Każdego roku notuje się wiele przypadków zatruć tlenkiem węgla. Tymczasem polskie przepisy z zakresu wentylacji budynków i techniki kominowej nie nadążają za zmianami techniczno-technologicznymi, jakie zaszły w budownictwie w ostatnim dwudziestoleciu.
Kominy i systemy kominowe to konstrukcje towarzyszące budownictwu mieszkaniowemu od setek lat. W początkowym okresie kominy przeznaczone były do odprowadzania spalin z palenisk opalanych paliwami stałymi, takimi jak drewno, węgiel lub torf. Jednak wraz z rozwojem cywilizacyjnym oraz rozwojem techniki grzewczej kominy zmieniły swoją funkcję i obecnie wyróżnia się trzy rodzaje systemów kominowych:
– dymowe – do odprowadzania spalin z palenisk opalanych paliwem stałym; spaliny zawierają poza spalinami również pyły i sadzę oraz parę wodną;
– spalinowe – do odprowadzania spalin z palenisk gazowych i urządzeń grzewczych opalanych paliwem płynnym;
– wentylacyjne – do wentylacji budynku i odprowadzania zużytego powietrza z pomieszczenia do atmosfery; w niektórych rozwiązaniach kominy wentylacyjne służą także do doprowadzania powietrza.
Materiały techniczno-informacyjne firmy Schiedel Opole
Rozwój techniki grzewczej zmierza w kierunku doskonalenia konstrukcji urządzeń grzewczych pod kątem poprawy bezpieczeństwa ich użytkowania oraz zwiększenia efektywności energetycznej. W domowych urządzeniach grzewczych duży nacisk kładzie się na poprawę bezpieczeństwa ich użytkowania oraz zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych; szczególnie dotyczy to urządzeń gazowych. W ostatnim okresie powstały nowe rozwiązania techniczne, takie jak: kotły gazowe z zamkniętą komorą spalania, kotły kondensujące, wprowadzono także wielofunkcyjność urządzeń grzewczych.
Przykładem takich rozwiązań mogą być kotły gazowe c.o. dwufunkcyjne, które są stosowane w systemach centralnego ogrzewania i równocześnie mogą być wykorzystywane do podgrzewania wody użytkowej.
Nowe rozwiązania techniczne domowych urządzeń grzewczych spowodowały konieczność wprowadzenia zmian konstrukcyjnych w technice odprowadzania spalin z tych urządzeń. W wyniku tego powstały nowe rozwiązania dla systemów odprowadzania spalin z urządzeń grzewczych z zamkniętą komorą spalania oraz systemy odprowadzania spalin z kotłów kondensujących.
Zmieniła się również funkcja systemów spalinowych, które dotychczas były przeznaczone wyłącznie do odprowadzania spalin do atmosfery.
Rys. 1. Urządzenia grzewcze typu A
Obecnie systemy te służą równocześnie do odzysku ciepła spalin i podgrzewania powietrza dostarczanego do spalania. Dzięki temu uzyskuje się znaczącą poprawę efektywności energetycznej urządzenia, a także, co jest najważniejsze, poprawę bezpieczeństwa eksploatacji przez wyeliminowanie ewentualnej możliwości zatrucia produktami spalania (tlenkiem węgla).
Urządzenia tego typu mają zamknięte komory spalania oddzieloną od pomieszczenia, w którym są zamontowane, powietrze do spalania pobierane jest z zewnątrz, a spaliny odprowadzane są także na zewnątrz. Jest to szczególnie ważne w nowoczesnym budownictwie, charakteryzującym się szczelnością stolarki budowlanej oraz nową techniką izolacji termicznej budynków.
Wymagania konstrukcyjne dla systemów kominowych
Systemy kominowe są wyrobami budowlanymi i w związku z tym powinny spełniać wymagania zawarte w ustawie – Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994 r. oraz w dyrektywie Unii Europejskiej 89/106/EWG Wyroby budowlane. W związku z powyższym każdy system kominowy powinien spełniać podstawowe wymagania dla wyrobów budowlanych, takie jak:
– bezpieczeństwo konstrukcji,
– bezpieczeństwo pożarowe,
– bezpieczeństwo użytkowania,
– odpowiednie warunki higieniczne i zdrowotne oraz ochrona środowiska,
– ochrona przed hałasem i drganiami,
– oszczędność energii i odpowiednia izolacyjność cieplna przegród.
