Jak działa wentylacja naturalna - z jakich elementów składa się system wentylacji naturalnej

Do działania wentylacji naturalnej nie są potrzebne żadne mechanizmy. W takim systemie wymiana powietrza odbywa się na skutek ruchu powierza wywołanego różnicą temperatury wewnątrz i na zewnątrz budynku. Najważniejsze, by przy tym sposobie wentylacji prawidłowo wykonać przewody wentylacyjne oraz zainstalować okna wyposażone w nawiewniki.

Niezależnie od rodzaju wentylacji, wynikiem jej działania ma być zawsze wymiana określonej ilości powietrza w budynku. W przypadku wentylacji naturalnej zależy to od warunków atmosferycznych, które wciąż się zmieniają, przez co nie zawsze jesteśmy z niej zadowoleni. Precyzyjne dozowanie strumienia powietrza wentylacyjnego zapewniają wentylatory. Jeśli już się je stosuje, warto skorzystać z innych dobrodziejstw wentylacji mechanicznej - możliwości odzyskiwania ciepła z wywiewanego powietrza czy oczyszczania i podgrzewania powietrza świeżego. Wymaga to jednak wykonania instalacji znacznie się różniącej i bardziej skomplikowanej od typowego systemu wentylacji grawitacyjnej.

Wentylacja naturalna - jak działa?

Do działania wentylacji naturalnej nie są potrzebne żadne mechanizmy. W takim systemie wymiana powietrza odbywa się na skutek ruchu powierza wywołanego różnicą temperatury wewnątrz i na zewnątrz budynku. Powietrze cieplejsze, a więc o mniejszej gęstości w stosunku do zimniejszego powietrza na zewnątrz, unosi się. Naturalna siła wyporu sprawia, że powietrze z pomieszczeń wypływa przez pionowe przewody wentylacyjne w kominach, które są niezbędne do działania wentylacji naturalnej. Powietrze musi być usuwane osobnymi przewodami bezpośrednio ze wszystkich pomieszczeń sanitarnych, z kuchni i pomieszczeń pomocniczych, więc mimo możliwości umieszczenia w jednym kominie kilku przewodów wentylacyjnych często konieczne okazuje się zastosowanie w domu więcej niż jednego komina.

Ciąg kominowy sprawia, że w pomieszczeniach panuje podciśnienie, zatem przez wszelkie otwory w ścianach czy oknach napływa świeże powietrze z zewnątrz. Wartość podciśnienia zależy od wysokości przewodu kominowego i różnicy temperatury powietrza w okolicy wlotu do i wylotu z komina – im są wyższe, tym większe jest podciśnienie, a tym samym intensywność wentylacji. Duży wpływ ma na nią wiatr, który w zależności od kierunku może wspomagać albo utrudniać działanie wentylacji naturalnej.

Wentylacja naturalna - otwory wentylacyjne w domu

We współczesnych domach, znacznie szczelniejszych niż budowane jeszcze kilkanaście lat temu, nie można już zakładać, że do skutecznego działania wentylacji naturalnej wystarczą szczeliny między skrzydłami a ramami drzwi i okien, bo w tych miejscach znajdują się gumowe uszczelki. Dlatego drogę dla świeżego powietrza stanowią specjalnie wykonywane otwory wentylacyjne w oknach, ewentualnie w ścianach zewnętrznych, wyposażone w nawiewniki skalibrowane tak, by w ustalonych warunkach przepływała przez nie określona ilość powietrza.

Mimo tego przy niewielkiej różnicy temperatury powietrza wewnątrz i na zewnątrz domu oraz braku wiatru zdarza się, że wentylacja naturalna jest niewystarczająca. Ten problem pojawia się przede wszystkim latem. Za to zimą wentylacja naturalna bywa zbyt intensywna. Efektem jej działania jest wtedy napływ do pomieszczeń zbyt dużej ilości zimnego powietrza. Żeby zapewnić komfort cieplny w pomieszczeniach, grzejniki działają ze zwiększoną mocą, za co oczywiście musimy płacić. Odczuwany przez nas mimo wszystko zimny przeciąg prowokuje do ograniczania dopływu świeżego powietrza przez likwidowanie szczelin i zasłanianie otworów wentylacyjnych. Poprawa komfortu cieplnego jest natychmiastowa, niestety, nie od razu odczuwamy, że jednocześnie pogarsza się jakość powietrza w pomieszczeniach. Nie jest z nich usuwany nadmiar wilgoci, co zwykle prowadzi do zagrzybienia ścian. Długotrwała obecność w powietrzu innych zanieczyszczeń bywa przyczyną problemów ze zdrowiem mieszkańców, a niedobór tlenu potrzebnego do spalania gazu, węgla czy drewna zakłóca działanie urządzeń ogrzewczych, co w skrajnych przypadkach kończy się zaczadzeniem.

To wszystko nie oznacza jednak, że wentylacja grawitacyjna jest do niczego. Mamy ją w zdecydowanej większości dotychczas wybudowanych domów i wciąż jest powszechnie stosowana w projektach, a poważne problemy z nią są zawsze wynikiem jakiegoś błędu. Przewietrzanie pomieszczeń latem jest możliwe dzięki otwieraniu okien, a zimą z pomocą przychodzą nawiewniki i kratki wywiewne z regulowanym stopniem otwarcia. Umożliwiają one zmniejszenie natężenia przepływu powietrza przez przymknięcie specjalnej przysłony zapewniającej jednak jego minimalny wymagany przepływ. Ponieważ ręczne sterowanie nawiewnikami jest uciążliwe i zwykle nie daje dobrych efektów, powszechne stało się stosowanie sterowania automatycznego z wykorzystaniem elementów reagujących na zmiany wilgotności powietrza, jego temperatury bądź różnicy ciśnienia przed i za nawiewnikiem. Poprawnie zaprojektowany i eksploatowany system wyposażony w takie urządzenia na ogół zapewnia mieszkańcom komfort na przyzwoitym poziomie.

Piotr Laskowski