Rodzaje i zastosowanie wentylacji

Zapraszamy do lektury pierwszej części cyklu: Instalacja wentylacyjna w domu jednorodzinnym. Instalacja wentylacji nie jest doceniana aż do momentu, gdy zaczynają być zauważalne skutki jej braku lub nieprawidłowego funkcjonowania. Od wieków stosowano przede wszystkim instalację wentylacji grawitacyjnej i użytkownicy nie zwracali uwagi na jej dużą rolę. Swego rodzaju przełom nastąpił w okresie, gdy rozpoczęła się wymiana starych, nieszczelnych okien na nowe i dotychczas prawidłowo przebiegająca wymiana powietrza, została zakłócona. Wówczas rola wentylacji zaczęła być doceniana i coraz częściej decydowano się na instalację wentylacji mechanicznej.

Co to jest wentylacja? Definicja

Wentylacja jest procesem zorganizowanej wymiany powietrza w pomieszczeniu w celu jego odświeżenia, polegającym na usunięciu na zewnątrz zanieczyszczeń powstających w pomieszczeniu oraz dostarczeniu w to miejsce świeżego powietrza. Najprostsze urządzenia wentylacyjne umożliwiają wymuszenie przepływu powietrza, jego filtrację i utrzymanie pożądanej temperatury w okresie zimowym, natomiast latem nie regulują temperatury.

Klimatyzacja w odróżnieniu od wentylacji jest procesem nadawania powietrzu w pomieszczeniu określonych parametrów pożądanych ze względów higienicznych i z uwagi na dobre samopoczucie ludzi (klimatyzacja komfortu).

Urządzenia wentylacyjne umożliwiają wymuszenie przepływu powietrza, jego filtrację i utrzymanie pożądanej temperatury w okresie zimowym, natomiast latem nie zachowują temperatury. Natomiast urządzenia klimatyzacyjne umożliwiają ponadto utrzymanie temperatury i wilgotności przez cały czas działania urządzeń (cały rok).

Więcej informacji o definicji obu systemów oraz różnicach między wentylacją i klimatyzacją można znaleźc w dedykowanym artykule.

Zadania wentylacji

Głównym celem wentylacji jest stworzenie i utrzymanie wewnątrz pomieszczeń takich warunków mikroklimatycznych, które zapewniłyby dobre samopoczucie ludzi poprzez odpowiednią jakość powietrza oraz ochrona pomieszczeń przed zawilgoceniem i powstawaniem pleśni. Od jakości powietrza wewnętrznego zależy dobre samopoczucie, a nawet zdrowie przebywających w nim osób.

Za jakość powietrza w pomieszczeniach są odpowiedzialne następujące elementy:

• świeżość powietrza i jego dystrybucja w pomieszczeniu;
• ograniczenie zanieczyszczeń – cząstki stałe nieorganiczne, gazy opary, mikroorganizmy, dym, kurz.

Wymagania jakości mają na celu:

• ograniczenie do minimum ryzyka dla zdrowia (wynikającego z oddychania powietrzem z domieszką zanieczyszczeń);
• zapewnienie świeżości powietrza.

Składniki zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniach:

• emitowany przez ludzi i zwierzęta CO₂;
• pyły nieorganiczne i organiczne;
• para wodna;
• zanieczyszczenia gazowe;
• drobnoustroje i zarodki grzybów;
• dym tytoniowy;
• biozanieczyszczenia (zapachy);
• lotne związki organiczne. 

Syndrom chorego budynku

Pod koniec lat 70-tych pojawiło się określenie „syndrom chorego budynku”. Niewłaściwie działająca wentylacja przyczynia się do złego samopoczucia mieszkańców, bólu głowy, podrażnienia oczu, wrażenia przemęczenia, zawrotów głowy, alergii, astmy, przewlekłego zapalenia krtani i oskrzeli, kłopotów ze snem oraz zaburzeń koncentracji. Z pomieszczeń, w których przebywają ludzie, muszą być usuwane zanieczyszczenia, przede wszystkim dwutlenek węgla i wilgoć. Wilgotne środowisko sprzyja rozwojowi grzybów i pleśni, które przyczyniają się do alergii.

