Wentylacja domu jednorodzinnego: warianty organizacji systemu wymiany powietrza + zasady urządzenia

W domu jednorodzinnym ważne są udogodnienia i przytulność. Komfortowy mikroklimat zapewnią ogrzewanie i wentylacja domu, a cywilizowane warunki stworzą wodociąg i elektryczność, kanalizacja i gaz. Idealnie wszystkie systemy projektowane są jednocześnie, z uwzględnieniem ich dalszego współdziałania.

Opowiemy o tym, jak zorganizować stabilną, pełnowartościową wymianę powietrza. Doradzimy, który schemat najlepiej wybrać i jak dobrać sprzęt, który będzie doskonale działać na korzyść właścicieli. Dowiedzą się Państwo wszystkiego o niuansach projektowania autonomicznego systemu wentylacji.

Opcje organizacji wentylacji

Nienagannie działająca wentylacja budynku – to nie tylko chłodne, ale i czyste powietrze, spełniające wszystkie normy sanitarne. Poważnym błędem będzie sądzić, że zwykły okap lub klimatyzator rozwiąże ten problem, ponieważ świeże powietrze dodane przez system klimatyzacji po prostu łączy się z zużytym, rozcieńczając je, a bakterie i zapachy pozostają.

Z powodu powszechnej, wszechobecnej hermetyzacji nie działają już zasady infiltracji powietrza, szeroko stosowane w budownictwie w czasach ZSRR. Wówczas do wentylacji budynków wielorodzinnych, zbudowanych z ekologicznych materiałów budowlanych, wystarczały szczeliny w drewnianych ramach i kanały wentylacji wywiewnej.

Każde pomieszczenie w domu powinno być regularnie wietrzone i całkowicie “obmywane” strumieniem świeżego powietrza. Efektywne funkcjonowanie wentylacji zapewnia optymalny mikroklimat

Obecnie w ramach okiennych i drzwiowych, dla hermetyzacji, montowane są skuteczne uszczelki, zapobiegające naturalnemu napływowi. W konstrukcjach budowlanych stosuje się nieprzepuszczalne folie i izolacje, które zapobiegają nie tylko utracie energii cieplnej i przenikaniu wilgoci, ale także przepływowi powietrza.

Wszystko to oszczędza zasoby energii, ale prowadzi do utrudnienia naturalnej wymiany powietrza między ulicą a wnętrzami domów. Aby zapewnić regularne dostarczanie świeżego powietrza do zamkniętych pomieszczeń, instaluje się wentylację. Może być naturalna, mechaniczna i mieszana.

Zasada i działanie systemu grawitacyjnego

System naturalny, zapewniający regularną wymianę powietrza w domach, działa dzięki siłom grawitacji. Ruch strumieni powietrza w nim jest uzasadniony różnicą ciśnienia, temperatury i gęstości powietrza za oknami i wewnątrz budynku.

Chłodne powietrze z zewnątrz zasysane jest przez nawiewniki, otwarte okna, uchylone plastikowe okna do mikrowentylacji. Nowa, świeża porcja wypycha zużytą masę powietrza w kierunku wywiewu, który w budynkach prywatnych może znajdować się w szybie wentylacyjnym, w suficie z wyjściem na strych, a następnie na zewnątrz, lub przez ścianę bezpośrednio na zewnątrz.

Na siłę ciągu w rurze wywiewnej w dużej mierze wpływają wiatr oraz przekrój, długość i inne parametry kanałów wentylacyjnych. Działa to jednak tylko wtedy, gdy temperatura na zewnątrz nie przekracza 12-15 stopni Celsjusza; przy wyższych wartościach – skuteczność wywiewu znacznie spada.

Typ grawitacyjny – najtańszy i najprostszy w realizacji wariant urządzenia systemu wymiany powietrza. Prawie nie ma w nim czego zepsuć, ale mogą wystąpić zakłócenia w działaniu. Występują one z powodu wyrównania ciśnienia wewnątrz pomieszczenia i na zewnątrz domu.

Zimą natomiast strumienie powietrza ku górze nasilają się, a ciepło “wylatuje w komin”. Istnieją metody na zwiększenie efektywności naturalnego systemu wentylacji – montaż deflektora lub zaworów zwrotnych na kanale, ale nie zmienia to radykalnie sytuacji.

