Grawitacja jest OK!

Jakie czynniki wpływają na prawidłowe działanie wentylacji grawitacyjnej? Czym jest płaszczyzna wyrównania? W jaki sposób można wpływać na zmianę położenia tej płaszczyzny?

Wymiana powietrza wiążąca się z pojęciem wentylacji wykorzystującej naturalne własności powietrza, tj. temperaturę i energię wiatru (kierunki i prędkość), nosi nazwę wentylacji naturalnej. Jest to zjawisko samoczynne. Wentylacja grawitacyjna jest rodzajem samoczynnej wentylacji, która zostaje zwiększona przez wyposażenie pomieszczeń w pionowe kanały wywiewne. Na ogół wentylacja grawitacyjna kojarzy się z wywiewem powietrza przez pionowe kanały wentylacyjne. W technice wentylacyjnej, oprócz wentylacji grawitacyjnej wywiewnej można jeszcze spotkać wentylację grawitacyjną nawiewną, nawiewno-wywiewną i grawitacyjne ogrzewanie powietrzne.

Na prawidłowe działanie wentylacji grawitacyjnej mają wpływ następujące czynniki:

• rozkład ciśnień w pomieszczeniach ogrzewanych lub nieogrzewanych,
• temperatury powietrza wewnętrznego i zewnętrznego,
• kierunki i prędkości wiatru, które powo­dują określony układ ciśnień na budynek, a w szczególności również na pomieszczenie,
• przesunięcie płaszczyzny wyrównania poza pomieszczenie.

W zamkniętej przestrzeni o temperaturze tw wyższej od temperatury otoczenia tz, na pewnej wysokości, nazwijmy ją płaszczyzną „O", nastąpi wyrównanie ciśnienia, jakie panuje wewnątrz pomieszczenia z ciśnieniem, jakie występuje na zewnątrz, na tej samej wysokości. Mamy wówczas wyrównanie ciśnień, czyli Póz™. = Po.™ Ta płaszczyzna, nazwana płaszczyzną wyrównania ciśnień, stanowi linię podziału ruchu powietrza, której położenie jest zależne od wielkości i wysokości umieszczenia otworów.

W dowolnej płaszczyźnie leżącej w odle­głości Z od płaszczyzny „O" (w górę lub w dół) wystąpi różnica ciśnień:

AP = Pz - Pw = Z x (ciężar wł. z - cię -żar wł. w)

Wynika stąd, że różnica ciśnień będzie zmieniała się liniowo, w zależności od Z. Przy wyrównaniu temperatury zewnętrznej i wewnętrznej (ciężary właściwe takie same), ruch powietrza może zaniknąć całkowicie, a przy temperaturze zewnętrznej wyższej od temperatury w pomieszczeniu odwraca się kierunek przepływu powietrza i przez otwory wywiewne dostaje się do pomieszczenia ciepłe powietrze zewnętrzne oraz „zewnętrzne zapachowe", w sytuacji, gdy wywiewki kanalizacyjne są zamontowane na niewłaściwej wysokości.

Podniesienie lub obniżenie płaszczyzny wyrównania można osiągnąć przez umieszczenie otworu w odpowiednim punkcie ściany (może to być również szczelina), a także wyniesienie go w poziomie poza pomieszczenie. Można wtedy regulować wielkość nadciśnienia lub podciśnienia w pomieszczeniu. Na ogół, zgodnie z badaniami, w standar­dowym budownictwie, można przyjąć, że płaszczyzna wyrównania znajduje się w połowie pomieszczenia (niekoniecznie w połowie budynku). Zatem, w pomieszczeniu, otwór, przez który ma napływać powietrze z zewnątrz, powinien być umieszczony np. w pomieszczeniu o wysokości 2,4 m najwyżej 1,2 m nad podłogą. W latach 60. wymyślono stosowanie otworów pod parapetami zewnętrznych okien (szafki typu szwedzkiego?). Zastosowanie ich poprawiło działanie wentylacji grawitacyjnej w okresie letnim, ale w okresach przejściowych i zimowym zatykano je czym się dało, ponieważ zimne powietrze napływało przez te otwory i tworzyło strefy zimnego powietrza nad posadzką (przeciągi).

Rzadko się zdarza, by polscy architekci, w swoich projektach, umieszczali w ścianach zewnętrznych okna tak, aby wykorzystywać płaszczyznę wyrównania. W efekcie powietrze zamiast napływać przez okno, wypływa przez nie, zabierając, szczególnie, na wyższych kondygnacjach, przy określonych warunkach, powietrze z dachu. Pomyślano o tym w innych krajach, gdzie stosuje się okna przesuwane pionowo lub żaluzjowe. Przy zastosowaniu takich rozwiązań możemy regulować położenie płaszczyzny wyrównania i mamy pewność, że pomieszczenie będzie dobrze wietrzone, a i grawitacja nie sprawi nam zawodu. W kolejnym artykule napiszę o dalszych uwarunkowaniach dotyczących prawidłowo działającej wentylacji grawitacyjnej. W różnych miejscowościach w Polsce występują różne uwarunkowania dla prawidłowego działania wentylacji grawitacyjnej.