Wentylacja grawitacyjna w domu jednorodzinnym. Co to jest i jak działa?

Każdy dom jednorodzinny musi posiadać system wentylacyjny, który zapewnia odpowiednią wymianę powietrza i jest bardzo ważny dla właściwego użytkowania budynku. W projektach domów przewiduje się różny rodzaj wentylacji: grawitacyjną, mechaniczną, dodatkowo też z rekuperatorem. Wentylacja grawitacyjna umożliwia wymianę powietrza, które poprzez nawiewniki okienne dostarczane jest do pomieszczeń, a potem wydostaje się przez kanały wentylacyjne w kominach. Czy w każdym domu taka wentylacja będzie prawidłowo działać? Jak wykonać wentylację oraz co na ten temat mówią przepisy prawa? Czym wentylacja grawitacyjna różni się od wentylacji mechanicznej? Zapraszamy do lektury artykułu.

Wentylacja grawitacyjna jest często nazywana grawitacją naturalną i służy do wymiany powietrza w domu - usuwania zanieczyszczonego i dostarczania świeżego powietrza. Dzięki temu we wnętrzach domu panuje komfortowy mikroklimat. Wentylacja grawitacyjna działa bez wsparcia jakichkolwiek urządzeń mechanicznych, wykorzystując prawa fizyki. Jak dokładnie działa wentylacja naturalna?

Na czym polega zasada działania wentylacji grawitacyjnej? Wentylacja grawitacyjna działa inaczej niż nowoczesna wentylacja mechaniczna. Poprawne działanie wentylacji grawitacyjnej nie jest wspomagane żadnymi urządzeniami mechanicznymi. Wymiana powietrza odbywa się dzięki temu, że ciepłe powietrze w domu ma inne parametry, niż to napływające do domu z zewnątrz. Dzięki zasadzie konwekcji, ruchowi powietrza, różnicy ciśnień i gęstości powoduje, że ciepłe powietrze unosi się w górę, i wydostaje pionowymi kanałami wentylacyjnymi w kominie. Aby wentylacja działała prawidłowo, niezbędne jest zapewnienie stałego dopływu świeżego powietrza do wnętrza domu. W dzisiejszych czasach, kiedy produkowane okna są bardzo szczelne, a Inwestorzy dbają o wysokie paramenty energooszczędne, rozwiązaniem są nawiewniki montowane w ramie okiennej. Projekt wentylacji grawitacyjnej musi być zgodny z przepisami polskiego Prawa budowlanego, które określa Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Sprawna wentylacja w kuchni jest niezbędnym elementem wyposażenia i odgrywa bardzo ważną rolę w projektowaniu. Obecne w tym pomieszczeniu zapachy czy wilgoć sprawiają, że zużyte powietrze powinno zostać szybko usunięte i wymienione na świeże. Projekt wentylacji w kuchni musi spełniać zapisy Prawa budowlanego. Wymiana powietrza w domu jednorodzinnym powinna odbywać się w nieprzerwany sposób, a przez kanał wywiewny w kuchni należy usuwać:

- 70 m3/h - jeśli w kuchni jest kuchenka gazowa lub węglowa,
- 50 m3/h - jeśli mamy kuchnię z płytą elektryczną.

Łazienka jest miejscem, które najbardziej ze wszystkich pomieszczeń narażone jest na wilgoć i powstawanie pary wodnej. Prawidłowo działająca wentylacja jest zatem niezbędna, aby zapewnić ujście dla zanieczyszczonego powietrza w łazience, jednocześnie zapewniając ciągły napływ powietrza świeżego. Zużyte powietrze zostaje odprowadzone na zewnątrz przez kanał wywiewny w łazience. Kratki wentylacyjne w łazience powinny być montowane z zachowaniem należytej odległości od sufitu, czyli max. 15 cm od niego. Czyste powietrze dostaje się do łazienki przez przyległe do niej pomieszczenia, aby uniknąć napływania zimnego powiewu z zewnątrz, co podczas korzystania z pomieszczenia mogłoby być nieprzyjemne. W związku z powyższym drzwi do łazienki muszą zawierać otwory wentylacyjne jak znajdujące się na dole otwory czy podcięcie dolnej krawędzi. Działanie wentylacji naturalnej może wspomóc montaż wentylatora wyciągowego. Wentylacja w łazience jest bardzo ważna, bowiem zamontowana prawidłowo udaremni skraplanie się wody, co w przeciwnym wypadku spowodowałoby rozwój grzybów czy z pleśni. W przypadku wentylacji w łazience wymianę powietrza należy zapewnić na poziomie co najmniej 50 m3/h.

Wentylacja w kotłowni w domu jednorodzinnym ma za zadanie dostarczyć do kotłów centralnego ogrzewania odpowiedniej ilości powietrza, niezbędnego do procesu spalania oraz zapewnić prawidłową wymianę powietrza w pomieszczeniu, zapewniając bezpieczeństwo domowników. Wentylacja w kotłowniach dba o odpowiednią jakość powietrza w pomieszczeniu, usuwa toksyny powstające w procesie spalania oraz nie dopuszcza do sytuacji, w której stężenie szkodliwych gazów mogłoby spowodować niebezpieczeństwo w domu, chociażby zapłon czy wybuch. To, jak wentylacja powinna być zamontowana w kotłowni, jest uzależnione od rodzaju kotła oraz paliwa.

Kotłownie na paliwo stałe muszą mieć zapewnioną wentylację nawiewną z niezamykalnym otworem o minimalnej powierzchni 200 cm2 i wentylację wywiewną, gdzie kanał wywiewny będzie miał przekrój minimum 14x14 cm.

Czytaj także: "Dom energooszczędny - rozwiązania zwiększające energooszczędność budynku"

Wentylacja grawitacyjna jest popularnym wyborem wśród Inwestorów, planujących budowę domu. Należy jednak pamiętać, że przepisy prawa oraz coraz większa świadomość dotycząca ekologii oraz zalet domów energooszczędnych powodują, że technologia budowy wymusza niejako zastosowanie innej, mechanicznej wentylacji w domu. Do zalet wentylacji grawitacyjnej należą:

• niższe koszty wykonania,
• łatwość wykonania – kanały wentylacyjne powstają z gotowych elementów systemowych,
• cicha praca – ponieważ wentylacja naturalna pracuje bez wsparcia dodatkowych, mechanicznych urządzeń, można powiedzieć, że jej praca jest w zasadzie bezgłośna,
• samoczynne, ciągłe działanie – wentylacja grawitacyjna nie jest zasilana prądem, nie generuje więc dodatkowych kosztów, ale też nie jest zależna od innych urządzeń,
• prawidłowo wykonana grawitacja naturalna może przez długie lata działać bezawaryjnie.

Wentylacja grawitacyjna posiada także wady, które należy poznać, zanim podejmie się decyzję co do systemu wentylacji. Do największych z nich należą:

• skuteczność wentylacji grawitacyjnej uzależniona jest od temperatury, a dokładniej mówiąc od różnicy temperatur we wnętrzu i na zewnątrz pomieszczeń; kiedy w ciepłe dni temperatura na zewnątrz jest taka sama jak temperatura wewnątrz domu lub ją przewyższa, wentylacja naturalna przestaje działać,
• straty ciepła – kiedy z kolei w zimie różnica temperatury na zewnątrz i wewnątrz jest znaczna, wentylacja grawitacyjna powoduje utratę ciepła,
• świeże powietrze nie jest filtrowane, a proces wymiany powietrza nie jest kontrolowany,
• wentylacja naturalna często powoduje w domu przeciągi,
• do prawidłowego działania niezbędne jest zastosowanie nawiewników okiennych,
• konieczność wykonania kominów – które lokalizowane są w pomieszczeniach,
• dla prawidłowego działania wentylacji kominy muszą mieć odpowiednią – często dużą wysokość.

To, czy wentylacja będzie skuteczna w danej inwestycji, zależy od kilku zmiennych. Pierwszym, a zarazem najprostszym sposobem na zwiększenie skuteczności wentylacji grawitacyjnej jest systematyczne czyszczenie jej elementów, na przykład kratek wentylacyjnych. Kurz i brud, gromadzący się na wlocie blokuje swobodny przepływ powietrza, co w konsekwencji zaburza pracę wentylacji. Aby wymiana powietrza w domu była zapewniona, wentylacja grawitacyjna musi pracować cały czas. Oznacza to, że przez okna powinno wpadać do wnętrza domu świeże powietrze. W dzisiejszych czasach, kiedy okna i ich montaż są bardzo szczelne, wystarczy zamontować w nich regulowane nawiewniki, za pomocą których powietrze będzie przedostawać się do domu. Skuteczność wentylacji grawitacyjnej w bardzo dużym stopniu zależy od warunków pogodowych, a dokładniej temperatury. W sytuacji, gdy różnica temperatur na zewnątrz i wewnątrz domu jest znaczna – wówczas wentylacja grawitacyjna działa poprawnie. Wraz ze zmniejszaniem się różnicy temperatury – skuteczność wentylacji słabnie. Wentylacja naturalna z powyższego powodu jest najbardziej skuteczna zimą, a najmniej skuteczna latem. Aby wspomóc jej działanie w takich sytuacjach, Inwestor może zdecydować się na montaż elektrycznych wentylatorów, które montuje się w zastępstwie kratki wentylacyjnej. Nie bez znaczenia jest także prawidłowy montaż wentylacji, w tym zadbanie o odpowiednie pole przekroju kanału wywiewnego.

Czytaj także: "Dodatkowe rozwiązania energooszczędne dostępne w ARCHON+"

Aby zapewnić w domu przyjemny mikroklimat i powietrze wysokiej jakości odpowiednia, prawidłowo działająca wentylacja musi pracować bez ustanku. Jej brak lub nieprawidłowe działanie powoduje rozwój grzybów i pleśni we wnętrzu, ale i złe samopoczucie domowników. O wadach, zaletach oraz sposobie działanie wentylacji grawitacyjnej pisaliśmy powyżej. Alternatywą dla wentylacji grawitacyjnej jest wentylacja mechaniczna. Możemy wyróżnić wentylację mechaniczną wywiewną oraz wentylację mechaniczną z rekuperatorem.

Działanie wentylacji wywiewnej polega na dopływie świeżego powietrza w podobny sposób, co w przypadku wentylacji grawitacyjnej, ale jest usuwane z pomocą wentylatorów, które wymuszają ruch powietrza. Dzięki temu wentylacja ta, w przeciwieństwie do grawitacyjnej, może działać bez względu na warunki pogodowe i różnicę temperatur na zewnątrz i wewnątrz domu. Dodatkowo moc tej wentylacji można kontrolować w zależności od potrzeb i warunków atmosferycznych. Nie można jej jednak montować we wszystkich inwestycjach, np. w takich, w których znajduje się kominek. Wentylacja mechaniczna wywiewna jest skuteczniejsza od wentylacji grawitacyjnej, ale podobnie jak ona powoduje duże straty ciepła w domu, w którym jest zaprojektowana.

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z rekuperatorem pracuje ciągle, filtrując powietrze. Inwestor ma pełną kontrolę nad intensywnością pracy urządzenia. Dzięki wentylacji mechanicznej z rekuperatorem można wpłynąć na obniżenie rachunków za ogrzewanie, bowiem ten rodzaj wentylacji umożliwia odzyskiwanie ciepła. W porównaniu z poprzednimi wentylacja mechaniczna z rekuperatorem jest obecnie najdroższym rozwiązaniem, ale w ogólnym rozrachunku przynosi bardzo dużo korzyści.

Rekuperator jest urządzeniem, które nagrzewa wpadające do domu, świeże powietrze, pozwalając na zmniejszenie strat ciepła, nawet przy niskich temperaturach na zewnątrz. Rekuperator odzyskuje ciepło z wentylacji, które w tradycyjnych systemach wentylacyjnych bezpowrotnie ucieka. Jak działa rekuperator? Zimne powietrze z zewnątrz zasysane jest przez czerpnię, następnie przechodzi przez wymiennik ciepła, ogrzewając się w jego kanalikach od zużytego powietrza usuwanego na zewnątrz domu, po czym ciepłe i czyste nawiewane jest do poszczególnych pomieszczeń w domu. Powietrze zewnętrzne natomiast, w momencie przechodzenia przez wymiennik, oddaje ciepło do świeżego powietrza, ale nie miesza się z nim. Prawidłowo zamontowana wentylacja mechaniczna z rekuperatorem zapewnia czyste powietrze stale. W domach jednorodzinnych panuje świeży, przyjemny mikroklimat, do jest niewątpliwą zaletą tego rozwiązania, podobnie jak mniejsze rachunki za ogrzewanie.

Przepisy prawne dotyczące wentylacji określa „Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie" z późniejszymi zmianami. Najważniejsze postanowienia normy PN-83/B-03430, która dotyczy tematu wentylacji, w tym wentylacji grawitacyjnej mówią:

Wyciąg najważniejszych postanowień normy:

• Budynki mieszkalne:

Strumień objętości powietrza wentylacyjnego w budynku mieszkalnym jest określony przez sumę strumieni powietrza usuwanego z pomieszczeń pomocniczych. Strumienie te powinny wynosić co najmniej:

• w kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchenkę gazową lub węglową: 70 m³/h,
• w kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchenkę elektryczną: 30 m³/h w mieszkaniu do 3 osób; 50 m³/h w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób,
• w kuchni bez okna zewnętrznego wyposażonej w kuchnię elektryczną: 50 m³/h,
• w łazience (z WC lub bez): 50 m³/h,
• w wydzielonym WC: 30 m³/h,
• w pomocniczym pomieszczeniu bezokiennym: 15 m³/h,
• w kuchni bez okna zewnętrznego, wyposażonej w kuchnię gazową, obowiązkowo z mechaniczną wentylacją wywiewną: 70 m³/h,
• dla pokoju mieszkalnego oddzielonego od pomieszczeń kuchni, łazienki i WC więcej niż dwojgiem drzwi lub pokoju znajdującego się na wyższym poziomie w wielopoziomowym domu jednorodzinnym lub w wielopoziomowym mieszkaniu domu wielorodzinnego: 30 m³/h.

Zaleca się ponadto projektowanie urządzeń wentylacyjnych umożliwiających okresowe zwiększanie strumienia objętości powietrza do co najmniej 120 m³/h.

Dopływ powietrza zewnętrznego do pokojów mieszkalnych oraz kuchni z oknem zewnętrznym powinien być zapewniony w następujący sposób:

• Przez nawiewniki

W przypadku zastosowania okien charakteryzujących się współczynnikiem infiltracji "a" mniejszym niż 0,3 m³/(mhdaPa2/3), przez nawiewniki powietrza
o regulowanym stopniu otwarcia usytuowane:

• w górnej części okna (w ościeżnicy, ramie skrzydła, między ramą skrzydła a górną krawędzią szyby zespolonej), lub
• w otworze okiennym (między nadprożem a górną krawędzią ościeżnicy, w obudowie rolety zewnętrznej), albo
• w przegrodzie zewnętrznej ponad oknem.

Strumień powietrza przepływającego przez całkowicie otwarty nawiewnik, przy różnicy ciśnienia po obu jego stronach 10 Pa, powinien mieścić się w granicach:

• od 20 do 50 m³/h, jeśli zastosowana jest wentylacja grawitacyjna,
• od 15 do 30 m³/h, jeśli zastosowana jest wentylacja mechaniczna wywiewna.

Strumień powietrza przepływającego przez nawiewnik, którego element dławiący znajduje się w pozycji całkowitego zamknięcia, powinien zawierać się w granicach od 20 do 30% strumienia przy jego całkowitym otwarciu.

Powietrze z pokojów mieszkalnych powinno być odprowadzane przez otwory wyrównawcze umieszczone ponad drzwiami lub w ich górnej części lub przez otwory wywiewne. Dopuszcza się odprowadzenie powietrza przez szczeliny pomiędzy dolną krawędzią drzwi a podłogą. Przekrój netto otworów lub szczelin powinien wynosić co najmniej 80 cm2.

Dopływ powietrza wewnętrznego do kuchni, łazienek, ustępów oraz pomocniczych pomieszczeń bezokiennych powinien być zapewniony przez otwory w dolnych częściach drzwi lub przez szczeliny pomiędzy dolną krawędzią drzwi a podłogą lub progiem. Przekrój netto otworów lub szczelin powinien wynosić 200 cm2.

Do poszczególnych pionów wentylacyjnych powinny być przyłączone tylko pomieszczenia o tym samym charakterze (kuchenne, sanitarno-higieniczne itd.). Nie dopuszcza się pionów obsługujących mieszkania do usuwania powietrza z pomieszczeń niemieszkalnych (piwnice, pralnie, suszarnie itd.)

Piwnice:

Wentylacja piwnic powinna zapewnić minimum 0,3 wymiany na godzinę.

Poddasza:

Poddasza winny mieć zapewniony dopływ i odpływ powietrza przez otwory w zewnętrznych przegrodach budowlanych.

Klatki schodowe:

Klatki schodowe powinny mieć w górnej części otwór wywiewny o przekroju netto 200 cm2.

Projekt wentylacji w domu jednorodzinnym powinien być wykonany już na etapie planowania budowy. Zapewni to odpowiednie przygotowanie niezbędnych elementów, składających się na prawidłowo funkcjonującą wentylację. Co jest ważne podczas je wykonywania i na co zwrócić uwagę?

Zarówno wentylacja grawitacyjna, jak i mechaniczna powinny być uwzględnione w projekcie.

W przypadku wentylacji grawitacyjnej powinny być zaprojektowane kominy, a w przypadku wentylacji mechanicznej kanały rozprowadzające czyste i zużyte powietrze, czerpnia, wyrzutnia i rekuperator.

• kanały wentylacyjne i ich rozmieszczenie - kanały wywiewne w wentylacji grawitacyjnej powinny być zaprojektowane w kuchni, pomieszczeniach sanitarnych, garażach, pomieszczeniach bezokiennych,
• o prawidłowości wykonania wentylacji grawitacyjnej oraz jej funkcjonowania świadczy nie tylko dobranie prawidłowych parametrów elementów wentylacji i ich montaż, ale też siła ciągu, zależna w największym stopniu od dopływu świeżego powietrza z zewnątrz do wewnątrz domu i jego poszczególnych pomieszczeń. W przypadku zbyt małej ilości czystego powietrza system grawitacyjny nie zadziała prawidłowo i zużyte powietrze nie zostanie wyprowadzone na zewnątrz.