Vėdinimo svarba oro kokybei
Vėdinimo sistemos atlieka svarbų vaidmenį palaikant gerą oro kokybę patalpose. Jos gali atlikti įvairias funkcijas, įskaitant:
- Namo ventiliaciją.
- Oro apykaitos užtikrinimą.
- Drėgmės lygio reguliavimą.
- Šildymą arba vėsinimą.
- Teršalų pašalinimą.
Oro apykaita: skirtingi reikalavimai
Oro apykaita - tai oro kiekis, kuris pakeičiamas patalpoje per tam tikrą laiką.
Dažniausiai taikomos šios oro apykaitos "normos":
Optimalus higienos reikalavimai: skaitoma, kad optimali oro kokybė pasiekiama, kai į patalpą, kur žmonės būna nuolat (ilgiau nei 2 val. be pertraukos), paduodama po 36m³/h šviežio oro kiekvienam žmogui. Ši higienos norma taikoma beveik visoms patalpų kategorijoms, išskyrus tas, kur reikalingos ypatingos sąlygos.
Tokia oro apykaita užtikrina tinkamą deguonies ir CO2 koncentraciją ore, kuri nekenkia žmogaus sveikatai ir savijautai. Tai pat užtikrinama pakankama oro apykaita pagal kitus faktorius: mikrobų ir virusų koncentracija bei pavojingų ir kenkiančių sveikatai medžiagų koncentracija (kurie nedideliais kiekiais išsiskiria iš namo konstrukcijų, apdailos medžiagų, baldų, drabužių... bei intensyviai garuoja kai naudojate buitines chemijos ir kai kurias kosmetikos priemones).
Tačiau, tokios apykaitos gali nepakakti kvapams pašalinti, todėl oro gaivumui reikėtų rinktis didesnę apykaitą.
Lietuvos STR reikalavimai gyvenamojo namo vėdinimui
Paskutinėje Statybų reglamento redakcijoje, kas liečia gyvenamųjų namų vėdinimo sistemas, įprasta higienos norma yra sumažinta iki ~18 m³/h šviežio oro vienam žmogui.
Faktiškai, ~18 m³/h yra vidurkis tarp optimalios oro kokybės normos higienos požiūriu ir minimalios fiziologinės normos (kai pradeda trukti deguonies, o nuo per didelės CO2 koncentracijos po kurio laiko pradeda skaudėti galva).
Ši, minimaliai leistina, norma naudojama taupumo sumetimais.
Pilnas komfortas
Pilnas komfortas pasiekiamas, kai vėdinimo sistema užtikrina tokią oro kokybę, kad įėjus iš lauko praktiškai nejaučiate skirtumo. Vėdinimo sistema spėja pašalinti visus išsiskiriančius kvapus, kuriuos gali užuosti žmogaus uoslė. Tai pasiekiama, kai oro kaita patalpose yra ~3-4 kartus per valandą.
Ypatingi reikalavimai atskiroms zonoms
Tam tikroms zonoms, pavyzdžiui, virtuvei, saunai, biliardinei ar mankštos patalpai, gali būti taikomi ypatingi reikalavimai.
Tokiais atvejais pirma parenkama speciali oro judėjimo schema, o antra - ištraukiamo iš užterštos zonos oro kiekis apskaičiuojamas taip, kad durų angoje užtikrinti didesnį oro judėjimo greitį, nei judėjimas, kuri gali sukelti natūralus faktoriai.
Minimalūs fiziologiniai reikalavimai
Minimalus oro kiekis, reikalingas žmogui, yra ~2 m³ oro per valandą. Tačiau, tam, kad visoje patalpos ertmėje palaikyti tinkamas deguonies ir CO2 koncentracijas, reikia kur kas didesnės oro apykaitos - 10 m³/h šviežio oro vienam žmogui.
Normalaus drėgnumo palaikymas
Oro drėgnumas yra svarbus oro kokybės parametras. Kai drėgnumas viršija 60 %, žmonės labiau prakaituoja, skundžiasi dėl prastos savijautos ir "blogo" oro. Padidėja pelėsio atsiradimo pavojus. O jei drėgnumas nukrenta žemiau 40 %, džiūsta gerklė bei oda, dėl ko stipriai padaugėja susirgimų, susijusių su kvėpavimo takais.
Lauke oro drėgnumas nėra pastovus. Žiemą, kai temperatūra ~0 ºC, lauko ore drėgmės yra vos 2 g/m³, o šiltuoju laikotarpiu gali siekti 10 g/m³ (būtent tiek reikia turėti patalpoje, kad prie +22 ºC drėgnumas neviršytų 60 %).
Jei turite vėdinimo sistemą su rotaciniu rekuperatoriumi, žiemą jis sugeba drėkinti tiekiamą orą ir galima ištisą sezoną palaikyti vienodą oro apykaitą, kuri užtikrina ne tik optimalų režimą natūralių drėgmės perteklių šalinimui, bet ir norimą oro kaitą oro švarumui palaikyti. O jei namo ventiliaciją atlieka plokštelinis rekuperatorius, kondicionierius ar kokios orlaidės, tai, norint palaikyti optimalų oro drėgnumą, žiemą oro kaitą teks stipriai pamažinti, dėl ko nukentės oro švarumas.
Žmogus vidutiniškai išskiria ~100g drėgmės per valandą. Prie +22ºC patalpoje, oro drėgnumas bus 60%, jei oras turės 10g/m³ drėgmės. Žiemą lauko ore yra 2g/m³. Kai skirtumas yra 8g/m³, užtektu oro apykaitos 12.5 m³/h, tam kad pašalinti, vieno žmogaus išskiriamą perteklinę drėgmę.
Minimalus (budintis) ventiliacijos režimas
Visi daiktai išskiria tam tikrą lakiųjų medžiagų kiekį. Nors tas kiekis yra niekingai mažas, jei patalpa visai nevėdinama, bėgant laikui joje gali susidaryti pavojinga vienokių ar kitokių kenksmingų medžiagų koncentracija. Kad to išvengti, absoliučiai visose patalpose, įskaitant sandėlius ir rūsius, net tuomet, kai jose nėra žmonių, turi būti užtikrinta oro kaita ne mažesnė kaip 1.3 m³/h į 1 m2 grindų ploto (arba 0.3-0.5 karto/val., priklausomai nuo patalpos aukščio).
Pagal ištraukiamą iš WC ir kitų patalpų oro kiekį
Siekiant užkirsti kelią mikroorganizmų plitimui iš WC, dušo, vonios, virtuvės bei kitų "nešvarių" patalpų, išvardintose patalpose įrengiamas oro ištraukimas, kuris be sustojimo veikia 24 valandas per parą. Oro kiekiai nustatomi ne mažesni nei minimaliai leidžia higienos normos ir STR.
Namo šildymas arba vėsinimas
Kai kalbama apie kanalinės vėdinimo-kondicionavimo (ir orinio šildymo) sistemos įrengimą, tiekiamas į kiekvieną patalpą oro kiekis skaičiuojamas pagal jos vėsinimo (arba šildymo) poreikį, proporcingai paskirstant kondicionieriaus šaldymo/šildymo galią po visas patalpas. Bendras sistemos tiekiamas oro kiekis parenkamas pagal kondicionieriaus (ar kitokio šildytuvo) šildymo galią, taip, kad tiekiamo ir patalpos oro temperatūrų skirtumas neviršytų komfortinės ribos.
Kaip taisyklė, reikalinga šildymui ar šaldymui oro apykaita yra ~3 kartus didesnė už šviežio oro poreikį patalpų ventiliacijai, tad projektuojama sistema, dirbanti recirkuliacijos principu, kai didesnė dalis oro paimama iš patalpų, nufiltruojama, pašildoma (arba atšaldoma) ir vėl grąžinama į patalpas. Prie šio recirkuliuojamo oro pamaišoma dalis paimamo iš lauko šviežio oro. Lauko oro kiekis šio atvejų skaičiuojamas taip, kad paskirstant orą po patalpas pagal pasirinktas šaldymui ar šildymui proporcijas, šviežio oro dalis kiekvienoje patalpoje būtų ne mažesnė nei reikia, kad užtikrinti norimą patalpos ventiliaciją.
Pasyvaus vėsinimo funkcija
Kai vėdinimo sistemos projektas numato gamtinę atsinaujinančią energiją panaudoti patalpų vėsinimui, tai vadina - pasyvaus vėsinimo funkcija. Patalpos atšaldomos be kompresorių ar kitų elektrą naudojančių prietaisų.
Pvz., pasinaudojant tuo, kad naktį oro temperatūra yra ~10 ºC žemesnė nei dieną, vėdinimo sistema naktį įsijungia pilnu pajėgumu (kelis kart padidina oro apykaitą) ir, tiekiant didelius kiekius šalto oro, per naktį atvėsina vidines sienas, baldus ir viską, kas yra patalpoje. Dieną ventiliacija persijungia į minimalias apsukas, kad kuo mažiau karšto oro patektų į patalpas, o sienos atiduoda sukauptą "vėsumą", neleisdamos orui patalpose per daug įšilti.
Šaldymo efektas priklauso nuo to, kiek gerai sistema sugebėjo per naktį atvėsinti sienas. Tad, norint pasiekti juntamo efekto, oro apykaita turi būti didinama 3-4 kartus. Orientacijai: kai oro kaita yra 1200 m³/h, pasyvaus vėsinimo efektas bus lygus 12 val. veikiančiam kondicionieriui, kurio šaldymo galingumas yra 2 kW.
Geoterminis šildymas ir namo kondicionavimas
Gali būti suprojektuotas namo kondicionavimas, panaudojant kanalinį šildytuvą ir šaltą vandenį, cirkuliuojantį požeminiame geoterminio šildymo sistemos kontūre, arba orui vėsinti panaudojant žemės šilumokaitį (ŽŠ). Rengiant tokį vėdinimo projektą, bendra oro apykaita taip pat skaičiuojama, vertinant patalpų šaldymo poreikį.
Tik už pagrindą priimamas ne kondicionieriaus galingumas kaip orinio šildymo atveju, ir ne dienos/nakties vidutinis temperatūrų skirtumas, kaip pasyvaus vėsinimo sistemoje, o žiūrima į tai, kokia yra šaldymo nešėjo temperatūrą pasirinktame variante ir iki kiek pasirinktas šilumokaitis sugeba atšaldyti lauko orą.
Oro paskirstymo principai
Reikia atkreipti dėmesį, kad pagal visas išvardintas metodikas namo vėdinimo sistemos našumas apskaičiuojamas kaip visų patalpų apykaitų sumą (atskirai - padavimo ir ištraukimo). Gaunasi taip, kad jei name gyvena 2 žmonės, tačiau name yra 5 kambariai, kuriuose jie dažnai ir ilgą laiką būna kartu - oro kaita turi būti ne 2 x 36 = 72, o 5 x 2 x 36 = 360 m³/h.
Galima pasirinkti kompromisą, kai tam tikrose pasirinktose patalpose bus taikomos mažesnės apykaitos normos (ir atitinkamai - mažesni reikalavimai oro kokybei). Šis variantas gaunasi kiek geresnis tuo atveju, jei name veikia recirkuliacinė sistema, arba kitokiu būdu užtikrinamas pakankamai intensyvus oro maišymas tarp patalpų. Tuomet „šviežio“ oro dalis kiek padidėja, nes iš kitų patalpų priteka, pavadinkim - ne iki galo sugadintas oras, kuris kiek atskiedžia per prastą orą šioje patalpoje.
Kai kurie taiko supaprastintą metodiką, kai bendrą oro apykaitą skaičiuojama pagal tai, kiek žmonių yra visame name, nekreipiant dėmesio į faktą, kad šviežias oras kartais paduodamas visai ne į tas patalpas, kuriose tuo metu randasi žmonės, tačiau priimant maksimalią rekomenduojamą normą: vienam žmogui - 36 m³/h. Suprantama, kad tam tikrais momentais, kai žmonės susirinks tam tikroje patalpoje - realiai gausis, kad oro kokybė vos atitinka mažiausių medicininių reikalavimų - 10 m³/h.
Oro apykaitos skaičiavimo pavyzdys
Reikiamos patalpų oro apykaitos nustatymas. Ventiliuojamo oro kiekis nustatomas kiekvienai patalpai atskirai atsižvelgiant i esamas kenksmingas priemaišas (medžiagas) arba užduodamos pagal atliktų tyrimų rezultatus. Jeigu kenksmingų priemaišų (medžiagų) pobūdžio ir kiekio apskaičiuoti negalima, oro apykaita nustatoma pagal kartotinumą:
L=Vpat x Kp (m3/h),čia:Vpat - patalpų tūris, m3;Kp - minimalus oro apykaitos kartotinumas, 1/val., žr. Reikia apskaičiuoti bendrą patalpų tūrį kubiniais metrais. Pavyzdžiui, patalpos ilgis - 7 m, plotis - 4 m, aukštis- 2,8 m. Norint nustatyti oro tūrį, kurio reikia šiai patalpai ventiliuoti, apskaičiuojame patalpos tūrį: 7×4×2,8=78,4 m3. 3 m3/val.
