Wentylacja grawitacyjna, czasem nazywana również wentylacją naturalną, jest systemem wymiany powietrza opartym na naturalnych siłach fizycznych, takich jak różnica temperatur oraz ciśnienie atmosferyczne między wewnętrzną i zewnętrzną stroną domu – w domu, niżej, ciśnienie jest wyższe niż u wylotu komina. Działa bez użycia mechanicznych urządzeń wspomagających, wykorzystując jedynie naturalne zjawiska. Jest prosta i ekonomiczna w działaniu.
Z tego tekstu dowiesz się m.in.
- Dlaczego wentylacja domu jest ważna?
- Na jakich zasadach działa wentylacja grawitacyjna?
- Wady i zalety wentylacji grawitacyjnej.
- Jak wygląda budowa wentylacji grawitacyjnej.
- Z jakich elementów składa się nowoczesny system wentylacji grawitacyjnej?
- Czym jest wentylacja hybrydowa?
Dlaczego wentylacja domu jest ważna?
Wentylacja jest kluczowa dla zdrowia i komfortu mieszkańców, jak i utrzymania samego domu w dobrym stanie. Poniżej kilka przykładów, które tłumaczą, dlaczego wentylacja jest tak istotna:
- Poprawa jakości powietrza. Wymienia zanieczyszczone powietrze wewnątrz budynku na świeże powietrze z zewnątrz, redukując stężenie zanieczyszczeń, alergenów, pyłów i innych szkodliwych substancji.
- Kontroluje wilgotność. Wentylacja pomaga kontrolować poziom wilgotności wewnątrz budynku. Nadmierna wilgotność może prowadzić do rozwoju pleśni i grzybów, które są szkodliwe dla zdrowia.
- Redukuje CO2. Codzienne czynności, takie jak oddychanie, gotowanie czy też palenie tytoniu, zwiększają poziom dwutlenku węgla (CO2) w pomieszczeniach. Wentylacja pomaga utrzymać odpowiedni poziom CO2, co jest kluczowe dla zdrowia i dobrego samopoczucia.
- Usuwa nieprzyjemne zapachy. Wentylacja eliminuje nieprzyjemne zapachy powstające np. podczas gotowania, ćwiczeń fizycznych i innych aktywności związanych z przebywaniem człowieka czy zwierząt w pomieszczeniu. Usuwa zapachy emitowane przez urządzenia i elementy wyposażenia pomieszczeń.
- Zapobiega kondensacji. Dzięki dobrze działającej wentylacji możemy zmniejszyć kondensację pary wodnej na powierzchniach wewnętrznych. Zapobiega się w ten sposób uszkodzeniom konstrukcji budynku – gniciu drewna (puchnięciu drewna i płyt meblowych) korozji metalu.
- Wpływa na zdrowie i komfort. Odpowiednio działający system wentylacji przyczynia się do ogólnego zdrowia mieszkańców, zmniejszając ryzyko problemów zdrowotnych związanych z jakością powietrza, takich jak astma, alergie i inne choroby układu oddechowego, które powszechnie zagrażają osobom zamieszkującym źle wentylowane mieszkania.
Wszystkie te przykłady są dziś szczególnie istotne przez wzgląd, że współczesne budownictwo skupia się na zabezpieczeniu budynków przed stratami ciepła. Odpowiednio zaizolowane budynki stają się bardzo szczelne (starsze konstrukcje poddaje się dociepleniu). To natomiast wymusza zapewnienie sprawnej wymiany i cyrkulacji powietrza. Są różne rodzaje wentylacji, natomiast w tym artykule zajmiemy się wentylacją najbardziej naturalną i tradycyjną, a więc grawitacyjną. Dodajmy jednak, że dzięki nowoczesnym technologiom, innowacjom i odpowiednim materiałom konstrukcyjnym, wentylacja grawitacyjna w nowoczesnym wydaniu może działać znacznie efektywniej niż przed laty.
