Nowoczesna stolarka a wentylacja naturalna

Obserwowana w ostatnim okresie tendencja do maksymalnej energooszczędności rozwiązań w budowanych obiektach, nie zawsze uwzględnia wymagania środowiska wewnętrznego mieszkań.

Niezbędnym warunkiem zapewniającym odpowiedni stan sanitarno-higieniczny pomieszczeń są sprawnie działające ogrzewanie i wentylacja budynku.
Do niedawna problemy jakości powietrza wewnętrznego mieszkań nie były w normatywach projektowych wyraźnie akcentowane, gdyż nieszczelności przegród budowlanych, zwłaszcza okien, umożliwiały stały dopływ powietrza do pomieszczeń.
Dostosowanie prawa budowlanego i warunków technicznych do zaleceń Rady Wspólnoty Europejskiej spowodowało, że zalecenia projektowe i realizacyjne budynków, zwłaszcza mieszkalnych, zbliżyły je do obiektów zwanych proekologicznymi. Zgodnie z powyższymi zaleceniami, budynki powinny zapewniać ochronę środowiska, racjonalnie wykorzystywać energię oraz stwarzać warunki użytkowe zgodnie z przeznaczeniem, zwłaszcza w zakresie ogrzewania, wentylacji i oświetlenia pomieszczeń.
Skutkiem stosowania energooszczędnych rozwiązań przegród budowlanych (w sensie racjonalnej ochrony cieplnej), szczelnej stolarki budowlanej i szeregu nowych materiałów pochodzenia chemicznego (wykonywanych z dodatkiem różnych zmiękczaczy i rozpuszczalników) oraz braku sprawnie działającej wentylacji naturalnej, jest występujący często w nowych domach mieszkalnych „syndrom niezdrowego domu”. Objawia się on u użytkowników mieszkań bólem i zawrotami głowy, zmęczeniem, nadmiernym wydzielaniem śluzu, podrażnieniem nosa i gardła itp.
Projektując energooszczędne budynki mieszkalne, zmniejszono akumulacyjność zewnętrznych przegród budowlanych, zwiększono natomiast izolacyjność cieplną i paroszczelną przegród oraz szczelność stolarki budowlanej, co objawiło się pogorszeniem działania wentylacji grawitacyjnej. Nie może bowiem dobrze działać grawitacyjna wentylacja wywiewna, jeżeli do wentylowanego pomieszczenia nie ma zapewnianego dopływu powietrza zewnętrznego, ogrzanego do wymagań użytkowych budynku.
Celem wymiany powietrza w budynku, jest usunięcie zanieczyszczeń wydzielających się w pomieszczeniach w czasie jego użytkowania (para wodna, ciepło, produkty spalania gazu, emisja zanieczyszczeń wydzielanych do pomieszczenia z materiałów stosowanych do wykończenia mieszkań, mebli i innych sprzętów).
Jeżeli zatem zapewnimy w mieszkaniu dobrą wymianę powietrza, syndrom niezdrowego domu nie wystąpi. Wbrew pozorom nie jest to niestety problem łatwy do rozwiązania.
Wymagania wentylacyjne w budynkach mieszkalnych
Dopuszczona do stosowania norma PN-80/B-03433 (wentylacja mechaniczna wywiewna) jest zalecana dla budynków mieszkalnych średnio wysokich i wysokich (do 22 kondygnacji) i w budynkach niższych nie znalazła zastosowania.
