Wentylacja naturalna w domu prywatnym: zasady urządzania grawitacyjnego systemu wymiany powietrza

Przy urządzaniu domów podmiejskich często wybiera się wentylację grawitacyjną częściej niż bardziej wydajną i niezależną, mechaniczną. Sprawdzona czasem naturalna wentylacja w domu prywatnym jest prostsza w realizacji i znacznie bardziej praktyczna. Nie wymaga specjalnej opieki, nie potrzebuje konserwacji ani zasilania elektrycznego.

Opowiemy o tym, jak zorganizować wymianę powietrza zachodzącą w naturalny sposób. W prezentowanym przez nas artykule szczegółowo opisano zasadę działania wentylacji grawitacyjnej. Zapoznamy z urządzeniami stosowanymi przy budowie systemów działających bez zewnętrznego wymuszania.

Jak zorganizowany jest proces wymiany powietrza?

Głównym celem grawitacyjnej wersji systemu wymiany powietrza jest utrzymanie odpowiedniego mikroklimatu. Oprócz dostarczania świeżego powietrza, odpowiada również za usuwanie zużytego powietrza, produktów spalania gazu oraz różnych zapachów.

Skuteczność działania systemu wentylacji naturalnej zainstalowanego w domu podmiejskim lub na daczy jest uwarunkowana różnicą ciśnienia atmosferycznego wewnątrz i na zewnątrz domu, która zależy również od temperatury, wilgotności powietrza i siły wiatru.

Naturalna wentylacja powinna zapewniać równomierne dostarczanie, ruch wewnątrz i odprowadzanie strumieni powietrza, niezależnie od liczby kondygnacji domu.

Naturalna wymiana powietrza działa w następujący sposób:

• Powietrze zewnętrzne dostaje się do domu przez otwarte okna, nieszczelne elementy okien i drzwi. Strumienie powietrza wnikają do wnętrza podczas wietrzenia przez uchylone plastikowe okna lub przez nawiewne zawory wentylacyjne.
• Przemieszczanie się powietrza z jednego pomieszczenia do drugiego i wewnątrz niego odbywa się samoczynnie. Aby strumień nie napotykał przeszkód, między podłogą a drzwiami pozostawia się szczeliny. Ich funkcję z powodzeniem pełnią przepływowe kratki instalowane w ścianach.
• Zużyte powietrze opuszcza dom kanałami wentylacji wyciągowej. Znajdują się one w pomieszczeniach o niestabilnej wilgotności/temperaturze – w kuchniach, oddzielnych i połączonych łazienkach.

Z elementami wyciągowymi doskonale znają się wszyscy mieszkańcy miast. Są to kanały połączone z publicznym szybem wentylacyjnym. Są one zamykane kratkami, które należy okresowo czyścić.

W aranżacji domu jednorodzinnego organizacja naturalnego wyciągu może się znacznie różnić. Na przykład może to być otwór wydechowy w górnej części ściany, rura wyciągowa lub otwór w suficie prowadzący do kanału wentylacyjnego na poddaszu, a stamtąd na zewnątrz.

Elementy składowe grawitacyjnej wymiany powietrza

Jednym z częstych problemów urządzenia naturalnej wentylacji w domu jednorodzinnym jest niedostateczny dopływ świeżego powietrza do pomieszczenia. Wentylacja grawitacyjna działa bezbłędnie tylko wtedy, gdy gęstość masy powietrza na zewnątrz jest znacznie wyższa niż wewnątrz pomieszczeń. Latem, gdy ich gęstość się wyrównuje, powietrze z zewnątrz samo nie napływa.

Ponadto na drodze naturalnie przemieszczających się strumieni powietrza ustawiane są obecnie poważne przeszkody. Uszczelki okien i drzwi, oferowane dziś konsumentowi, doskonale opierają się utracie ciepła, ale również nie przepuszczają powietrza z zewnątrz.

Aby zapewnić naturalny dopływ w domach z hermetycznymi oknami, warto zamontować w ścianie nawiewniki, a rury wyciągowe wyposażyć w deflektory

Problem dopływu świeżego powietrza do pomieszczeń z praktycznie hermetycznymi oknami i drzwiami rozwiązuje się poprzez zainstalowanie wentylacyjnych zaworów nawiewnych. Jeśli nie chce się instalować zaworów, trzeba będzie nabyć urządzenia nawiewne do okien plastikowych lub kupić pakiety okienne z wbudowanymi początkowo nawiewnikami.