Tylko ciągła wymiana powietrza jest skuteczna. Można przyjąć, że nawiew 20-40m³/h powietrza świeżego na osobę wystarcza w większości przypadków dla wentylacji komfortu.

 

Rodzaje wentylacji

• Grawitacyjna
  Jest najstarszym rodzajem wentylacji stosowanym od wieków. Jest procesem naturalnej wymiany powietrza wykorzystującym zjawisko konwekcji. Powietrze jest usuwane na skutek różnicy temperatur powietrza wewnątrz i na zewnątrz budynku oraz dzięki działaniu siły wiatru. Ciepłe powietrze unosi się ku górze, powodując ciąg kominowy, a zużyte powietrze usuwane jest poprzez komin na zewnątrz budynku. Skuteczność wentylacji kształtuje się na różnym poziomie w zależności od pory roku. Powietrze jest usuwane poprzez kominy wentylacyjne, a dostarczane jest poprzez nieszczelności w obudowie budynku lub specjalnie wykonane otwory (np. nawietrzaki okienne). Ten rodzaj wentylacji nie jest nigdy stosowany w przypadku budynków energooszczędnych i pasywnych ze względu na wysokie straty ciepła. Nie po to inwestujemy w zaizolowanie budynku, by zaoszczędzone ciepło uciekało wraz z wywiewanym powietrzem. W nowoczesnych budynkach wentylacja grawitacyjna w ogóle nie działa, gdyż nie ma możliwości dopływu powietrza przez nieszczelności. W starym budownictwie, które nie było doskonałe, zużyte powietrze jest zastępowane przez świeże, które dostaje się do wnętrza budynku poprzez szczeliny w stolarce okiennej i drzwiowej.
  Zaletami wentylacji grawitacyjnej są: 
  - samoczynne działanie;
  - bezgłośność.
  Wady wentylacji grawitacyjnej to:
  - konieczność budowania drogich kominów.
  - zależność skuteczności działania od temperatury zewnętrznej i działania wiatru oraz brak możliwości sterowania;
  - nie nadaje się dla budynków energooszczędnych i pasywnych.
  
  
  Fot. Murowanie komina wentylacji grawitacyjnej (fot. E. Satory)
  
  
• Mechaniczna
  Jest wspomagana pracą wentylatorów. Umożliwia odzysk ciepła z powietrza usuwanego, pozwala na kontrolę strumienia powietrza wentylacyjnego przez cały rok bez względu na warunki atmosferyczne oraz minimalizuje ilość zanieczyszczeń na skutek filtracji. Wybierając ten rodzaj wentylacji, można zrezygnować z budowy kominów wentylacyjnych.
  Zalety wentylacji mechanicznej:
  - zapewnienie odpowiedniej ilości świeżego powietrza;
  - możliwość sterowania pracą centrali wentylacyjnej;
  - niezależność od warunków atmosferycznych;
  - brak konieczności murowania kominów;
  - brak niebezpieczeństwa wystąpienia pleśni;
  - odzysk ciepła z powietrza wywiewanego.
  Wady wentylacji mechanicznej:
  - konieczność przewidzenia miejsca na instalację na etapie projektu budowlanego;
  - konieczność wykonywania przeglądów konserwacyjnych;
  - koszty inwestycyjne.
  Wentylację mechaniczną możemy podzielić na:
  - nawiewną;
  - wywiewną;
  - nawiewno-wywiewną (najczęściej stosowana).
• Hybrydowa
  Jest systemem, który wykorzystuje najlepsze właściwości naturalnej i mechanicznej wentylacji przez ich przemienne stosowanie lub łączenie dla utrzymania satysfakcjonującego środowiska wewnętrznego. Przyczynia się do ograniczenia nadmiernego zużycia energii elektrycznej. Wentylacja grawitacyjna w przypadku zaniku naturalnych sił (grawitacja i oddziaływanie wiatru) jest wspomagana mechanicznie.

Tab. 1.1 Porównanie konwencjonalnych systemów wentylacji

* w przypadku regulacji strumienia powietrza wywiewanego lub wywiewanego

Autor: Ewelina Satory
Opracowanie: Redakcja