Spis treści
- Jak działają wentylacja grawitacyjna i wentylacja mechaniczna?
- Jakie problemy mogą się pojawić z wentylacją grawitacyjną w modernizowanych budynkach?
- Jakie zalety i wady ma wentylacja mechaniczna w porównaniu do grawitacyjnej?
- Czy wentylacja mechaniczna w każdym przypadku może zastąpić wentylację grawitacyjną?
- Rekuperacja w budynkach modernizowanych – czy to się opłaca?
- Przykłady udanych modernizacji systemów wentylacyjnych
- Podsumowanie – rekomendacje dla właścicieli i projektantów
Jak działają wentylacja grawitacyjna i wentylacja mechaniczna?
Efektywna wentylacja pomieszczeń to podstawa dobrej jakości powietrza w budynkach. Systemy wentylacyjne zapewniają wymianę powietrza, usuwając zanieczyszczenia i wilgoć na zewnątrz budynku, oraz dostarczają świeże powietrze do pomieszczeń, co wpływa na komfort i zdrowie użytkowników.
W niedostatecznie wentylowanych pomieszczeniach obniża się zawartość tlenu, wzrasta zawartość dwutlenku węgla, a przede wszystkim pary wodnej powstającej podczas gotowania, prania, kąpieli, a także szkodliwych substancji chemicznych, które są emitowane przez materiały użyte do budowy i wykończenia budynku. Jeśli nie będą szybko usuwane poza budynek, jakość powietrza będzie się pogarszać.
Niektóre skutki źle działającej wentylacji będą widoczne od razu, inne pojawią się dopiero po dłuższym czasie. Duża zawartość wilgoci w powietrzu spowoduje, że w zetknięciu z zimnymi powierzchniami ścian, sufitów będzie wykraplała się na ich powierzchni, tworząc sprzyjające warunki do rozwoju pleśni i grzybów. Będzie też objawiać się zaparowanymi szybami. Złe samopoczucie, bóle głowy, kłopoty z koncentracją to objawy oddychania powietrzem, w którym na skutek źle działającej wentylacji spadła zawartość tlenu, a wzrosła dwutlenku węgla.
Niezależnie od tego, czy w budynku jest wentylacja mechaniczna czy grawitacyjna, jej zadaniem jest wymiana powietrza, natomiast istotna różnica tkwi w sposobie działania.
Wentylacja grawitacyjna wykorzystuje naturalne zjawiska związane z różnicą temperatury i ciśnienia powietrza oraz działaniem wiatru na zewnątrz i wewnątrz budynku. Ciepłe powietrze jest lżejsze więc samoistnie się unosi. W pionowych kanałach wentylacyjnych powstaje ciąg kominowy – powoduje on wysysanie powietrza z pomieszczeń, a w jego miejsce napływa świeże z zewnątrz – przez nawiewniki umieszczone w oknach lub ścianach zewnętrznych. Wentylacja naturalna działa najsprawniej wtedy, gdy różnica temperatury między nimi jest stosunkowo duża, czyli gdy na zewnątrz jest chłodniej, a wewnątrz dużo cieplej. W miarę jak różnica temperatur w pomieszczeniach i na zewnątrz maleje, obniża się siła napędowa wentylacji, co przekłada się na jej słabsze działanie, a w skrajnych przypadkach doprowadza do zatrzymania wymiany powietrza.
Co to jest wentylacja mechaniczna?
Wymiana powietrza w systemach wentylacji mechanicznej jest wymuszana przez urządzenia mechaniczne, takie jak wentylatory zasilane energią elektryczną. Nie mają na nią wpływu zmieniające się warunki atmosferyczne, a obieg powietrza jest ściśle kontrolowany. System działa niezależnie od temperatury zewnętrznej, siły wiatru czy różnicy ciśnień.
