Szeroko stosowany system wentylacji naturalnej, od dawna zakorzeniony w naszym budownictwie, ma szereg zalet i wad. Zdarza się, że system ten nie spełnia swej funkcji. Jak temu zaradzić? Odpowiedź wydaje się prosta - wentylacja mechaniczna. Prosta, lecz z różnych przyczyn - kosztowna. Dodajmy więc nieco finezji i praktycznie wykorzystajmy system mieszany w postaci wentylacji hybrydowej…


Zacznijmy od początku... 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 w pomieszczeniu wentylowanym, kanału wentylacyjnego wykonanego z różnego materiału od cegieł począwszy, poprzez pustaki wentylacyjne, kształtki metalowe, przewody Spiro, na bloczkach typ Schiedel kończąc oraz nasady wentylacyjnej, która wieńczy tak zbudowany system.
Zadaniem takiego układu jest zapewnienie norm higienicznych wymiany powietrza w pomieszczeniach w ilościach odpowiednio:
• kuchnia z oknem zewnętrznym wyposażona w kuchenkę gazową lub węglową – 70 m3/h
• kuchnia z oknem zewnętrznym, wyposażona w kuchenkę elektryczną
- w mieszkaniu do 3 osób - 30 m3/h ,
- w mieszkaniu dla więcej niż 3 osoby – 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 – 30 m3/h
• pomieszczenie bezokienne (garderoba) – 15 m3/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.
Pytanie - czy wentylacja grawitacyjna zapewnia normy wymiany powietrza?
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 i nieprzyjemne chłodne powietrze z różnymi zapachami w sposób niekontrolowany rozchodzi się po pomieszczeniu. Odpowiada za to wiele czynników m.in., usytuowanie budynku względem najczęściej występujących kierunków wiatru, jego wysokość, umiejscowienie wywietrznika na dachu (częste są przypadki gdy wywietrznik jest zabudowany w strefie występujących zawirowań powietrznych), temperatury powietrza zewnętrznego, temperatury pomieszczenia ,jak również sposobu doprowadzenia powietrza do budynku czy pomieszczenia.

Fot. 1 Wywietrzniki na obiekcie
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… każdy z nich odpowiednio użyty, potrafi zapewnić normatyw wentylacyjny w pomieszczeniu, ale nie sam. Konieczny jest odpowiednio skonstruowany i o odpowiednio dużym przekroju kanał wentylacyjny, dobrze zaizolowany, niskooporowa kratka wentylacyjna zamontowana w pomieszczeniu wentylowanym i właściwie rozwiązany sposób dopływu powietrza zewnętrznego do pomieszczenia i, wreszcie, jakże istotny punkt – duża świadomość użytkownika, że bez spełnienia tych kryteriów dobrej wentylacji nie będzie.
Efekty negatywne widoczne są bardzo szybko. Skraplająca się wilgoć na ścianach tworzy na początku nieciekawe zacieki, woda strużkami płynie po wewnętrznych szybach okna a wkrótce na ścianach, gdzie niedawno było mokro, pojawiają się czarne punkciki, początkowo małe, tworząc z czasem całą kolonię czarnych plam – zarodniki pleśni i grzybów.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) już ma na to definicję – ten budynek jest chory – a mieszkający w nim ludzie stają się mimowolnie ofiarami syndromu chorego budynku. Ogólna apatia, częste bóle głowy, niezadowolenie z występującego w pomieszczeniu mikroklimatu.
Należy dodać, że wilgotność w pomieszczeniu już od 70% powoduje kłopoty z dotlenieniem organizmu, człowiek czuje się zmęczony, rozkojarzony i ma wrażenie „duszności”.
Jak temu zaradzić?
Oczywiście zapewnić właściwą wymianę powietrza. Bardzo dobrze, kiedy myśli się o tym już na etapie projektowym, kiedy przestrzeń nie została zagospodarowana, kiedy można wyobrazić sobie i wykonać system wentylacyjny tak, by powietrze w niczym nie skrępowany sposób mogło swobodnie przepływać przez nasze mieszkania i biura, zapewniając higieniczne normatywy. Jeśli można rozwiązać to przy pomocy wentylacji naturalnej to mamy zysk w postaci niskiej ceny eksploatacyjnej i komfort wynikający z jej bezgłośnej pracy. Co jednak gdy mimo starań projektowych ten typ wentylacji nie wystarczy?
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 wywiewanego, będą spełnione.

Fot. 2 Wentylatory na obiekcie
Pojawia się 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. Co się jednak stanie, gdy z różnych powodów następuje zatrzymanie pracy koła wirnikowego wentylatora? Oczywiście 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 naturalny ustaje.
Wróćmy więc do początku tekstu tego artykułu i „dodajmy nieco finezji”. Wykorzystajmy system wentylacji hybrydowej. Jest to swoisty znak czasu w rozwoju technik wentylacyjnych, wykorzystujący zalety działania obu systemów – mechanicznego i naturalnego.

Fot. 3 Wentylator FEN
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 czerpać z zalet 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 w zależności od wybranego sposobu kontroli będzie nadzorował poziom i kierunek przepływu powietrza w kanale wentylacyjnym lub poziom wilgotności względnej w pomieszczeniach, w których będzie czujnik zamontowany.
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.
Niebagatelna zaletą jest również jego cicha praca 41 dBA lub 33 dBA mierzona bezpośrednio przy wentylatorze, powoduje, że w pomieszczeniu jest praktycznie niesłyszalny. Można go również montować na przewodach wentylacyjnych różnej konstrukcji, jest wariant montowany na: kanale tradycyjnym z cegły, pustak wentylacyjny typ P, rurę wentylacyjną o średnicy 160 mm, istnieją adaptację na dachówkę typ Brass, jak również szeroko rozpowszechnione bloczki wentylacyjne typ Schiedel, na który w zależności od konfiguracji budowlanej stworzono kilka odmian wentylatora.

Fot. 4 Higster
Co z regulacją pracy wentylatora?. Wydaje się , że zaproponowany przez producenta system HIGSTER jest sposobem najwłaściwszym. Pozwala on automatycznie wybrać między pracą mechaniczną a grawitacyjną wentylatora FENKO. Jego działanie polega bowiem na ciągłym pomiarze wilgotności względnej panującej w pomieszczeniu. Przekroczenie progu nastawionego przez użytkownika, powoduje automatyczne włączenie pracy mechanicznej. Dodatkową funkcją jest wykorzystanie czujnika światła, w który również wyposażony jest HIGSTER. W tym przypadku wentylator pracuje mechanicznie. Tak długo jak czujnik światła „wychwytuje” działające oświetlenie, nie jest aktywna funkcja pomiaru wilgotności. Wilgoć przejmuje kontrolę nad pracą wentylatora w chwili gdy oświetlenie jest wyłączone. W przypadku gdy próg wilgotności względnej nie jest przekroczony, wentylator hybrydowy FENKO pracuje jako nasada wentylacyjna grawitacyjna, gdyż tak w swoim zamyśle projektowym został przez swoich konstruktorów stworzony.

Fot. 5 Wentylatory FENKO na typowym domku jednorodzinnym
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 każdorazowo analizować w pierwszej kolejności możliwości jego zastosowania w obiekcie.
Autor: mgr inż. Krzysztof Nowak, Uniwersal Katowice