Zasady wentylacji
Podstawowym zadaniem systemu wentylacji jest wymiana powietrza w budynku. Jej skuteczność zależy od właściwego doprowadzenia świeżego powietrza do budynku z zewnątrz, zapewnienia odpowiedniego przepływu pomiędzy pomieszczeniami i sprawnego usunięcia powietrza zanieczyszczonego. W Polsce najbardziej rozpowszechnionym, stosowanym od lat, typem wentylacji jest wentylacja naturalna, zwana także grawitacyjną. Jej zasada działania wykorzystuje siły natury, w głównej mierze różnicę gęstości powietrza na zewnątrz i wewnątrz budynku. Powietrze w naturalny sposób powinno przedostawać się przez nieszczelności w obudowie budynku do jego wnętrza, a po wymieszaniu z zanieczyszczeniami i ogrzaniu wydostawać się na zewnątrz przez kanały wentylacyjne. Zasada dobrej wentylacji budynku zakłada napływ powietrza do pomieszczeń najmniej zanieczyszczonych, a więc w przypadku budynków mieszkalnych do pokoi, a następnie przepływ do kratek wywiewnych w pomieszczeniach o większym stężeniu zanieczyszczeń - kuchni, łazienek, toalet i pomieszczeń bezokiennych. Proces ten jest możliwy jedynie wtedy, gdy do budynku dostaje się odpowiednia ilość powietrza, która zapewnia wymaganą intensywność usuwania zanieczyszczeń i odpowiedni ciąg kominowy.

Przyczyny złej wentylacji
Coraz częstszym zjawiskiem jest zakłócenie działania wentylacji wywoływane zbyt małym dopływem powietrza zewnętrznego. Głównym powodem jest zbytnie uszczelnienie współczesnych budynków. W poszukiwaniu maksymalnych oszczędności energetycznych stosuje się technologie zapobiegające infiltracji powietrza. Dzięki temu ogranicza się niekontrolowany przepływ powietrza przez ściany i okna. Największe zyski energetyczne w porównaniu do budynków sprzed kilkunastu lat udaje się osiągnąć dzięki stosowaniu szczelnych okien. W ten sposób ogranicza się wielkość strumienia powietrza wentylacyjnego, które w dobrze izolowanych termicznie budynkach jest główną drogą strat ciepła. Należy jednak zdawać sobie sprawę z tego, że w ślad za ograniczaniem intensywności wentylacji w pomieszczeniach znacznie pogarsza się jakość powietrza wewnętrznego powodująca u użytkowników objawy tak zwanego syndromu chorych budynków. Na skutek złej jakości powietrza zwiększa się także nadmiernie wilgotność względna powietrza. Para wodna wykraplająca się na wewnętrznej powierzchni szyb i chłodnych powierzchniach ścian stwarza warunki sprzyjające rozwojowi grzybów i pleśni.
Zjawiska te nie występowały tak często w czasach gdy powietrze dostawało się do budynku przez nieszczelności okien. Stolarka niskiej jakości zapewniała, zgodnie z przepisami, napływ powietrza niezbędnego do wentylacji. Ilość powietrza przepływająca tą drogą była z reguły większa niż to było konieczne co powodowało nadmierne straty energii zimą.
Oczywiste staje się więc, że przepływ powietrza niezbędnego do wentylacji powinien być przewidziany już na etapie projektu. Minimalna ilość i sposób dostarczenia powietrza do budynku powinny także być niezależne od ingerencji użytkowników. System powinien jednak zapewniać możliwość czasowego zwiększania wydajności wentylacji gdy jest to niezbędne.