Obowiązująca norma PN-83/B-03430 przewiduje w mieszkaniach doprowadzanie powietrza zewnętrznego do pokojów mieszkalnych oraz do kuchni z okien zewnętrznych, a usuwanie powietrza zużytego z kuchni, łazienki, oddzielnego ustępu i ewentualnie z pomieszczenia bezokiennego (składzik, garderoba). Nie podaje natomiast informacji czy doprowadzone powietrze powinno być ogrzane.
Strumienie objętości powietrza wentylacyjnego usuwanego z powszechnie stosowanych pomieszczeń mieszkalnych powinny wynosić co najmniej:
• dla kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchenkę:
a) węglową lub gazową - 70 m3/h
b) elektryczną w mieszkaniu dla 3 osób - 30 m3/h
c) elektryczną w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób - 50 m3/h
• dla łazienki (z ustępem lub bez) - 50 m3/h
Treść 2 • dla oddzielnego ustępu ? 30 m3/h.
Pokoje mieszkalne i sypialnie powinny mieć zapewniony strumień objętości powietrza wentylacyjnego nie mniejszej niż 20 m3/h na jednego mieszkańca, przy czym łączny strumień powietrza dla pokoju nie powinien był niższy od jednokrotnej wymiany powietrza na godzinę.
Podane w normie wymagania opracowane zostały w czasie, gdy w Polsce stosowane były jedynie tradycyjne technologie budowlane (projekt normy PN-B-03430 pochodzi z 1959 roku!).
Z uwag i zastrzeżeń wnoszonych do działania wentylacji naturalnej w budynkach obecnie wznoszonych wynika, że konieczna będzie pilna nowelizacja normy, gdyż obecna nie uwzględnia nowej sytuacji transformacyjnej budownictwa. Do czasu ogłoszenia nowej normy, należy, moim zdaniem, obecnie obowiązujące wymagania normy PN-83/B-03430 uznać za minimalne.
Zalecenia dotyczące systemów wentylacji naturalnej budynków mieszkalnych energooszczędnych, ze szczelnymi przegrodami budowlanymi rozpatrzyć należy w dwóch horyzontach czasowych. W pierwszym, wykorzystać należy modyfikacje stosowane w krajach zachodnich w układach wentylacji naturalnej, nawiewno-wywiewnej, w drugim, wentylację mechaniczną dla wywiewu i sprzężoną z nią wentylację naturalnego nawiewu powietrza ogrzanego.
Wentylacja naturalna mieszkań
Zwiększona szczelność przegród budowlanych w budynku powoduje nadmierne zwiększenie wilgotności powietrza oraz cyrkulację różnych rodzajów zanieczyszczeń w obrębie budynku. Wywołane to jest między innymi niedostatecznie działającą wentylacją naturalną, zarówno wywiewną, jak i nawiewną.
Projektując kanały grawitacyjnej wentylacji wywiewnej, należy:
• stosować tylko kanały indywidualne, dla pomieszczeń podanych w ww. normie, gdyż wentylacja zbiorczymi kanałami wentylacyjnymi nie zdała praktycznego egzaminu
• przekroje kanałów indywidualnych wywiewu dla znanego strumienia, proponuję określać według zasad podanych w publikacji E. Nowakowskiego „Strumienie objętości powietrza w przewodach wentylacji grawitacyjnej”.
Wentylacja naturalna nawiewna powinna posiadać regulację strumienia objętości powietrza, gdyż inne wartości dopływu potrzebne są gdy napływ (nagrzanego) powietrza wywołany jest przez grawitacyjny kanał wywiewu, a inne wartości, gdy dopływ wywołany jest równoczesnym działaniem wyciągu grawitacyjnego i działaniem siły wiatru na bryłę budynku.