Działanie wentylacji grawitacyjnej – metoda
Dla działania wentylacji grawitacyjnej istotne są dwa czynniki:
- Różnica temperatur – ciepłe powietrze wewnątrz budynku jest lżejsze niż zimne powietrze na zewnątrz, co powoduje, że ciepłe powietrze unosi się i wydostaje na zewnątrz przez wywietrzniki lub kominy.
- Różnica ciśnienia – powietrze z zewnątrz, które jest chłodniejsze, napływa do wnętrza przez otwory nawiewne (nawiewniki), czy też w wielu przypadkach przez nieszczelności w oknach i drzwiach. Dzięki temu powstaje naturalny przepływ powietrza.
Wentylacja grawitacyjna ma wiele zalet – wśród nich warto wymienić:
- brak konieczności stosowania energii elektrycznej, gdyż system działa bez użycia prądu. Oznacza to mniejsze koszty eksploatacji,
- niezależność od urządzeń mechanicznych, a więc znacznie mniejsze prawdopodobieństwo awaryjności w porównaniu z innymi systemami,
- cicha praca – brak hałasu generowanego przez wentylatory czy inne urządzenia mechaniczne.
Wady wentylacji grawitacyjnej:
- ograniczona kontrola nad jej działaniem – trudności w kontrolowaniu intensywności wymiany powietrza, zwłaszcza w zmiennych warunkach atmosferycznych,
- efektywność zależna od warunków zewnętrznych: najlepiej sprawdza się przy dużych różnicach temperatur między wewnętrzną a zewnętrzną częścią domu.
Jeśli chodzi o wady klasycznej wentylacji grawitacyjnej, można je niwelować poprzez wykorzystanie nowoczesnych produktów, które poniżej omówimy na przykładzie nowoczesnego systemu wentylacji Schiedel.
Budowa wentylacji grawitacyjnej
Warto wiedzieć, że dla prawidłowego działania wentylacji jeden kanał wentylacyjny powinien odprowadzać powietrze z jednego pomieszczenia. Przy wentylacji grawitacyjnej występują 2 sposoby budowania pionów wentylacyjnych. Jednym z nich jest system schodkowy. W tym systemie dodaje się przewód wentylacyjny od kolejnych kondygnacji (pięter). Dla przykładu na parterze powstaje jeden kanał, na pierwszym piętrze dwa, na drugim trzy. A więc komin wentylacyjny układa się w schodki. Jaka jest główna zaleta takiego rozwiązania? Oszczędność miejsca na najniższych kondygnacjach. Drugim systemem wentylacji grawitacyjnej jest tzw. system pełny. W tym systemie wszystkie kanały wentylacyjne wznoszone są od podstawy budynku (od fundamentów). Ta metoda jest najczęściej spotykana w domach jednorodzinnych.
Elementy składowe nowoczesnego systemu wentylacji grawitacyjnej
Fot: Schemat wentylacji grawitacyjnej Schiedel Classic. Na zdjęciu cyframi zaznaczono: 1. Wywietrznik grawitacyjny Schiedel Bryza; 2. Nawiewnik ścienny; 3. Kratki wentylacyjne; 4. Pustaki wentylacyjne
Nowoczesne systemy wentylacji grawitacyjnej działają na tych samych zasadach jak starsze systemy, jednak całość skomponowana jest z elementów wysokiej jakości, odpowiednio rozplanowanych i zestawionych w zależności, od tego, jakiego rodzaju budynek będą obsługiwać. , Wysokojakościowe elementy i sprytne innowacje usprawniają działanie wentylacji. Poniżej znajduje się omówienie nowoczesnej wentylacji grawitacyjnej. Oto jej cztery elementy:
Kanały wentylacyjne z pustaków
Fot: Pustaki wentylacyjne Schiedel, jedno i wielokanałowe
– Podstawową są kanały wentylacyjne, które w nowoczesnych systemach wentylacji grawitacyjnej buduje się z pustaków. Obecnie, na przykładzie pustaków wentylacyjnych Schiedel – są to produkty wykonane z betonu lekkiego o grubości przegród i ścianek 4 cm. Wysokość modułowa pustaka wynosi 33 cm, a więc sprzyja szybkiemu i łatwemu montażowi z pomocą zaprawy montażowej – 3 pustaki tworzą 1 mb kanału wentylacyjnego. Co bardzo istotne, pustaki te są dopuszczone do użycia przez Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie, posiadają też atest higieniczny Państwowego Zakładu Higieny. Nowoczesne pustaki zapewniają dużą dźwiękoszczelność, nie wymagają obmurowywania i oszczędzają miejsce zabudowy. Posiadają także atest ogniowy
Wywietrznik grawitacyjny
Na szczycie wykonanego z pustaków kanału wentylacyjnego, jako zwieńczenie kanału grawitacyjnego, można umieścić specjalną nasadę, taką jak Schiedel Bryza. Jest to wywietrznik wykorzystujący siłę omywającego go wiatru. Wywietrznik tworzy optymalne warunki dla ruchu powietrza grawitacyjnego w kanale wentylacyjnym. Ruch powietrza wewnątrz kanału grawitacyjnego zależy od trzech czynników: pierwszym jest różnica temperatur pomiędzy pomieszczeniem wentylowanym, drugim różnica ciśnień, a trzecim siła wiatru, który opływając wywietrznik wytwarza w nim podciśnienie.