W popularnych systemach nawiewno-wywiewnych ruch powietrza wymuszają wentylatory – nawiewny i wywiewny – wchodzące w skład centrali wentylacyjnej, nazywanej rekuperatorem. Jej głównym elementem jest wymiennik do odzyskiwania ciepła z powietrza wywiewanego, które można przekazywać powietrzu nawiewanemu do pomieszczeń i w ten sposób przyczyniać się do oszczędzania energii potrzebnej na jego ogrzewanie. Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła pozwala w pełni kontrolować procesy intensywności wymiany powietrza, ale także jego jakości, jednocześnie zapewniając niskie koszty eksploatacji budynku.
Jakie problemy mogą się pojawić z wentylacją grawitacyjną w modernizowanych budynkach?
Aby wentylacja grawitacyjna działała skutecznie, trzeba z jednej strony zapewnić wytworzenie w kanale wentylacyjnym ciągu kominowego, a z drugiej dostarczać świeże powietrze do pomieszczeń.
Niestety nieuwzględnienie tych wymagań w budynkach poddawanych termomodernizacji może powodować zakłócenia w działaniu wentylacji grawitacyjnej. Dotyczy to przede wszystkim budynków, w których stare, nieszczelne okna zostały wymienione na nowe, szczelne. Wówczas powietrze nie ma, jak napływać do budynku z zewnątrz. Dodatkowo ocieplenie ścian szczelną warstwą materiału termoizolacyjnego, co jest wskazane ze względów zapewnienia energooszczędności budynku, zmniejsza naturalną infiltrację powietrza przez przegrody budowlane.
W efekcie wentylacja naturalna jest niewystarczająca lub w ogóle przestaje działać, a to prowadzi do gromadzenia się wilgoci w pomieszczeniach, a także pogorszenia jakości powietrza. Ma to dużo poważniejsze konsekwencje niż tylko pojawienie się pleśni czy zagrzybienie ścian i sufitów. Jak już wspominaliśmy wilgoć może powodować problemy zdrowotne, ale też niszczyć konstrukcję budynku. Niedostateczna wentylacja może zakłócać pracę urządzeń gazowych, takich jak piece i podgrzewacze wody. Może to prowadzić do niepełnego spalania gazu i powstawania tlenku węgla, który jest trujący.
Jeśli więc w budynku ma pozostać wentylacja grawitacyjna, koniecznie trzeba zamontować nawiewniki, którymi powietrze będzie dopływało do wnętrza budynku, ale też sprawdzić drożność kanałów wentylacyjnych i ich stan. Niestety nawet dobrze wykonany system wentylacji grawitacyjnej może szwankować z uwagi na warunki otoczenia. Dlatego zdecydowanie bardziej niezawodnym rozwiązaniem jest wentylacja mechaniczna. Ale czy wentylacja nawiewno-wywiewna w starym budynku to dobry pomysł?
- Polecamy: Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. Czy rekuperacja w budownictwie mieszkaniowym się opłaca?
Jakie zalety i wady ma wentylacja mechaniczna w porównaniu do grawitacyjnej?
System wentylacji mechanicznej działa w sposób ciągły pozwala kontrolować wymianę powietrza przez całą dobę i dostosowywać jej wydajność do zmieniających się warunków i potrzeb użytkowników, co przekłada się na ekonomiczną pracę systemu. Wymiana powietrza jest bardziej intensywna, gdy wzrośnie liczba osób przebywających w budynku, a następnie zostaje ograniczona pod nieobecność użytkowników.
Sprawna wentylacja mechaniczna zapobiega gromadzeniu się wilgoci w pomieszczeniach, co zmniejsza ryzyko rozwoju pleśni i grzybów. Możliwość zastosowania filtrów pozwala poprawiać jakość powietrza nawiewanego do pomieszczeń, w tym groźnych dla zdrowia pyłów zawieszonych, powodujących smog, ale także roztoczy, alergenów i innych zanieczyszczeń, które mogą pojawić się w powietrzu.
