3/2005 - e-projektydomow.pl

budownictwo
R
Jacek Florek
3
3
3
2
1
2
1
2
Schemat wentylacji naturalnej:
1. nawiewniki
2. kratki wywiewne
3. przewody wentylacyjne
Świeży powiew
Wraz ze wzrostem kosztów utrzymania wzrosła presja
na ograniczenie strat energii, jakie występują przy
codziennej eksploatacji budynków. Głównym
składnikiem owych kosztów są oczywiście koszty
ogrzewania zimą. Straty ciepła w budynkach
występują na skutek przenikania przez przegrody
budowlane oraz „ucieczki” ciepła przez system
wentylacji.
52
KREATOR – PROJEKTY Domy Wnętrza • 3/2005 maj–czerwiec
rys. AERECO
1
ozwój technologii budowlanych,
powstanie nowych materiałów
oraz termomodernizacja budynków przyczyniły się do znacznej redukcji
współczynnika przenikania ciepła przez
ściany, podłogi czy stropy. Również rozwój
techniki okiennej, gdzie modyfikacjom uległa konstrukcja ram oraz zastosowano szybę zespoloną, sprawił, że problem „ucieczki” ciepła przez obecnie produkowane okna
praktycznie nie istnieje. Można powiedzieć,
że cel został osiągnięty – straty energii ograniczono do minimum. Zapomniano jednak
o pewnym szczególe. Wszystkie te działania
doprowadziły do powstania bardzo szczelnych pomieszczeń, gdzie jedyna istniejąca
wentylacja grawitacyjna straciła rację bytu.
Zasada działania wentylacji grawitacyjnej (naturalnej) opiera się na wymianie powietrza ogrzanego wewnętrznego z chłodniejszym zewnętrznym na skutek różnicy
gęstości, spowodowanej różnicą temperatur. Dzięki mniejszej gęstości ciepłe powietrze jest lżejsze i unosi się ku górze, natomiast powietrze chłodne ma większą gęstość, jest cięższe i opada w dół. Aby były
zapewnione warunki do sprawnego działania wentylacji grawitacyjnej, musi być zapewniony dopływ „świeżego” powietrza na
dole pomieszczenia i odpływ dla zużytego
na górze. Uszczelniając budynek odcinamy
zatem dopływ powietrza do środka, co owszem zapewnia ograniczenie strat ciepła, ale
z drugiej strony powoduje pogorszenie warunków życia. Przede wszystkim występuje mniejsza zawartość tlenu w powietrzu,
niezbędnego do oddychania i do spalania
(np. przy gazowych urządzeniach), wzrasta poziom wilgotności, co powoduje wykraplanie się pary na szybach i ścianach,
stwarzając warunki do rozwoju pleśni
i grzybów, nie są usuwane z powietrza szkodliwe zanieczyszczenia.
System wentylacji powinien być tak zaprojektowany, aby uwzględniał zarówno
odprowadzanie zużytego powietrza, jak
i sposób jego dostarczania do pomieszczenia. Rozwiązanie to powinno również gwarantować zachowanie komfortu cieplnego
i akustycznego.
Wentylacja naturalna
Omówiona wcześniej zasada działania tego
rodzaju wentylacji opiera się na swobodnym
przepływie powietrza, gdzie nawiew następuje przez różnego rodzaju nieszczelności
otworów okiennych lub specjalne otwory
nawiewne, natomiast odprowadzanie powietrza przez kanały wentylacyjne wywiewne. Niestety jej wydajność jest w dużej mierze zależna od warunków atmosferycznych oraz nie ma tu możliwości zastosowania żadnych dodatkowych elementów,
np. poprawiających jakość powietrza lub
odzyskujących część energii cieplnej z powietrza zużytego. Natomiast największymi
zaletami tego typu wentylacji są: niski koszt
inwestycyjny, praktycznie zerowe koszty
eksploatacji, niski poziom hałasu i bardzo
łatwa obsługa lub jej brak.
