wentylacja rozproszona i centralna
(...)
Wentylacja mieszkaniowa a dyrektywa ERP
(...)
Orientacyjnie można przyjąć, że w pomieszczeniach mieszkalnych w ciągu godziny powinna następować przynajmniej półkrotna wymiana powietrza n=0,5 1/h
(...)
Rozwiązanie, które się sprawdza
(...)
! Od 1 stycznia 2016 r. systemy wentylacyjne, zgodnie z rozporządzeniem komisji UE 1253/2014 [1], muszą spełniać szereg ważnych wymogów, które w roku 2018 zostały dodatkowo zaostrzone. Celem jest zwiększenie wydajności systemów wentylacyjnych, przy równoczesnym zmniejszeniu zużycia energii elektrycznej i systemów wentylacyjnych
Autor: Maciej Danielak
Literatura:
[1] Rozporządzenie komisji (UE) nr 1253/2014 z dnia 7 lipca 2014 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla systemów wentylacyjnych.
[2] Rozporządzenie delegowane komisji (UE) nr 1254/2014 z dnia 11 lipca 2014 r. uzupełniające dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/30/ UE w odniesieniu do etykiet efektywności energetycznej systemów wentylacyjnych przeznaczonych do budynków mieszkalnych.
[3] Maciej Danielak: „Centralne i rozproszone systemy wentylacji mechanicznej w budynkach jednorodzinnych". 02.2017. Polski Instalator.
Jeśli chcesz przeczytać pełną treść artykułu zamów prenumeratę lub e-wydanie.