Uwzględnienie w równaniu bilansu termicznego budynku strat energii, dla profesjonalistów jest oczywiste. Straty te przecież istnieją (nikt temu nie zaprzeczy), ale inwestor - laik przyjemniej słucha informacji o zyskach energii od nasłonecznienia niż o stratach, które musi ponieść.

Tegoroczne lato było wyjątkowo ciepłe. Część z nas cieszyła się słońcem i możliwością wygrzania się po długiej zimie, część zaś męczyły panujące upały. Prawdopodobnie jednak niewielu myślało z tęsknotą o jesiennej lub zimowej aurze z powiewami zimnego wiatru i zacinającym deszczem czy sypiącym w oczy śniegiem, a chyba nikt nie oczekiwał z radością zbliżającego się okres włączania urządzeń grzewczych.
Przecież w naszej strefie klimatycznej stosunkowo krótkie są okresy, w których budżetów domowych nie obciążają wydatki na ogrzewanie budynków. W budynkach jednorodzinnych lub wielorodzinnych, wyposażonych w indywidualne źródła ciepła, których mieszkańcy sami mogą decydować o momencie włączenia ogrzewania okres grzewczy trwa czasem już od połowy września do połowy maja. Trudno zatem dziwić się, że szczególnie interesującymi dla właścicieli oraz użytkowników budynków są rozwiązania mające na celu obniżenie kosztów ogrzewania. Szukając oszczędności energii staramy się wykorzystywać systemy grzewcze o wysokiej sprawności, a przede wszystkim zapobiegać ucieczce ciepła stosując skuteczne izolacje termiczne budynków. Osiągnięcia technologiczne w zakresie zwiększania sprawności kotłów, "wyciąganie" dodatkowych zysków energii z ciepła skraplania w kotłach kondensacyjnych są, rzecz jasna poza ceną, najważniejszymi czynnikami przekonującymi inwestora do wyboru danego produktu. Minęły też już czasy, gdy jeśli inwestor decydował się na położenie warstwy materiału termoizolacyjnego na swym budynku zastanawiał się, czy grubość 5cm styropianu nie jest rozrzutnością. Obecnie izolowane termicznie bywają nawet mury jednowarstwowe, wykonywane z materiałów, których producenci deklarują wartości współczynnika przenikalności termicznej U poniżej 0,3 W/m2*K i to nawet w przypadkach, gdy dla budynku osiągnięta jest zgodna z przepisami wartość parametru energochłonności Eo.
I tu dotykamy zagadnienia będącego często tematem tabu w rozmowach między inwestorem a projektantem czy wykonawcą robót budowlanych. Zagadnieniem tym są straty energii, których ponoszenie jest konieczne dla prawidłowego funkcjonowania wentylacji budynku. Dla profesjonalistów oczywistą jest konieczność tych strat, uwzględnionych przecież w równaniu bilansu termicznego budynku, ale inwestorowi – laikowi przyjemniej słucha się np. o zyskach energii od nasłonecznienia niż o stratach. W budynkach mieszkalnych nieskutecznym może okazać się poprzestanie na wykonaniu wentylacji w oparciu o, składający się często z kilku zaledwie zdań, opis z projektu budynku. Dotyczy to szczególnie budynków jednorodzinnych. Z formalnego punktu widzenia opisy te są bez zarzutu, zalecają wykonanie kanałów wentylacyjnych o minimalnych wymiarach 14 x 14 cm oraz zapewnienie nawiewu przez normatywne nieszczelności w stolarce okiennej. Jednak przecież należy pamiętać, że przepisy wyznaczają tylko minimalne wymagania, i nie zabraniają wykonania skuteczniejszego-lepszego systemu wentylacji. Realizacja tego podczas budowy, lub termomodernizacji budynku jest korzystniejsze dla inwestora niż wykonywane później prace "ratunkowe".
Według obecnie obowiązujących przepisów budowlanych (Rozp. Mininstra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.; Dz. U. Nr 75, poz. 690) wyznaczenie ilości powietrza wymienianego z lokalu mieszkalnego wynika z sumy strumieni powietrza usuwanego z pomieszczeń zalecanych przez PN-83/B-03430/Az3. Nie oceniając w tym miejscu skutków wynikających z takiego ujęcia zagadnienia w lokalu mieszkalnym, w którym znajduje się kuchnia z kuchenką gazową, łazienka, ubikacja i garderoba, należy zapewnić strumień wymiany powietrza o wartości 165m³/h. Dla zewnętrznej temperatury obliczeniowej -20oC moc strat ciepła wynikających z konieczności podgrzania powietrza świeżego do temperatury +20oC wynosi ok. 2,24kW i stanowi znaczący składnik w bilansie termicznym. Wynika z tego, że dla racjonalizacji zużycia energii na pokrywanie wentylacyjnych strat ciepła jest kontrola ilości powietrza wprowadzanego do budynku. Przez kontrolę nie należy jednak rozumieć całkowitego odcięcia dopływu świeżego powietrza do budynku. Tak drastyczne działanie prowadzi bowiem do pożałowania godnych skutków objawiających się zwykle jako syndrom chorego budynku i stanowiących zagrożenie tak dla zdrowia ludzi jak i stanu technicznego budynku. Wiedza dotycząca konsekwencji braku wentylacji jest na szczęście coraz powszechniejsza, tylko z pewnym trudem przekłada się na praktykę w konkretnych przypadkach. I tu miejsce dla fachowego działania nas – instalatorów (projektantów czy też wykonawców). Biorąc pod uwagę, iż jak wspomniano wyżej, dość rzadko do współpracy przy projektowaniu budynków mieszkalnych, a zwłaszcza jednorodzinnych, zapraszani są projektanci z zakresu wentylacji, rolę doradców przejmują specjaliści z innych dziedzin np. z zakresu ogrzewania, instalacji gazowych, prac ogólnobudowlanych czy nawet instalacji elektrycznych. Oczywiście najważniejsze są kompetencje i fachowość udzielanych rad lecz ważnym jest również samo podejmowanie tematu, przynajmniej w celu zwrócenia nań uwagi inwestorowi czy też właścicielowi obiektu.
Dla funkcjonowania instalacji grzewczej z kotłami nie elektrycznymi, kominkowej czy nawet kanalizacyjnej istotna jest odpowiednia organizacja przepływu powietrza w budynku. W przypadku realizacji wentylacji w budynku w systemie grawitacyjnym warto rozważyć możliwość zastosowania regulowanych nawiewników ściennych lub okiennych. Niezależnie od systemu regulacji (spotyka się regulację ręczną, automatyczną podciśnieniową lub higroregulację) wprowadzanie powietrza przez nawiewniki jest skuteczniejsze od korzystaniu z nawiewu przez okna, których zamknięcie lub stopień otwarcia może być nieadekwatny do potrzeb prawidłowo funkcjonującej wentylacji. Ponownie tu należy wspomnieć o ważnym znaczeniu przekonywania użytkowników do wpuszczania odpowiednich ilości świeżego powietrza do mieszkań również w zimie. Przedstawienie roli racjonalnej wymiany powietrza, nie pomijając wynikających z niej konsekwencji dla bilansu energetycznego budynku, powoduje najczęściej zaakceptowanie przez inwestora konieczności zapewnienia odpowiedniego napływu powietrza. Dobór nawiewników musi uwzględniać zarówno ich ilość jak i rozmieszczenie w poszczególnych pomieszczeniach. Popełnione przy doborze błędy mogą być przyczyną złego funkcjonowania wentylacji.
Chęć ograniczania strat ciepła spowodowała, że w budownictwie jednorodzinnym ugruntowała się rola wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Mimo wyższych cen urządzeń niż w przypadku instalacji mechanicznej wentylacji wywiewnej, stosowanych często w cieplejszych częściach Europy, inwestorzy przedkładają możliwość redukcji kosztów ogrzewania powietrza dzięki odzyskowi ciepła w rekuperatorach lub regeneratorach.
Popularnością zaczynają też cieszyć się instalacje nawiewu wykorzystujące pobór ciepła zakumulowany w gruncie. Występujące pod nazwą gruntowych wymienników ciepła lub czerpni gruntowych służą do wstępnego podwyższania temperatury powietrza w sezonie grzewczym oraz obniżania jej w okresie letnim. Podstawową motywacją ich stosowania jest również chęć oszczędzania energii. Dążenie do oszczędzania energii wszelkimi sposobami może być motorem powstawania pomysłów mogących wywołać odwrotne skutki. Np. w internetowym forum dyskusyjnym pewnego popularnego miesięcznika o tematyce budowlanej, miała miejsce zagorzała dyskusja na temat korzyści i sensowności ogrzewania powietrza w gruntowym wymienniku ciepła. Ważnym podnoszonym zagadnieniem była regeneracja energetyczna złoża żwirowego po wychłodzeniu go przez mroźne powietrze. Pomysłowi uczestnicy forum proponowali wykorzystanie między innymi energii cieplnej z powietrza wywiewnego, przy czym padła też propozycja wykorzystania rekuperatora w celu zapewnienia ochrony złoża przed zanieczyszczeniami mikrobiologicznymi i chemicznymi, mogącymi przejść z powietrza usuwanego. Zatem, biorąc pod uwagę, że sprawność urządzeń jest zawsze mniejsza od 100% energia cieplna zużywana w domu do podgrzewania powietrza byłaby częściowo rozpraszana w gruncie. Paradoksalnie idea skutecznego oszczędzania energii może wywołać odwrotne skutki. Przykład ten podaję na koniec aby podkreślić konieczność pamiętania, że praw fizyki nie zmienią nawet najwspanialsze marzenia o budynku, z którego całkowicie zostaną wyeliminowane straty ciepła.

Tomasz Heppner

awo@wentylacja.com.pl
Artykuł pojawił się w nr 10/2003 Magazynu Instalatora