Szczegółowe wymagania dla kominów i systemów kominowych określa rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.), w którym określono następujące wymagania dla kominów:
– Kominy powinny być wykonane z materiałów niepalnych i posiadać odporność ogniową co najmniej 60 min.
– Kominy spalinowe powinny mieć wewnętrzną powierzchnię gładką i odporną na destrukcyjne działanie spalin.
– Systemy kominowe powinny zapewniać odpowiednią szczelność w zależności od rodzaju pracy komina (kominy pracujące w podciśnieniu – klasa N, kominy pracujące w nadciśnieniu – klasa P).
– Wszystkie materiały powinny być dopuszczone do stosowania w budownictwie w zakresie sanitarnym, a także parametrów ciśnienia, temperatury, wilgotności i odporności ogniowej występujących w warunkach eksploatacji.
– Rozwiązania konstrukcyjne kominów powinny przeciwdziałać zawilgoceniu na całej ich długości.
– Przekrój przewodów dymowych i spalinowych powinien być dostosowany do obciążenia cieplnego pochodzącego od urządzeń grzewczych. Na całej długości przewodów nie powinno występować zmniejszenie ich przekroju.
– Stosowanie zbiorczych przewodów kominowych, wentylacyjnych, spalinowych i dymowych z przykanalikami jest zabronione.
Rys. 2. Urządzenia grzewcze typu B
Dopuszcza się stosowanie zbiorczych systemów powietrzno-spalinowych przystosowanych do pracy z urządzeniami z zamkniętą komorą spalania, wyposażonych w zabezpieczenie przed zanikiem ciągu kominowego.
– Kominy powinny być skonstruowane w taki sposób, aby istniał dostęp do okresowego czyszczenia i kontroli w trakcie eksploatacji.
– W przypadku zmiany funkcji komina (np. z wentylacyjnego na spalinowy) należy dostosować przekrój komina do nowych warunków i zabezpieczyć przed oddziaływaniem kondensatu.
– Wnętrze komina powinno być gładkie, tak by straty oporu przepływu powodowane tarciem i osadzaniem się nagaru były jak najmniejsze.
– Kominy używane sezonowo powinny mieć wyloty zabezpieczone łatwo demontowaną siatką odporną na korozję, niedopuszczającą do osadzania się zanieczyszczeń oraz do zakładania gniazd przez ptaki.
Dla uzyskania odpowiedniej efektywności energetycznej urządzeń grzewczych, należy dobrać odpowiedni rodzaj systemu kominowego w zależności od: rodzaju paliwa (węgiel, olej opałowy, gaz), rodzaju urządzenia grzewczego, mocy cieplnej urządzenia.
Dobór systemu kominowego zależny jest od:
– obliczenia oporów przepływu,
– obliczeń cieplnych,
– temperatury spalin,
– rodzaju materiałów systemu kominowego,
– geometrycznych ograniczeń wysokości kominów.
Rys. 3. Urządzenia typu C
Urządzenia grzewcze stosowane w budownictwie komunalnym
Po przystąpieniu Polski do Unii Europejskiej przyjęto nową klasyfikację urządzeń grzewczych. Stosuje się podział urządzeń na trzy podstawowe rodzaje (w normach nazywane jako typy, czasem jako grupy) oznaczane „A”, „B” lub „C”, znacznie zróżnicowane pod względem doprowadzenia powietrza do spalania i odprowadzenia spalin. W każdym z tych trzech rodzajów jest jeszcze dalszy dokładniejszy podział, w zależności od budowy urządzenia, rodzaju wyposażenia i zasad funkcjonowania.
Urządzenia typu A
Urządzenia te pobierają powietrze do spalania z otoczenia lub atmosfery (jeżeli są użytkowane na wolnej przestrzeni) albo z pomieszczenia, w którym są użytkowane, i wydzielają spaliny wprost do otoczenia lub do pomieszczenia, w którym są użytkowane. Są to urządzenia sklasyfikowane jako urządzenia z otwartym paleniskiem. Stosowanie ich w pomieszczeniu jest możliwe, pod warunkiem że dopuszczają to wymagania sanitarne oraz ochrony środowiska dla tego typu pomieszczenia. Pomieszczenie musi mieć właściwy układ wentylacji o wydajności zapewniającej dostarczenie odpowiedniej ilości powietrza, określonych przepisami dopuszczalnych stężeń czynników szkodliwych pochodzących ze składników spalin.