Okienny zawór nawiewny

To urządzenie nazywane jest również okiennym nawiewnikiem. Należy do najczęściej spotykanych rozwiązań problemu wymiany powietrza. Konstrukcja takiego zaworu montowana jest bezpośrednio w profilu okiennym.

Strumień napływającego powietrza przez nawiewnik okienny skierowany jest w górę, aby zimne powietrze nawiewne skuteczniej mieszało się z już ogrzanym wewnątrz pomieszczenia i nie powodowało dyskomfortu mieszkańców

Niektóre zawory wyposażone są w automatyczną regulację dopływu powietrza. Warto zauważyć, że mechaniczną regulacją producenci wyposażają nie wszystkie modele nawiewników. Może to stwarzać pewne problemy przy gwałtownych zmianach temperatury.

Główną wadą zaworu nawiewnego okiennego jest stosunkowo niska wydajność. Jego przepustowość jest ograniczona rozmiarami profilu.

Ścienne urządzenie wyciągowe lub nawiewne

Do montażu ściennego nawiewnika wymagane jest wykonanie otworu przelotowego w ścianie. Wydajność takiego zaworu jest zazwyczaj wyższa niż okiennego. Podobnie jak w przypadku okiennego nawiewnika, ilość świeżego powietrza jest kontrolowana zarówno ręcznie, jak i automatycznie.

Ścienne zawory wywiewne umieszcza się zazwyczaj w górnej części ściany, tam, gdzie naturalnie unosi się zużyte powietrze. Zawory nawiewne w ścianie najczęściej montuje się między oknem a grzejnikiem. Robi się tak, aby napływające zimne powietrze dodatkowo się ogrzewało.

Jeśli ścienny zawór wentylacyjny zainstaluje się bezpośrednio nad grzejnikiem, to strumień świeżego powietrza będzie samoczynnie się ogrzewał przed dostarczeniem go do pomieszczenia.

Zalety instalacji zaworu nawiewnego w porównaniu z tradycyjnym wietrzeniem:

• Możliwość regulacji dopływu świeżego powietrza;
• Zdolność do przepuszczania znacznie mniej hałasu ulicznego;
• Obecność filtrów o różnym stopniu oczyszczania powietrza.

Konstrukcja ściennego zaworu nawiewnego i wywiewnego nie pozwala na przenikanie wilgoci do wnętrza pomieszczenia. Wiele modeli tych urządzeń wentylacji miejscowej często zawiera filtry do oczyszczania powietrza.

Międzypokojowe przepływowe kratki

Aby świeże powietrze mogło swobodnie przenikać do wszystkich części domu, potrzebne są elementy przepływowe. Pozwalają one strumieniom powietrza swobodnie płynąć od nawiewu do wywiewu, zabierając ze sobą zawieszone w masie powietrza pyły, sierść zwierząt, dwutlenek węgla, nieprzyjemne zapachy, opary domowe i podobne zanieczyszczenia.

Przepływ odbywa się przez otwarte otwory drzwiowe. Nie powinien on jednak ustawać również w przypadku, gdy drzwi wewnętrzne są zamknięte. W tym celu między podłogą a skrzydłem drzwi wewnętrznych pozostawia się szczelinę o szerokości 1,5-2,0 cm.

Aby świeże powietrze mogło swobodnie przemieszczać się do wywiewu i obmywać wszystkie pomieszczenia, w skrzydłach drzwiowych instaluje się kratki przepływowe. Jeśli ich nie ma, to między płaszczyzną podłogi a skrzydłem pozostawia się szczelinę do 2 cm.

Również do tych celów używa się przepływowych kratek, montowanych w drzwiach lub ścianie. Konstrukcja takich kratek składa się z dwóch ramek z żaluzjami. Wykonuje się je z plastiku, metalu lub drewna.

Specyfika wyciągu kanałowego

Zużyte powietrze opuszcza dom przez otwory wentylacyjne, szyby wentylacyjne lub kanały wentylacyjne. Kanały wentylacyjne zazwyczaj wyprowadza się na strych lub podłącza do szybu wentylacyjnego znajdującego się w centrum domu.

Kanały wentylacyjne w urządzeniu i organizacji naturalnej wentylacji domu jednorodzinnego są wykorzystywane przede wszystkim przy urządzaniu wyciągowej części systemu. Naturalny dopływ powietrza kanałami najczęściej jest niemożliwy lub mało efektywny. Aby działał choć w minimalnym stopniu, konieczne byłoby zamontowanie wentylatora kanałowego.

