Tutaj znajdziecie Państwo artykuł.

POWIETRZE
Kontrolowana
wentylacja mieszkaniowa
Obecna sytuacja energetyczna, wciąż rosnące ceny surowców i energii zmuszają
użytkowników do szukania oszczędności eksploatacyjnych, a tym samym rozwiązań
energooszczędnych. Sektor budowlany w odpowiedzi na te oczekiwania oferuje
materiały o coraz lepszych współczynnikach izolacyjności i szczelności. W efekcie
nowo powstałe mieszkania, domy czy budynki po rewitalizacji są bardzo szczelne
i powietrze w pomieszczeniach nie spełnia wymagań higienicznych.
Maciej Danielak
Kampmann Polska
i w mieszkaniach najczęściej stosuje się dwa
rodzaje wentylacji mechanicznej: wywiewną
i nawiewno-wywiewną. Systemy te można jeszcze dodatkowo podzielić na scentralizowane
i rozproszone.
Wentylacja mechaniczna
W powietrzu pomieszczeń wewnętrznych
następuje koncentracja zanieczyszczeń, takich
jak: dwutlenek węgla i para wodna oraz kurz
i pył. Zbyt duża zawartość pary wodnej prowadzi
zazwyczaj do wykraplania się jej w pomieszczeniach, co powoduje znaczne zawilgocenie
ścian. Efektem jest rozwój bakterii i grzybów,
które bardzo niekorzystnie wpływają na zdrowie
użytkowników, powodując wiele poważnych
chorób. W takiej sytuacji jedynym racjonalnym
rozwiązaniem jest zastosowanie systemu wentylacji wymuszonej.
Podział systemów
wentylacyjnych
Zadaniem systemu wentylacyjnego w budynku
jest zapewnienie odpowiedniej ilości świeżego
(zewnętrznego) powietrza, niezbędnego do od-
nawiewną. Podział systemów wentylacyjnych
przedstawiono na rys. 1.
W domach jednorodzinnych i w mieszkaniach
do celów wentylacyjnych wykorzystuje się naturalne siły konwekcyjne. Lżejsze ciepłe, ewentualnie wilgotne powietrze wypierane jest przez
powietrze zimniejsze, czy o mniejszej zawartości
wilgoci, które jest też cięższe. Powietrze usuwane
jest kratkami wywiewnymi zamontowanymi
najczęściej w kuchni, łazience lub WC, a świeże
napływa przez nawiewniki montowane w oknach
bądź drzwiach, ewentualnie wykorzystując naturalną infiltrację.
Do prostych i skutecznych rozwiązań należą
nawiewniki okienne. Mają one najczęściej budowę szczelinową o regulowanym prześwicie
(przepływie). Wentylacja okienna tego typu może
zapewnić odpowiednią temperaturę, wilgotność
Systemy wentylacyjne
wentylacja naturalna
wentylacja mechaniczna
wentylacja hybrydowa
centralna
rozproszona
Rys. autora
nawiewna
okienna
szczelinowa
wywiewna
nawiewno-wywiewna
Rys. 1. Podział systemów wentylacyjnych
dychania i dobrego samopoczucia użytkowników
oraz prawidłowego funkcjonowania urządzeń
technicznych. Dla przypomnienia – systemy
wentylacyjne dzieli się najczęściej na wentylację
naturalną, zwaną również grawitacyjną, oraz
mechaniczną. Z kolei kombinacja systemu wentylacyjnego mechanicznego z naturalnym nazywana
jest wentylacją hybrydową. Przykładem może
być współpraca wentylacji okiennej z wentylacją
56
październik 2011
i przepływ powietrza. Nawiewniki te, choć są
częścią systemu wentylacji naturalnej, która
zasadniczo pozbawiona jest regulacji, sterowane
mogą być parametrem wilgotności (nawiewniki
higrosterowane) lub wyposażane są w siłowniki
elektryczne.
W wentylacji mechanicznej czynnikiem
wywołującym ruch powietrza w przewodach
jest wentylator. W domach jednorodzinnych
Zastosowanie wentylacji mechanicznej może
znacznie zmniejszyć zużycie energii grzewczej,
szczególnie w budynkach o obniżonym zapotrzebowaniu na energię. Instalacja wentylacji
mechanicznej jest bezwzględnie konieczna w domach pasywnych.
