Wentylacja grawitacyjna czy mechaniczna?

W świetle wymagań prawnych wentylację mechaniczną należy projektować dla budynków w których utrzymanie odpowiednich parametrów środowiska powietrznego nie jest możliwe za pomocą standardowej wentylacji grawitacyjnej. Stąd wentylacja mechaniczna stosowana jest w budynkach biurowych, użyteczności publicznej, pomieszczeniach technologicznych i coraz częściej – w domach jednorodzinnych. Co możemy zyskać decydując się na montaż wentylacji mechanicznej w budynku mieszkalnym? Jakie są wady i zalety systemu w porównaniu do wentylacji grawitacyjnej?

Wentylacja grawitacyjna

Wentylacja grawitacyjna (naturalna) działa w oparciu o różnice ciśnień lub temperatur wewnątrz i na zewnątrz budynku. Im większa jest różnica, tym większa intensywność wentylacji – stąd wentylacja grawitacyjna najefektywniej funkcjonuje w okresie zimowym, latem praca wentylacji grawitacyjnej jest niezauważalna, jednak problem ten jest niezauważalny ze względu na bardzo popularną wentylację poprzez uchylanie okien.

Wymiana powietrza między ośrodkiem wewnętrznym a zewnętrznym odbywa się za pomocą kominów z pionowymi kanałami wentylacyjnymi, którymi usuwane jest powietrze z pomieszczeń (łazienka, ubikacja, kuchnia, pomieszczenia pomocnicze bez okien). Poprzez wywołane podciśnienie w budynku spowodowane wyprowadzeniem powietrza na zewnątrz, zostaje doprowadzone powietrze zewnętrze przez nawiewniki okienne oraz wszelkie nieszczelności w bryle budynku. Czynnikiem negatywnie wpływającym na wentylację grawitacyjną jest wiejący wiatr potęgujący „wysysanie” powietrza z budynku przez komin wentylacyjny, doprowadzając do powstawania nadmiernych strat ciepła przez wentylację, a tym samym do nadmiernego wychłodzenia pomieszczeń w okresie grzewczym. Problem połowicznie rozwiązują kratki wywiewne lub nawiewniki z ruchomymi przepustnicami sterowanymi ręcznie albo automatycznie (termostatyczne, ciśnieniowe lub higrosterowane).

W wielu budynkach możemy zauważyć problemy z wydajną wentylacją, spowodowaną niewystarczającym ciągiem kominowym bądź szczelną izolacją ścian i okien – która w okresie zimowym może doprowadzić do pogarszającego się mikroklimatu pomieszczeń – wysoka wilgotność, ryzyko rozwoju pleśni w sąsiedztwie okien i naroży ścian, nieodprowadzony pył i kurz w powietrzu znacznie pogarszają komfort, samopoczucie a niekiedy zdrowie domowników.

Wentylacja grawitacyjna z uwagi na prostotę nie wymaga dużych nakładów finansowych, w porównaniu do wentylacji mechanicznej jest łatwiejsza w wykonaniu (wymaga zastosowania kanałów wywiewnych). Brak kontroli nad wymianą powietrza, generowanie strat ciepła zimą a także niska wydajność w lecie skłania niekiedy wielu inwestorów do wyboru wentylacji mechanicznej.

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna

W tym systemie powietrze napływa do pomieszczeń i jest z nich usuwane kanałami, a jego ruch wymuszają wentylatory. Pozwala to w pełni kontrolować intensywność wentylacji i uniezależnić ją od warunków zewnętrznych. Instalacja wentylacji mechanicznej składa się z centrali wentylacyjnej, kanałów nawiewnych i wywiewnych zarządzających wymianą powietrza w pomieszczeniach. Dzięki zastosowaniu wentylatorów w centrali wentylacyjnej można sterować ilością powietrza wymienianego w obiekcie, zmniejszając szybkość wymiany, gdy w budynku jest niewiele osób, bądź intensyfikując wymianę powietrza gdy osób jest znacznie więcej.

Rekuperator zastosowany w centrali wentylacyjnej wpływa na obniżenie kosztów eksploatacji budynku, wykorzystując ciepło z powietrza wywiewanego do podgrzania powietrza nawiewanego. W zależności od rodzaju wymiennika ciepła oraz temperatur powietrza, poziom odzysku ciepła może się wahać od około 50 nawet do 90 procent. Dodatkowym atutem wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła są filtry powietrza w centrali wentylacyjnej (w kanale czerpnym przed centralą oraz w kanale wywiewnym przed centralą). Dzięki tym filtrom powietrze dostarczane do pomieszczeń jest świeże, czyste oraz wolne od zanieczyszczeń pyłowych.

Rys. 1. Schemat instalacji wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z rekuperatorem

Rodzaje rekuperatorów stosowanych w centralach wentylacyjnych:

• Krzyżowe
• Przeciwprądowe
• Obrotowe

Odzysk ciepła w wentylacji mechanicznej

• Rekuperacja – czyli odzysk ciepła w wentylacji

Zaletami systemu nawiewno-wywiewnego jest pełna kontrola nad intensywnością wentylacji, ciągła filtracja powietrza, oraz odzysk ciepła – a co za tym idzie, oszczędność energii. Wentylacja mechaniczna wymaga znacznych nakładów finansowych, kosztem jest centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła, instalacja w postaci przewodów, elementów nawiewnych i wywiewnych wraz z ich montażem oraz robocizna. Rozprowadzenie przewodów nawiewnych i wywiewnych wymaga dodatkowej przestrzeni, najczęściej przewody prowadzone są nad sufitem podwieszanym. Porównując obie instalacje okazuje się, że koszt obiektu w którym jest wentylacja grawitacyjna będzie zaledwie kilka tysięcy złotych mniejszy od kosztu obiektu, w którym zastosowana jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. A to w ogólnej wartości całego budynku, sięgającej zwykle kilkuset tysięcy złotych, jest różnicą bardzo niewielka.

Dla typowego budynku jednorodzinnego łączny koszt wykonania instalacji wentylacji mechanicznej waha się od 15 do ponad 20 tys. zł. Decydując się na wentylację mechaniczną na etapie projektowania domu, oszczędzamy kilka tysięcy złotych – rezygnując z kominów i nawiewników potrzebnych do działania standardowej wentylacji grawitacyjne.

Wentylacja grawitacyjna, choć nie generuje kosztów eksploatacyjnych – generuje koszt związany z ogrzewaniem budynku. Wprowadzone powietrze zewnętrzne przez nieszczelności lub nawiewniki w oknach trzeba ogrzać. Czyli potrzebna jest sprawna instalacja grzewcza (dobry kocioł c.o., grzejniki), która wygeneruje spore koszty związane z ogrzewaniem budynku. W przypadku wentylacji mechanicznej (rekuperacji) do kosztów eksploatacyjnych zalicza się koszty prądu pobieranego przez wentylatory w centrali wentylacyjnej, nagrzewnica powietrza oraz okresowe przeglądy instalacji. Nasuwa się pytanie czy warto inwestować w system droższy co najmniej o kilka tysięcy złotych, skoro centrala wentylacyjna generuje koszty energii elektrycznej w wysokości kilkuset złotych rocznie?

Dzięki odpowiedniej izolacji budynku koszty ogrzewania z zastosowaniem wentylacji mechanicznej mogą być mniejsze średnio o 1-2 tys. zł rocznie w porównaniu do działania wentylacji grawitacyjnej.

Wentylacja mechaniczna – standard budynku energooszczędnego

W ostatnich latach coraz częściej zwracamy uwagę na standard energetyczny budynku w jakim jest wznoszony. Te energooszczędne oprócz odpowiednich materiałów termoizolacyjnych, wykorzystują technologie i rozwiązania konstrukcyjne obniżające zużycie energii w budynku. Im lepiej ocieplone ściany, dach i okna – tym rola strat wentylacyjnych w całym bilansie energetycznym rośnie. Podstawą redukcji strat energii pozostaje wentylacja nawiewno-wywiewna, która pozwala w kontrolowany sposób doprowadzać i odprowadzać powietrze z pomieszczeń. Dalego osiągnięcie wysokiego standardu energetycznego, jak w przypadku budynku energooszczędnego NF40 nie jest możliwe bez sprawnej wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła.

Dom energooszczędny od podstaw

• Przeczytaj wpis: Jak zaprojektować budynek energooszczędny?

Podsumowanie

• W domach jednorodzinnych stosuje się dwa rodzaje wentylacji: grawitacyjną, nazywaną też naturalną albo mechaniczną nawiewno-wywiewną.
• Dla zapewnienia właściwego funkcjonowania wentylacji naturalnej – grawitacyjnej musi być zapewniony właściwy nawiew powietrza oraz jego odprowadzenie.
• Obecnie budowane budynki są bardzo szczelne, dobrze ocieplone i aby zapewnić ciągły dopływ powietrza, niezbędna jest wentylacja mechaniczna – wentylacja wywiewna. Zapewnia ona sprawną wymianę powietrza w każdych warunkach atmosferycznych.
• Jeżeli dodatkowo wentylacja mechaniczna wyposażona jest w wymiennik ciepła (rekuperator). Pozwala to na wymierne oszczędności w odzysku energii cieplnej w okresie zimowym.

Zdjęcia: fotolia.pl