Porady techniczne: Co może kominiarz?

« wróć

Część powietrza zawartego w mieszkaniu musimy w sposób ciągły zastępować powietrzem zewnętrznym. Proces ten nazywamy wentylacją. Wentylacja naturalna wymusza tę wymianę wykorzystując różnicę temperatur powietrza zewnętrznego i powietrza występującego wewnątrz pomieszczenia. Odmianą wentylacji naturalnej jest wentylacja grawitacyjna w której, oddziaływanie różnicy temperatur, zostaje wzmocnione oddziaływaniem kominowego kanału wentylacyjnego. Czy kominiarz ma wpływ na funkcjonowanie mieszkaniowej wentylacji grawitacyjnej?

Instalacja wentylacyjna jest obecna w każdym mieszkaniu. O jej obecności świadczą zamontowane na ścianach kratki wentylacyjne. W starym budownictwie występują w każdym pomieszczeniu. W budownictwie z wielkiej płyty ich obecność jest zredukowana do kuchni i pomieszczeń sanitarnych. Od kilku lat zadaję osobom ubiegających się o odpowiednie świadectwa kwalifikacyjne to samo pytanie: kto odpowiada za brak ciągu w mieszkaniowych kratkach wentylacyjnych? Znakomita większość zdających bez wahania odpowiada, że kominiarz.

JAK DZIAŁA WENTYLACJA GRAWITACYJNA

Na wstępie musi paść dość szokująca dla niektórych informacja – poprawne działanie wentylacji grawitacyjnej wymaga ciągłego podgrzewania uzupełniającego powietrza zewnętrznego. Temperatura w mieszkaniu korzystającym z tego typu wentylacji, musi być wyższa od temperatury zewnętrznej o około 10°C. Ogrzane powietrze o mniejszej gęstości gromadzi się pod stropem pomieszczenia. Tworzy tam strefę nadciśnienia w stosunku do warunków zewnętrznych. Natomiast powietrze o niższej temperaturze skupia się na poziomie posadzki w strefie podciśnienia. Na pewnej wysokości następuje zrównanie ciśnienia wewnętrznego i zewnętrznego. Wysokość tę określa się mianem płaszczyzny neutralnej, a jej położenie zależy od wysokości pomieszczenia oraz od mocy i położenia grzejnika powietrza uzupełniającego. Jeśli otwory wentylacyjne łączące pomieszczenie z otoczeniem zewnętrznym są zlokalizowane na poziomie płaszczyzny neutralnej, to są nieskuteczne. W strefie położonej powyżej płaszczyzny neutralnej lokalizowane są otwory wywiewne (wyciągowe), poniżej tej płaszczyzny lokalizowane są otwory napływu świeżego powietrza zewnętrznego (nawiewne). Wzrost mocy źródła ciepła powoduje obniżenie płaszczyzny neutralnej.

LEPSZA EFEKTYWNOŚĆ

Działanie wentylacji grawitacyjnej wzmacniamy poprzez połączenie otworu wywiewnego pomieszczenia z wentylacyjnym kanałem kominowym. Wylot tego kanału jest wyprowadzony ponad połać dachu. Minimalny przekrój kanału wentylacyjnego 14 ×14 cm. Różnicę ciśnień, wymuszającą przepływ powietrza przez wentylowane pomieszczenie, określa zależność:

Δp = g ∙ h ∙ (ρw − ρz )

gdzie:

Δp – ciśnienie wymuszające przepływ powietrza wentylacyjnego w [Pa] (w paskalach]. Ciśnienie to jest nazywane ciągiem kominowym. W warunkach Warszawy, w okresie sezonu grzewczego, dla pomieszczenia o wysokości kanału wentylacyjnego 5 m, ciśnienie to waha się 3 do 4 Pa, i praktycznie nie przekracza 10 Pa.
q g = 9,81 [m/s²] – przyspieszenie ziemskie.
h [m] – odległość od górnej krawędzi otworu wywiewnego do wy‑ lotu kanału wentylacyjnego. Odległość ta nie powinna być mniejsza niż 5 metrów. Zatem na ostatniej kondygnacji, gdzie takiej odległości nie można zachować, należałoby budować dwa kanały wentylacyjne równoległe lub montować na wylotach kanału nasady termodynamiczne.
ρw, ρz – gęstość powietrza [kg/m³] wewnątrz pomieszczenia i na zewnątrz. Gęstość powietrza jest proporcjonalna do jego temperatury, zatem pojęcia te możemy stosować zamiennie.

Wnioski wynikające z powyższego równania:

w okresie letnim temperatura w mieszkaniu równa się temperaturze zewnętrznej, zatem różnica (ρw − ρz) ma wartość zbliżoną do zera. W tych warunkach wentylacja grawitacyjna przestaje działać, a wymianę powietrza w mieszkaniu możemy wymusić tylko za pomocą przewietrzania, a więc poprzez otwieranie okien.
w okresie ogrzewczym i przejściowym, przy poprawnie działającej instalacji ogrzewczej zawsze (ρw − ρz ) > 0, zatem instalacja wenty‑ lacyjna będzie czynna. Ale pełną wydajność uzyska dopiero gdy temperatura wewnętrzna będzie o 10°C wyższa od temperatury zewnętrznej.

DOBRA LOKALIZACJA

Zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami, otwory nawiewne powietrza świeżego powinny być zlokalizowane poniżej płaszczyzny neutralnej, a więc w ścianie zewnętrznej w pobliżu podłogi. Rozwiązanie takie stosowane jest tylko w kotłowniach. W mieszkaniach napływ powietrza zewnętrznego jest dokonywany za pośrednictwem infiltracji lub z wykorzystaniem automatycznych nawiewników okiennych. Infiltracja jest definiowana jako samoczynny dopływ powietrza do pomieszczenia przez nieszczelności. Warunki techniczne (tekst jednolity Dz. U. z 2019 r. poz. 1065) w punkcie 2.3.2 ustalają dopuszczalny przepływ powietrza dla okien i drzwi balkonowych przy ciśnieniu 100 Pa na poziomie nie większym, niż 9 m³/(m²h) w odniesieniu do powierzchni. To odpowiada 3 klasie szczelności według Polskich Norm. Wydaje się, że infiltracja powinna być uzupełniana działaniem automatycznych nawiewników okiennych.

Nawiewniki okienne są montowane w górnej części okna lub w ścianie nad oknem. Pod warunkiem, że chłodząca powierzchnia szyb okiennych spowodowała lokalne podniesienie poziomu płaszczyzny neutralnej. Stopień otwarcia nawiewników jest sterowany różnicą wilgotności powietrza, różnicą ciśnień lub różnicą temperatur występującej po obu stronach płaszczyzny okna. Wymagany strumień powietrza wentylacyjnego usuwanego z pomieszczeń określa Polska Norma PN‑83/B‑03430 „Wentylacja w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej. Wymagania” uzupełniona załącznikiem AZ3:2000. Strumienie te niezależnie od rodzaju instalacji wentylacyjnej powinny wynosić co najmniej:

dla kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchnie gazową lub węglową 70 m³/h,
dla łazienki (z ustępem lub bez) 50 m³/h,
dla oddzielnego ustępu – 30 m³/h,
dla pokoju mieszkalnego 30 m³/h.

Zatem dla poprawnego funkcjonowania wentylacji grawitacyjnej dwu‑ pokojowego mieszkania wyposażonego w łazienkę z ustępem musimy wprowadzić z zewnątrz nie mniej, niż 180 m³/h świeżego powietrza. Dodatkowym warunkiem jest dokonanie jednej wymiany powietrza na godzinę w całej kubaturze mieszkania. Strumień zimnego powietrza, po wprowadzeniu do mieszkania należy ogrzać do temperatury o 10°C wyższej od temperatury powietrza zewnętrznego, ale nie mniejszej niż 20°C.

ROLA KOMINIARZA

Wróćmy zatem do postawionego na wstępie pytania: kto odpowiada za brak ciągu w mieszkaniowych kratkach wentylacyjnych? Kominiarz odpowiada tylko za drożność wentylacyjnego przewodu kominowego na odcinku kratka wentylacyjna wywiewna – wylot kominowego kanału wentylacyjnego. Zatem jego wpływ na działanie wentylacji jest praktycznie zerowy. Podstawową przyczyną wadliwego działania wentylacji grawitacyjnej są działania mieszkańców zmierzające do oszczędności ciepła. Tok rozumowania osób ograniczających dopływ energii cieplnej jest pozornie logiczny. Uważają one, że płacą za ogrzanie powietrza tylko po to, żeby było ono wyprowadzone na zewnątrz i zastąpione powietrzem nieogrzanym. Efekty ograniczenia dopływu ciepła pojawiają się z kilkuletnim opóźnieniem w postaci różnego typu alergii i zagrzybienia mieszkania. Ale ten skutek z reguły nie jest kojarzony z jego przyczyną a winą za wadliwe działanie wentylacji nadal obarcza się kominiarzy.

Artykuł pochodzi z wyd. III/2021 _"Magazynu Grupy SBS".