Wentylacja w dwupiętrowym domu jednorodzinnym: warianty organizacji niezawodnej wymiany powietrza

Mikroklimat w domu ma ogromne znaczenie, a jego stan zależy od tego, jak prawidłowo urządzony jest system wentylacyjny. Wpływa to nie tylko na samopoczucie mieszkańców. Bez efektywnej wymiany powietrza wzrasta wilgotność, w konsekwencji pojawia się kondensat, drewno zaczyna gnić, metal rdzewieć.

Aby uniknąć takich nieprzyjemności, trzeba wiedzieć, jak zrobić wentylację w dwupiętrowym domu prawidłowo, aby życie w nim było komfortowe.

Z proponowanego przez nas artykułu dowiedzą się Państwo wszystkiego o wariantach urządzenia systemów zapewniających potrzebną do życia wymianę powietrza. Zapoznamy Państwa ze specyfiką organizacji wentylacji w budynkach dwupiętrowych. Opowiemy o tym, jak przeprowadza się obliczenia dla prawidłowego doboru sprzętu.

Istniejące typy wymiany powietrza

Wychodząc ze sposobu pobudzania ruchu powietrza, rozróżnia się trzy rodzaje wymiany powietrza:

• naturalny;
• wymuszony;
• mieszany.

Każdemu z tych rodzajów przysługują zalety i wady. Aby zrozumieć, który wariant ma więcej korzyści, trzeba zapoznać się ze wszystkimi dokładniej.

Naturalna wentylacja domu

Dla naturalnej wymiany powietrza w dwupiętrowym domu nie jest potrzebny montaż urządzeń stymulujących ruch powietrza. Tutaj wszystko opiera się na prawach fizyki – grawitacji, zasadach zmiany ciśnienia gazów.

Cyklacja grawitacyjna powstaje dzięki nieszczelnościom między elementami konstrukcyjnymi w oknach, drzwiach. W wyniku zmiany stanu fizycznego masy powietrza, które wniknęły z zewnątrz do środka, samodzielnie przemieszczają się do otworów wentylacyjnych, systemu kanałów wentylacyjnych. Przy tym oddawanie ciepła z pomieszczeń wzrasta.

Typowym rozwiązaniem dla prywatnych domów dwupiętrowych jest pionowy kanał wentylacyjny wyprowadzony na dach. To idealna opcja dla nowo budowanego domu, ponieważ kanał należy przewidzieć w projekcie i zamontować w trakcie budowy.

Prawidłowy montaż kanału wentylacyjnego i doprowadzenie do niego rękawów z pomieszczeń zapewnia wystarczający ciąg niezależnie od kierunku i siły wiatru

Nieprzerwana praca naturalnego systemu wentylacji w prywatnym dwupiętrowym domu jest niemożliwa bez dobrego ciągu.

Zależy on od szeregu wskaźników:

• różnicy temperatur wewnątrz pomieszczenia i na jego zewnętrznych ścianach;
• wysokości szybu i jego przekroju;
• wiatru, pogarszającego lub poprawiającego ciąg;
• jakości izolacji termicznej kanału;
• obecności zakrętów, zagięć w przewodzie.

Gdy temperatury wewnątrz i na zewnątrz równoważą się, ciąg się pogarsza. Znaczny wzrost temperatury zewnętrznej prowadzi do powstania ciągu wstecznego. Rozwiązaniem jest wentylacyjny szyb o dużej wysokości.

Powietrze dostaje się do pomieszczeń takich jak jadalnia, sypialnia, salon, a usuwane jest przez pomieszczenia gospodarcze. Pierwsze z nich nazywane są suchymi, a drugie – wilgotnymi. W ten sposób do domu dostaje się suche powietrze, a usuwane jest wilgotne.

Masy powietrza nawiewanego przenikają do domu przez zawory nawiewne zamontowane w ścianach. Gdy jest to konieczne, można je zamknąć. Przy projektowaniu systemu, kanały wlotowe wykonuje się u dołu, a wylotowe u góry, tak aby wychodziły na dach.

Taka konstrukcja opiera się na tym, że zimne powietrze, mające tendencję do wypierania ciepłego, zawsze będzie na dole, a ciepłe na górze. Powietrze między pomieszczeniami cyrkuluje przez szczelinę w dolnej części drzwi, wynoszącą co najmniej 1,5 cm.

Czasami wloty powietrza wcina się w górną strefę drewnianych ram okiennych. Podobne urządzenie znajduje się w oknach plastikowych z klimatyzacją.

Zastosowanie naturalnego schematu wymiany powietrza jest uzasadnione, jeśli dom znajduje się w miejscu, gdzie powietrze jest rzeczywiście czyste. Eksploatacja takiego systemu nie wymaga dodatkowych kosztów energii elektrycznej. Jeśli schemat spełnia wszystkie wymagania, intensywność wymiany powietrza będzie można regulować.

Wymuszona wentylacja dwupiętrowego domu

Parametry eksploatacyjne okapu wymuszonego w dwupiętrowym domu prywatnym są znacznie wyższe niż naturalnego, ponieważ w wymianie powietrza bierze udział dodatkowe wyposażenie. Istnieją trzy rodzaje wymuszonego systemu wymiany powietrza według zasady działania: nawiewny, wywiewny, nawiewno-wywiewny.

Ze względu na przeznaczenie funkcjonalne wentylację mechaniczną dzieli się na dwie kategorie – lokalną i sterowaną. Pierwsza działa tylko w jednym określonym miejscu, a druga w perspektywie może wentylować cały dom. Przykładem lokalnej wentylacji wywiewnej jest okap kuchenny.

Usuwanie zużytych strumieni powietrza odbywa się przez kanał z wylotem na dach. Podobnie jak w przypadku wentylacji naturalnej, otwory wlotowe do nawiewu znajdują się w suchych pomieszczeniach, a wywiewne – w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności.

Działanie systemu sterowanego opiera się na centralnym wentylatorze. Zazwyczaj montuje się go na poddaszu i łączy z kanałami ssącymi za pomocą rur – elastycznych lub sztywnych.

Zalety wymuszonej wentylacji wyrażają się w następujący sposób:

• intensywnej cyrkulacji powietrza z powodu wysokiej prędkości tłoczenia;
• wykluczeniu wpływu czynników zewnętrznych;
• kontrolowalności procesu;
• możliwości wstępnego przygotowania napływających mas powietrza.

Do urządzenia układu nawiewnego stosuje się takie same zawory nawiewne, jak w wentylacji naturalnej. Różnica polega tylko na obecności wentylatora tłoczącego powietrze do pomieszczenia. Montuje się go w kanale wentylacyjnym prowadzonym w ścianie. Od strony pomieszczenia kanał zamyka się pokrywą, a od zewnątrz – kratką, aby do środka nie dostawał się kurz, różne zwierzęta ani opady.

Zainstalowanie zaworu nawiewnego nie jest trudne. W ścianie wykonuje się otwór za pomocą wiertnicy lub młota udarowego. Następnie czyści się go, układa kanał wentylacyjny, montuje zawór i kratkę ochronną.

Szerszym funkcjonalnością charakteryzuje się bryzer. Wentylator, kratki ochronne, kanał wentylacyjny również tu występują. Ale oprócz tego posiada czujniki kontrolujące wilgotność, temperaturę, które w razie potrzeby automatycznie uruchamiają urządzenie.

Większość bryzerów jest wyposażona we wbudowany konwektor podgrzewający powietrze wchodzące do pomieszczenia. Pozwala to utrzymać stałą temperaturę, co jest nie tylko komfortowe, ale także obniża koszty ogrzewania.

Urządzenia do organizacji systemu wentylacyjnego w prywatnym domu dwupiętrowym montuje się w miejscach, gdzie odprowadzenie powietrza jest niezbędne – w kuchni, sanitariacie.