Pomieszczenie musi być wyposażone w system wentylacji grawitacyjnej lub odpowiednią wentylację mechaniczną. Takie urządzenia są nazywane urządzeniami otwartego spalania i są oznaczone jako urządzenia rodzaju A (rys. 1).
Urządzenia typu B
Urządzenia pobierają powietrze z pomieszczenia, w którym są użytkowane, i odprowadzają spaliny przewodem kominowym na zewnątrz pomieszczenia, w którym są użytkowane. Urządzenia te mają komorę spalania z wymiennikiem ciepła; za nim; na wyjściu spalin z urządzenia jest przerywacz ciągu i rurowy przewód spalinowy od króćca spalinowego na urządzeniu do wlotu do przewodu kominowego. Przy prawidłowej pracy urządzenia jest niedopuszczalne, aby spaliny z układu spalinowego wydostawały się do pomieszczenia, choćby w niewielkiej ilości. W takich urządzeniach stosuje się zabezpieczenia przeciw cofaniu spalin do pomieszczenia. Urządzenia tego typu nazywane są urządzeniami z odprowadzeniem spalin i oznaczone są jako urządzenia rodzaju B (rys. 2).
Urządzenia typu C
Urządzenia pobierają powietrze do spalania z zewnątrz pomieszczenia, w którym są użytkowane, i wydzielają spaliny na zewnątrz pomieszczenia. Te urządzenia mają komorę spalania i układ przewodów doprowadzających powietrze i odprowadzających spaliny szczelnie odizolowany od pomieszczenia, w którym są użytkowane. Szczelne zamknięcie układu powietrzno-spalinowego wewnątrz takiego urządzenia względem pomieszczenia całkowicie wyklucza możliwość wydostawania się spalin do pomieszczenia. Takie urządzenia są nazywane urządzeniami zamkniętego spalania lub urządzeniami z zamkniętą komorą spalania i są oznaczone jako urządzenia typu C (rys. 3).
Rozwój techniki w gazownictwie wskazuje, że przyszłość urządzeń gazowych będzie należeć do urządzeń typu C, gdyż tylko takie mogą skutecznie uchronić od przedostawania się spalin do pomieszczenia i w pełni zapewnić bezpieczeństwo użytkowników przed możliwością zatrucia tlenkiem węgla.
Budownictwo, przede wszystkim mieszkaniowe, będzie musiało iść z postępem i stosować zamknięte układy powietrzno-spalinowe. Należy również pamiętać, że niezależnie od tego musi istnieć dla każdego mieszkania właściwy układ wentylacyjny służący do prawidłowej wymiany powietrza.
Zbigniew A. Tałach
Stowarzyszenie „Kominy Polskie”
Literatura
1. A. Strugała, G. Czerski, Z.A. Tałach, The chimney as a technological challenge of modern times, “The concentric chimney and air supply ducts – directions of chimney systems development in housing perspective”, Scientific editor Rudolf Kania, Opole-Vienna 2011.
2. Z.A. Tałach, Materiały konstrukcyjne systemów kominowych jako element poprawy efektywności energetycznej instalacji grzewczych, materiały konferencyjne V Kongres Instalexpo, Warszawa 2007.
3. Z. Tałach, J. Budzanowski, Odprowadzanie spalin z urządzeń gazowych i układów kogeneracyjnych – Przegląd współczesnych technik, „Rynek Instalacyjny” nr 7/8/2002, Warszawa.
4. Z.A. Tałach, P. Cembala, Przepisy prawne i legislacyjne w UE i Polsce w świetle wymagań dla systemów odprowadzania spalin i wentylacji budynków, konferencja naukowo-techniczna „Paliwa stałe w małej energetyce rozproszonej – stan aktualny i perspektywy”, 27–28 września 2011 r., Gliwice.
5. G. Czerski, Cz. Butrymowicz, Z.A. Tałach, Badania użytkowanych gazowych przepływowych ogrzewaczy wody, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” nr 3/2011.
6. Dyrektywa Rady Europejskiej 89/106/EWG w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych dotyczących wyrobów budowlanych.
7. PN-EN 1443:2005 Kominy. Wymagania ogólne.