Realizacja nawiewu powietrza zewnętrznego może być realizowana na różne sposoby:
1. poprzez nieszczelności stolarki okiennej,
wynikające z niskiej dokładności wykonania lub zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych (głównie okna starego typu),
2. poprzez celowe stałe wprowadzanie nieszczelności przez użytkownika w nowoczesnych oknach przez uszkodzenie
uszczelek (nie zalecany sposób, trwałe
uszkodzenie okna, skutkujące utratą
gwarancji),
3. poprzez specjalną konstrukcję okuć
okiennych, umożliwiającą jedno- lub
wielopozycyjny tzw. mikrouchył (nieszczelności na całym obwodzie okna),
4. poprzez nawiewniki okienne lub ścienne, sterowane ręcznie lub „automatycznie” (różnicą ciśnień lub poziomem wilgotności).
Usuwanie zużytego powietrza odbywa
się poprzez przewody wentylacyjne wyposażone w kratki o stałych otworach lub regulowanych np. poziomem wilgotności.
Spośród wymienionych sposobów zapewnienia dopływu powietrza najbardziej
optymalne wydają się być nawiewniki
okienne lub ścienne, sterowane automatycznie. Przy mikrouchyłach okiennych
oraz przy nawiewnikach obsługiwanych
ręcznie konieczna jest ingerencja użytkownika, aby zapewnić warunki dla wentylacji
grawitacyjnej. Niestety zazwyczaj mieszkańcy dokładnie zamykają okna lub zalepiają takie nawiewniki, gdyż nieszczelności, które powodują, nie są optymalnie dobrane do potrzeb, co prowadzi do niepo-
trzebnego wyziębienia danego pomieszczenia. Dodatkowo okna z możliwością mikrouchyłu mogą powodować zakłócenia pracy termostatów przy kaloryferach, gdyż
wlot powietrza znajduje się również w dolnych partiach okna.
Nawiewniki sterowane automatycznie
regulują ilość strumienia powietrza, które
dostaje się z zewnątrz do środka. W zależności od rodzaju nawiewnika, otwarcie następuje w momencie przekroczenia wartości wilgotności względnej powietrza wewnętrznego lub przy odpowiedniej różnicy
ciśnienia zewnętrznego i wewnętrznego. Są
również stosowane rozwiązania nawiewników, gdzie czynnikiem regulującym jest
różnica temperatur pomiędzy pomieszczeniem a otoczeniem budynku. Zazwyczaj są
to nawiewniki ścienne.
Przy stosowaniu regulacji wentylacji
wilgotnością powietrza, często montowany
jest układ – nawiewnik sterowany i kratka
sterowana. Pozwala to na regulację wymiany powietrza na skutek zwiększenia wilgotności w pomieszczeniach, takich jak: łazienka, pralnia czy kuchnia.
Stosowanie nawiewników, oprócz
oszczędności energii, daje jeszcze inne korzyści, np. umożliwia wentylację mieszkania przy całkowicie zamkniętych oknach,
co zmniejsza ryzyko włamania. Nawiewniki
również zabezpieczają przed zatruciem
tlenkiem węgla, gdyż w przeciwieństwie do
zamkniętych szczelnych okien gwarantują
minimalną wymianę powietrza. Dodatkowo stosowanie nawiewników zapobiega
odwrotnemu ciągowi w kominie wentylacyjnym, tzw. inwersji. Zjawisko takie może
wystąpić w przypadku umiejscowienia
w pobliżu przewodów wentylacyjnych
przewodów spalinowych.
Nawiewniki powinny być montowane
na wysokości co najmniej 180 cm od poziomu podłogi. Takie położenie zapewnia
lepszy rozkład temperatury w pomieszczeniu – schłodzenie powietrza na wysokości
głowy i tym samym brak uczucia zimna
w dolnych partiach ciała. Zamontowanie
nawiewników okiennych w górnej części
okna, pod którym zamontowany jest grzejnik powoduje, że chłodne powietrze dostające się z zewnątrz jest od początku częściowo podgrzewane przez ciepłe, unoszące się
znad grzejnika.
