Wentylacja naturalna czy mechaniczna? Problem z wyborem

O właściwej wentylacji domu mówi się coraz częściej. Być może dlatego coraz więcej osób, idąc z duchem czasu i za modą, decyduje się na wentylację mechaniczną. Czy słusznie?

Dlaczego wentyluje się pomieszczenia?

System wentylacji to ważny element domu. Ma on zapewnić odpowiednią intensywność wymiany zanieczyszczonego powietrza, znajdującego się wewnątrz domu, na powietrze czerpane z zewnątrz.
Wentylacja jest konieczna, ponieważ:
- dostarcza tlen, niezbędny do oddychania dla ludzi i zwierząt,
- odprowadza wilgoć wytworzoną w pomieszczeniach,
- obniża stężenia szkodliwych zanieczyszczeń w powietrzu do poziomu akceptowanego przez organizm człowieka,
- dostarcza powietrze do spalania w domowych urządzeniach grzewczych.

Od czego zależy intensywność wymiany powietrza?

Mechanizmem wywołującym przepływ powietrza z jednego obszaru do drugiego jest zawsze różnica ciśnienia, występująca między tymi obszarami. Ale przepływ powietrza jest możliwy tylko wtedy, gdy istnieje droga, którą może się ono przedostać.
Powody zróżnicowania ciśnienia zarówno między poszczególnymi pomieszczeniami w budynku, jak i między wnętrzem budynku a jego otoczeniem, mogą być naturalne – różnica temperatury powietrza, wiatr, lub sztuczne – działanie wentylatorów.
Niezależnie od rodzaju wentylacji w domu minimalne wymagania dotyczące wymiany powietrza pozostają takie same. Są one konieczne do zachowania właściwej higieny i komfortu korzystania z pomieszczeń. Jakość powietrza wewnętrznego musi się mieścić w granicach akceptowanych przez organizm człowieka i nie może być powodem niszczenia budynku. Potrzeba oddychania dobrym powietrzem (i skutecznego wentylowania pomieszczeń) pozostaje w stałym konflikcie z ideą oszczędzania energii. W naszym klimacie na wentylowanie budynków jednorodzinnych zużywa się od 30 do 60% całkowitej energii potrzebnej do ogrzewania budynku. To dużo, dlatego trzeba zwrócić baczną uwagę na energetyczne aspekty wentylacji.

Wentylacja naturalna

To najpopularniejszy sposób wentylowania budynków jednorodzinnych, w wielu wypadkach całkowicie wystarczający.

Tak działa wentylacja grawitacyjna. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Jak działa? Nie wymaga instalowania żadnych urządzeń mechanicznych. Ruch powietrza wywoływany jest jedynie różnicą temperatury (a w konsekwencji różnicą gęstości) powietrza wewnątrz i na zewnątrz budynku oraz oddziaływaniem wiatru na przegrody zewnętrzne. Powietrze dopływa do pomieszczeń przez nieszczelności w oknach i drzwiach lub przez specjalne otwory nawiewne, a odprowadzane jest kanałami wentylacyjnymi. Projektując instalacje wentylacyjne w domach jednorodzinnych, pomija się wpływ oddziaływania wiatru. Wentylacja naturalna działająca jedynie dzięki siłom wyporu termicznego (wywołanym różnicą temperatury) nazywana jest grawitacyjną.
Wydajność. W znacznej mierze zależy od warunków meteorologicznych, nie jest więc dostosowywana do aktualnych potrzeb użytkowników. Nie są możliwe: zamierzony rozdział powietrza do poszczególnych pomieszczeń oraz uzyskanie wysokiej skuteczności wentylacji. Latem, gdy na zewnątrz jest cieplej niż w domu, powietrze zewnętrzne może napływać do pomieszczeń przez wywiewne przewody wentylacyjne, a wypływa zazwyczaj przez otwarte okna.

Zalety. Wykonanie wentylacji grawitacyjnej kosztuje niewiele. System nie wymaga obsługi, nie jest także uciążliwy dla mieszkańców, bo działa praktycznie bezgłośnie.

Wady. Powietrze w pomieszczeniach trzeba dogrzewać. Musi się to odbywać za pomocą systemu ogrzewania, ponieważ ze względu na niskie wartości ciśnienia wywołującego przepływ powietrza nie można stosować żadnych dodatkowych elementów spotykanych w innych systemach wentylacji, na przykład urządzeń do odzyskiwania energii (rekuperatorów), filtrów powietrza, tłumików dźwięku.
W zbyt szczelnych domach – ze szczelnymi oknami i drzwiami, i bez nawiewników – wentylacja grawitacyjna praktycznie nie występuje. Efektem jest pogarszenie jakości powietrza wewnętrznego i zawilgocenie pomieszczeń, prowadzące nierzadko do powstawania grzybów i pleśni.

Przewody wentylacji grawitacyjnej ukryte są w ścianie, na zewnątrz widoczna jest jedynie kratka wywiewna. Autor: Wojciech Kryński , Tomasz Prażmowski		Kratka wentylacyjna może być zamontowana w suficie. Autor: Michał Glinicki

Wentylacja mechaniczna

Jak działa? Wymiana powietrza w układach wentylacji mechanicznej jest wymuszana przez różnicę ciśnienia, wywołaną pracą urządzeń mechanicznych – wentylatorów. Zależnie od miejsca ich zamontowania mówimy o wentylacji mechanicznej wywiewnej (wentylator zainstalowany w kanale wywiewnym instalacji), nawiewnej – praktycznie nie stosowanej w budownictwie, i nawiewno-wywiewnej. W domach jednorodzinnych najczęściej stosuje się systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej, z podgrzewaniem powietrza nawiewanego i zazwyczaj z odzyskiem ciepła z powietrza usuwanego na zewnątrz.

Tak działa wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Zalety. Jest ich kilka.
- Jako użytkownicy systemu możemy mieć wpływ na prawidłowy – zgodny z zapotrzebowaniem – rozdział powietrza do poszczególnych pomieszczeń i na intensywność wymiany, którą możemy dostosować do potrzeb.
- Powietrze zewnętrzne doprowadzone do pomieszczeń może być filtrowane, a więc mieć lepszą jakość.
- Można zmniejszyć koszty ogrzewania domu dzięki odzyskiwaniu energii z usuwanego powietrza. Urządzenia do odzyskiwania ciepła (rekuperatory) stosowane w budynkach jednorodzinnych umożliwiają odzyskanie od 60 do 90% energii, odprowadzanej z powietrzem do atmosfery.
- Budynki z wentylacją mechaniczną nawiewno-wywiewną mogą być szczelne, a więc odizolowane od hałasu dochodzącego z zewnątrz.

Wady. W porównaniu z wentylacją grawitacyjną koszty inwestycyjne układów wentylacji mechanicznej są znacznie wyższe.
Konieczne jest doprowadzenie energii do napędu wentylatorów. Wyższe są także koszty eksploatacji, ponieważ system wymaga obsługi. Poważnym problemem może być zanieczyszczenie urządzeń i wewnętrznych powierzchni przewodów wentylacyjnych. Przed zamontowaniem i uruchomieniem trzeba je bardzo dokładnie wyczyścić, a także systematycznie regenerować lub wymieniać filtry powietrza. Wentylatory, centrale wentylacyjne, rekuperatory wymagają konserwacji.
W układach wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła, a dokładniej w niektórych typach rekuperatorów, trzeba sezonowo wymienić wkład do odzysku ciepła na letni. Zabieg ten pozwala nieco zwiększyć intensywność wentylacji w lecie, gdy odzyskiwanie ciepła z powietrza usuwanego jest niepotrzebne.
Decydując się na wentylację mechaniczną, należy uświadomić sobie, że system nie jest całkiem bezgłośny. Odgłos pracy wentylatora oraz szum powietrza przepływającego przez przewody i kształtki wentylacyjne są słyszalne, a przez niektórych domowników, mogą być odbierane jako uciążliwe, zwłaszcza w nocy.

Dla kogo wentylacja mechaniczna?

- Dla osób, które są szczególnie wrażliwe na jakość powietrza w pomieszczeniach, często skarżą się na bóle głowy, jest im duszno – jednym słowem: wentylacja grawitacyjna nie zawsze w pełni zaspokaja ich potrzeby.
- Dla budujących nowe domy. Wentylację mechaniczną wykonuje się bowiem prawie wyłącznie w budynkach nowo budowanych. W starych – można ją zainstalować jedynie po ich gruntownej modernizacji. Taki warunek znacznie ogranicza grono potencjalnych użytkowników.
- Dla alergików, ale tylko wtedy, gdy filtry wymieniane są dostatecznie często.

Rozwiązanie pośrednie

Jeśli ze względów technicznych lub finansowych nie ma możliwości wykonania wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła, można zmodyfikować systemy wentylacji grawitacyjnej przez zamontowanie w kanałach wentylatorów wywiewnych. To pozwoli częściowo uniezależnić się od czynników zewnętrznych,wywołujących przepływ powietrza.
Urządzenia wspomagające wentylację grawitacyjną mogą pracować stale lub tylko okresowo, na przykład włączać się tylko wtedy, gdy w domu powstaje więcej zanieczyszczeń i wilgoci (liczni palący goście, przygotowywanie posiłków, wielkie pranie, sprzątanie). Do takiego okresowego włączania służą różnego rodzaju okapy kuchenne, wentylatory wyciągowe z łazienek i toalet. Nie rozwiązuje to jednak problemu wymiany powietrza w całym domu, a uznane może być  jedynie za działanie zastępcze.

Uwaga! Urządzenia wentylacji mechanicznej wywiewnej, przewidziane do pracy okresowej, nie powinny ograniczać działania wentylacji naturalnej.

Systemy wentylacji mechanicznej wywiewnej wytwarzają w powietrzu dość znaczne podciśnienie, będące w stanie zakłócić pracę urządzeń spalających paliwa. Z tego powodu w domach z kominkami, gazowymi podgrzewaczami wody lub urządzeniami na paliwa stałe może być stosowana tylko wentylacja grawitacyjna lub mechaniczna nawiewno-wywiewna.

Wentylację grawitacyjną może wspomagać wentylator zainstalowany w kanale wentylacyjnym. Autor: Monika Leśkiewicz		Do specjalnej kratki wentylacyjnej można podłączyć okap (okrągły otwór). Pozostała część kratki pełni funkcję wentylacji grawitacyjnej, gdy okap nie działa. Autor: Grzegorz Otwinowski

Minimum wentylacji

Ilość powietrza wentylacyjnego jest równa sumie strumieni powietrza usuwanych z poszczególnych pomieszczeń domu. Niezależnie od rodzaju wentylacji powinny one wynosić co najmniej:
- 70 m³/h – z kuchni z oknem, z kuchenką gazową lub węglową;
- 30 m³/h – z kuchni z oknem, z kuchenką elektryczną, w mieszkaniu dla maksimum 3 osób; i 50 m³/h – w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób;
- 50 m³/h – z kuchni bez okna lub z wnęki kuchennej z kuchenką elektryczną;
- 70 m³/h – z kuchni bez okna, z kuchenką gazową;
- 50 m³/h – z łazienki;
- 30 m³/h – z oddzielnego ustępu;
- 15 m³/h – z pomieszczenia gospodarczego bez okna;
- 30 m³/h – z pokojów na wyższej kondygnacji w domu jednorodzinnym, wielokondygnacyjnym.

Przekroje przewodów wywiewnych wentylacji grawitacyjnej powinny zapewnić usuwanie z domu takich ilości powietrza, gdy:
- temperatura zewnętrzna wynosi +12°C;
- temperatura w pomieszczeniu, z którego usuwane jest powietrze, jest równa temperaturze obliczeniowej (tam, gdzie stale przebywają ludzie +20°C);
- regulowane otwory dopro-wadzające powietrze zewnętrzne są w położeniu otwartym.