Prawidłowa wentylacja ważnym aspektem zdrowego życia

Co się stanie, gdy w takim pomieszczeniu przebywać
będą ludzie?

W pierwszej kolejności zaobserwujemy wilgoć skraplającą
się na szybach okien, następnie ta wilgoć pojawi
się na ścianach. W miejscach wilgotnych pojawią się
czarne punkciki, a po niedługim czasie czarne plamy
zarodników pleśni i grzybów.
Powietrze stanie się szkodliwe dla przebywających
w nim ludzi, pojawią się bóle głowy, zmęczenie, apatia.
Zaczniemy odczuwać duszność ze względu na
zwiększający się poziom dwutlenku węgla, powietrze
stanie się wilgotne. Zwiększenie się wilgotności powietrza
powyżej 70% już powoduje problemy dotlenienia
organizmu. Początkowo u osób wrażliwych – u których
występują alergie na różne czynniki oraz osób
z problemami krążeniowymi – nasilą się symptomy
chorobowe, po pewnym czasie te objawy zaobserwują
również ludzie zdrowi, niejako bardziej odporni,
mniej wrażliwi.
W rezultacie i budynek jako całość i przebywający
w nim ludzie będą narażeni na symptomy chorobowe,
z którymi trudno będzie się uporać, zadaniem więc architektów
jest tworzenie obiektów w taki sposób, aby
przebywający w nim ludzie nich odczuwali dyskomfortu.

Pamiętając więc o właściwym doświetleniu, temperaturze,
nie zapominajmy o tym, co jest równie ważne
w naszym zindustrializowanym życiu, mianowicie
o jakości powietrza, którym oddychamy. Aspekty te
są równie ważne w domu, gdzie odpoczywamy po
zakończeniu zawodowej części dnia, nie możemy ich
też pomijać w pracy, w której spędzamy czas niejednokrotnie
dłuższy od ustawowych 8 godzin.

Skuteczność wentylacji na przestrzeni rozwoju
cywilizacyjnego zapewniano w różny sposób.

W dawnych zamkach i pałacach w pomieszczeniach
stały kominki. Kominek taki z otwartą komorą spalania
wszakże nieekonomicznie przekazywał ciepło
do pomieszczeń, jednak zapewniał bardzo efektywny
ruch powietrza, które poprzez nieszczelności w stolarkach
okiennych przepływało przez pomieszczenie
do paleniska, a tam wraz ze spalinami wyrzucane
było na zewnątrz. W późniejszych czasach pojawiły
się piece kaflowe, te ekonomiczniej oddawały ciepło
ze spalanego węgla lub czasami drewna, ale spełniały
też w genialny sposób wymianę powietrza pomieszczeniu.
Powietrze przez nieszczelności dopływało
do wnętrza i przebywając drogę do paleniska,
skutecznie zastępowało powietrze zużywane przez
mieszkańców. Często w pomieszczeniach takich,
gdzie zamontowane były piece kaflowe, nie istniała
kratka wentylacyjna, rolę tę przejmowała kratka spalinowa,
do której zmontowany był piec.
O cieknących oknach wtedy nie słyszano, chyba że
pomieszczenie było niedogrzanie, wtedy trzaskająca
mrozem zima potrafiła wymalować na szybach abstrakcyjne
ilustracje.
Z biegiem lat zaczęto ekonomizować nasze życie,
pojawiła się nowoczesna stolarka okienna, okna
skrzynkowe zastąpiono oknami z szybami zespolonymi
o niskim współczynniku przenikania ciepła,
a w konsekwencji również na tyle szczelne dla przenikającego
powierza, że w efekcie końcowym uzyskaliśmy
pomieszczenie takie, jak opisywałem na
początku tego artykułu.
Istniała wprawdzie kratka wentylacyjna wywiewna
i coś na dachu wymuszającego przepływ powietrza,
ale jak tu zapewnić ten przepływ, kiedy powietrze
nie może się do pomieszczenia dostać. Obserwujemy
więc przypadki, kiedy następuje odwrócenie się
kierunku powietrza i kratki wywiewne stają się nawiewnymi
– dostarczają do pomieszczenia powietrze
zimne, w różny sposób modyfikowane aromatycznymi
dodatkami w postaci zapachów z kanalizacji czy
obiadu sąsiada, nie wspominając o przykrym zapachu
odorów z toalet.
Przed projektantem wentylacji i architektem stoi więc
poważne zadanie: musi stworzyć system przepływu
powietrza tak, aby nie stanowiło dyskomfortu dla
przebywających w nim ludzi, jednocześnie pamiętając
o zapewnieniu normatywnych ilości higienicznych dla
poszczególnych pomieszczeń:

- kuchnia z oknem zewnętrznym wyposażona
w kuchenkę gazową lub węglową – 70m3/h
- kuchnia z oknem zewnętrznym, wyposażona
w kuchenkę elektryczną:
– w mieszkaniu do 3 osób – 30 m3/h,
– w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób – 50 m3/h
- kuchnia bez okna zewnętrznego wyposażona
w kuchenkę elektryczną – 50 m3/h
- kuchnia bez okna zewnętrznego, wyposażona
w kuchenkę gazową, obowiązkowo z mechaniczną
wentylacją wywiewną – 70 m3/h
- łazienka z wc lub bez – 50m3/h
- oddzielny wc – 30m3/h
- pomieszczenie bezokienne (garderoba) – 15m3/h
- pokój mieszkalny oddzielony od pomieszczeń kuchni,
łazienki i wc więcej niż dwojgiem drzwi lub pokój
znajdujący się na wyższym poziomie w wielopoziomowym
domu jednorodzinnym lub w wielopoziomowym
mieszkaniu domu wielorodzinnego
– 30 m3/h. Wymiana powietrza w ciągu godziny
powinna być równa co najmniej kubaturze pokoju.

System wentylacji naturalnej

W wielu domach, zarówno jednorodzinnych, jak i wielorodzinnych,
w wielu obiektach biurowych i w halach
produkcyjnych szeroko stosowany jest obecnie system
wentylacji naturalnej, zwanej również grawitacyjną.
Praktycznie sprowadza się to do: kratki wentylacyjnej
nawiewnej, kratki wentylacyjnej wywiewnej
w pomieszczeniu wentylowanym, kanału wentylacyjnego
wykonanego z różnego materiału: cegła, pustak
wentylacyjny, kształtki metalowe, przewody Spiro,
bloczki wentylacyjne Schiedel. System taki powinien
być zwieńczony nasadą wentylacyjną, której właściwe
zdanie polega na wykorzystaniu siły wiatru w celu
zwiększenia podciśnienia roboczego w kanale wentylacyjnym
oraz zabezpieczenie kanału wentylacyjnego
przed wdmuchiwaniem powietrza zewnętrznego. Tak
zaprojektowany system musi zapewniać normatywy
higieniczne dla powietrza w pomieszczeniach,
w których przebywają ludzie.

Pytanie jest jednak czy zapewnia?

Zdawać musimy sobie sprawę ze zmiennej skuteczności
działania takiej wentylacji. Wielu użytkowników
obserwuje w swoich mieszkaniach bezruch powietrza
w kanałach wentylacyjnych, a w skrajnych przypadkach
ciągi wsteczne, w których kratka wentylacyjna
wywiewna zamienia się nagle w nawiewną. Odpowiada
za to wiele czynników: usytuowanie budynku
względem najczęściej występujących kierunków wiatru,
jego wysokość, umiejscowienie wywietrznika na dachu,
temperatury powietrza zewnętrznego, temperatury
pomieszczenia, jak również sposoby doprowadzenia
powietrza do budynku czy pomieszczenia, częste są
również przypadki, gdy wywietrznik jest zabudowany
w strefie występujących zawirowań powietrznych, co
również powoduje pewne niekorzystne konsekwencje
dla ciągu wentylacji grawitacyjnej.
Oczywiście można zaradzić tym negatywnym efektom
wentylacji naturalnej, spełniając wszystkie kryteria
dobrego jej doboru i właściwego podejścia do
niej już na etapie projektowym. Mamy jednak w naszej
świadomości zakorzenioną termomodernizację
i tym samym stosujemy ciepłą, wręcz hermetyczną
stolarkę okienną i trudno jest nas przekonać do stosowania
nawiewnej kratki wentylacyjnej. A przecież
nawet najlepiej zaprojektowany na świecie wywietrznik
nie wytworzy, przy optymalnych dla jego pracy
warunkach pogodowych, takiego podciśnienia, które
wystarczy, by przeciągnąć powietrze z pomieszczenia
na zewnątrz. Skąd bowiem na jego miejsce ma napłynąć
powietrze świeże, przecież nie ma możliwości
przedostać się przez szczelną stolarkę, a mikroszczeliny
okienne są zazwyczaj niewystarczające. Producenci
wywietrzników prześcigają się w pomysłach.
Konstrukcje Zefir, Bora, Bryza, Sir, każda z nich odpowiednio
użyta, potrafią zapewnić normatyw wentylacyjny
w pomieszczeniu, ale nie sam. Konieczny
jest odpowiednio skonstruowany, o dużym przekroju
kanał wentylacyjny, dobrze oczywiście zaizolowany,
niskooporowa kratka wentylacyjna zamontowana
w pomieszczeniu wentylowanym, właściwie rozwiązany
sposób dopływu powietrza zewnętrznego do pomieszczenia
i wreszcie jakże istotny punkt – duża świadomość
użytkownika, że bez spełnienia tych kryteriów
dobrze nie będzie.