3/2005 maj–czerwiec • KREATOR – PROJEKTY Domy Wnętrza
53
budownictwo
6
4
1
3
1
rys. AERECO
1
2
fot. AERECO
Wentylator wyciągowy VAM
fot. AERECO
fot. AERECO
fot. AERECO
Nawiewnik higrosterowany akustyczny EHA
Nawiewniki ciśnieniowe ALDES — AMU i AMI
Kratka wyciągowa BAP do wentylacji
mechanicznej ze stabilizacją przepływu
54
KREATOR – PROJEKTY Domy Wnętrza • 3/2005 maj–czerwiec
rys. DOSPEL
Rozwiązania z jednym wentylatorem
wyciągowym praktycznie pracują 24 godziny na dobę. Nie jest to „wspomaganie” niewydolnej wentylacji grawitacyjnej, lecz specjalnie zaprojektowana instalacja. W tym
przypadku przewody wentylacyjne nie
muszą być pionowe w celu wytworzenia
odpowiedniego ciągu – najczęściej są to elastyczne rury, prowadzone w różnych kierunkach. Ze względu na hałas, który powoduje wentylator, zazwyczaj jest on
umiejscowiony na strychu lub na dachu
budynku, ale produkowane są również
urządzenia charakteryzujące się bardzo
cichą pracą, które można instalować w sufitach podwieszanych lub zabudowanych
wnękach. Przy mocowaniu wentylatora
konieczne jest zastosowanie odpowiedniej
wibroizolacji.
Wadą wentylacji mechanicznej są większe koszty, związane z zakupem urządzeń
i ich eksploatacją (zwłaszcza przy pracy ciągłej) oraz konieczność ich okresowej konserwacji. Jednak wentylacja taka zapewnia
większą sprawność niż naturalna oraz
umożliwia szybką wymianę powietrza
w przypadku dużych zanieczyszczeń (duża
wilgotność, szkodliwe opary, zapachy).
Wentylator kanałowy EURO
poniżej:
wentylator sufitowy NV
3/2005 maj–czerwiec • KREATOR – PROJEKTY Domy Wnętrza
rys. DOSPEL
6. wyrzutnia dachowa
fot. DOSPEL
5. centralny wentylator wyciągowy
3. kratki wyciągowe dla łazienki
fot. DOSPEL
4. kratki wyciągowe dla WC
2. kratki wyciągowe w kuchni
fot. AERECO
1. nawiewniki
Wentylator ścienny STYL
fot. DOSPEL
Schemat wentylacji mechanicznej:
rys. DOSPEL
5
Wentylacja mechaniczna
Wentylacja tego typu zapewnia znacznie
efektywniejszą wymianę powietrza niż
wentylacja naturalna. Jest ona niezależna
od pogody i umożliwia zastosowanie automatyki sterującej. Stosowane są dwa
typy rozwiązań: niezależne wentylatory
wyciągowe na każdym z kanałów wentylacyjnych lub jeden centralny wentylator
wywiewny. Aby umożliwić dopływ powietrza do pomieszczenia konieczne jest zastosowanie nawiewników okiennych lub
ściennych. Najprostsze wentylatory wymagają ręcznego uruchamiania, natomiast
można zamontować również urządzenia
sterowane wilgotnością powietrza, stężeniem dwutlenku węgla w powietrzu,
z programatorem czasowym lub zintegrowane z otwieraniem drzwi, zapalaniem
światła lub z czujnikiem ruchu.
55
budownictwo
rys. LINDAB
z odzyskiem ciepła
56
KREATOR – PROJEKTY Domy Wnętrza • 3/2005 maj–czerwiec
z odzyskiem ciepła
fot. EKOKLIMAX
EkoZefir RK-500KP
Schemat działania centrali
EkoZefir RK-500KP
rys. EKOKLIMAX
N1
Centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła VALLOX 90
- świeże powietrze
W1
- wywiew z pomieszczeń
WN
- wentylator nawiewny
WK
- wymiennik krzyżowy
NE
- nagrzewnica elektryczna
FW
- filtr wywiewu
TR
- termostat regulacyjny
TS
- taca skroplin z odpływem
N2
- nawiew do pomieszczeń
W2
- wywiew na zewnątrz
WW
- wentylator wywiewny
TP
- zabezp. przeciwzamrożeniowe
FN
- filtr nawiewu
P
- presostat różnicowy
ZT
- zabezpieczenie termiczne
SE
- sterowanie elektryczne
fot. VENTURE INDUSTRIES
Schemat instalacji wentylacyjnej nawiewno-wywiewnej
Rekuperatory, czyli odzysk ciepła
Rekuperator jest urządzeniem wchodzącym
w skład instalacji nawiewno-wywiewnej,
służącym do odzysku ciepła z powietrza
wydalanego z budynku. W rekuperatorze
powietrze wywiewane ogrzewa powietrze
dostarczane do wewnątrz.
