Wentylacja grawitacyjna
Wentylacja grawitacyjna to naturalny, najstarszy sposób wymiany powietrza w pomieszczeniach. Polega on na nawiewaniu do środka powietrza z zewnątrz przez nieszczelności w oknach i jednoczesnym usunięciu powietrza kominami.
Co to jest wentylacja grawitacyjna
Wentylacja grawitacyjna to naturalny przepływ strumienia powietrza wywołany prawami fizyki. Dzięki różnicy ciśnień (wytworzonej przez różnicę temperatur między pomieszczeniem, a temperaturą na zewnątrz) świeże powietrze napływa do domu. Aby ten ruch powstał, powietrze musi napłynąć. Potrzebne są więc nieszczelności lub specjalne otwory w oknach. Następnie powietrze wypływa kratkami wywiewnymi umieszczonymi np. w kuchni lub łazience.
Zalety wentylacji grawitacyjnej
- teoretycznie do działania wentylacji grawitacyjnej nie jest potrzebne żadne urządzenie ani centrala wentylacyjna (nie licząc wentylatorów wyciągowych, nasad kominowych i nawiewników, bez których nie wytworzy się ruch powietrza)
- nie trzeba rozprowadzać instalacji, bo transfer powietrza odbywa się przez kominy wentylacyjne
- jest tańsza od wentylacji mechanicznej
- jej działanie nie wymaga dostępu do energii elektrycznej
Wady wentylacji grawitacyjnej
- nie wentyluje skutecznie pomieszczeń
- gdy okna są energooszczędne, czyli szczelne, nie działa
- gdy jest wspomagana przez nawiewniki w oknach, wentylatory i nasady kominowe powoduje ucieczkę energii, nawet do 40% strat na ogrzewaniu budynku zimą
- podwyższa koszty użytkowania budynku
- nie działa, gdy na zewnątrz jest powyżej 12oC
- nie oczyszcza powietrza
- nie można nią sterować
Jak działa wentylacja grawitacyjna
Działanie wentylacji grawitacyjnej w pełni zależy od czynników atmosferycznych: głównie od temperatury i kierunków wiatru.
Jeżeli temperatura na zewnątrz wzrasta powyżej +12°C wentylacja grawitacyjna funkcjonuje dużo gorzej, w skrajnych przypadkach nie funkcjonuje nawet wcale, gdyż nie ma czynnika, który spowodowałby wypchnięcie powietrza przez kanał wentylacyjny (w przypadku różnic temperatur, tworzy się różnica ciśnień i powietrze wędruje ku górze).
Spływająca woda po wewnętrznej szybie w oknie to najczęściej oznaka źle działającej wentylacji w pomieszczeniu.
Wentylacja grawitacyjna, by działała, oprócz koniecznych warunków, musi być również prawidłowo wykonana, tzn.: kanały do wentylacji grawitacyjnej:powinny być pionowe (nie można stosować odcinków poziomych)muszą mieć określoną długość i właściwy przekrójmuszą być poprawnie wyprowadzone ponad dachpowinny być również na poddaszu i w garderobie
Wentylacja grawitacyjna, w porównaniu do mechanicznej:
- musi mieć rozszczelnione (nawiewniki), otwarte lub uchylone okna
- ilości powietrza oraz intensywności wentylacji da się kontrolować w bardzo ograniczony sposób
- jest uzależniona od warunków atmosferycznych (temperatury i ciśnienia)
- nie ma możliwości filtracji i oczyszczania powietrza
- zimą powoduje nieprzyjemne wianie po nogach, bo zimne powietrze opada na dół
- powoduje straty energetyczne, a ciepłe powietrze bezpowrotnie ucieka przez komin
- znacznie wychładza dom i podwyższa rachunki za ogrzewanie
- nie zapewnia stałego, niskiego poziomu dwutlenku węgla w powietrzu wewnętrznym, co jest korzystne dla człowieka
Wentylacja grawitacyjna w domu
Wiemy już, że aby zużyte powietrze z pomieszczeń zostało wyciągnięte kominami do wentylacji grawitacyjnej, musi mieć którędy napłynąć. Dawniej okna nie były szczelne. Drewniane ramy okienne dawały powietrzu mnóstwo szans na przedostanie się do środka. Nie było więc problemu. Wymiana powietrza odbywała się bez przeszkód przez nieszczelne drewniane ościeżnice i skrzydła okien.
Kiedy jednak zaczęto dbać o koszty ogrzewania budynku, stare drewniane okna wymieniono na szczelne plastikowe. Wszystko po to, by zapobiec ucieczce ciepła i zmniejszyć koszty ogrzewania domu. Wtedy wentylacja grawitacyjna przestała działać. Dowodem na to jest skraplająca się od wewnątrz na szybach para wodna, tzw. cieknące okna.
Producenci okien i ustawodawcy szybko więc pomyśleli o czymś, co rozwiązywało problem szczelnych okien: o nawiewnikach okiennych umożliwiających napłynięcie powietrza do pomieszczeń.
Aby wentylacja grawitacyjna działała przy szczelnych, ciepłych oknach, należy dokupić do nich nawiewniki. Inaczej: nie zadziała.
Kiedy działa wentylacja grawitacyjna
Wentylacja grawitacyjna działa tylko wtedy, gdy spełnione są oba te warunki jednocześnie:
- okna umożliwiają napływ powietrza z zewnątrz: otwarte nawiewniki okienne lub naturalne nieszczelności
- na zewnątrz jest zimno, a wewnątrz ciepło: powstanie wtedy różnica ciśnień, a powietrze napłynie do środka (różnica temperatur musi wynosić min. 12°C)
Wentylacja grawitacyjna najintensywniej działa, gdy na zewnątrz jest zimno. Różnica temperatur powoduje różnicę ciśnień. Wytwarza się wtedy tzw. cug i powietrze jest zasysane przez komin, a na jego miejsce przez okna nawiewane jest powietrze z zewnątrz.
Jeśli okna są szczelne lub ich nawiewniki zamknięte, utrudnia to, a nawet uniemożliwia dopływ powietrza. Powietrze zmienia wtedy kierunek i zamiast być wyciągane przez kratki wyciągowe, jest przez nie nawiewane do środka.
Aby zachować prawidłowy kierunek powietrza, konieczne jest rozszczelnienie okien oraz drożne, nie zaklejone folią kratki wyciągowe prowadzące do kominów wentylacyjnych w kuchni, łazience i WC.
Kratki wentylacyjne powinny znajdować się również w pomieszczeniach na poddaszu użytkowym.
Michał Nawrot
Rekuperatory.pl
Jak zrobić dobrze wentylację grawitacyjną
Aby prawidłowo zwentylować dom za pomocą wentylacji grawitacyjnej należy:
- Zapewnić dopływ powietrza zewnętrznego stosując nawiewniki w oknach
- Zachować w ciągu godziny w pomieszczeniu mieszkalnym tyle wymian powietrza, ile wynosi jego kubatura albo 30 m3 powietrza na każdą osobę mieszkającą w tym pomieszczeniu – należy wybrać większą ilość.
- Kanały wywiewne systemu wentylacji grawitacyjnej powinny być zamontowane w kuchni, WC, we wszystkich łazienkach oraz garderobach.
- W domach z piętrem, kanały do wentylacji grawitacyjnej powinny być także zamontowane we wszystkich pokojach na górnej kondygnacji.
- Kominek wymaga doprowadzenia niezależnego kanału wentylacyjnego z powietrzem do spalania.
- Aby zapewnić odpowiednią wentylację kuchni, powinno się zrobić co najmniej dwa kanały wentylacyjne: jeden do pracy okapu kuchennego, drugi do wentylacji kuchni.
- Długość kanałów wentylacji grawitacyjnej od kratki wywiewnej w pomieszczeniu aż do zakończenia kanału nad dachem nie może być krótsza niż 3 m; dotyczy to również pomieszczeń na górnych kondygnacjach.
- Pole przekroju kanału wywiewnego do wentylacji grawitacyjnej nie może być mniejsze niż 0,016 m².
- Najmniejszy wymiar kanału prostokątnego do wentylacji grawitacyjnej nie może być mniejszy niż 10 cm.
- Kanały do wentylacji grawitacyjnej muszą być gładkie w środku, by zbyt duże opory nie powodowały osłabienia siły ciągu powietrza. Pole przekroju kanału nie może maleć i musi być stałe na całej długości kanału.
Co dzieje się, gdy wentylacji nie ma
Gdy nie ma wentylacji, powietrze w pomieszczeniach jest bardzo złej jakości, co pogarsza się wraz z upływem czasu.
Dwutlenek węgla produkuje człowiek wydychając powietrze. Gdy jego zawartość zaczyna kilkukrotnie przewyższać dopuszczalne normy, dom posiada syndrom chorego budynku.
Obecnie Sick Building Syndrome jest problemem na skalę ogólnoświatową.
W takim domu źle się czujemy, jesteśmy senni, boli nas głowa, mamy kłopoty ze snem, koncentracją.
Gdy trwa to długo może dojść do poważniejszych dolegliwości ze strony układu nerwowego czy oddechowego.
Dla budownictwa mieszkaniowego obecnie najważniejszym priorytetem jest energooszczędność. Normy mówią o maksymalnym zużyciu energii przez budynek, którego nie można przekraczać. Już nikt nie montuje nieszczelnych okien.
Każdemu zależy na ciepłym, tanim w użytkowaniu domu. Aby taki dom był zdrowy, powinien być skutecznie wentylowany.
Na temat różnic pomiędzy wentylacją grawitacyjną i mechaniczną czytaj więcej tutaj
Badanie poziomu CO₂ w sypialni z wentylacją grawitacyjną
Wykres wzrostu zawartości dwutlenku węgla w nocy w pomieszczeniu z wentylacją grawitacyjną przy zamkniętych oknach. Wykres obrazuje, jak wzrasta poziom dwutlenku węgla w czasie. Badanie przeprowadzono w sypialni 12 m², w której przebywały 2 osoby. Poziom dwutlenku węgla stopniowo wzrasta, by o 5 rano osiągnąć poziom około 2700 ppmów! Dopuszczalne normy – wg WHO – mówią o górnym progu 1000 ppmów. Zawartość CO₂ w powietrzu zewnętrznym zwykle nie przekracza 400 ppmów.
