1. WSTĘP Ustępy ogólnodostępne są “najczulszymi” pomieszczeniami budynków użyteczności publicznej. Po często wykonywanym obecnie remoncie, pomieszczenia prezentują się bardzo dobrze. Gorzej jest z jakością powietrza w ustępach, gdyż w czasie remontu nie zwraca się należytej uwagi na ich wentylację. Obecnie obowiązujące “Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki” (2000 r. [3]) wymagają, aby przy przebudowie (remoncie) ustępów ogólnych zmienić system wentylacji grawitacyjnej na wentylację mechaniczną. Zobowiązuje nas do tego zapis “Warunków” (§2 ust. 1), który obowiązuje: “przy projektowaniu i budowie, w tym odbudowie, rozbudowie, nadbudowie, przebudowie oraz przy zmianie sposobu użytkowania budynków”. Rozpatrzmy zatem, jakie rozwiązania wentylacyjne należy stosować w ustępach ogólnych w obecnie budowanych lub remontowanych obiektach.



2. STRUMIENIE OBJĘTOŚCI
POWIETRZA WENTYLACYJNEGO
W USTĘPACH

Obowiązujące przepisy [1; 2; 3] wymagaj
ą następujących strumieni objętości
powietrza wentylacyjnego: 50 m3/h dla
jednej miski klozetowej, oraz 25 m3/h
dla jednego pisuaru. Wartości powyższe były również podane w pierwszych
ogólnych przepisach higieniczno-sanitarnych
(1959 r. [4]) oraz w pierwszych
“Warunkach technicznych, jakim powinny
odpowiadać obiekty budownictwa powszechnego”
(1961 r. [5]). Tylko w
“Warunkach technicznych” z 1966 r. [6]
dla pojedynczych ustępów i natrysków
dopuszczono mniejszą wymianę powietrza
- 40 m3/h.
W pierwszych normach dotyczących wentylacji pomieszczeń w
budownictwie mieszkaniowym i użyteczności
publicznej (PN-64/B-03430
[7], PN-74/B-03430 [8]), dla ustępów
pojedynczych i ogólnych zalecano strumień
objętości powietrza wentylacyjnego,
określany wzorem (n x 40) m3/h,
gdzie n – jest liczbą zarówno misek
ustępowych, jak i pisuarów.
Norma PN-83/B-03430 z 1983 r.
[9] oraz jej modyfikacja PN-83/B-03430/Az3; 2000 [10] zalecają ogólnikowo,
aby dla ustępów w obiektach użyteczności
publicznej, strumienie objętości
powietrza wentylacyjnego określać
przez analogię do rozdziału 2, dotyczącego budynków mieszkalnych. W
rozdziale tym dla oddzielnego ustępu
przewiduje się strumień objętości powietrza
wentylacyjnego równy 30 m3/h.
Do obliczeń wentylacji w ustępach
ogólnych należy zatem przyjąć wartości
strumieni objętości powietrza wentylacyjnego,
określone w rozporządzeniach
[1; 2; 3].
Zwracam jedynie uwagę, że w powyższych rozporządzeniach podane są
również nowe wskaźniki liczbowe osób
przypadających na jeden przybór sanitarny,
które wynoszą: 1 miska ustępowa
na 20 kobiet i na 30 mężczyzn, 1 pisuar
na 30 mężczyzn. Podane przed
1994 rokiem liczby przyborów sanitarnych
w licznych normatywach i wytycznych,
nie są obecnie aktualne i wymagać
będą korekty. Będzie to korekta
zwiększająca liczbę przyborów sanitarnych
(misek ustępowych pisuarów i
umywalek) instalowanych w ustępach
ogólnych.