Szczelność okien
Rosnąca liczba reklamacji szczelnych okien i obiektywne pogorszenie jakości powietrza wewnętrznego skłoniły producentów stolarki otworowej do poszukiwania rozwiązań tego problemu. Początkowo zaczęto usuwać fragmenty uszczelek w górnej części okna, następnie wprowadzono okucia pozwalające na rozszczelnianie okien i tak zwaną mikrowentylację. Usuwanie fragmentów uszczelek daje z punktu widzenia wentylacji niewielkie efekty. Bardziej skuteczne jest stosowanie mikrowentylacji. Rozwiązanie to ma jednak zasadniczą wadę. Może być skuteczne jedynie wtedy, gdy użytkownicy świadomie z niego korzystają. Powszechnie natomiast zdarza się, że klienci kupujący nowoczesne okna nie pamiętają o ich rozszczelnianiu lub wręcz nie chcą korzystać z tej możliwości.
Najskuteczniejszym sposobem zapewnienia właściwego napływu powietrza do budynku jest w tej sytuacji zastosowanie specjalnych nawiewników powietrza. Są to urządzenia, które można montować w oknie lub w ścianie zewnętrznej budynku, zapewniające określony przepływ powietrza. Wielkość tego przepływu można regulować w zależności od typu urządzenia ręcznie lub automatycznie. Niezależnie od tego ich parametry powinny być zgodne z przepisami ( PN-83/B-03430) zapewniać maksymalny przepływ od 20 do 50 m³/h - jeżeli zastosowano wentylację grawitacyjną, od 15 do 30 m³/h - jeżeli zastosowano wentylację mechaniczną wywiewną. Na polskim rynku największą popularnością cieszą się nawiewniki automatyczne. Są trzy sposoby regulacji: higrosterowanie, sterowanie różnicą ciśnień, sterowanie różnicą temperatur. Nawiewniki montuje się w górnej części okna lub w ścianie nad oknem. Dzięki temu chłodne powietrze dostające się z zewnątrz opada na grzejnik i ogrzewa się, przez co nie pogarsza komfortu użytkowania pomieszczenia.
W nowym rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie zawarto wymagania z normy 03430 dotyczące nawiewników. Określono między innymi dopuszczalną szczelność otwieranych okien i drzwi balkonowych. Okna o współczynniku infiltracji powietrza mniejszym niż 0,3 m³/(mhdaPa2/3) montowane w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej powinny być wyposażone w nawiewniki zapewniające dopływ powietrza do celów wentylacji. Gdy brak jest nawiewników, w pomieszczeniach musi być zainstalowana wentylacja mechaniczna nawiewna. W pozostałych wypadkach współczynnik infiltracji musi mieścić się w granicach 0,5-1,0 m³/(mhdaPa2/3). Obliczenia przeprowadzone przez dr Jerzego Sowę z Politechniki Warszawskiej wykazują jednak, że nawet okna spełniające powyższy warunek nie zapewniają skutecznego doprowadzenia powietrza wentylacyjnego. W rozpatrywanym przykładowym pomieszczeniu o powierzchni 15,4 m² i kubaturze 40 m³, przy najczęściej występujących różnicach ciśnień, okna o współczynniku a=0,5 m³/(mhdaPa2/3) powinny mieć szczeliny doprowadzające powietrze długości 65-90 m, a przy współczynniku a=1 m³/(mhdaPa2/3) długość szczelin powinna wynosić 30-45 m, aby mogły doprowadzić 20 m³ powietrza na osobę w ciągu godziny. Jak widać nie spełniają tego warunku i nie można ich traktować jako doprowadzenia powietrza wentylacyjnego.

Regulacja intensywności wentylacji
Dążąc do optymalnego wentylowania pomieszczeń i jednoczesnego ograniczenia strat ciepła można regulować wielkość strumienia powietrza wentylacyjnego zależnie od potrzeb. Najważniejszym kryterium jest w tym wypadku stężenie zanieczyszczeń zawartych w powietrzu wewnętrznym. Jednym z najczęściej występujących i powodujących duże szkody jest wilgoć. Jej zawartość zależy między innymi od aktywności użytkowników pomieszczeń, którzy są Ľródłem pary wodnej, a także wytwarzają ją podczas czynności domowych. Zastosowanie elementów wentylacyjnych, nawiewników i kratek wywiewnych sterowanych poziomem wilgotności powietrza - higrosterowanych, daje możliwość automatycznego ograniczenia strumienia wentylacyjnego wtedy, gdy poziom wilgotności nie jest nadmiernie wysoki. Doświadczenia przeprowadzone w Wielkiej Brytanii pokazują, że w ten sposób można zaoszczędzić około 30 procent energii zużywanej na cele wentylacyjne.

Tomasz Trusewicz, Marcin Gasiński
Stowarzyszenie Polska Wentylacja

Artykuł został przygotowany przez Stowarzyszenie Polska Wentylacja dla miesięcznika Izolacje
Ukazał się w numerze 6/2002
www.izolacje.com.pl