Instalacja nawiewno-wywiewna powinna być zaprojektowana już na etapie
powstawania projektu domu. Późniejsze
wykonanie jest oczywiście możliwe, jednak należy się liczyć z wyższymi kosztami inwestycji. Projektując budynek wyposażony w instalację wentylacji z odzyskiem ciepła można pominąć kominy
wentylacyjne, które zastąpią znacznie
tańsze przewody izolowane, można zoptymalizować rozmieszczenie tych przewodów i tym samym ich długość, można
również uwzględnić przewidziane na instalację otwory w stropach czy ścianach,
co zapobiegnie wykonywaniu kosztownych przewiertów. Także na etapie projektu integruje się instalację wentylacyjną
z instalacją ogrzewania kominkowego lub
klimatyzacyjną.
Centrala wentylacyjna
fot. VENTURE INDUSTRIES
Centralka nawiewno-wywiewna LVAR
fot. LINDAB
Nasada VBP do wentylacji hybrydowej
Rekuperatory wyposażone w nagrzewnice dodatkowo mogą podgrzewać w sezonie zimowym zimne powietrze wprowadzane do budynku. Dzięki systemowi filtrów
z dostarczanego z zewnątrz powietrza usuwane są wszystkie rodzaje pyłów, roztocza,
alergeny, pyłki kwiatowe a nawet częściowo dym czy bakterie.
Kupując centralę wentylacyjną z rekuperatorem należy zwrócić uwagę na kilka
podstawowych rzeczy. Przede wszystkim na
jakość izolacji termicznej i akustycznej, klasę zainstalowanych wentylatorów (praca
ciągła!), głośność pracy, sprawność pracy
w różnych warunkach, siłę sprężu (ważne,
aby powietrze było dostarczane do wszystkich anemostatów, nie tylko tych najbliżej
centrali) oraz koszty eksploatacji i dostępność serwisu.
***
Wentylacja naturalna jeszcze długo pozostanie jedną z najczęściej stosowanych
w nowych budynkach, zatem należy przede
wszystkim zapewnić jej możliwość poprawnego funkcjonowania, poprzez świadome
wprowadzanie nieszczelności w bardzo
szczelnych budynkach. Dopiero zmiana
sposobu myślenia, tak projektantów jak
i inwestorów, oraz obniżenie kosztów instalacji wentylacji wymuszonej może przyspieszyć wprowadzanie bardziej wydajnych rozwiązań w tej dziedzinie. Ale póki co – nie
domykajmy okien!
Jacek Florek
fot. VENTURE INDUSTRIES
fot. AERECO
Wentylacja hybrydowa
Jest to sposób na uniezależnienie działania
wentylacji grawitacyjnej od warunków pogodowych. Na przewodach wentylacyjnych
montowane są specjalne nasady kominowe,
wyposażone w turbinę i układ sterujący.
W przypadku gdy podciśnienie w przewodach wentylacyjnych jest zbyt niskie, aby
zapewnić wymaganą wymianę powietrza,
załączana jest turbina, która to podciśnienie tworzy.
Stosowane są również rozwiązania, gdzie
nasada kominowa pracuje w trybie ciągłym, napędzana wiatrem bądź silnikiem
elektrycznym. W przypadku gdy wiatr jest
zbyt silny, silnik zaczyna wyhamowywać
turbinę.
Wentylacja hybrydowa posiada wiele
zalet, m.in. charakteryzuje się cichą pracą,
niskimi kosztami eksploatacji (silniki posiadają moce rzędu kilku watów), możliwością regulacji wydajności, prostotą instalacji (można ją przeprowadzić samodzielnie),
dużą niezawodnością i bezpieczeństwem.
Jest to na pewno dobry i tani sposób na
poprawę niezbyt wydajnej wentylacji grawitacyjnej.
Czujniki dwutlenku węgla i wilgotności
do sterowania centralą wentylacyjną
3/2005 maj–czerwiec • KREATOR – PROJEKTY Domy Wnętrza
57