Rozwiązanie to ma wiele zalet. W pomieszczeniach panują zawsze odpowiednie warunki
higieniczne, a powietrze nawiewane jest czyste
dzięki zastosowaniu filtrów. Filtracja jest szczególnie istotna, kiedy dom znajduje się w pobliżu
ruchliwej drogi lub w centrum miasta. Dla alergików istotny jest też fakt, że filtry w układach
wentylacyjnych znacznie zmniejszają zawartość
pyłków w powietrzu nawiewanym. W pomieszczeniach panuje też dużo mniejszy niż w wypadku
wentylacji okiennej hałas, za który odpowiedzialne
jest otoczenie zewnętrzne budynku.
Kolejną zaletą jest mniejsze zużycie energii
cieplnej. W rekuperatorze dochodzi do wymiany
energii pomiędzy powietrzem wywiewanym
a nawiewanym, dzięki temu mniej energii potrzeba
na dogrzanie powietrza nawiewanego (świeżego).
Zastosowanie wentylacji mechanicznej wpływa
też na inne aspekty zwiększające komfort przebywania w pomieszczeniach. Latem możliwe
jest lekkie ochłodzenie powietrza nawiewanego,
insekty mają mniej możliwości dostania się do
domu, nie występuje także zagrożenie powstania
przeciągu. Należy jednak zaznaczyć, że okna w budynku mogą wciąż być otwierane. Wentylacja
okienna jest szczególnie polecana poza sezonem
grzewczym, gdyż oszczędzana jest wtedy energia
elektryczna potrzebna do pracy wentylatorów.
Poszczególne rozwiązania wentylacji mechanicznej mają zarówno zalety, jak i wady – scharakteryzowano je pokrótce poniżej.
Koncepcje wentylacji
mechanicznej
Wariant 1: Centralne urządzenie
wentylacyjne, nawiewnik i kratka
wywiewna w każdym pomieszczeniu
rynekinstalacyjny.pl
POWIETRZE
Ze względu na łatwy montaż kratki nawiewne
i wywiewne montowane są najczęściej blisko
siebie.
+ każde pomieszczenie ma indywidualnie dopasowany wydatek powietrza,
– duża liczba przewodów wentylacyjnych.
– zmniejszona sprawność energetyczna,
– zwiększone ryzyko wystąpienia hałasu,
– nawiew i wywiew usytuowane w pobliżu,
dlatego zwiększa się prawdopodobieństwo
wystąpienia krótkotrwałego zwarcia elektrycznego.
Wariant 2: Centralne urządzenie
wentylacyjne, nawiewnik w sypialniach,
wywiew w kuchni, łazience i WC
(„wentylacja kaskadowa”)
W budynku o przestrzennej architekturze można
zrezygnować z niektórych nawiewów. Gdy w budynku jest tylko jedna sypialnia, drugi nawiew
powinien się znajdować w pokoju dziennym
(salonie). W przeciwnym razie wydatek powietrza
nawiewanego do sypialni będzie zbyt duży.
+ mniejsze koszty inwestycyjne ze względu na
mniejszą liczbę przewodów wentylacyjnych,
+ mniejsza wymagana całkowita ilość powietrza
wentylacyjnego, a dzięki temu obniżone koszty
eksploatacyjne,
Wnioski
Analiza ekonomiczna
Literatura
Ceny wentylacji mechanicznej w domach
jedno- i wielorodzinnych są różne. W tabeli
zestawiono przybliżone koszty tego rozwiązania
zastosowanego w budynku jednorodzinnym.
Porównano koszty inwestycyjne, eksploatacyjne
1. PN-83/B-03430 Wentylacja w budynkach mieszkalnych
zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej.
Wymagania.
2. Danielak M., Müller B. et. al., Odour distribution studies
and Indoor Air Quality: a comparison between different
air distribution systems, ROOMVENT, Busan 2009.
Fot. Kampmann
Wariant 4: Wentylacja wywiewna
(bez rekuperatora)
Powietrze wywiewane jest z łazienki, WC oraz
kuchni, a nawiew realizowany jest podciśnieniowo przez otwory w ścianach lub okna.
+ rozwiązanie najtańsze,
+ proste i niewymagające konserwacji,
– wpływa jedynie na podwyższenie komfortu,
nie występują oszczędności energii.
Każde pomieszczenie, w którym przebywają
ludzie, należy wentylować, wynika to z konieczności tworzenia odpowiedniego klimatu wewnętrznego w budynkach. Spełnianie wymagań
higienicznych można połączyć z kształtowaniem
komfortu termicznego, należy jednak w tym celu
wyposażyć system wentylacyjny w odpowiednie
komponenty.
Istnieje kilka głównych koncepcji wentylacji
mechanicznej pomieszczeń, jednak z przeprowadzonej analizy ekonomicznej wynika, że najkorzystniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie
systemu centralnego z rekuperatorem. Należy
jednak zaznaczyć, że wniosek ten dotyczy jedynie
budynków jednorodzinnych. W wypadku budynków wielorodzinnych lub biurowych konieczne
jest przyjęcie innych założeń do przeprowadzanej
analizy.
Fot. Kampmann
Rys 2. Urządzenie grzewczo-chłodzące
z rozproszonym nawiewem powietrza
świeżego
Fot. 1. Przykładowe urządzenie grzewczo-chłodzące do centralnego nawiewu
powietrza świeżego z pośrednim
chłodzeniem adiabatycznym
– dokładna wymagana ilość powietrza zależy
od tego, gdzie w danym momencie znajdują
się mieszkańcy oraz jakie jest źródło ciepła
– system nie dysponuje 100-proc. pewnymi
danymi na ten temat,
– dla swobodnego przepływu powietrza pomiędzy
pomieszczeniami należy zaplanować wolne przekroje w przegrodach budowlanych (otwory).
Wariant 3. Rozproszone urządzenia
wentylacyjne z rekuperatorami, stosowane
jedynie w wentylowanych pomieszczeniach
+ bardzo dobre rozwiązanie, gdy trzeba wentylować tylko pojedyncze pomieszczenia – tanie
i łatwe w realizacji,
+ łatwo zmienić koncepcję instalacji, przebudować ją,
– w wypadku większej liczby jednostek wentylacyjnych koszty są większe niż rozwiązania
centralnego,
58
październik 2011
oraz konserwacji, wykazano też, jakich oszczędności energii spodziewać się można dzięki odzyskowi
ciepła w rekuperatorze.
Zestawienie kosztów sporządzono w warunkach niemieckich dla następujących założeń:
n dom jednorodzinny o powierzchni mieszkalnej
150 m², koszt energii elektrycznej: 0,13 €
(0,57 zł)/kWh, koszt energii gazowej: 0,06 €
(0,26 zł)/kWh,
n czas pracy instalacji w okresie grzewczym
wynosi 3700 h,
n koszty eksploatacyjne rozumiane są jako koszty
energii elektrycznej wentylatorów (bez energii
elektrycznej pompy ciepła),
n koszty serwisu zawierają przegląd, czyszczenie
oraz wymianę roczną filtrów,
n instalacja rozproszona składa się z siedmiu
pojedynczych urządzeń.
Tabela. Zestawienie kosztów różnych rozwiązań wentylacji mechanicznej w domach
jednorodzinnych
Koszty
Koszty
inwestycyjne eksploatacyjne
Koszty
serwisu
Oszczędność
energii
Typ
[€] (zł)
[€/rok] (zł)
[€/rok] (zł)
[€/rok] (zł)
Wentylacja rozproszona
z rekuperacją
5500
(24 310)
35
(155)
150
(663)
150
(663)
Centralna instalacja
wywiewna
3750
(16 575)
10
(44)
40
(178)
–
Centralna wentylacja
z rekuperatorem
8300
(36 686)
20
(88)
65
(287)
198
(875)
Kompaktowa centrala
grzewczo-wentylacyjna
16 700
(73 814)
35
(155)
65
(287)
117
(517)
rynekinstalacyjny.pl