W schematach naturalnej wentylacji za pomocą kanałów zapewnia się wyciągową część systemu. Kanały wyciągowe w domach jednorodzinnych często łączy się w szyby

Do wyciągu grawitacyjnego wentylacji masy powietrza są popychane przez świeże porcje powietrza zasysane przez lufcik, nawiewnik okienny PCW lub otwarte drzwi wejściowe. Przekrój kanałów dobiera się uwzględniając normy wymiany powietrza dla poszczególnych typów pomieszczeń, które są podane w zbiorze SNiP 41-01-2003.

Oprócz pomieszczeń mieszkalnych i gospodarczych w domu jednorodzinnym systemy wentylacji muszą obsługiwać piwnicę z urządzonym w niej magazynem, fundament bez piwnicy, zimny strych lub urządzone poddasze użytkowe. W schematach naturalnych są one obsługiwane przez otwory wentylacyjne, okna szczytowe i lukarny.

Rodzaje kanałów wentylacyjnych

Ze względu na położenie rozróżnia się:

• Wbudowane. Wznoszone z pustaków betonowych lub ceramicznych, cegły. Takie kanały wyciągowe buduje się zazwyczaj już na etapie budowy.
• Podwieszane. Wykonane ze stali ocynkowanej lub wzmocnionego tworzywa sztucznego. Zainstalowanie kanałów podwieszanych jest dość łatwe, nawet po wybudowaniu domu.

Kanały wentylacyjne dzielą się na okrągłe i prostokątne. Każdy typ ma swoje zalety:

• Okrągły kanał wentylacyjny. Łatwy montaż, lepsza wymiana powietrza, mniejsza waga;
• Prostokątny kanał wentylacyjny. Zajmuje mniej miejsca, łatwiej maskuje się go maskownicami, sufitami podwieszanymi i ścianami.

Z kolei rury do okrągłego kanału wentylacyjnego bywają sztywne i elastyczne, czyli karbowane.

Karbowane rury wentylacyjne są łatwiejsze w układaniu, ale ich montaż jest możliwy tylko na powierzchniach poziomych i na krótkich odcinkach pionowych ścian

W sztywnych rurach powietrze przepływa bez żadnych przeszkód, więc zapewniają one najmniejszy opór i minimalny hałas. Jednak dzięki rurom karbowanym montaż jest szybszy i łatwiejszy.

Co to jest deflektor?

Deflektor to specjalna nasada montowana na wylocie rury wyciągowej systemu wentylacji. Rozcina strumień wiatru, tworząc strefę niskiego ciśnienia, co może zwiększyć siłę ciągu nawet o 20%.

Ponadto deflektor wentylacyjny zapobiega przedostawaniu się wody atmosferycznej do systemu wentylacyjnego oraz zabezpiecza przed wdmuchiwaniem wiatru do kanału wentylacyjnego.

Deflektor montuje się na wylocie rury wyciągowej. To urządzenie pełni dwie ważne funkcje: zwiększa ciąg + chroni przed opadami atmosferycznymi.

Istnieją następujące typy deflektorów:

• Cylindryczny lub parasol Wolpera. Stanowi zakrzywiony cylinder przykryty talerzem. Ma średnią wydajność, dobrze chroni kanały wentylacyjne przed podmuchem wiatru;
• Deflektor w kształcie litery H. Korpus wykonany jest z rur w kształcie litery H. Wyróżnia się zwiększoną ochroną przed podmuchem wiatru, dostawaniem się wilgoci do kanału oraz ciągiem wstecznym, ale ze względu na cechy konstrukcyjne ma niską wydajność;
• Deflektor typu CAGI. Konstrukcja obejmuje szklankę z rozszerzeniem na końcu, pokrywę-parasol oraz cylindryczną obwiednię. Uznawany jest za jeden z najskuteczniejszych. Dobrze chroni przed wiatrem, opadami śniegu, deszczem, ma najmniejszy współczynnik oporu;
• Turbodeflektor. Stanowi wirującą kulę z łopatkami, wyróżnia się zwiększoną wydajnością, ale kosztuje zwykle nieco drożej;
• Fluger. Przypomina skrzydło. Zasada działania jest podobna do turbodeflektora.

Wybór modelu deflektora zależy od lokalnych warunków. W regionach o dużym obciążeniu wiatrem preferowane są zwykłe grzybki. W obszarach o niskiej aktywności wiatru lepiej zamontować deflektor z turbiną, zapewni on ciąg nawet przy lekkim powiewie.

Podstawowe zasady i zalecenia

Dane normatywne dotyczące objętości wymiany powietrza podane są w SP 44.13330.2011, SP 66.13330.2012 oraz we wspomnianym wyżej SNiP 41-01-2003.

