Wentylacja jako sposób na wilgoć

Wilgotność względna to jeden z najważniejszych parametrów otaczającego nas powietrza. Dla człowieka jej optymalna wartość powinna wynosić od 40 do 60%.

Zbyt wilgotne powietrze może negatywnie wpływać zarówno na budynek, jak i jego mieszkańców, natomiast zbyt suche potrafi być bardzo szkodliwe dla naszego zdrowia. Dlatego powinniśmy zadbać o to, aby utrzymywać wilgotność powietrza w naszym domu na właściwym poziomie, zaś jednym ze sposobów uzyskania tego jest odpowiednia wentylacja.

Znaczenie właściwej wilgotności powietrza dla ludzi oraz budynków

Wilgotność względna powietrza (RH) to stosunek masy pary wodnej znajdującej się w danej objętości powietrza do masy pary, która nasyca tę objętość w tej samej temperaturze. Optymalne parametry powietrza dla poczucia komfortu termicznego to temperatura 20°C - 22°C oraz wilgotność względna 40% - 60%. Zbyt duża wilgotność powietrza może ujemnie wpływać na nasze zdrowie, samopoczucie oraz wydajność pracy. Natomiast w budynku po dłuższym czasie może doprowadzić do rozwoju pleśni i grzybów. Te organizmy powodują nieprzyjemny zapach i mogą być przyczyną chorób. Ponadto wilgoć powoduje pękanie i odpadanie farby na ścianach i sufitach oraz uszkodzenia mebli. Z kolei zbyt niska wilgotność powietrza powoduje u ludzi przesuszenie skóry, wysuszenie śluzówek, trudności z oddychaniem czy tzw. suche oko. W pomieszczeniach zamkniętych powietrze jest zwykle bardziej wilgotne, niż na zewnątrz. Przyczyną tego są głównie mieszkańcy domu i czynności wykonywane przez nich (mycie się, gotowanie, pranie) oraz niewystarczająca wentylacja. Jednak warto też pamiętać o tym, że wilgotne powietrze ogrzewa się wolniej niż suche. Aby podnieść temperaturę w pomieszczeniu o kubaturze 50 m³ zaledwie o 1°C przy wilgotności względnej powietrza 60% trzeba dostarczyć ponad 20% energii cieplnej, niż przy wilgotności 40%. To znacząca różnica z punktu widzenia kosztów ogrzewania domu.

Systemy wentylacji w budynkach oraz ich wpływ na wilgotność powietrza

Każdy budynek musi być wyposażony w sprawny system wentylacji. W starszych domach stosowana jest wentylacja grawitacyjna, w nowszych mechaniczna, często z odzyskiem ciepła, czyli tzw. rekuperacją. Istnieją też systemy mieszane, czyli hybrydowe.

Wentylacja grawitacyjna. Zasada jej działania opiera się na konwekcji. Ogrzane w domu powietrze ma mniejszą gęstość, niż chłodne świeże, napływające z zewnątrz i jako lżejsze unosi się w górę. Pionowe kanały wentylacyjne odprowadzają je z górnej części pomieszczenia na zewnątrz. Gdy wentylacja działa prawidłowo, chłodne powietrze napływa przez nawiewniki i wypiera ciepłe powietrze z pomieszczeń. Dlatego w wentylacji grawitacyjnej bardzo ważne jest zapewnienie stałego dopływu powietrza z zewnątrz. Zaletami tego znanego od lat systemu są głównie: prostota budowy i niska cena. Ponieważ nie zawiera on wentylatorów, praktycznie nie występują koszty eksploatacyjne, takie jak zużytej energii elektrycznej. Użytkownik musi tylko zadbać o czyszczenie kominów i wykonanie okresowych przeglądy kominiarskich. Wentylacja grawitacyjna posiada jednak sporo wad. Jej skuteczność zależy od różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz budynku oraz od warunków atmosferycznych. Bardzo spada podczas letnich upałów i braku wiatru. W takich warunkach pozostaje tylko otwieranie okien, jednak jeśli budynek posiada klimatyzację, to ten sposób raczej odpada. Wentylacja grawitacyjna wykorzystuje też nieszczelne okna oraz wszystkie nieszczelności w budynku. Jest to sprzeczne z założeniami budynków energooszczędnych, zwłaszcza pasywnych, dlatego ten system nie może być w nich stosowany. Wentylacja grawitacyjna potrzebuje kanałów wentylacyjnych o odpowiednia wysokości, gdyż zwiększają one ciąg powietrza. W domach jednorodzinnych kanały te zwykle nie są wysokie, dlatego wentylacja naturalne może nie posiadać odpowiedniej wydajności. Podsumowując: wentylacja grawitacyjna nie zapewni utrzymywania odpowiedniej wilgotności powietrza w domu jednorodzinnym, natomiast w domach pasywnych nie ma racji bytu.
Wentylacja mechaniczna. To system wymiany powietrza w budynku, wykorzystujący wentylatory. Urządzenia te wytwarzają w pomieszczeniach podciśnienie, generujące przepływ powietrza. Dzięki temu wyeliminowana jest główna wada wentylacji grawitacyjnej, czyli zmienność ciągu w kanałach wentylacyjnych (wydajności systemu), w zależności od warunków pogodowych. Istnieje kilka rodzajów wentylacji mechanicznej:
Wentylacja mechaniczna nawiewna. Polecana dla tych budynków, w których możliwy jest swobodny wypływ na zewnątrz powietrza wtłoczonego wcześniej do pomieszczeń budynku. System wprowadza bowiem powietrze do wnętrza i naturalnie je wyprowadza, zaś nadmiar powietrza usuwany jest na zewnątrz poprzez okna, drzwi oraz nieszczelności.
Wentylacja mechaniczna wywiewna (wyciągowa). W tym systemie wentylatory jedynie usuwają powietrze z pomieszczeń, a jego napływ następuje poprzez nawiewniki okienne i ścienne. Przykładami są podłączone do kanałów wentylacyjnych okapy kuchenne lub wentylatory łazienkowe (zabronione jednak w budynkach wielorodzinnych – np. blokach).
Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna. To system łączący dwa pierwsze, wymagający wykonania rozbudowanej sieci kanałów oraz centrali wentylacyjnej.
Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z odzyskiwaniem ciepła (rekuperacją). To dość skomplikowany, jednak skuteczny system, stosowany głownie w domach energooszczędnych zwłaszcza pasywnych. Składa się z czerpni powietrza, wyrzutni powietrza, kanałów wentylacyjnych (mogą posiadać izolacje termiczną), nawiewników i wywiewników oraz rekuperatora, czyli centrali wentylacyjnej. To właśnie w rekuperatorze następuje odzysk ciepła z powietrza wywiewanego, które zostało nagrzane przez systemu ogrzewania budynku, jego mieszkańców oraz urządzenia domowe.

System wentylacji mechanicznej z rekuperacją, a wilgotność powietrza w budynku

Istnieje obiegowa opinia, że rekuperacja zawsze wysusza powietrze i budzi to obawy osób zamierzających zainstalować taki system w swoim domu. Dlatego warto zapoznać się z informacjami na temat różnych typów rekuperatorów oraz ich właściwości. Rekuperatory, ze względu na zastosowany wymiennik ciepła, dzielą się ogólnie na obrotowe i płytowe. Te drugie zaś, w zależności od kształtu, na przeciwprądowe i krzyżowe – stosowane najczęściej, ze względu na niską cenę. Rekuperatory z wymiennikiem obrotowym osiągają sprawność odzysku ciepła na poziomie 75-90%, ponadto standardowo są wyposażone w funkcję odzysku wilgoci, której wydajność może być zwiększona poprzez zastosowanie warstwy higroskopijnej. Odmianą wymienników obrotowych są regeneracyjne, periodyczne wymiennik ciepła. W ich przypadku sprawność odzysku ciepła to nawet 95%, natomiast efektywność odzysku wilgoci 75-85%. Wymienniki płytowe przeciwprądowe charakteryzują się sprawnością odzysku ciepła na poziomie 90%. W wersjach zaawansowanych posiadają funkcję odzysku wilgoci – są to tzw. wymienniki entalpiczne, których sprawność odzysku ciepła obniża się niestety do 70-80%. Natomiast najniższa sprawność odzysku ciepła charakteryzuje rekuperatory wyposażone w płytowe wymienniki krzyżowe - waha się ona w zakresie 50-70%. Produkowane są też ich ulepszone wersje, w których ścianki pozwalają na przepuszczanie wilgoci między przepływającymi strumieniami powietrza. Dlatego, aby zapewnić odpowiedni poziom wilgotności powietrza w domy, najlepiej zainwestować w system wentylacji z rekuperatorem wyposażonym w obrotowy wymiennik ciepła. W przypadku tańszych wymienników przeciwprądowych może wystąpić nadmierne przesuszenie powietrza, które jest bardzo niekorzystne dla człowieka. Nowoczesne zaawansowane technologicznie rekuperatory, wyposażone są w czujniki temperatury, wilgotności powietrza, CO₂, pyłów oraz lotnych związków organicznych. Wykrywają, gdy poziom wilgotności powietrza w pomieszczeniach jest zbyt wysoki i zwiększają wtedy intensywność wentylacji. Natomiast w okresach, gdy powietrze na zewnątrz jest zbyt suche, system wentylacji kieruje wilgoć generowaną w pomieszczeniach z powrotem do budynku.

Czy klimatyzacja może zastąpić wentylację?

Klimatyzacja i wentylacja są dwoma kluczowymi systemami w nowoczesnych budynkach. Chociaż zadaniem obydwu jest zapewnienie dobrej jakości powietrza wewnątrz pomieszczeń oraz komfortu termicznego mieszkańców, to istnieją między nimi różnice pod względem funkcji, działania i rodzajów. Głównym zadaniem wentylacji jest zapewnienie odpowiedniej cyrkulacji powietrza i właściwej ilości świeżego powietrza w pomieszczeniach oraz usuwanie dwutlenku węgla i innych zanieczyszczeń, co ma znaczenie dla zdrowia i życia mieszkańców. Natomiast głównym zadaniem klimatyzacji jest regulacja temperatury i wilgotności powietrza w pomieszczeniach, czyli zapewnienie komfortu termicznego mieszkańców. Bez klimatyzacji w ostateczności można się obejść, bez wentylacji już nie. Co prawda obecnie produkowane są klimatyzatory z funkcją wentylacji, jednak odpowiedź na pytanie brzmi: klimatyzacja nie może zastąpić wentylacji. Tylko oba systemy (w połączeniu z ogrzewaniem) mogą zapewnić odpowiedni mikroklimat w naszym domu.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie redakcja : (T.H.)

Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.klimatyzacja.pl