Wentylacja i klimatyzacja - Prawidłowa wentylacja ważnym
aspektem zdrowego życia

Oczywiście problem jest łatwy do rozwiązania na
etapie projektowym, kiedy jest jeszcze przestrzeń,
kiedy można wyobrazić sobie i wykonać system
wentylacyjny tak, by powietrze w niczym nieskrępowany
sposób mogło swobodnie przepływać przez
nasze mieszkania i biura, zapewniając higieniczne
normatywy. Projektant w takim przypadku wybiera
system, w którym zysk to niska cena eksploatacyjna
i komfort wynikający z bezgłośnej pracy wentylacji.
Musi mieć jednak projektant na uwadze, że ilości
wywiewanego powietrza będą różne na przestrzeni
całego roku, wynikające z różnych uwarunkowań
atmosferycznych, a mogą być przypadki całkowitego
bezruchu powierza w kanale wentylacyjnym, gdy temperatura
na zewnątrz będzie zbliżona do wewnętrznej,
a dzień będzie bezwietrzny. Widzimy więc, że mimo
starań projektowych ten typ wentylacji ma wady. Co
w zamian?, pyta projektant. Przejść na wentylację
mechaniczną, chciałoby się powiedzieć, uwaga jak
najbardziej trafna. Tutaj ciągła praca wentylatorów
stworzy właściwe strumienie powietrza w kanałach
wentylacyjnych i jeśli projektant przeliczył dokładnie
opory sieci i właściwie dobrał wentylatory, normatywy
higieniczne ilości powietrza wywiewnego, będą
spełnione w sposób trwały. Pojawiają się jednak
problem hałasu i zasilania elektrycznego, te dwa
czynniki zmuszają do stosowania urządzeń nowoczesnych,
wyposażonych w energooszczędne silniki,
a wentylatory nierzadko muszą być wyposażane
w tłumiki akustyczne i to zarówno od strony wlotowej,
jak i wylotowej.

Wentylacja i klimatyzacja - Prawidłowa wentylacja ważnym
aspektem zdrowego życia

To rozwiązanie jest kosztowne, a w przypadku awarii
wentylatora następuje zatrzymanie pracy koła wirnikowego.
W takich sytuacjach do czasu usunięcia usterki
pomieszczenia są całkowicie "zakorkowane", wirnik
wentylatora, wraz z całą jego konstrukcją, skutecznie
blokuje drogę dla ruchu powietrza w kanale wentylacyjnym
i wentylacja w sposób automatycznie ustaje.
Postęp techniczny wymusza znalezienie rozwiązań
alternatywnych, łączących zalety wentylacji mechanicznej
oraz naturalnej, powstał system wentylacji
hybrydowej – mieszanej, gdzie nasada wentylacyjna
jest wywietrznikiem grawitacyjnym, jeśli warunki pogodowe
temu sprzyjają, l ub niskoszumowym wentylatorem
mechanicznym, który przejmuje kontrolę nad
ciągiem wentylacyjnym w chwili, gdy warunki wymuszające
wentylację naturalną są niewystarczające dla
uzyskania normatywów higienicznych w pomieszczeniach
wentylowanych.