Według norm sanitarnych ilość napływającego czystego powietrza wynosi:

• 3 m³/h na 1 m² powierzchni pomieszczeń;
• 25 m³/h dla łazienek;
• 35 m³ na jedną osobę dorosłą.

Często dla wygody stosuje się inną normę – krotność wymiany powietrza, która odzwierciedla, ile razy w pomieszczeniu powinno zostać wymienione powietrze w ciągu godziny (w Rosji wskaźnik ten wynosi nie mniej niż 0,35 razy/h).

Aby zapewnić ruch powietrza w domach z szczelnymi oknami, stosuje się zawory wywiewne i nawiewne. Jeśli zawory są wyposażone w wentylatory, naturalny system przekształca się w mieszany.

W praktyce niezgodność jakości i składu masy powietrza z normami sanitarno-epidemiologicznymi objawia się następującymi negatywnymi czynnikami:

• w zakłóceniu reżimu temperaturowego;
• w pojawieniu się wilgoci, pleśni;
• w ujawnianiu się dymu tytoniowego i zapachów kuchennych;
• w podwyższeniu poziomu dwutlenku węgla.

Główną zaletą grawitacyjnego rodzaju wentylacji jest jedynie prostota i minimalne koszty. Naturalny schemat nie w pełni spełnia przypisane mu funkcje wymiany powietrza w okresie upałów, gdy z tych samych grawitacyjnych powodów powietrze może poruszać się w przeciwnym kierunku: z domu na zewnątrz.

Wentylacja mechaniczna i jej rodzaje

Aby zapobiec takim zjawiskom i zrównoważyć przepływy świeżego i zanieczyszczonego powietrza, w domkach jednorodzinnych instaluje się urządzenia do mechanicznej (zwanej również wymuszoną) regulacji wymiany powietrza. W skład systemów wentylacyjnych typu mechanicznego wchodzą: nie tylko urządzenia nawiewne i wywiewne, ale także zespół nawiewno-wywiewny.

Montaż systemów zakłada instalację elementów i bloków do realizacji dopływu i wyciągu powietrza do systemu kanałów wentylacyjnych (najprostszymi ich przedstawicielami są okapy kuchenne i klimatyzatory kanałowe).

Instalacja nawiewno-wywiewna to połączenie doprowadzania i usuwania powietrza w jeden monoblok. Do tej klasy należą również układy z wbudowanymi jednocześnie w wyciąg i nawiew wentylatorami. Zauważmy, że w układach nawiewno-wywiewnych zawsze działa tylko wyciąg lub tylko nawiew, a właściciel ma wybór, co preferencyjnie zastosować.

Planując wentylację nawiewno-wywiewną domku jednorodzinnego, należy uwzględnić ważny warunek prawidłowej pracy systemu – czyste powietrze musi docierać do wszystkich pomieszczeń mieszkalnych, gospodarczych i użytkowych. Wyciąg organizuje się w strefach o niestabilnej wilgotności i temperaturze: w łazienkach, kuchniach, prysznicach itp.

Oprócz głównych pomieszczeń, w których za pomocą wentylacji należy zapewnić zdrową i komfortową atmosferę, w większości domów podmiejskich znajduje się wiele pomieszczeń technicznych, gospodarczych i specjalnych.

W zależności od przeznaczenia wymagają one indywidualnego podejścia przy organizacji ich obsługi:

• W łaźni, saunie i basenie potrzebna jest wentylacja z kontrolą poziomu wilgotności.
• W kominku i kotłowni z atmosferycznym kotłem gazowym konieczne jest utrzymywanie spalania poprzez dostarczanie tlenu.
• W garderobach i spiżarniach wystarczy proste wietrzenie.

Jeśli czyste powietrze wpływa do salonów, pokojów dziecięcych i sypialni, a jest usuwane z toalet, łazienek i kuchni, jest to charakterystyczny przykład prawidłowo zaprojektowanej wentylacji domku jednorodzinnego i dobrze zaplanowanej organizacji systemu dowolnego typu, niezależnie od czynnika wymuszającego, grawitacyjnego czy mechanicznego.

Do usuwania strumienia powietrza niezbędne są wywiewne rury wentylacyjne. Pod względem kształtu przekroju bywają okrągłe i prostokątne, pod względem sztywności – sztywne i giętkie. Giętkością charakteryzują się aluminiowe i polimerowe karbowane kanały powietrzne.

Giętkie kanały ze względu na karbowanie mają największy opór, jednak są sytuacje, kiedy nie można się bez nich obejść. Zakręty łatwiej i szybciej wykonać karbowaniem. Stosuje się je również na odcinkach kompensujących liniowe rozszerzenie cieplne plastikowych rur wentylacyjnych i skrzyń.

Kanały wentylacyjne w domkach jednorodzinnych układa się w sposób ukryty i otwarty. W pierwszym przypadku umieszcza się je podczas wznoszenia ścian, w drugim – prowadzi się po powierzchni konstrukcji. Najczęściej otwarte kanały maskuje się pod sufitem napinanym.

Rury do urządzeń wentylacyjnych są sztywne i elastyczne. Sztywne wykonuje się z aluminium, stali spawanej i spiralnie nawijanej, tworzywa sztucznego. Materiały łączą w sobie lekkość i odporność na zużycie.

Przy instalacji standardowego systemu wentylacji nawiewowej z czasem pojawiają się dwie trudności:

1. duża ilość energii cieplnej zużytej na ogrzewanie napływającego powietrza, która uchodzi rurą wyciągu;
2. niewystarczający poziom wilgotności wewnątrz pomieszczenia w okresie zimowym.

Instalacja rekuperatora szybko i skutecznie rozwiązuje te trudności.

System nawiewno-wywiewny z rekuperatorem

Obecnie coraz częściej stosowane są urządzenia nawiewno-wywiewne z funkcją rekuperacji, czyli procesem wymiany ciepła między opuszczającym pomieszczenie zużytym ciepłym strumieniem a napływającym zimnym powietrzem.

W zależności od nośnika ciepła ogrzewającego powietrze, rekuperatory są wodne i glikolowe. W zależności od rodzaju wymiennika ciepła urządzenia rekuperacyjne dzielą się na płytowe i obrotowe. Cechą charakterystyczną obrotowego jest wirujący bęben-wymiennik ciepła i brak oblodzenia.

W systemach z rekuperacją ciepła zużyty strumień powietrza jest wykorzystywany do podnoszenia temperatury świeżej porcji zasysanej przez urządzenie z zewnątrz.

Rekuperatory są produkowane do montażu na dachach obsługiwanych budynków. Istnieją modele umieszczane w przestrzeni strychowej, a także warianty mieszkaniowe, obsługujące poszczególne lokale w budynkach wielopiętrowych.

Charakterystyki modelu płytowego zależą od materiału wykonania kasety wymiennika ciepła (plastik, aluminium, celuloza i stal nierdzewna). Oba rodzaje rekuperatorów są uważane za najbardziej poszukiwane ze względu na swoją prostotę, niezawodność i wysoką sprawność, skutecznie stosowane w systemach wentylacyjnych domów jednorodzinnych.

Zgodnie z zasadą ponownego wykorzystania zużytego powietrza, rekuperatory dzielą się na płytowe i obrotowe. W pierwszych świeże powietrze jest tylko ogrzewane przez przepływający za sąsiednią płytą zużyty strumień, bez mieszania się. W drugim – wirujący w obudowie bęben częściowo miesza świeży strumień ze zużytym.

Zastosowanie urządzeń nawiewno-wywiewnych z funkcją rekuperacji utrzymuje komfortowe warunki i zapewnia:

• wilgotność względną, poprzez osuszanie lub nawilżanie;
• równowagę między objętością powietrza nawiewanego i wywiewanego;
• komfortową temperaturę powietrza, za pomocą jego chłodzenia klimatyzatorami lub ogrzewania urządzeniami grzewczymi.

Wentylatory z rekuperatorem są systemem energooszczędnym, pozwalającym w okresie zimowym zaoszczędzić do 50% energii cieplnej, podczas gdy zwykle wraz z nadejściem chłodów na ogrzewanie czystego powietrza nawiewanego zużywa się jej dużą ilość.

W aranżacji systemów wentylacji dla mieszkań i prywatnych domów jednorodzinnych stosuje się głównie rekuperatory płytowe. Są one bardziej kompaktowe, cichsze i łatwiejsze w obsłudze. Rekuperatory obrotowe instaluje się w sieciach obiektów przemysłowych i komercyjnych, umieszcza się je na dachach.

Systemy częściowo podgrzewają strumień wlotowy, a wbudowana nagrzewnica doprowadza temperaturę do wymaganej wartości.

Techniczne aspekty przy projektowaniu wentylacji

Przy wyborze urządzeń do systemu wentylacji należy posługiwać się kilkoma podstawowymi wskaźnikami obliczeniowymi. Na przykład, mnożąc wartość objętości pomieszczenia przez krotność wymiany powietrza, można uzyskać wielkość mocy produkcyjnej wentylatora niezbędnej do pełnej obsługi domu.

Ci, którzy zastanawiają się, jak prawidłowo wykonać wentylację w domu, powinni oczywiście uwzględnić możliwe straty i wybrać wentylator z zapasem. Należy pamiętać o jednej ważnej kwestii – urządzenie systemu wyciągowego powinno być o 10-15% mocniejsze niż nawiewnego, aby w pomieszczeniu nie gromadziło się zużyte powietrze.

Dla prawidłowej organizacji wentylacji w domu należy uwzględnić szereg ważnych czynników:

1. Lokalizacja trasy kanałów wyciągowych. Rury należy umieszczać przede wszystkim pionowo i prostoliniowo, najlepiej bez zakrętów (ponieważ każdy zakręt zmniejsza ciąg o 10%) i o jednakowej średnicy na całej długości trasy.
2. Wysokość rury wyciągowej. Wylot rury wyciągowej powinien wznosić się nad dachem domu co najmniej o pół metra (powietrze należy wyprowadzać powyżej połaci dachu). Znacznie wzmacnia cyrkulację strumienia powietrza również zamontowanie deflektora (do 20%).
3. Przekrój i wymiary kanałów wentylacyjnych. Najbardziej opłacalnym ekonomicznie jest przekrój okrągły i w praktyce najczęściej stosuje się sztywne okrągłe kanały wentylacyjne, ze względu na łatwość montażu, najmniejszy opór i w konsekwencji wysoką intensywność przepływu powietrza.

Z zasadami obliczania pola przekroju kanałów wentylacyjnych zapozna następny artykuł, który warto przeczytać wszystkim właścicielom nieruchomości podmiejskich.

Również w celu wzmocnienia ciągu należy w miarę możliwości stosować maksymalną średnicę i długość układanej rury.

Aby uzyskać normalny ciąg w rurze wyciągowej, należy przestrzegać norm jej wysokości. Jeśli odległość między nią a kalenicą jest mniejsza niż 1,5 m, powinna wznosić się na 0,5 m nad grzbietem kalenicy.

Przy projektowaniu systemu nawiewno-wyciągowego należy pamiętać o kilku aspektach technicznych:

• ilość nawiewanego i usuwanego powietrza powinna być zrównoważona;
• czyste powietrze jest dostarczane do wszystkich pomieszczeń, a odpływ brudnego powietrza odbywa się z stref o niestabilnym reżimie wilgotnościowo-temperaturowym;
• wentylacji z łazienki i okapu kuchennego nie można łączyć w jeden kanał;
• prędkość cyrkulujących strumieni w rurach wyciągowych i kanałach wentylacyjnych nie powinna być większa niż 6, a na wylocie 3 metrów na sekundę.

Mechaniczny system wentylacji jest bez wątpienia wydajniejszy niż naturalna “siostra”. Na jego działanie nie mają żadnego wpływu dane pogodowe, a jego uruchamianie i wyłączanie można zautomatyzować. Jest on jednak znacznie bardziej skomplikowany i droższy w wykonaniu.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Kroki montażu kanałów wentylacyjnych przedstawi poniższy film:

Zasada działania grawitacyjnego systemu wentylacji przedstawiona jest w filmie:

Instrukcja dotycząca wykonania wyciągu wentylacyjnego:

Zatem w domu jednorodzinnym, niezależnie z jakiego materiału budowlanego i w jakim regionie jest zbudowany, niezbędna jest pełnowartościowa wymiana powietrza. Rozsądnym wyborem będzie wentylacja nawiewno-wywiewna, której opracowanie należy koniecznie uwzględnić w projekcie.

Znając zasady organizacji, z wykonaniem grawitacyjnego systemu można łatwo sobie poradzić bez angażowania budowlańców. Projektowanie i montaż mechanicznej wentylacji lepiej powierzyć ciepłownikom.

Chcesz podzielić się własnym doświadczeniem w budowie systemu wentylacji? Posiadasz informacje na temat artykułu, które mogą przydać się odwiedzającym witrynę? Prosimy, pisz komentarze, zadawaj pytania i zamieszczaj zdjęcia w znajdującym się poniżej bloku formularza.