Zastosowanie wyciągu w łazience jest podyktowane wysoką wilgotnością, której ignorowanie doprowadzi do powstania pleśni stanowiącej bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia

Jako urządzenie wyciągowe w łazience stosuje się również wentylator. Umieszcza się go przy wejściu do kanału wentylacyjnego, a następnie maskuje kratką ochronną. Dobrze radzi sobie z normalizacją poziomu wilgoci w pomieszczeniu.

Z kuchni wraz z wilgotnym powietrzem należy usuwać nieprzyjemne zapachy, tłuszcz. Okap kuchenny montuje się nad płytą grzewczą i podłącza do kanału wentylacyjnego. Powietrze wyciąga i usuwa z pomieszczenia wentylator znajdujący się wewnątrz urządzenia.

W dużym dwupiętrowym domu wymuszony system wywiewny może być niewystarczająco efektywny. Wynika to z faktu, że powietrze brudne jest usuwane mechanicznie, a świeże dostaje się naturalnie w niewielkiej ilości. W takich warunkach bardziej odpowiednią opcją jest wentylacja nawiewno-wywiewna.

Do zastosowania tego kombinowanego systemu powietrze jest dostarczane i usuwane za pomocą wentylatorów. Konstrukcje obudowy domu muszą być w wysokim stopniu szczelne. Często rolę urządzeń nawiewnych pełnią bryzery, a w pomieszczeniach wilgotnych montuje się mechanizmy wywiewne.

W ten sposób intensywność wymiany powietrza wzrasta, a objętość mas powietrza zarówno wprowadzanych, jak i wyprowadzanych będzie pod kontrolą. W bardziej wydajnych systemach, oprócz urządzeń nawiewnych i wywiewnych, dostępne jest ogrzewanie lub chłodzenie. Czasami dodatkowo montuje się urządzenia nawilżające i filtrujące powietrze. Większość złożonych systemów wyposaża się w rekuperator.

Rekuperator pozwala znacznie zaoszczędzić na ogrzewaniu w okresie zimowym, ponieważ powietrze nawiewne jest podgrzewane. Jego wariant płytowy to urządzenie gabarytowe, dlatego instaluje się je w osobnym pomieszczeniu.

Strumienie powietrza nawiewnego, zanim trafią do domu, przechodzą przez wymiennik ciepła, spotykając się z wychodzącym na zewnątrz ciepłym powietrzem. Konstrukcja urządzenia jest taka, że masy powietrza nie mieszają się, ale ciepły strumień ogrzewa zimny. Do domu to ostatnie dociera już ogrzane.

Pod każdym względem wymuszona wentylacja centralna z rekuperacją jest najbardziej doskonałym sposobem aranżacji systemu wentylacyjnego, ponieważ pozwala rozwiązać wiele problemów jednocześnie:

• ustalić optymalną wymianę powietrza w całym domu niezależnie od warunków pogodowych;
• przeprowadzać przygotowanie powietrza nawiewnego;
• automatyzować i regulować wymianę powietrza w znacznym zakresie, bazując na różnych wskaźnikach mikroklimatu w poszczególnych pomieszczeniach;
• oszczędzać energię cieplną.

Realizacja schematu wymuszonego wiąże się z niemałymi nakładami finansowymi. Urządzenia wchodzące w jego skład wymagają okresowej konserwacji technicznej. Ponadto taki model wentylacji do swojej pracy wymaga stałego zasilania elektrycznego.

Zaleca się, aby przy instalacji wymuszonego systemu wentylacji w domu dwupiętrowym przewidzieć zasilanie rezerwowe. Przyda się ono nie tylko do utrzymania mikroklimatu w pomieszczeniach, ale także pozwoli korzystać z wszystkich pozostałych dobrodziejstw cywilizacji.