Wentylacja i klimatyzacja - Prawidłowa wentylacja ważnym
aspektem zdrowego życia

System taki działa naprzemiennie, wykorzystując siły
natury, gdy potrafią być na tyle wydolne, by zapewnić
poprawną jakość powietrza w budynku lub mechanikę
pracy wirnika wentylatora, stwarzającego w tym
przypadku warunki podobne jak siły natury. Wentylacja
hybrydowa działa więc naprzemiennie w sposób
mechaniczny lub naturalny. Pozwala to użytkownikowi
wykorzystywać zalety tych dwóch systemów w sposób
jednoczesny, zarazem minimalizując koszty wynikające
z uciążliwości pracy mechanicznej wentylatora.
Jeśli dodamy do tego układ automatyki sterującej,
otrzymamy system, który będzie czuwał za nas, zwalniając
nas niejako z myślenia, czy powietrze, którym
oddychamy, ma właściwe parametry.
Proponowane systemy automatycznej kontroli mogą
być różne, mogą bazować na kierunku powietrza w kanale
wentylacyjnym, jak to robi system EOL z automatycznym
pomiarem prędkości strumienia powietrza,
mogą być oparte na poziomie wilgotności względnej
w pomieszczeniach, jak to zastosowano w czujniku
Higster, lub wywiewnej kratce wentylacyjnej Elan.
Wentylatory hybrydowe są urządzeniami energooszczędnymi,
wystarczy powiedzieć, że dwubiegowy
silnik wentylatora FENKO zużywa odpowiednio 9.5
[W] lub 6.2 [W] – w zależności od wybranego biegu
pracy silnika, i zapewnia dla jednego pomieszczenia
wydajność na poziomie 180 [m3/h] lub odpowiednio
na niższym biegu 120 [m3/h]. Proste przeliczenie cen
mówi, że nawet w przypadku gdyby wentylator pracował
ciągle na wyższym biegu, łączny koszt zużytej
energii elektrycznej wynosiłby nieco ponad 30 zł
rocznie. Niebagatelną zaletą jest również jego cicha
praca – 41 dBA lub 33dBA bezpośrednio przy nim,
co powoduje, że w pomieszczeniu jest praktycznie
niesłyszalny. Można go również montować na przewodach
wentylacyjnych różnej konstrukcji. Jest wariant
montowany na: kanale tradycyjnym z cegły, pustaku
wentylacyjnym typu P, rurze wentylacyjnej o średnicy
160 mm, istnieją adaptacje na dachówkę typ Brass,
jak również szeroko rozpowszechnione bloczki wentylacyjne
typ Schiedel, na który w zależności od konfiguracji
budowlanej stworzono kilka odmian wentylatora.
Na pustakach wentylacyjnych Schiedel przeprowadzono
badania skuteczności pracy wentylatora hybrydowego
Schiedel/Fenko, traktując wentylator jako urządzenie
zwieńczające kanały wentylacji indywidualnej,
badania przeprowadzono dla typowego anemostatu
nastawnego oraz kratki wentylacyjnej Elan dla różnych
odległości od wentylatora, symulując tym samym
piętro budynku wentylowanego. W każdym przypadku
widać, że wentylator hybrydowy Schiedel/Fenko pozwala
osiągnąć normatyw higieniczny w pomieszczeniu
wentylowanym.

Wentylacja i klimatyzacja - Prawidłowa wentylacja ważnym
aspektem zdrowego życia

Ciekawa z punktu widzenia aerodynamiki jest praca
urządzeń wentylacyjnych dostosowanych do pustaka
wentylacyjnego typ Schiedel. W tym celu wybudowano
tunel aerodynamiczny, w którym w centralnym
punkcie umieszczono obrotowe okno z przyklejoną
do niego połówką badanego urządzenia. W przypadku
wywietrznika Schiedel/Bryza przebadano urządzenie
wzdłużnie i poprzecznie ze względu na eliptyczny
kształt nasady. Badania te były podyktowane koniecznością
sprawdzenia efektywności konstrukcji oraz były
użyteczne w wyciągnięciu wniosków celem wprowadzania
kolejnych modyfikacji konstrukcyjnych.

Wentylacja i klimatyzacja - Prawidłowa wentylacja ważnym
aspektem zdrowego życia

W efekcie uzyskano konstrukcję końcową Bryzy i Fenko
wolną od niebezpiecznego efektu zawiewania do
środka kanału wentylacyjnego i efektywną w działaniu,
które polega na efektywnym zasysaniu powietrza przez
urządzenie, wykorzystując czynniki atmosferyczne.

Wentylacja i klimatyzacja - Prawidłowa wentylacja ważnym
aspektem zdrowego życia

Przyszłość pokaże, który z tych trzech systemów
wentylacyjnych będzie przeważać na rynku. Na
pewno każdy z nich – grawitacyjny, mechaniczny
czy hybrydowy, będzie miał swoich zwolenników
i zaciekłych adwersarzy, sądzić jednak należy,
że system wentylacji hybrydowej z urządzeniami
typu FEN, FENKO będzie coraz powszechniejszy,
a tym samym architekci i projektanci systemów
wentylacyjnych będą mieć możliwości jego zastosowania
w obiekcie, każdorazowo analizując
w pierwszej kolejności.

 
 
<< powrót

 
   

 

Najnowszy numer

picture Nasz najnowszy numer kwartalnika Instalacje. Znajdziesz tutaj spis treści oraz wybrane artykuły do przejrzenia w wersji online. Sprawdź sam czy zainteresuje Cię ten numer.
 

Więcej...

Archiwum

picture Przegapiłeś któryś z naszych numerów? Nic straconego. Prowadzimy archiwum swoich publikacji. Możesz sprawdzić co w jakim numerze się znajdowało by później zamówić numer archiwalny.

Więcej...

Aktualności

picture Najnowsze aktualności ze świata instalacyjnego. Różne nowinki technologiczne, opisy nowych technologii, ich wady i zalety, promocja nowych firm.


 
  Więcej...

Czytelnia

picture Dział dla instalatorów i pasjonatów. Przygotuj kawkę, ciastko i zgłębiaj wiedzę na temat energii odnawialnej, różnych technologii, wody i kanalizacji, wentylacji, klimatyzacji oraz wielu innych.

Więcej...

Wydawnictwo Bud-Press

picture
Nasi partnerzy: