Wentylacja grawitacyjna w mieszkaniu

Dominacja w powszechnym sto­sowaniu wentylacji grawitacyj­nej nie znajduje odzwierciedle­nia w dotychczasowych przepisach jej projektowania. Obecnie kontynuacja tej praktyki może być nieracjonalna ze względów ekonomicznych, zwłaszcza gdy projekt budowlany jest opracowa­ny przez architekta, a nie np. przez instalatora.

Wentylacja grawitacyjna jest ener­gochłonna, kosztowna w stosunku do spodziewanych efektów, nie ma możliwości jej regulacji. Jest rów­nież często przyczyną zagrożenia zdrowia i życia. Zgodnie z normą po­wołaną w warunkach technicznych w budownictwie B-03430 i B-10425 w pomieszczeniach mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego minimalna ilość powietrza wentylującego wy­nika z sumy strumieni wymaganych dla niektórych pomieszczeń, takich jak: kuchnie, toalety, bezokienne po­mieszczenia itp. Jednocześnie na każdą osobę przewidzianą w projek­cie tych pomieszczeń powinno przy­padać co najmniej 20 m³/h (30 m³/h). Oczywiście nie chodzi tu o pomiesz­czenia technologiczne, gdzie ilość powietrza wentylującego powinna być ustalona według wymogów wy­nikających z technologii. Wentylacja grawitacyjna jest podatna na czyn­niki meteorologiczne, temperatu­rę zewnętrzną, prędkość i kierunek wiatru, zmiany stanu technicznego budynku, ingerencję użytkowników. Jest zależna nawet od rozmieszcze­nia budynków w stosunku do innych obiektów budowlanych.

Wykonanie kanałów wentylacyjnych grawitacyjnych może źle oddziaływać na funkcjonowanie kanałów spalino­wych i odwrotnie. Czynnikami wpływa­jącymi na wadliwe działanie kanałów grawitacyjnych są m.in.:

– nieszczelności kanałów,

– załamania wewnętrznych kształtów kanałów,

– występowanie wewnątrz kanałów różnych przeszkód,

– niewłaściwe zakończenie kanałów wylotowych,

– wiele innych czynników, w tym czyn­niki atmosferyczne.

To, że obecnie występuje mniej zdarzeń związanych z zagrożeniem zdrowia ludzi, przypisać należy większej ich świadomo­ści i stosowaniu czujników gazów. Obecne przepisy dotyczące wentyla­cji grawitacyjnej nie odpowiadają ani przepisom technicznym, ani wymogom higieniczno-sanitarnym. Stwarzają one realne zagrożenie dla zdrowia i ży­cia ludzi przebywających w pomieszczeniach mieszkalnych i użyteczności publicznej (przebywania zbiorowego). Stosowane w latach 70. tzw. kanały zbiorcze pogorszyły znacznie sytuację wentylacji pomieszczeń przebywa­nia ludzi. Wprowadzane obecnie za­ostrzone przepisy dotyczące energii w budownictwie, m.in. charakterystyki energetyczne, szczególnie ograniczają możliwości stosowania wentylacji gra­witacyjnych. O zakresie stosowania wentylacji grawitacyjnej mówi się już od kilkunastu lat. Spodziewany kres jej stosowania to rok 2016.

Podczas sporządzania dokumentacji instalacji ogrzewania gazowego czę­sto jest popełniany błąd polegający na nieprawidłowym rozwiązaniu instala­cji wentylacyjnej. Tym samym docho­dzi do zwiększenia ryzyka zagrożenia ludzi. Również tzw. termomodernizacja budynków musi być przeprowa­dzona rozsądnie, z uwzględnieniem wentylacji.

Zalecenia określające zakres i rodzaj prac budowlano-instalacyjnych, które mają wpływ na poprawę efektywności systemu ogrzewania i wentylacji, doty­czą właścicieli i zarządców budynków. Również do sanepidu należy zarówno odbiór poprawności działania wentyla­cji, w tym grawitacyjnej, jak również nadzór nad jej wykonaniem. To inspekcja sanitarna m.in. dopuszcza obiekty do użytkowania.

Wyliczenie ciągu grawitacyjnego po­wietrza w kanałach dla pomieszczeń, gdzie funkcjonuje tylko wentylacja grawitacyjna

Według warunków technicznych i wyli­czonego ciągu grawitacyjnego obliczo­na zostanie wysokość komina:

– dla warunków normatywnych przy temperaturze zewnętrznej Tz = 12^oC i temperaturze wewnętrznej Tw = 20^oC;

– gęstość powietrza (Tz = +12^oC ) wy­niesie y = 1,238 kg/m³;

– przy temperaturze wewnętrznej (Tw = +20^oC) gęstość y = 1,204 kg/m³.

Przypadek A: różnica gęstości powie­trza A = 1,238-1,204 = 0,034 kg/m³.

– przy temperaturze zewnętrz­nej Tz = -20^oC gęstość powietrza

Y   = 1,395 kg/m³;

– przy temperaturze wewnętrznej Tw = +20^oC gęstość powietrza

Y   = 1,204 kg/m³.

Przypadek B: różnica gęstości po­wietrza wyniesie B = 1,395-1,204 = 0,191 kg/m³.

Wypór dla 1 m słupa powietrza w przy­padku A wyniesie:

Hpw = 0,034 x 9,81 x 1 m = 0,33354 Pa/m.

Wysokość komina zgodnie z warunkami technicznymi przy oporze 10 Pa dla po­pularnego nawiewnika typu X ze wzoru AH = gxH (Yzew – Ywew) wyniesie:

W przypadku stosowania nawietrzaka ściennego typu Y (także często uży­wanego) opór jego wynosi: AH = 50 Pa, więc wysokość komina to:

Jak z powyższego widać, komin o wy­sokości Hk10 = 30 m nie pokona oporów nawiewnika X. Aby pokonać opór na­wiewnika ściennego typu Y, komin powi­nien mieć wysokość Hk50 = 150,0 m. Przy rozważaniach tych należy dodatko­wo uwzględnić jeszcze opór kanałów gra­witacyjnych, opór przepływu powietrza przez pomieszczenie, opór przez kratkę wyciągową, ingerencję człowieka itp.

W okresie lata temperatura obliczenio­wa zewnętrzna Tz30 = 30^oC, przy gę­stości powietrza wynoszącej wtedy y= 1,165 kg/m³ i przy temperaturze we­wnętrznej pomieszczenia Twlata = 20oC i gęstości powietrza y= 1,204 kg/m³ różnica gęstości powietrza wyniesie:

Ay= 1,165 – 1,204 = -0,039 kg/m³. Jak z powyższego widać, powietrze w pomieszczeniu jest cięższe i wy­stępuje wówczas ciąg zwrotny. Przedstawione rozważania pokazują nieskuteczność stosowania wentyla­cji grawitacyjnej nawet przy stoso­waniu nawiewników lub nawietrzaków. Lepiej jednak jest stosować je mimo ich niedoskonałości.

Dopuszczalny w Polsce poziom dwu­tlenku węgla w pomieszczeniach prze­bywania ludzi wynosi 800-1000 p.p.m. Powyżej tych wartości stężeń CO₂ p.p.m. po 15 minutach w klasach szkolnych gorzej pracują mózgi dzieci, a u malutkich dzieci w łóżeczkach mogą zdarzać się tzw. przypadki śmierci łóżeczkowej.

W szpitalach w salach przebywania chorych mogą występować stany osła­bienia układu krążenia i niedotlenienia. Nawet lekki wzrost stężenia dwutlen­ku węgla może powodować bóle głowy, przekrwienie spojówek, nadmierną potliwość, tachykardię, obrzęk mózgu, a w dłuższym okresie alergie.

Dlatego przede wszystkim należy za­dbać o skuteczną i wydajną wentylację. Wentylacja grawitacyjna zgodnie z po­wyższym rozważaniem nie zapewnia odpowiednich warunków higieniczno­-sanitarnych przebywania ludzi w po­mieszczeniach.

Zenon Mieruszyński