Bryza wykonana jest z odpornego na działania czynników atmosferycznych laminatu poliestrowo-szklanego. Może być wybarwiona de facto na dowolny kolor, dzięki czemu dostosowuje się do koloru dachu lub obróbek dekarskich.
Identyczne zastosowanie mają nasady Eco Went o prostokątnym kształcie. Wybór jest więc podyktowany głównie kwestiami estetycznymi. Nasady Eco Went wykonane są też z innego materiału – Materiał: PP – polipropylen barwiony w masie. W nowoczesnym budownictwie wykorzystuje się najczęściej dwa kolory nasad – grafit i brąz.
Kratka wentylacyjna lub Stabiler
Kratki wentylacyjne służą do usuwania zużytego powietrza z pomieszczenia. Są powszechnie stosowane, najczęściej wykonane ze stali nierdzewnej lub plastiku. By zoptymalizować ten proces w nowoczesnej wentylacji grawitacyjnej często wykorzystuje się alternatywę dla kratek wentylacyjnych – Schiedel Stabiler, czyli regulator przepływu powietrza, przeznaczony do montażu w pustakach wentylacyjnych Schiedel, w kanałach wentylacji grawitacyjnej lub hybrydowej. Wykorzystuje się go w wielu pomieszczeniach – w pokojach dziennych, kuchniach, łazienkach i toaletach. Wyposażony jest w specjalną przepustnicę, która pozwala zoptymalizować nadmierny wypływ powietrza przez kanał wentylacyjny. Jeśli więc przepływ powietrza jest mały, przepustnica nie rusza się lub odchyla w niewielkim stopniu. Natomiast gdy pojawia się intensywny strumień powietrza, przepustnica odchyla się mocniej i skutecznie ogranicza przepływ. Takim sposobem regulowana jest wentylacja w pomieszczeniu.
Ma więc to niebagatelne znaczenie z kilku powodów:
- pomaga w zachowaniu odpowiedniej ciepłoty w pomieszczeniu,
- utrzymaniu wysokiej jakości powietrza (wymiany na świeże),
- utrzymaniu odpowiedniej wilgotności pomieszczenia,
- regulacji i ograniczenia nadmiernego strumienia powietrza wywiewanego przez kanał wentylacyjny,
- oszczędności na ogrzewaniu – nawet do 20% w porównaniu z pomieszczeniami bez regulatora przepływu powietrza.
Nawiewnik
Nawiew powietrza do środka budynku, a więc zastępowanie powietrza zużytego, które jest odprowadzane przez kratki wentylacyjne, jest bardzo ważne. Do nawiewu wykorzystuje się dziś często nawiewniki okienne, a więc specjalne otwory w oknach, które umożliwiają napływ świeżego powietrza do pomieszczeń. Można również rozważyć zastosowanie nawiewnika ściennego tylu Flow – In, który pozwala regulować przepływ, dostosowując intensywność nawiewu w zależności od potrzeb, szczególnie w pomieszczeniach o zastosowaniach mniej obciążonych działaniem pary wodnej, w których spędza się dłuższy czas – takich jak sypialnia, pokój dziecięcy, salon, biuro itd.