Nawiew powietrza zewnętrznego do pomieszczeń może być rozwiązany dwoma sposobami:
• przez różnego rodzaju szczeliny nawiewne o regulowanej przepustowości, umieszczane w oknach (konieczne zwiększenie asortymentu produkcji okien z otworami nawiewnymi) oraz ogrzanie tego powietrza, zwiekszając moc cieplną grzejnika c.o.
• przez szersze stosowanie otworów nawiewnych w ścianach zewnętrznych pomieszczeń oraz przepuszczanie zimnego powietrza przez obudowane grzejniki - kowektory, przeznaczone tylko do ogrzewania tego powietrza.
Przykłady stosowania „grzejników wentylacyjnych” są omówione w publikacjach: W. Tomasika Dobór grzejnika wentylacyjnego PURMO Comfort Air oraz E. Nowakowskiego Problemy eksploatacyjne z mieszkaniowymi urządzeniami gazowymi.
Oddzielnym problemem, mało obecnie docenianym, jest wzajemne oddziaływanie na siebie układów wentylacji grawitacyjnej z układami spalinowymi występującymi w mieszkaniach wyposażonych w gazowe urządzenia grzewcze (gazowe podgrzewacze przepływowe wody, kotły gazowe). Przy szczelnej stolarce budowlanej, bardzo często, zwłaszcza na wyższych kondygnacjach budynku, występuje zjawisko zasysania powietrza potrzebnego do działania urządzenia gazowego przez kanał wentylacji wywiewnej. Stosowane otwory nawiewne w pomieszczeniach z urządzeniem gazowym, również nie zdają egzaminu użytkowego, bo projektanci nie przewidują konieczności ogrzewania dopływającego powietrza (brak jednoznacznych wymagań normatywnych).
Jeżeli w pomieszczeniu lokalizuje się gazowe urządzenie grzewcze, jego działanie nie może uszczupla« podstawowych funkcji użytkowych pomieszczenia. Dopuszczanie do dopływu zimnego powietrza nawiewnego do pomieszczenia, zasadę powyższą narusza. Stosując w mieszkaniach dwufunkcyjne kotły gazowe, uwzględnia« należy jego wpływ na działanie wentylacji grawitacyjnej pomieszczenia. Dwufunkcyjne kotły gazowe dobierane z konieczności o mocy dużo wyższej od potrzeb, pracują cyklicznie. Oddziaływanie układu spalinowego na układ wentylacji grawitacyjnej, jest szczególnie odczuwalny. Jeżeli dwufunkcyjny kocioł gazowy trzeba zainstalować w mieszkaniu, to zlokalizować go należy w kuchni z oknem zewnętrznym, gdyż ułatwia to doprowadzenie ogrzanego powietrza do pomieszczenia.
Wentylacja mechaniczna mieszkania
Na podstawie wieloletnich badań i analiz wybitny znawca zagadnień wentylacji naturalnej w budynkach mieszkalnych prof. M. Nantka stwierdził, że „naturalna wymiana powietrza w budynkach wielorodzinnych kształtuje się w sposób spontaniczny, a jej skuteczność zarówno w zakresie przepływów powietrza jak i jego czystości jest często iluzoryczna”. Podobnego typu stwierdzenie w odniesieniu nawet do budynków jednorodzinnych znaleźć można w publikacji prof. T. Jędrzejewskiej- Ścibak i J. Sowy„Problemy wentylacji naturalnej domków jednorodzinnych wznoszonych w technologii szkieletu drewnianego”.
Można więc wnioskować, że w budownictwie wielomieszkaniowym, stosować należy wentylację mechaniczną, zwłaszcza, że norma PN-80/B-03433 nie ogranicza zakresu stosowania, z wyjątkiem warunku wysokości budynku (do 22 kondygnacji).
Na IV Konferencji „Problemy jakości powietrza wewnętrznego w Polsce” zasugerowano, że „na świecie próbuje się pokonać niedoskonałości wentylacji naturalnej dwiema drogami, przez nowatorskie rozwiązania systemów wentylacji naturalnej umożliwiające jej regulację lub przez wprowadzenie wentylacji mechanicznej”. Ostateczny kierunek zmian nie wydaje się być przesądzony i był może poszczególne kraje, w zależności od warunków klimatycznych, będą preferowały różne rozwiązania.
Wnioski
1. Problem wentylacji naturalnej budynków mieszkalnych jest złożony i nie może być rozpatrywany w oderwaniu od współczesnych tendencji rozwojowych budownictwa.
2. Szczególną uwagę należy zwracać na zagrożenia wynikające z użytkowania w mieszkaniach gazowych urządzeń grzewczych. Działanie tych urządzeń nie może uszczuplać funkcji użytkowych pomieszczeń.
3. Projektowanie wentylacji naturalnej budynków mieszkalnych powinno następować we współpracy instalatora i architekta.
4. Występuje pilna potrzeba opracowania aktów prawnych (norm, przepisów) regulujących podstawowe wymagania w zakresie projektowania, realizacji i eksploatacji naturalnej wentylacji budynków.

Edmund Nowakowski

Od redakcji BIT:

Na zdjęciu oferta firmy Siegenia