Z kolei zastosowanie wymiennika do odzysku ciepła (rekuperatora) umożliwia odzyskiwanie ciepła z powietrza usuwanego z budynku – przeciętnie 50-80%. Dlaczego to takie ważne? Zanim świeże powietrze trafi do pomieszczeń jest wstępnie ogrzewane w wymienniku ciepła, dzięki temu jego temperatura wzrasta o kilka-kilkanaście stopni. Wykorzystuje się do tego ciepło zgromadzone w powietrzu wywiewanym z pomieszczeń, które w przeciwnym razie ulatywałoby poza budynek. Gdy do pomieszczeń nawiewane jest cieplejsze powietrze, ogrzewanie nie musi działać z pełną mocą, aby je ogrzać. To przekłada się na oszczędności w kosztach jego eksploatacji.
Czy wentylacja mechaniczna ma jakieś wady?
Przede wszystkim jej zaprojektowanie i wykonanie będzie więcej kosztowało niż wentylacja grawitacyjna, a także trzeba na nią przeznaczyć więcej miejsca w budynku.
System wentylacji mechanicznej składa się z dwóch niezależnych układów przewodów: nawiewnego i wywiewnego. Pierwszym świeże powietrze będzie tłoczone do pomieszczeń, więc trzeba go doprowadzić do salonu, sypialni, pokoi dziennych, gabinetów, drugim – zużyte powietrze jest usuwane poza budynek, dlatego powinien być zaplanowany w każdej łazience, kuchni, toalecie, garderobie, pomieszczeniu gospodarczym, a niekiedy też w innych pomieszczeniach.
Przepływ powietrza jest wymuszony przez wentylatory znajdujące się w będącej elementem systemu centrali wentylacyjnej (rekuperatorze). W skład systemu wchodzą też czerpnie i wyrzutnie powietrza, a także w zależności od rozbudowani systemu: tłumiki, dodatkowe filtry, nawilżacze.
System wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest więc dużo bardziej skomplikowany niż wentylacja grawitacyjna, dlatego niezbędne jest wykonanie szczegółowego projektu, w którym zwymiarowane będą wszystkie elementy systemu, przeliczone i dobrane parametry centrali wentylacyjnej, dobrany optymalny sposób prowadzenia przewodów.
W porównaniu do wentylacji grawitacyjnej systemy wentylacji mechanicznej mogą powodować hałas. Jego źródłem może być przede wszystkim centrala wentylacyjna, ale też przepływające powietrze w nieprawidłowo zaprojektowanych lub wykonanych kanałach wentylacyjnych.
Nie można też pominąć kosztów eksploatacji. Działanie wentylacji grawitacyjnej nic nie kosztuje. W przypadku systemów wentylacji mechanicznej trzeba się liczyć z wydatkami na ich eksploatację, bo działanie wentylatorów wymaga zasilania energią elektryczną.
Czy wentylacja mechaniczna w każdym przypadku może zastąpić wentylację grawitacyjną?
Jest wiele sytuacji, których jest to możliwie, choć zawsze powinno się przeanalizować opłacalność takiego rozwiązania. Niekiedy rozmieszczenia wszystkich elementów systemu w miejscach zapewniających ich prawidłową pracę, ale też nie zaburzających estetyki wnętrz i nie kolidujących z innymi elementami budynku, a także nie naruszających konstrukcji, może generować bardzo wysokie koszty i wiązać się z generalnym remontem. Choć z drugiej strony – kompleksowa przebudowa budynku i modernizacja instalacji to doskonała okazja, aby zmienić sposób wentylacji budynku na nowocześniejszy i bardziej niezawodny.
Najlepiej najpierw odpowiedzieć sobie na pytanie: jak prowadzić kanały wentylacji mechanicznej w starym budynku i czy znajdzie się miejsce na centralę wentylacyjną.
Nawiew i wywiew powietrza można wykonać w oparciu o system ze stali lub tworzywa. Przewody z tworzywa są elastyczne i mają średnicę 5-10 cm, czyli o ponad połowę mniejszą od blaszanych (16-25 cm), więc aby uzyskać odpowiednią wydajność odgałęzień do każdego z pomieszczeń układa się równolegle kilka rurek połączonych od strony rekuperatora rozdzielaczem, a od strony elementu nawiewnego – skrzynką rozprężną.