Czym jest wentylacja hybrydowa? Jak działa?
Wentylacja hybrydowa jest systemem wentylacji, który łączy cechy wentylacji grawitacyjnej i mechanicznej. Wykorzystuje zalety obu metod, aby zapewnić optymalną wymianę powietrza w budynku w sposób energooszczędny i skuteczny.
Wentylacja hybrydowa działa w oparciu o dwa tryby: naturalny i mechaniczny.
Tryb naturalny: wykorzystywany gdy warunki zewnętrzne są sprzyjające a więc jest odpowiednia różnica temperatur między wnętrzem a zewnętrzem oraz korzystne ciśnienie atmosferyczne. System działa jak wentylacja grawitacyjna, wykorzystując naturalny przepływ powietrza. Powietrze napływa do budynku przez otwory nawiewne, a zużyte powietrze jest odprowadzane przez wywietrzniki lub kanały wentylacyjne.
Tryb mechaniczny: wykorzystywany jest w przypadkach, gdy naturalny przepływ powietrza jest niewystarczający. Na przykład w bezwietrzne dni oraz przy małej różnicy temperatur. Gdy występują takie warunki system automatycznie uruchamia wentylatory mechaniczne, które wspomagają cyrkulację powietrza.
Zalety wentylacji hybrydowej
Podstawowe zalety tego wariantu wentylacji to energooszczędność – wykorzystuje naturalny przepływ powietrza, gdy jest to możliwe; skuteczność – zapewnia odpowiednią wymianę powietrza w każdych warunkach dzięki automatycznemu przełączaniu między trybami; komfort – może utrzymywać stabilne warunki wewnętrzne, poprawiając komfort użytkowników budynku; elastyczność – może być stosowany w różnych typach budynków, zarówno nowych, jak i modernizowanych.
Elementy składowe systemu wentylacji hybrydowej
Wentylacja hybrydowa oparta jest w większości o założenia systemu wentylacji grawitacyjnej, z odpowiednimi innowacjami. W jej skład wchodzą:
– kanały wentylacyjne i nawiewniki, które prowadzą powietrze do i z pomieszczeń, działając zarówno w trybie naturalnym, jak i mechanicznym,
– czujniki monitorujące warunki zewnętrzne jak i wilgotność wewnątrz,
– sterowniki, które są odpowiedzialne za przełączanie między trybem naturalnym a mechanicznym w zależności od zebranych danych,
– wentylatory mechaniczne, które wspomagają przepływ powietrza w razie potrzeby, zapewniając odpowiednią wymianę powietrza niezależnie od warunków zewnętrznych.
Przykładem wentylacji hybrydowej, a więc grawitacyjnej wspomaganej mechanicznie jest systemowe rozwiązanie Schiedel z nasadą (wentylatorem) Fenko i sterownikiem Higster. Fenko zapewnia odpowiednie wartości ciągu w kanałach wentylacji. Dzięki unikalnej konstrukcji działa w ten sposób, że bez zasilania wspomaga przepływ powietrza przez kanał. Higster ma dwa biegi działania. Pierwszy załącza się po zaświeceniu światła w łazience a drugi po przekroczeniu dopuszczalnej wilgotności.
Kompletny system wentylacyjny z nasadą Fenko i sterownikiem Higster to Schiedel Flow. Oto jego elementy:
- wentylator hybrydowy Fenko,
- elementy wywiewne – kratki tradycyjne lub kratki Stabiler, regulujące i ograniczające nadmierny strumień powietrza wywiewanego przez kanał wentylacyjny),
- nawiewniki ścienne Flow-In lub ewentualnie nawiewniki okienne,
- pustaki wentylacyjne Schiedel,
- sterownik Higster, który w połączeniu z wentylatorem hybrydowym Fenko zapewnia optymalny poziom wilgotności i wymiany powietrza w pomieszczeniu bez uciążliwego hałasu silnika.
