Nowoczesna wentylacja grawitacyjna
Swoistym paradoksem może się wydawać słowo „nowoczesna” w przypadku wentylacji grawitacyjnej. Współczesne wymogi termomodernizacyjne oraz wiążąca się z nimi szczelność obiektów każe ją raczej skierować w annały historii wentylacyjnej i zastępować rozwiązaniami innymi. Nie poddając się jednak trendowi można odpowiednio zaprojektowaną wentylację grawitacyjną zastosować w wielu przypadkach.
Koniecznie jest jednak spełnienie kilku warunków. Jak nadmieniłem wcześniej ten rodzaj wentylacji musi być dobrze zaprojektowany. Nie można pozwolić na to by kaprysy i zmienność warunków pogodowych przejęły kontrolę nad projektem. Projektant wręcz przeciwnie, licząc wentylację grawitacyjną musi uwzględnić zmienność warunków pogodowych by miały one jak najmniejszy wpływ na jakość i efektywność pracy tego rodzaju wentylacji. Składowymi systemu są:
1) Odpowiednio przepustowy kanał wentylacyjny – istotny jest jego przekrój (im większy tym lepiej). Ważne by nie było w nim zwężeń powodujących opory, kolanek – zmieniających kierunek przepływu powietrza. Nie może być w nim również odcinków poziomych, a jeżeli już są konieczne to nie dłuższe niż 1 m od właściwego pionu wentylacji grawitacyjnej
Wielorodzinny budynek mieszkalny z różnymi gabarytowo wywietrznikami Zefir
2) Właściwy nawiew do pomieszczenia jest kluczowy, musimy sobie zdawać sprawę z tego, że wentylacja grawitacyjna działa dzięki niewielkiej różnicy ciśnień. Pozbawienie pomieszczenia kratki nawiewnej , praktycznie uniemożliwia właściwą pracę systemu. Ważne by nawiew był regulowany, zmienne warunki atmosferyczne – różnica temperatur, siła wiatru – powodują, że pomieszczenie będzie zasysać powietrze ze zmienną siła, konieczne więc jest ustawienie stopnia otwarcia odpowiednio dostosowanego do sytuacji pogodowej.
3) Kratka nawiewna – tu należy zwrócić uwagę na to by jej regulacja, była tak dobrana by wręcz w sposób automatyczny otwierał się ciąg kominowy i mało tego robił to w taki sposób by usuwana z pomieszczenia była tylko niezbędna ilość powietrza zużytego. W powszechnym użyciu są kratki stabilizujące przepływ na określonym poziomie tzw. stabilery. Mają one tę zaletę, że mają niski opór przepływu co też stanowi duży plus gdyż ciąg wentylacyjny nie jest zadławiony.
Symulacja pracy wywietrznika omywanego przez wiatr
4) Nasada wentylacyjna – tzw. wywietrznik. Muszę tu powiedzieć, że ten element to „ crème de la crème” całego systemu, ponieważ to on w sytuacjach gdy różnica temperatur nie ma efektywnego wpływu na przepływ naturalny, potrafi efektywnie wykorzystać siłę drugiego bardzo istotnego czynnika - wiatru.
Nasada wentylacyjna musi być przebadana w tunelu aerodynamicznym, o jej efektywności świadczy poziom podciśnienia wytworzonego przez wiatr, przy różnych kątach padania wiatru, na jej powierzchnię. Musi być tak skonstruowana by ruch powietrza zewnętrznego w każdym kierunku powodował podciśnienie, co więcej musi być też tak zamontowana by na wiatr była jak najbardziej wyeksponowana oraz nie była w strefie turbulencji, które powodują okoliczne przeszkody budowlane, fasada budynku, inne kominy czy pobliskie drzewa. Spełnienie tych kryteriów pozwala na pełną kontrolę systemu wentylacji. Oczywiście są takie momenty w roku, że brak wiatru i różnicy temperatur między pomieszczeniem a atmosferą powodują, że wentylacja jest zatrzymana.
Wartości podciśnień przy przeróżnych kątach napływu wiatru
Zadaniem projektantów jest jednak to, że mając tego świadomość, licząc wszelkie „za” i „przeciw” brać pod uwagę ten system wymiany powietrza – gdyż eksploatacyjnie jest najtańszy. Istnieją również nasady, które w przypadku koniecznym pozwalają na uruchomienie elementów mechanicznych wewnątrz i to one w tych momentach są odpowiedzialne za zapewnienie normatywów higienicznych. Przechodzimy w takich momentach na tzw. hybrydowy system wentylacji, który pozwoli zapominać o mankamentach wentylacji grawitacyjnej na przestrzeni całego roku. Konieczne jest w tym przypadku wyposażenie systemu w odpowiedni układ kontroli ciągu wentylacyjnego, ale to już jest temat na następny artykuł.
Tekst: Krzysztof Nowak