Na systemy z tworzywa łatwiej znaleźć miejsce i ułożyć je w taki sposób, aby nie miały zbyt wielu załamań, powodujących duże opory przepływu. Płaskie kanały do wentylacji mechanicznej osłania się obudowami z płyt g-k, prowadzi w szachtach instalacyjnych, wnękach ściennych czy innych wolnych przestrzeniach. Warto przy tym pamiętać, że potrzebne są też dwa przewody łączące centralę wentylacyjną z czerpnią i wyrzutnią powietrza, których lokalizacja jest szczegółowo opisana w warunkach technicznych. Niekiedy przewody wentylacyjne umieszcza się w otulinach termoizolacyjnych, aby wytłumić szum przepływającego powietrza, ale też zapobiegać kondensacji pary wodnej.
Nowoczesne centrale wentylacyjne do kompaktowe urządzenia, nie zajmują dużo miejsca, można je umieścić w zabudowie ściennej, albo podwiesić pod sufitem. Nie mają zbyt wygórowanych wymagań montażowych, należy doprowadzić instalację elektryczną na napięcie 230 V, a także zapewnić łatwy dostęp w celu przeglądów serwisowych i wymiany filtrów. Nie jest wskazane, by znalazły się blisko pomieszczeń mieszkalnych, a szczególnie sypialni, bo nocą, nawet te o dobrej akustyce mogą przeszkadzać.
Rekuperacja w budynkach modernizowanych – czy to się opłaca?
Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna w starym domu może przynieść wiele korzyści, z których nie wszystkie da się wprost przeliczyć na pieniądze. Oczywiście można oszacować koszty związane z zaprojektowaniem i wykonaniem takiej instalacji w modernizowanym budynku, a następnie przeliczyć szacunkowe oszczędności związane z kosztami ogrzewania, jakie można uzyskać, dzięki ograniczeniu strat ciepła na wentylację. Jednak warto podkreślić, że zapewnienie dobrej jakości powietrza jest bezcenne dla naszego zdrowia, a skuteczna i niezawodna wentylacja ograniczy problemy i koszty związane z naprawą zawilgotniałych ścian i sufitów, czy pozbywaniem się grzybów i pleśni.
Przykłady udanych modernizacji systemów wentylacyjnych
Podsumowanie – rekomendacje dla właścicieli i projektantów
Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła daje wiele korzyści, jednak pod kilkoma warunkami.
Dokładna analiza potrzeb i specyfiki budynku. Przed przystąpieniem do projektowania systemu wentylacji mechanicznej, konieczne jest przeprowadzenie szczegółowej analizy konkretnego budynku, jego kubaturę, liczbę mieszkańców, rodzaj pomieszczeń i ich zlokalizowanie. Na tej podstawie będzie można zaprojektować system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, w tym określić wymaganą wydajność wentylatorów.
Profesjonalny projekt i wykonanie instalacji. Montaż wentylacji mechanicznej wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia, dlatego powinien być powierzony profesjonalnej firmie instalacyjnej. Szczegółowy projekt powinien uwzględniać optymalne rozmieszczenie kanałów wentylacyjnych, centrali wentylacyjnej oraz elementów nawiewnych i wywiewnych. Ważne jest, aby projekt uwzględniał również aspekty akustyczne, aby zminimalizować hałas generowany przez system wentylacji. Po zakończeniu montażu należy przeprowadzić testy i regulację systemu, aby upewnić się, że działa prawidłowo i zapewnia odpowiednią wymianę powietrza.
Regularna konserwacja i czyszczenie systemu. Należy regularnie wymieniać filtry powietrza, aby zapewnić wysoką jakość nawiewanego powietrza. Aby wentylacja mechaniczna działała efektywnie i bezpiecznie, konieczna jest systematyczna konserwacja i czyszczenie systemu.