Naturalny system wentylacji powinien zapewniać:

• W głównych pomieszczeniach, takich jak salon, sypialnie, pokoje dziecięce, wartość wymiany powietrza na każdą osobę powinna wynosić co najmniej 30 m³/h;
• Dla kuchni stała wymiana powietrza zgodnie z przepisami wynosi 100 m³/h. Z tego na obsługę płyty elektrycznej — 60 m³/h, na 1 palnik gazowej płyty kuchennej — 80 m³/h;
• W prysznicu i łazience stała wymiana powietrza powinna wynosić mniej niż 75 m³/h;
• W toaletach z jedną muszlą klozetową 50 m³/h, jeśli zainstalowane jest bidet, należy go zwiększyć o 25 m³/h. W połączonych łazienkach normy dla każdego urządzenia sanitarnego są sumowane;
• W spiżarni i garderobie stała wymiana powietrza wynosi 10 m³/h, ta sama wartość dotyczy trybu serwisowego.

Jeżeli naturalny system nie radzi sobie z normatywną wymianą powietrza, na nawiew lub wyciąg instaluje się wentylatory.

Dane normatywne dotyczące wymiany powietrza są potrzebne do obliczeń wydajności nawiewników i średnicy kanałów wyciągowych

Rury do wykonania kanałów wentylacyjnych zaleca się dobierać o tej samej średnicy. Wszystkie elementy przewodu wentylacyjnego powinny być zamocowane prosto i solidnie. Im mniej zakrętów kanałów wentylacyjnych, tym wyższa skuteczność systemu wentylacyjnego.

Otwory nawiewne systemu naturalnego powinny znajdować się nie wyżej niż 1,5 m nad poziomem gruntu, aby umożliwić ich czyszczenie i konserwację.

Im dłuższy i szerszy przewód wentylacyjny, tym silniejszy ciąg. Niezbędne wymiary przewodu wentylacyjnego można obliczyć, korzystając z jednego z kalkulatorów online.

Zalety i wady naturalnej wymiany powietrza

Jak każdy system inżynieryjno-techniczny, naturalna odmiana nie jest pozbawiona wad, ale ma też istotne zalety. Aby na pewno zdecydować, czy ją zainstalować, czy nie, warto porównać listę plusów z listą minusów.

Pozytywne strony:

• Łatwy i niedrogi montaż. To najtańsza opcja organizacji stabilnej wymiany powietrza.
• Niskie koszty utrzymania. Jeśli w systemie nie ma urządzeń mechanicznych, wymaga on jedynie okresowego czyszczenia.
• Niezależność energetyczna. Nie zużywa energii elektrycznej, z wyjątkiem instalacji dodatkowych urządzeń elektrycznych.
• Niezwykle cicha praca. Charakteryzuje się obniżonym hałasem.
• Elastyczność inżynieryjna. Wentylację można zmodernizować, wyposażyć w różne urządzenia. Istnieje możliwość regulacji wydajności systemu.

Wady:

• Niestabilność ciągu. Jego zależność od ciśnienia atmosferycznego i konkretnych warunków pogodowych. Skuteczność działania wentylacji naturalnej latem może być niewystarczająca.
• Tworzenie przeciągów. Zimą silny ciąg może nie tylko powodować dyskomfort mieszkańców domu z powodu przeciągów, ale także znacznie zwiększyć straty ciepła. Wynikają z tego wyższe koszty ogrzewania pomieszczenia. Warto zaznaczyć, że istnieją różne sposoby rozwiązania tego problemu.

Zorganizowanie systemu wentylacji naturalnej w domu jednorodzinnym jest w zasięgu każdego. Jego niedoskonałość rekompensuje prostota konstrukcji i minimalne koszty utrzymania.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Ze specyfiką urządzenia systemu wymiany powietrza według schematu naturalnego zapozna następujący film:

Prawidłowa wymiana powietrza korzystnie wpływa na zdrowie człowieka, zwiększa wydajność mózgu, przeciwdziała występowaniu objawów ospałości, osłabienia i senności, a także zapobiega pojawianiu się w domu wilgoci, grzybów i pleśni.

Chcesz opowiedzieć o tym, jak zorganizowałeś system wentylacji swojego domu lub domku letniskowego? Masz ochotę podzielić się przydatnymi informacjami na temat artykułu? Proszę zostawiać komentarze w umieszczonym poniżej formularzu blokowym, zamieszczać zdjęcia i zadawać pytania.