Specyfika typu mieszanego

Mieszany typ wentylacji zakłada zastosowanie zarówno schematu grawitacyjnego, jak i mechanicznego, tj. wymuszonego. Zazwyczaj w takich systemach urządzenia wentylacyjne zapewniające wymianę powietrza w domu dwupiętrowym, wentylatory są instalowane zarówno na elementach wywiewnych, jak i nawiewnych.

W zależności od stanu atmosfery i mikroklimatu wewnątrz domu w systemach mieszanych włącza się wyciąg lub nawiew. Po aktywowaniu wyciągu masy powietrza z zewnątrz będą samoczynnie przepływać do uwolnionej, rozrzedzonej przestrzeni. Jeśli uruchomiony jest nawiew, wtłaczane powietrze samo wypiera nadmiar.

Specyfika organizacji wentylacji drugiego piętra

Naturalną wentylację drugiego piętra można zorganizować na dwa sposoby. Pierwszy z nich zakłada obecność drzwi wejściowych, które blokują dopływ powietrza z dołu. W ten sposób przestrzeń powietrzna dzieli się na niezależne bloki.

Drzwi z klatki schodowej na drugie piętro powinny mieć skuteczne uszczelnienie. Ponadto tutaj wskazane jest zamontowanie samozamykacza drzwi. Będzie on automatycznie przywracał drzwi do pierwotnego położenia.

Rozdzielenie przestrzeni powietrznej pięter można również uzyskać za pomocą drzwi zamontowanych przed schodami prowadzącymi w górę.

Schemat naturalnej wentylacji drugiego piętra jest analogiczny do schematu pierwszego:

1. Przez ścienny lub okienny zawór nawiewny do pomieszczeń dostaje się czyste powietrze.
2. Przez nieszczelności lub przelewowe kratki powietrze z pomieszczeń przepływa do łazienki, innych pomieszczeń pomocniczych.
3. „Brudne” strumienie powietrza usuwane są przez szyb wentylacyjny.

Zawory nawiewne montuje się w pomieszczeniach mieszkalnych, wywiewne – w garderobie, holu, łazience. W drzwiach wszystkich pomieszczeń pozostawia się przelewowe szczeliny lub instaluje kratki.

Aby wentylacja działała prawidłowo, należy nie tylko zapewnić szczelność drzwi wejściowych na piętro. Konieczne jest również wyeliminowanie innych dróg możliwego przepływu strumieni powietrza między piętrami – miejsc, gdzie przebiegają instalacje, nieszczelności w stropach.

Drugą metodę stosuje się, gdy układ jest wykonany w taki sposób, że z klatki schodowej na drugie piętro nie przewidziano drzwi. Tutaj wykonuje się indywidualną izolację przestrzeni powietrznej każdego pomieszczenia.

W tym celu we wszystkich pokojach na drugim piętrze montuje się zawory nawiewne, a drzwi wykonuje się jako szczelne i stale utrzymuje je w stanie zamkniętym. Do usuwania zanieczyszczonych mas powietrza w pomieszczeniach przewiduje się kanały wentylacji naturalnej.

Wadą drugiej metody jest konieczność zwiększenia liczby kanałów wentylacyjnych. W idealnym przypadku każde pomieszczenie powinno mieć indywidualny kanał kończący się na dachu.

Podczas łączenia kanałów wentylacyjnych dwupiętrowego domu nie wolno łączyć łazienek i kuchni z pokojami mieszkalnymi. Niedopuszczalne jest łączenie i umieszczanie obok siebie wyciągów pionów kanalizacyjnych i systemów wentylacyjnych pomieszczeń.

Łączenie kanałów wentylacyjnych pogarsza działanie systemu. Zdarzają się przypadki, kiedy jest to jednak konieczne, ale nawet jeśli wybrano taką opcję, konstrukcja będzie dość skomplikowana.

Istnieją okoliczności, w których nie zawsze udaje się zapewnić niezbędną wymianę powietrza za pomocą wentylacji naturalnej na górnym piętrze:

1. Praktycznie niemożliwe jest całkowite wyeliminowanie wymiany powietrza między piętrami.
2. Kanały wentylacyjne drugiego piętra mają mniejszą wysokość, a zatem siła ciągu w nich jest niższa w porównaniu z kanałami niższego poziomu.

Z tych powodów, aby zapewnić komfortowe warunki, tutaj lepiej zastosować wymuszoną wentylację wywiewną.

Obliczenia podstawowych parametrów systemu wentylacyjnego

Aby zapewnić skuteczną wentylację w dwupiętrowym domu, niezbędne jest wstępne obliczenie oparte na normach wymiany powietrza określonych w SP 55.13330.2011. Głównym celem obliczeń jest określenie rozmiarów kanałów zgodnie z objętością usuwanego powietrza.

W budowie systemu wentylacji dwupiętrowego domu konieczne jest zastosowanie urządzeń o większej mocy niż dla budynku parterowego. Zazwyczaj w projekcie uwzględnia się centralę wentylacyjną o wydajności co najmniej 400 m³/h.

Obliczenia wykonuje się dla każdego piętra, zachowując następującą kolejność:

1. Z tabeli 1 Przepisów Budowlanych określa się całkowitą minimalną ilość powietrza (Qp) napływającego z zewnątrz w ilości niezbędnej do wentylacji pomieszczeń wyposażonych w nawiewniki.
2. Z odpowiedniej części norm wybiera się całkowitą minimalną objętość mas powietrza do usunięcia (Qw) ze wszystkich pomieszczeń wyposażonych w kanał wywiewny.
3. Otrzymane minimalne parametry (Qp i Qw) porównuje się. Większa wartość będzie najmniejszą obliczeniową wydajnością powietrzną (Qr) wszystkich szybów wywiewnych na piętrze.
4. Na podstawie wysokości domu dobiera się pionowy wymiar szybu na piętrze.

Na podstawie wysokości szybu wentylacyjnego i minimalnej wydajności kanałów znajdujących się na drugim piętrze dobiera się liczbę szybów według specjalnej tabeli.

W tabeli podano wydajność pojedynczego wywiewnego kanału wentylacyjnego wykonanego z bloczków betonowych w zależności od jego wysokości i temperatury w pomieszczeniu. Przekrój kanału wynosi 204 cm².

Wybrane standardowe kanały powinny mieć łączną wydajność w m³/h nie mniejszą niż obliczona Qr. Szyby rozdziela się między pomieszczenia tak, aby zapewnić normatywną wymianę powietrza w każdym z nich.

Jeśli okaże się, że prędkość przepływu powietrza i wydajność kanału są niewystarczające, zwiększa się długość szybu lub przekrój. Aby zapewnić równą siłę ciągu w każdym przewodzie, wszystkie kanały na piętrze powinny mieć jednakową długość.

Należy zauważyć, że przedstawiony schemat obliczeń jest wersją uproszczoną. Profesjonalne obliczenia są znacznie bardziej złożone i może je wykonać tylko specjalista.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

O tworzeniu wentylacji w domu prywatnym i rozwiązywaniu problemów pojawiających się podczas jej montażu opowiedział autor tego filmu:

Proces montażu wentylacji nawiewnej pokazano w filmie:

Rozsądnie wykonany system wentylacji w domu jest gwarancją zdrowia mieszkających w nim osób. Ale to nie jedyne jego zadanie – powinien chronić elementy konstrukcyjne budynku przed stopniowym niszczeniem pod wpływem podwyższonej wilgotności.

Informacje o rodzajach systemów wentylacyjnych oraz specyfice ich eksploatacji pomogą wybrać najlepszą opcję dla optymalnej wymiany powietrza w domu.

Prosimy o pozostawienie komentarzy w poniższym bloku formularza. Opowiedzcie Państwo, jak zorganizowaliście system wentylacji we własnym domu za miastem lub w dwupiętrowym domku letniskowym. Dzielcie się przydatnymi informacjami na temat artykułu – mogą one być bardzo pomocne dla odwiedzających stronę.