2. ROZWIĄZANIE WENTYLACYJNE
DOTYCHCZAS
PRZEWIDYWANE

W ogólnych warunkach higieniczno-sanitarnych z 1959 r. [4] dla
pomieszczeń ustępów podano tylko
wymaganą wymianę powietrza. Nie
ma natomiast zaleceń, jaki rodzaj
wentylacji należy w ustępach stosować.
Pierwsze zalecenia dotyczące
wentylacji ustępów ogólnych podano
w “Warunkach technicznych” z
1960 r. [6]. W §66 ust. 2 podano “W
ustępach przeznaczonych do zbiorowego
użytku, nie mających okien
w ścianie zewnętrznej powinna być
stosowana wentylacja sztuczna, jeżeli w ustępie tym znajdują się więcej
niż dwie miski ustępowe”. Z
powyższego zapisu wynika, że ustępy
z oświetleniem dziennym, mogły
mieć wentylację grawitacyjną.
Ponieważ dla ustępów o większej
liczbie misek ustępowych,
lokalizowanych w budynkach użyteczności
publicznej, konieczne
było stosowanie oświetlenia dziennego
(okien), w ustępach tych stosowano
tylko wentylację grawitacyjną i wymagania te nie zmieniły
się do czasu wydania nowych “Warunków
technicznych” w 1994 r.:
• W “Warunkach technicznych” z
1994 r.
[1] dla ustępów ogólnodostępnych
przewidziano (§ 85 ust. 7):
“wentylację grawitacyjną lub mechaniczną w ustępach z oknem i jedną
kabiną, a w innych - mechaniczną,
włączaną automatycznie i spełniającą po wyłączeniu, funkcję wentylacji
grawitacyjnej”. Zapis powyższy
jest zgodny z wymaganiami norm
PN-83/B-03430 [9] oraz PN-83/B-03430/Az2; 2000 [10], które przewidują (pkt 5.2.3): “Układ przewodów
wywiewnych powinien być projektowany
w ten sposób, aby w okresie
przerw w pracy wentylatora przewody
te pełniły częściowo rolę wentylacji
grawitacyjnej”;

• Znowelizowane “Warunki techniczne”
z 2002 r.
[3] zmieniły zapis
dotyczący wentylacji ustępów ogólnodostępnych
/ (§ 85 ust.7), podając, że należy stosować “wentylację grawitacyjną lub mechaniczną w
ustępach z oknem i jedną kabiną, a
w innych - wentylację mechaniczną
o działaniu ciągłym włączaną automatycznie”.
Ponieważ nadal obowiązuje znowelizowana norma PN-83/B-03430/Az3; 2000 [10], przy
projektowaniu wentylacji mechanicznej
ustępów, należy nadal dobierać
przekroje przewodów,” aby spełniały one częściowo rolę wentylacji
grawitacyjnej”. Norma ta nie podaje
jednak, w jakim procencie wentylacja
grawitacyjna ma zastępować
wentylację mechaniczną ustępów.
Moim zdaniem, jeżeli do obliczeń ciśnienia
czynnego wentylacji grawitacyjnej
przyjmiemy podaną w normie temperaturę
powietrza zewnętrznego
+12°C, nie powinien to być strumień
powietrza wentylacyjnego mniejszy niż
50%. Z obliczeń bowiem wynika, że dla
średniej temperatury powietrza zewnętrznego
w sezonie grzewczym, wnoszącej t = 2,5 + 3° C, strumień powietrza
odprowadzanego grawitacyjnie, nie
będzie mniejszy od strumienia powietrza
odprowadzanego mechanicznie.

3. UKŁADY WENTYLACYJNE DLA
USTĘPÓW OGÓLNYCH

W dotychczasowej praktyce projektowej,
wentylacją ustępów zajmował się
architekt, przewidując dla nich przewody
(kanały) o minimalnie dopuszczalnym
wymiarze 0,14 x 0,14 m. Doświadczony
architekt tylko dla najwyższych
kondygnacji przewidywał większe przewody
0,2 x 0,2 m lub dwa kanały 0,14 x
0,14 m. Przy obecnie obowiązujących
wymaganiach, wentylacją ustępów ogólnych
zająć się muszą instalatorzy.
Z zapisów podanych w pkt 2 wynika,
że problem wentylacji pomieszczeń
ustępów ogólnych nie jest łatwy i nie
do końca był zrozumiały przez ustawodawców
omawianych przepisów.
Pomieszczenia dla ustępów stanowią część kubatury budynku, w którym
się znajdują i na poprawne działanie
wentylacji w ustępach wpływ mają działania wentylacyjne pozostałych pomieszczeń.
Istotnym jest więc pytanie,
jakie jest wzajemne oddziaływanie układów
wentylacyjnych zastosowanych w
budynku, na działanie wentylacji w ustępach.
Rozpatrzmy parę możliwości wzajemnego
oddziaływania na siebie wentylacji
pomieszczeń występujących w
budynkach użytecznooeci publicznej na
wentylację ustępów i oddziaływanie
odwrotne.

3.1. Budynki z wentylacją grawitacyjną pomieszczeń

Budynków takich jest niewiele, gdyż są
to przeważnie obiekty administracyjnobiurowe,
nieposiadające większych sal,
barów i usług dla interesantów. W budynkach
tych ustępy ogólne przeważnie
wymagać będą wentylacji mechanicznej,
wyciągowej. Aby działanie tej wentylacji
było skuteczne, do pomieszczenia
ustępów należy doprowadzić strumień
objętości powietrza równy strumieniowi
powietrza wywiewanego. Powietrze
nawiewane należy ogrzać do temperatury
powietrza w pomieszczeniu.
Może to być zatem nawiew grawitacyjny,
jeżeli:
- w układzie ogrzewczym zainstaluje
się grzejniki przeznaczone do ogrzewania
powietrza zewnętrznego dla
celów wentylacyjnych (na pełne
potrzeby wentylacyjne, bez współczynników zmniejszających),
- powietrze zewnętrzne doprowadzi
się do wnętrza grzejnika “wentylacyjnego”,
za pomocą odpowiedniego
nawiewnika.
Szczegóły rozwiązania układu grzejnik - nawiewnik powietrza, omówiłem w
publikacjach [11; 12]. W pomieszczeniu
ustępów można stosować jeden
grzejnik dobrany na zapotrzebowanie
ciepła na cele ogrzewcze i wentylacyjne.
Wówczas nawiewnik powietrza zewnętrznego
umieszcza się pod częścią
tego grzejnika.
Wyciąg powietrza z pomieszczenia
ustępów może działać w sposób ciągły
lub okresowy. Powinno to zależeć od
czasu użytkowania budynku. Jeżeli w
budynku czas pracy nie przekracza 10
godzin, wówczas w godzinach pracy
działać powinien pełny wywiew mechaniczny,
a w godzinach pozostałych, tylko
wyciąg grawitacyjny powietrza.
Kanał wentylacyjny należy dobrać o
takim przekroju, który w czasie wyłączonego wentylatora, działając jako
kanał wentylacji grawitacyjnej, będzie
mógł odprowadzić co najmniej 50%
strumienia objętości powietrza wywiewanego
przez wentylator. Wymiary
przewodów wentylacyjnych, dla wentylacji
grawitacyjnej, określić można na
podstawie moich publikacji [13 ÷ 15].
Przy większej liczbie ustępów w budynku,
zwłaszcza zlokalizowanych w
pionie, jedne nad drugimi, stosowana
być może ciągła wentylacja wywiewna
z okresowo obniżanym strumieniem
wywiewanego powietrza w czasie, gdy
w budynku nie ma pracowników.
Zmniejszanie strumienia wywiewanego
powietrza przez wentylator jest dokonywane
automatycznie przez zainstalowany
przy silniku napędowym falownik
oraz sterownik czasowy.

3.2. Budynki o mieszanych układach
Wentylacyjnych

W budynkach tych część pomieszczeń
wymaga tylko wentylacji grawitacyjnej,
pozostała część wentylacji mechanicznej,
w zależności od strumienia objętości
powietrza wentylacyjnego, przypadającego na pomieszczenie.
Wentylacja mechaniczna stosowana
jest w pomieszczeniach, gdzie przebywa
większa liczba osób (pracowników,
interesantów), jak sale konferencyjne,
sale zebrań, aule i audytoria, sale obsługi
klienta itp. oraz w części budynku
przeznaczonej do usług pomocniczych
(gastronomiczne, handlowe, drobne
usługi rzemieślnicze itp.). W zależności
od lokalizacji tych pomieszczeń i
usług, mogą one mieć wspólny układ
wentylacyjny lub wentylację wydzieloną. Wydzieloną wentylację powinny
mieć również ustępy ogólne budynku
(zgodnie z wymaganiami “Warunków
technicznych” [3]).
W pomieszczeniach, w których jest
zastosowana wentylacja mechaniczna
lub klimatyzacja, nie można stosować
wentylacji grawitacyjnej [3], dlatego
przy okresowym ich użytkowaniu “instalacja
wentylacji mechanicznej powinna
zapewniać możliwość ograniczenia
intensywności działania lub jej wyłączania poza okres użytkowania pomieszczeń,
z zachowaniem warunku
normalnej pracy przez co najmniej jedną
godzinę przed i po ich użytkowaniu”
(§150 ust. 7). W pomieszczeniach, w
których zalecany jest stały przepływ
powietrza (np. ze względu na konieczność
utrzymania stałych parametrów
powietrza), stosowane mogą być układy
wentylacyjne z recyrkulacją powietrza
i minimum 10% udziałem powietrza
zewnętrznego w układzie.
W zależności od liczby ustępów w
budynku i ich lokalizacji, zastosowana
może być wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna lub wentylacja z
wyciągiem mechanicznym i nawiewem
grawitacyjnym powietrza, wówczas
układ ten należy projektować według
zasad omówionych poprzednio. Jeżeli
wentylacja w budynku ma zastosowaną
redukcję strumieni objętości powietrza
wentylacyjnego w czasie “poza okresem
użytkowania pomieszczeń”, redukcję
intensywności wentylacji można zastosować
również w pomieszczeniach ustępów.
Nie należy natomiast liczyć tylko
na ograniczone działanie grawitacyjne
przewodów wywiewnych.

3.3. Budynki z przewagą wentylacji
mechanicznej lub klimatyzacji

W budynkach, w których większość pomieszczeń
wymaga zastosowania wentylacji
mechanicznej lub klimatyzacji,
ustępy ogólne wymagają również wentylacji
mechanicznej, nawiewno-wywiewnej.
Intensywność działania wentylacji
mechanicznej w ustępach ogólnych jest
zależna od działania wentylacji w pozostałych pomieszczeniach. Jeżeli w
pomieszczeniach będzie można ograniczać
intensywność wentylacji poza
okresem ich użytkowania, ograniczona
może być również intensywność wentylacji
ustępów w budynku. Pełną intensywność
wentylacji ustępów ogólnych
należy zachować wówczas, gdy pomieszczenia
te nie mają okien lub są zlokalizowane
w kondygnacjach podziemnych.
Do ustępów tych może natomiast
dopływać powietrze z pomieszczeń
komunikacji ogólnej budynku. Gdy z korytarzy
dopływa do ustępów więcej powietrza,
doprowadzić do nich należy powietrze
zewnętrzne przez konwektory
(grzejniki z nawiewnikami). Jeżeli nie
zastosuje się nawiewu kompensacyjnego,
wówczas do korytarzy (przy szczelnych
oknach w pomieszczeniach) dopływać będzie powietrze przez nieszczelne
drzwi wewnętrzne z pomieszczeń,
w których jest zastosowana wentylacja
grawitacyjna. Kanały wentylacji
grawitacyjne staną się dla układu wentylacji
w budynku kanałami nawiewnymi,
doprowadzającymi zimne powietrze
zewnętrzne do pomieszczeń i budynku. Do
zjawisk takich nie należy dopuszczać.

4. WNIOSKI

• Z przeprowadzonej powyżej analizy
wynika, że układy wentylacji w
ustępach ogólnych nie są tak proste,
jak przedstawiono to w “Warunkach
technicznych”.
• Wybór układów do wentylacji ustępów
ogólnych jest zależny od sposobów
wentylacji zastosowanych w
pomieszczeniach budynku.
• Podane w warunkach technicznych
i w normach zasady projektowania
wentylacji w ustępach ogólnych są
niewystarczające do prawidłowego
doboru urządzeń wentylacyjnych.
Przedstawione wyżej informacje
powinny ułatwić dobór układów
wentylacyjnych w tych ustępach.

LITERATURA:
[1] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej
i Budownictwa z dnia 14.14.1994 r.
w sprawie warunków technicznych, jakim
powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
Dz. U. Nr 10 poz. 46.
[2] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki
Socjalnej z dnia 26.09.1997 r. w sprawie ogólnych
warunków bezpieczeństwo i higieny
pracy. Dz. U. Nr 129 poz. 844.
[3] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z
dnia 12.04.2002 r w sprawie warunków technicznych,
jakim powinny odpowiadać budynki
i ich usytuowanie. Dz. U. Nr 25 poz. 690.
[4] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia
21.08.1959 r. w sprawie ogólnych warunków
higieniczno-sanitarnych w nowo budowanych
lub przebudowywanych zakładach
przemysłowych. Dz. U. Nr 53 poz. 316.
[5] Rozporządzenie Przewodniczącego Komitetu
Budownictwa, Urbanistyki i Architektury
z dnia 21.07.1961 r. w sprawie warunków
technicznych, jakim powinny odpowiadać
obiekty budownictwa powszechnego. Dz.
U. Nr 38 poz. 196.
[6] Zarządzenie Nr 130 Ministra Budownictwa
i PMB z dnia 29.06.1966 r. w sprawie warunków
technicznych, jakim powinny odpowiadać
obiekty budownictwa powszechnego.
Dz. U. Nr 10 poz. 44.
[7] PN-64/B-03430 Wentylacja w budownictwie
mieszkaniowym, i użyteczności publicznej.
Wymagania.
[8] PN-74/B-03430 Wentylacja w budownictwie
mieszkaniowym i użyteczności publicznej.
Wymagania.
[9] PN-83/B-03430 Wentylacja w budynkach
mieszkaniowych, zamieszkania zbiorowego
i użyteczności publicznej. Wymagania..
[10] PN-83/B-03430/Az3; 2000. Wentylacja w
budynkach mieszkalnych, zamieszkania
zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania.
[11] Nowakowski E., Grzejniki powietrza wentylacyjnego
mieszkań. PI 9/1998.
[12] Nowakowski E., Nawiewniki powietrza
zewnętrznego w wentylacji grawitacyjnej.
Technika Chłodnicza i Klimatyzacja. 3/
2005.
[13] Nowakowski E., Strumienie objętości powietrza
w przewodach wentylacji grawitacyjnej.
Cz. 1-COW 10/1997, Cz. 2 -COW
11/1997.
[14] Nowakowski E., Przekroje przewodów
wentylacji grawitacyjnej. BIT 2/1999.
[15] Nowakowski E., Problemy z wentylacją
grawitacyjną pomieszczeń. RI-1/2-2002.


Autor: dr inż. Edmund NOWAKOWSKI
Źródło:
Zamów u nas roczną prenumeratę "Techniki Chłodniczej i Klimatyzacyjnej" z rabatem 10%!


Komentarze

  • Dopowiedzenie

    Przy wentylacji grawitacyjnej, aby jakaś masa powietrza mogła się wznieść do góry (drożnymi przewodami kominowymi) przeciwnie niż działa siła przyciągania ziemskiego to na jego miejsce musi opaść powietrze o takiej samej masie zgodnie z wzorem Twyp/Twpł =Vwyp/Vwpł i tak np. aby do góry w ciągu jednej godziny mogło się wznieść (wypłynąć)50m3/h powietrza o temp. 293 K to musi wpłynąć 46,6 m3/h powietrza zewnętrznego o temp. 273 K , czyli nie objętość jest równa lecz masa, a jak równa jest masa to zachodzi izotermiczna przemiana gazu o stałej masie (prawo Boylea-Mariottea) i równanie ciągłości(prawo Bernoulliego). Pamiętajmy, że ruch powietrza zawsze skierowany jest z ośrodka o wyższym ciśnieniu do ośrodka o niższym ciśnieniu, a więc jeżeli powietrze dmucha z przewodu grawitacyjnego wentylacyjnego na pomieszczenie to oznacza, że ciśnienie w przewodzie wentylacyjnym jest wyższe niż w pomieszczeniu, a jeżeli powietrze w przewodzie kominowym wentylacyjnym unosi się do góry to cisnienie w strefie przy suficie jest wyższe niż w przewodzie wentylacyjnym i ponad dachem, a jeżeli powietrze wydmuchiwane jest przez listwę nawiewną w oknie z pomieszczenia na zewnątrz to w pomieszczeniu przy listwie jest wyższe ciśnienie niż na zewnątrz okna. Błędem jest zwiększanie przekroju przewodów grawitacyjnych dla ostatniej kondygnacj, bo większy przekrój wymaga wyższego ciśnienia czynnego czyli wydłużenia przewodu wentylacyjnego lub zwiększenia ogrzewania bo przewód grawitacyjny o większym przekroju poprzecznym ma większą powierzchnie przejmowania ciepła przez chłodniejsze otoczenie, a w przewymiarowanym, zimnym przewodzie wentylacyjnym do ciśnienia czynnego i powierzchni szczelin w oknach lub w nawiewnikach dojdzie do opadania chłodniejszego słupa powietrza a to oznacza, że siła ciężkości wewnętrznego słupa powietrza jest większa od siły parcia działającej od dołu do góry czyli od iloczynu ciśnienia czynnego x całkowita powierzchnia szczelin na które działa cisnienie czynne, a więc jak nie możemy zwiększyć ciśnienia czynnego to możemy zwiększyć powierzchnie szczelin, czyli zwiększając przekrój przewodu wentylacyjnego powinniśmy zwiększyć powierzchnie szczelin i moc grzejników c.o.). Przewody wentylacji grawitacyjnej jeżeli mają spełniać swoją rolę czyli cichą wymianę powietrza, to powinny mieć minimalną wycokość czynną min. 5m, oraz powinny być szczelne i zaizolowane termicznie aby doskonale izolować wewnętrzny słup powietrza od otoczenia. Energia wewnętrzna przenosi się drogą cieplną z ośrodka o wyższej temperaturze do ośrodka o niższej energii czyli o niższej temperaturze. Ustępy na ostatnie kondygnacji powinny mieć dodatkowe grzejniki, aby ogrzewać ścianę kominową trzonu wentylacyjnego . Podstawowym błędem projektantów instalacji wentylacji grawitacyjnej jest zapominanie o przejmowaniu ciepła przez chłodniejsze otoczenie co powoduje rozprężenie ciśnienia w przewodach grawitacyjnych, także projektowanie zbyt niskich kominów poniżej kalenicy lub nadbudówek powoduje zmniejszenie ciśnienia czynnego.Projekty kanałowej instalacji wentylacji grawitacyjnej powinny być wspólne i architekta i projektanta c.o. aby zbyt mała moc grzejników do współczynnika przenikania ciepła przez przegrody zewnętrzne nie spowodowało rekcji hermetyzacji mieszkania i wychłodzenia przewodów grawitacyjnych.