Wentylacja grawitacyjna

Zadaniem każdego układu wentylacyjnego, bez względu na tryb działania (wentylacja grawitacyjna, mechaniczna), jest zapewnienie odpowiedniej jakości środowiska wewnętrznego, w tym wielkości wymiany powietrza, jego czystości, wilgotności względnej, temperatury i prędkości ruchu powietrza w pomieszczeniu [1].

Odpowiednia jakość środowiska wewnętrznego, w tym wielkość wymiany powietrza, jego czystość, wilgotność względna, temperatura i prędkość ruchu powietrza w pomieszczeniu, ma bezpośredni wpływ na poziom komfortu przebywających w nim użytkowników. Przyjrzyjmy się bliżej wentylacji grawitacyjnej, która jest najprostszym sposobem wentylacji pomieszczeń. Mimo pewnych słabości, które są wpisane w jej naturę, wentylacja grawitacyjna jest ciągle najpopularniejszym rozwiązaniem stosowanym w zabudowie jednorodzinnej. Każdy typ wentylacji ma swoje słabe i mocne strony, a wybór konkretnego rozwiązania zależy już od subiektywnych oczekiwań użytkownika. Dlatego warto przeanalizować specyfikę i schemat działania wentylacji grawitacyjnej, a także wymagania, które są jej stawiane, by w sposób właściwy spełniała swoją funkcję.

Wentylacja grawitacyjna – napływ i odpływ

System wentylacji należy traktować jako układ, gdzie z jednej strony musi być zapewniony napływ świeżego powietrza, a z drugiej – możliwość efektywnego usunięcia powietrza już „zużytego”. Wentylacja grawitacyjna działa dzięki różnicy gęstości powietrza wewnątrz budynku oraz w środowisku zewnętrznym. Zatem układ taki będzie działał efektywnie, gdy temperatury panujące na zewnątrz będą niższe niż te w pomieszczeniach mieszkalnych. W przeszłości szczelność stolarki okiennej i drzwiowej była na znacznie niższym poziomie i zdecydowanie łatwiej dochodziło do infiltracji powietrza ze środowiska zewnętrznego, które w sposób całkowicie naturalny i swobodny przenikało do wnętrza budynku.

Problemy w tym obszarze wymiany powietrza pojawiły się w momencie stosowania coraz szczelniejszych okien i drzwi. Z jednej strony zaczęło to sprzyjać oszczędności energii, lecz z drugiej wyraźnie zaburzyło bilans ilości powietrza nawiewanego i wywiewanego. Krótko mówiąc, nawet przy optymalnych warunkach ciśnieniowych tak skonstruowany układ wentylacji grawitacyjnej działał ułomnie lub wcale.

Pomocne nawiewniki

Należało więc powietrze „wpuścić” do pomieszczeń w inny sposób i tu z pomocą przyszły różnego rodzaju nawiewniki (ścienne, okienne). Jako że funkcjonowanie wentylacji grawitacyjnej jest całkowicie uzależnione od warunków panujących w środowisku zewnętrznym, to w okresie zimowym wentylowanie pomieszczeń odbywa się wydajnie i efektywnie, natomiast w okresie letnim wentylacja grawitacyjna właściwie przestaje pełnić swoją funkcję. Nie mamy wpływu na warunki atmosferyczne, lecz w okresie obniżonych temperatur możemy skutecznie wpływać na wielkość strumienia powietrza napływającego do pomieszczeń i powietrza wywiewanego z pomieszczeń. Nawiewniki odpowiedzialne za napływ świeżego powietrza do pomieszczeń są dostępne w różnych wersjach.

Możemy samodzielnie regulować strumień powietrza, stosując nawiewniki ręcznie regulowane. Nie jest to jednak rozwiązanie najwygodniejsze, dlatego warto zwrócić uwagę na wyroby, które działają na zasadzie samoregulacji i są bezobsługowe. Są to przede wszystkim nawiewniki ciśnieniowe, w przypadku których strumień powietrza zależy od ciśnienia panującego wewnątrz pomieszczenia i na zewnątrz. Dostępne są również nawiewniki higrosterowane, które regulują strumień przepływu w zależności od wilgotności panującej w pomieszczeniu.

Wentylacja grawitacyjna a kratki wywiewne

Wylot powietrza z pomieszczeń powinien być zapewniony przez otwory usytuowane w górnej części ściany i przyłączony do przewodów pionowych. Zaleca się, aby odległość górnej krawędzi otworu wywiewnego od sufitu nie była większa niż 150 mm [2], zatem im wyżej, tym lepiej. Wynika to z naturalnego kierunku przepływu powietrza, które ulega podgrzaniu. Podobnie jak w przypadku nawiewników – również kratki wywiewne mogą posiadać regulację: ręczną lub automatyczną, działającą w oparciu o wilgotność powietrza w pomieszczeniu.

Na rynku są też dostępne kratki wywiewne wyposażone w przepustnicę, która wraz ze wzrostem intensywności strumienia powietrza przymyka się, redukując w ten sposób nadmierne wywiewanie ogrzanego powietrza z pomieszczeń. Jeśli zastosowane zostaną kratki regulowane, nawet przy ich maksymalnym przymknięciu powinno pozostać minimum 1/3 wolnego przekroju [2].

Nawiewniki i kratki regulowane będą optymalizowały strumień przepływu powietrza, gdy warunki ciśnieniowe będą spełnione. Co jednak zrobić w okresie letnim, gdy warunki te ulegną zaburzeniu? W tym przypadku nie będzie miało większego znaczenia, jaki nawiewnik czy kratkę wywiewną posiadamy, pozostaje po prostu wietrzenie pomieszczeń.

Przepływ swobodny

Żeby wentylacja grawitacyjna działała efektywnie, poza zapewnieniem wspomnianego już doprowadzenia powietrza i jego wywiewu, konieczny jest swobodny przepływ powietrza od pomieszczeń o mniejszym stopniu zanieczyszczenia powietrza (pokoje mieszkalne) do pomieszczeń o większym stopniu zanieczyszczenia powietrza (np. WC, kuchnia). Dlatego też pod drzwiami w pokojach zaleca się pozostawić szczelinę (minimum 80 cm² przekroju [2]), a np. drzwi łazienkowe czy drzwi do WC należy wyposażyć w otwór (np. w postaci kratki czy tulei drzwiowych) o przekroju netto minimum 200 cm [2].

Ciąg wsteczny i wentylacja grawitacyjna

Omawiając wentylację grawitacyjną, nie można pominąć zjawiska ciągu wstecznego. Odwrócony ciąg to niepożądane zjawisko, w przypadku którego powietrze z kanału wentylacyjnego napływa do pomieszczenia, zamiast być z niego odprowadzane. Ten problem jest szczególnie uciążliwy w okresie niskich temperatur, kiedy taki strumień może powodować wyraźny dyskomfort mieszkańców. Problem ten nie wynika z samej natury tego typu wentylacji, lecz z pewnych nieprawidłowości, do których może dojść na etapie projektowym czy wykonawczym.

Wentylacja grawitacyjna Checinski235-3   Wentylacja grawitacyjna Checinski235-4

 Fot. 1. Prawidłowy ciąg. Fot. 1. Ciąg wsteczny.

 

Jeśli z takim zjawiskiem mamy do czynienia w okresie, gdy temperatura na zewnątrz jest niższa niż w pomieszczeniu, to przyczyna z pewnością nie tkwi w warunkach ciśnieniowych. Przede wszystkim należy sprawdzić, czy napływ świeżego powietrza do pomieszczeń jest zapewniony i wystarczający. Można zrobić prosty test polegający na otwarciu okna i sprawdzeniu, czy sytuacja uległa zmianie. Ciąg wsteczny może mieć również związek ze zbyt niską wysokością efektywną kanałów wentylacyjnych, która nie pozwala na wytworzenie wymaganego podciśnienia. Także brak izolacji na kanałach wentylacyjnych prowadzonych przez przestrzenie nieogrzewane budynku czy w przestrzeni komina ponad dachem może skutkować zaburzeniem i odwróceniem ciągu.

Warto również zwrócić uwagę na prawidłowość usytuowania otworów wylotowych z przewodu wentylacyjnego, które powinny być zlokalizowane po bokach pod płytą przykrywającą na tzw. przestrzał. Dopuszcza się również otwarcie wylotów z kanałów w pionie, lecz wyloty takie muszą być zabezpieczone daszkiem chroniącym wnętrze kanału przed wpływem warunków atmosferycznych [2]. W niektórych regionach kraju (górskie, nadmorskie) odwrócenie ciągu kominowego może wynikać z występowania wiatrów zaburzających ciąg kominowy. W takich sytuacjach stosuje się specjalne nasady zabezpieczające kanał wentylacyjny przed zaburzeniem ciągu.

Wentylacja grawitacyjna – zalety

Zasada działania wentylacji grawitacyjnej nie jest skomplikowana, jednak elementów mających bezpośrednie przełożenie na prawidłowość i efektywność jej działania jest jak widać całkiem sporo. Wentylacja grawitacyjna jest co prawda kapryśna i uzależniona od warunków zewnętrznych, lecz poprzez zastosowanie określonych akcesoriów użytkownik może w pewnym zakresie wpływać na jej funkcjonowanie. Wentylacja grawitacyjna nie generuje żadnych dźwięków, które mogą towarzyszyć np. działaniu wentylacji mechanicznej.

Istotny jest też aspekt ekonomiczny wykonania układu wentylacji grawitacyjnej, gdyż jest to ciągle najtańszy ze sposobów zapewnienia wentylacji pomieszczeń. Wentylacja grawitacyjna nie generuje też kosztów w trakcie jej eksploatacji i jest bezobsługowa. Nie należy jednak zapominać o wykonywaniu okresowej kontroli i czyszczeniu kanałów wentylacyjnych co najmniej raz w roku. Na koniec warto dodać, że układ wentylacji grawitacyjnej, po wyposażeniu jej w odpowiednie wentylatory, można przekształcić w wentylację hybrydową.

Łukasz Chęciński

Literatura:

[1] §147.1., Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

[2] PN-83/B-03430

Fot. główne. Boczne otwory wylotowe w wykonaniu „na przestrzał”.

 

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij