Kontynuując rozpoczęty w poprzednim materiale temat dylematów przed jakimi stoi inwestor na etapie budowy, tym razem chciałbym się skupić na wyborze jednej z najważniejszych instalacji w domu, a mianowicie instalacji wentylacji.
Uwzględniając fakt, iż ponad 90% czasu spędzamy wewnątrz różnych pomieszczeń oraz dziennie człowiek zużywa nawet 15 000 tysięcy litrów powietrza [a np. tylko 2-3 litry wody], system wentylacji wydaje się być obecnie kluczowym z punktu widzenia komfortu i zdrowia.
Grawitacyjna czy mechaniczna?
Zgodnie z aktualnymi przepisami, związanymi z obniżeniem zużycia energii cieplnej przez nowobudowane budynki, konieczność stosowania odzysku ciepła jest wymagana już dla obiektów, w których zapotrzebowanie na powietrza przekracza 250m3/h. Uwzględniając dodatkowo, że minimalna ilość powietrza zalecana dla człowieka wynosi ~35 m3/h na osobę dorosłą i ~25 m3/h na dziecko, można stwierdzić że odzysk ciepła nie jest wymagany tylko dla obiektów gdzie liczba stałych mieszkańców nie przekracza 8-10 osób oraz tam gdzie jest to zabronione ze względów technicznych. Pomijając indywidualne kwestie, można przyjąć że w zasadzie przy standardowym budynku, gdzie głównym kryterium określenia wydajności wentylacji jest liczba osób, tylko w niewielkich obiektach użyteczności publicznej oraz domach inwestor ma jeszcze ciągle możliwość wyboru między systemem grawitacyjnym i mechanicznym z odzyskiem ciepła.
Wiele jest opinii na temat obu rozwiązań, a jeszcze więcej zwolenników jednej lub drugiej opcji. Zdania są podzielone zarówno wśród inwestorów, użytkowników jak i wykonawców.
Postaram się porównać oba systemy wskazując najważniejsze cechy obu rozwiązań. Po pierwsze koszty
Jednym z głównych kryteriów są niemal zawsze koszty inwestycyjne. Na pierwszy „rzut oka” wydaję się, że gdy myślimy wentylacja grawitacja tzn. że będzie taniej. Gdy jednak dokładnie policzymy koszty wybudowanie od podstaw komina, to okazuje się że nie jest to jednak takie tanie rozwiązanie jak by się mogło wydawać. Budowa komina z pełną obróbką dekarską dla budynków dwukondygnacyjnych wraz z wykończeniem np. klinkierem to koszt kilkuset złotych. Przy kilku kominach, jakie zwykle są projektowane w typowym budynku koszt ten wyniesie więc parę tysięcy złotych. Ponadto, trzeba pamiętać że warunkiem działania wentylacji grawitacyjnej jest ciągły dopływ świeżego powietrza, dlatego należy przewidzieć nawiewniki, np. okienne [fot_1], co zależnie od producenta wpływa na wyższe koszty zakupu okien.
Koszt wykonania instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła dla typowego domu jednorodzinnego to rząd kilkunastu tysięcy złotych, zależnie od wybranego rozwiązania i producenta.
Koszt ten jednak zostanie zniwelowany przez oszczędności wynikające z możliwości rezygnacji z budowania tradycyjnych kominów wentylacyjnych. Oczywiście decyzję o wyborze wentylacji mechanicznej najlepiej jest podjąć w początkowej fazie, ponieważ wówczas oszczędności są największe i można optymalnie zaplanować prowadzenie instalacji w budynku. Jeśli projekt uzyskał
pozwolenie na budowę z wentylacją grawitacyjną, to momencie zmiany na wentylację mechaniczną należy ten fakt odnotować w dzienniku budowy, a następnie przy zgłoszeniu do użytkowania.
W dokumentacji powykonawczej powinien pojawić się ponadto protokół wykonania pomiarów aerodynamicznych dostarczony przez osobę do tego uprawnioną, zaświadczający o prawidłowości działania instalacji i możliwości użytkowania obiektu zgodnie z jego przeznaczeniem.
Oprócz kosztów inwestycyjnych poniesionych na etapie budowy, w analizie ekonomicznej należy uwzględnić również koszty eksploatacyjne powstałe w trakcie użytkowania. W tym celu należy przede wszystkim określić precyzyjnie zapotrzebowania budynku na ciepło oraz uwzględnić w nim udział mocy potrzebnej na podgrzanie powietrza wentylacyjnego.
Obecnie, dla standardowych budynków energooszczędnych przyjmuje się, że minimum połowa zapotrzebowania na ciepło idzie na podgrzanie świeżego powietrza wentylacyjnego wprowadzanego do budynku przez system wentylacji grawitacyjnej. W przypadku wentylacji mechanicznej koszty te mogą być niższe dzięki zastosowaniu rekuperacji czyli odzyskowi ciepła. Zależnie od sprawności systemu i rodzaju rekuperatora oszczędności oscylują na poziomie 60-80%. Ważna jest więc w tym przypadku nie tylko sprawność temperaturowa jednostki centralnej, ale też sposób prowadzenia i wykonania instalacji kanałowej. Obecnie coraz bardziej popularne, zwłaszcza w domach, stają się systemy z tworzywa, prowadzone zazwyczaj w posadzkach lub podwieszaniu. Zazwyczaj, wbrew aktualnym przepisom, nie są one izolowane, dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na temperaturę otoczenia. Przy braku odpowiedniej izolacji, mimo że temperatura wokół jest zbliżona do temperatury powietrza wewnątrz kanału, sprawność systemu znacznie spada przez miejscowo ochłodzenie np. przy przejściu przez nieizolowane przegrody. Miejscowe wychłodzenie niekorzystanie wpływa na sumaryczną wartość na wejściu do rekuperatora, w skrajnym przypadku powodując jego okresowe wyłączenie w celu zabezpieczenia przed zamarzaniem.
Miejsce miejsce..miejsce
Kolejnym mitem, który jest częstym argumentem przytaczanym przez zwolenników tradycyjnych kominów grawitacyjnych jest miejsce, jakie zajmuje wentylacja mechaniczna oraz konieczność wykonania zabudowy.
Paradoksalnie, przy dobrze i dyskretnie zaprojektowanym rozwiązaniu, system wentylacji nie zajmuje więcej miejsca niż kominy murowane, które muszą mieć fundament i przechodzą przez wszystkie kondygnacje ponad dach. Rekuperator przecież, nie musi być posadowiony na podłodze, może być podwieszany pod sufitem [fot_2], a więc w strefie „martwej”, gdzie trudno coś innego przewidzieć. Przestrzeń pod urządzeniem można natomiast wykorzystać na szafki lub inne przybory domowe, urządzenia użytkowe. Prowadzenie instalacji również można tak zaplanować, aby wykorzystać martwą przestrzeń w górnych partiach pomieszczeń lub miejscach, w których instalacja będzie niewidoczna. W razie potrzeby część instalacji można przeprowadzić w posadzkach lub ścianach.
Aspekty eksploatacyjne
Głównym punktem jaki jest uwzględniony przy porównaniu systemów wentylacji grawitacyjnej i mechanicznej są jak w przypadku inwestycji koszty. Najczęstszym argumentem wspominanym przez zwolenników grawitacji, jest opinia, że jest ona bezawaryjna gdyż, nie potrzebuje energii elektrycznych oraz nie posiada elementów mechanicznych do pracy.
Pytanie jednak czy grawitacja zawsze działa prawidłowo? Głównym powodem powstania zakłóceń, zaniku ciągu lub powstania ciągów wstecznych są błędy projektowo-wykonawcze. Ponadto działanie wentylacji grawitacyjnej jest uzależnione od warunków atmosferycznych oraz przyzwyczajeń mieszkańców, którzy powinni regularnie rozszczelniać / uchylać okna w przypadku gdy brak jest nawiewników okiennych działających niezależnie. W przypadku gdy wentylacja grawitacyjna nie działa prawidłowo, wówczas ograniczona zostaje wymiana powietrza, pozwalająca usunąć nadmierne zyski wilgoci. Dochodzi do zawilgocenia ścian, uszkodzenia konstrukcji budynku oraz szkodliwych dla zdrowia człowieka wykwitów pleśni, grzybów na powierzchni przegrody [fot_3].
Jedynym sposobem ich usunięcia jest zazwyczaj gruntowy remont pomieszczeń oraz wzmocnienie działania ciągu wentylacyjnego np. poprzez zastosowanie nasady wspomagającej ciąg grawitacyjny lub wentylatory wymuszające przepływ powietrza. Okazuję się więc, że grawitacja jednak też potrafi generować koszty na etapie użytkowania obiektu.
W przypadku wentylacji mechanicznej należy uwzględnić koszty serwisowania, które uzależnione są rodzaju systemu oraz częstotliwości wykonywania przeglądów, a także stosunkowo niewielkie koszty zużycia energii elektrycznej potrzebnej do pracy systemu.
Koszty eksploatacji oraz oszczędności wynikające z zastosowania wentylacji mechanicznej z rekuperacją, schodzą obecnie na drugi plan wobec możliwości zastosowania skutecznej filtracji powietrza, czego nie można zrobić w przypadku tradycyjnej grawitacji. W kontekście rosnącego zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego ten argument staje się przeważającym, jaki decyduje o wyborze rekuperacji oraz wzroście sprzedaży systemów wentylacji mechanicznej na polskim rynku.
Trudny wybór?
Kontynuując rozpoczęty w poprzednim materiale temat dylematów przed jakimi stoi inwestor na etapie budowy, tym razem chciałbym się skupić na wyborze jednej z najważniejszych instalacji w domu, a mianowicie instalacji wentylacji.
Uwzględniając fakt, iż ponad 90% czasu spędzamy wewnątrz różnych pomieszczeń oraz dziennie człowiek zużywa nawet 15 000 tysięcy litrów powietrza [a np. tylko 2-3 litry wody], system wentylacji wydaje się być obecnie kluczowym z punktu widzenia komfortu i zdrowia.
Grawitacyjna czy mechaniczna?
Zgodnie z aktualnymi przepisami, związanymi z obniżeniem zużycia energii cieplnej przez nowobudowane budynki, konieczność stosowania odzysku ciepła jest wymagana już dla obiektów, w których zapotrzebowanie na powietrza przekracza 250m3/h. Uwzględniając dodatkowo, że minimalna ilość powietrza zalecana dla człowieka wynosi ~35 m3/h na osobę dorosłą i ~25 m3/h na dziecko, można stwierdzić że odzysk ciepła nie jest wymagany tylko dla obiektów gdzie liczba stałych mieszkańców nie przekracza 8-10 osób oraz tam gdzie jest to zabronione ze względów technicznych. Pomijając indywidualne kwestie, można przyjąć że w zasadzie przy standardowym budynku, gdzie głównym kryterium określenia wydajności wentylacji jest liczba osób, tylko w niewielkich obiektach użyteczności publicznej oraz domach inwestor ma jeszcze ciągle możliwość wyboru między systemem grawitacyjnym i mechanicznym z odzyskiem ciepła.
Wiele jest opinii na temat obu rozwiązań, a jeszcze więcej zwolenników jednej lub drugiej opcji. Zdania są podzielone zarówno wśród inwestorów, użytkowników jak i wykonawców.
Postaram się porównać oba systemy wskazując najważniejsze cechy obu rozwiązań. Po pierwsze koszty
Jednym z głównych kryteriów są niemal zawsze koszty inwestycyjne. Na pierwszy „rzut oka” wydaję się, że gdy myślimy wentylacja grawitacja tzn. że będzie taniej. Gdy jednak dokładnie policzymy koszty wybudowanie od podstaw komina, to okazuje się że nie jest to jednak takie tanie rozwiązanie jak by się mogło wydawać. Budowa komina z pełną obróbką dekarską dla budynków dwukondygnacyjnych wraz z wykończeniem np. klinkierem to koszt kilkuset złotych. Przy kilku kominach, jakie zwykle są projektowane w typowym budynku koszt ten wyniesie więc parę tysięcy złotych. Ponadto, trzeba pamiętać że warunkiem działania wentylacji grawitacyjnej jest ciągły dopływ świeżego powietrza, dlatego należy przewidzieć nawiewniki, np. okienne [fot_1], co zależnie od producenta wpływa na wyższe koszty zakupu okien.
Koszt wykonania instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła dla typowego domu jednorodzinnego to rząd kilkunastu tysięcy złotych, zależnie od wybranego rozwiązania i producenta.
Koszt ten jednak zostanie zniwelowany przez oszczędności wynikające z możliwości rezygnacji z budowania tradycyjnych kominów wentylacyjnych. Oczywiście decyzję o wyborze wentylacji mechanicznej najlepiej jest podjąć w początkowej fazie, ponieważ wówczas oszczędności są największe i można optymalnie zaplanować prowadzenie instalacji w budynku. Jeśli projekt uzyskał
pozwolenie na budowę z wentylacją grawitacyjną, to momencie zmiany na wentylację mechaniczną należy ten fakt odnotować w dzienniku budowy, a następnie przy zgłoszeniu do użytkowania.
W dokumentacji powykonawczej powinien pojawić się ponadto protokół wykonania pomiarów aerodynamicznych dostarczony przez osobę do tego uprawnioną, zaświadczający o prawidłowości działania instalacji i możliwości użytkowania obiektu zgodnie z jego przeznaczeniem.
Oprócz kosztów inwestycyjnych poniesionych na etapie budowy, w analizie ekonomicznej należy uwzględnić również koszty eksploatacyjne powstałe w trakcie użytkowania. W tym celu należy przede wszystkim określić precyzyjnie zapotrzebowania budynku na ciepło oraz uwzględnić w nim udział mocy potrzebnej na podgrzanie powietrza wentylacyjnego.
Obecnie, dla standardowych budynków energooszczędnych przyjmuje się, że minimum połowa zapotrzebowania na ciepło idzie na podgrzanie świeżego powietrza wentylacyjnego wprowadzanego do budynku przez system wentylacji grawitacyjnej. W przypadku wentylacji mechanicznej koszty te mogą być niższe dzięki zastosowaniu rekuperacji czyli odzyskowi ciepła. Zależnie od sprawności systemu i rodzaju rekuperatora oszczędności oscylują na poziomie 60-80%. Ważna jest więc w tym przypadku nie tylko sprawność temperaturowa jednostki centralnej, ale też sposób prowadzenia i wykonania instalacji kanałowej. Obecnie coraz bardziej popularne, zwłaszcza w domach, stają się systemy z tworzywa, prowadzone zazwyczaj w posadzkach lub podwieszaniu. Zazwyczaj, wbrew aktualnym przepisom, nie są one izolowane, dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na temperaturę otoczenia. Przy braku odpowiedniej izolacji, mimo że temperatura wokół jest zbliżona do temperatury powietrza wewnątrz kanału, sprawność systemu znacznie spada przez miejscowo ochłodzenie np. przy przejściu przez nieizolowane przegrody. Miejscowe wychłodzenie niekorzystanie wpływa na sumaryczną wartość na wejściu do rekuperatora, w skrajnym przypadku powodując jego okresowe wyłączenie w celu zabezpieczenia przed zamarzaniem.
Miejsce miejsce..miejsce
Kolejnym mitem, który jest częstym argumentem przytaczanym przez zwolenników tradycyjnych kominów grawitacyjnych jest miejsce, jakie zajmuje wentylacja mechaniczna oraz konieczność wykonania zabudowy.
Paradoksalnie, przy dobrze i dyskretnie zaprojektowanym rozwiązaniu, system wentylacji nie zajmuje więcej miejsca niż kominy murowane, które muszą mieć fundament i przechodzą przez wszystkie kondygnacje ponad dach. Rekuperator przecież, nie musi być posadowiony na podłodze, może być podwieszany pod sufitem [fot_2], a więc w strefie „martwej”, gdzie trudno coś innego przewidzieć. Przestrzeń pod urządzeniem można natomiast wykorzystać na szafki lub inne przybory domowe, urządzenia użytkowe. Prowadzenie instalacji również można tak zaplanować, aby wykorzystać martwą przestrzeń w górnych partiach pomieszczeń lub miejscach, w których instalacja będzie niewidoczna. W razie potrzeby część instalacji można przeprowadzić w posadzkach lub ścianach.
Aspekty eksploatacyjne
Głównym punktem jaki jest uwzględniony przy porównaniu systemów wentylacji grawitacyjnej i mechanicznej są jak w przypadku inwestycji koszty. Najczęstszym argumentem wspominanym przez zwolenników grawitacji, jest opinia, że jest ona bezawaryjna gdyż, nie potrzebuje energii elektrycznych oraz nie posiada elementów mechanicznych do pracy.
Pytanie jednak czy grawitacja zawsze działa prawidłowo? Głównym powodem powstania zakłóceń, zaniku ciągu lub powstania ciągów wstecznych są błędy projektowo-wykonawcze. Ponadto działanie wentylacji grawitacyjnej jest uzależnione od warunków atmosferycznych oraz przyzwyczajeń mieszkańców, którzy powinni regularnie rozszczelniać / uchylać okna w przypadku gdy brak jest nawiewników okiennych działających niezależnie. W przypadku gdy wentylacja grawitacyjna nie działa prawidłowo, wówczas ograniczona zostaje wymiana powietrza, pozwalająca usunąć nadmierne zyski wilgoci. Dochodzi do zawilgocenia ścian, uszkodzenia konstrukcji budynku oraz szkodliwych dla zdrowia człowieka wykwitów pleśni, grzybów na powierzchni przegrody [fot_3].
Jedynym sposobem ich usunięcia jest zazwyczaj gruntowy remont pomieszczeń oraz wzmocnienie działania ciągu wentylacyjnego np. poprzez zastosowanie nasady wspomagającej ciąg grawitacyjny lub wentylatory wymuszające przepływ powietrza. Okazuję się więc, że grawitacja jednak też potrafi generować koszty na etapie użytkowania obiektu.
W przypadku wentylacji mechanicznej należy uwzględnić koszty serwisowania, które uzależnione są rodzaju systemu oraz częstotliwości wykonywania przeglądów, a także stosunkowo niewielkie koszty zużycia energii elektrycznej potrzebnej do pracy systemu.
Koszty eksploatacji oraz oszczędności wynikające z zastosowania wentylacji mechanicznej z rekuperacją, schodzą obecnie na drugi plan wobec możliwości zastosowania skutecznej filtracji powietrza, czego nie można zrobić w przypadku tradycyjnej grawitacji. W kontekście rosnącego zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego ten argument staje się przeważającym, jaki decyduje o wyborze rekuperacji oraz wzroście sprzedaży systemów wentylacji mechanicznej na polskim rynku.
Sławomir Mencel
Wszystkie zdjęcia z arch. KLIMATSYSTEM