L = L1 × NL (m3/h),čia:L1 - oro norma vienam žmogui, m3/hמm.;NL - žmonių skaičius patalpoje;20-25 m3/val. vienam žmogui esant minimaliam fiziniam aktyvumui;45 m3/val. vienam žmogui atliekant lengvą fizinį darbą;60 m3/val.
Oro drėgmės svarba
Prasidėjus šildymo sezonui, santykinė oro drėgmė patalpose nukrenta iki 20-30 proc. Komfortiška aplinkos drėgmė yra 50-60 proc. Sveikiausiai ir komfortabiliausiai žmogus jaučiasi, kai šaltuoju metų laiku santykinis drėgmės kiekis gyvenamosiose patalpose yra 40-60 proc.
Kai oras tampa per sausas (mažiau nei 30 proc.), jaučiamas gerklės, akių dirginimas, veido, rankų odos džiūvimas. Oro drėgmė būtina žmogaus gleivinei, nes jai išsausėjus virusai greičiau ir lengviau prasiskverbia į organizmą.
Per daug drėgmės ore - irgi nepageidaujamas reiškinys. Kai santykinė oro drėgmė peržengia 70 proc., padidėja pelėsio atsiradimo pavojus.
Drėgmės kiekiui padidinti namuose ar darbe naudojami oro drėkintuvai. Ventiliatorius traukia sausą patalpos orą, leidžia jį per drėgną filtrą ir į kambarį grąžina jau sudrėkintą. Šaltų garų drėkintuve iš oro pašalinamos dulkės ir kiti nešvarumai.
Šaltų garų oro drėkintuvams nereikia iš anksto išvalyto vandens, jie naudoja mažai elektros energijos ir neburbuliuoja. Šie drėkintuvai dėl savo konstrukcijos palaiko žmogui komfortiškiausią drėgmės kiekį (45-60 proc.). Daugelis jų valo orą ir vadinami orą „plaunančiais" drėkintuvais.
Rekuperacija
Daug kartų girdėta frazė, kad atidarant langus prarandama brangi šiluma. Ir tam, kad ji nebūtų prarasta, geriau įsirengti būste rekuperacinę sistemą su šilumogrąža. Rekuperacija - tai technologinis procesas, kurio metu ištraukta šiluma grąžinama pakartotiniam naudojimui į patalpas.
Rekuperacinės vėdinimo sistemos sukurtos taip, kad būtų taupoma energija ir mažinamos išlaidos už šildymą. Šių sistemų darbo principas yra paprastas: šviežias oras iš lauko į patalpas patenka pratekėjęs pro šilumokaitį, kuris iš dalies pašildo žiemos metu šaltą orą, po to oras pro ortakius paduodamas į patalpą.
Tam, kad vėdinimas būtų maksimaliai efektyvus, jis turi būti pritaikytas konkrečiam pastatui. Rekuperacinės sistemos gaminamos įvairaus galingumo ir skirtingų modifikacijų.
Manoma, kad optimalus oro kokybės lygis yra pasiekiamas, kai į patalpas, kuriose žmogus leidžia ilgiau nei 2 valandas be pertraukos, kas valandą yra tiekiami 36m³ šviežio oro kiekvienam žmogui. Šis higienos standartas yra pritaikytas beveik visose patalpose, išskyrus tas, kuriose reikia specialių sąlygų.
Tokia oro cirkuliacija užtikrina tinkamą deguonies ir CO2 koncentraciją. Tokia koncentracija nesukelia jokios žalos žmogaus sveikatai ar savijautai. Be to, tai garantuoja oro cirkuliaciją atsižvelgiant į kitus faktorius: mikrobų, virusų bei pavojingų ir sveikatai kenkiančių medžiagų koncentraciją (kurios mažais kiekiais išskiriamos iš namų struktūrų, dekoravimo medžiagų, baldų, drabužių, ir ypač išsiskiria, kai naudojate buitinę chemiją ir tam tikras kosmetikos priemones).
Ortakių sistemos slėgio nuostoliai
Oro tekėjimo vėdinimo sistema pasipriešinimas dažniausiai nustatomas pagal oro judėjimo greitį šioje sistemoje. Didėjant greičiui, didėja ir pasipriešinimas. Šis reiškinys vadinamas slėgio nuostoliais. Statinis slėgis, kurį sukuria ventiliatorius, lemia oro judėjimą vėdinimo sistema, kurioje yra tam tikras pasipriešinimas. Kuo didesnis šios sistemos pasipriešinimas, tuo mažesnė ventiliatoriaus perstumiamo oro išeiga.
Ortakių sistemos slėgio nuostolius galima sumažinti padidinus ortakių, užtikrinančių santykinai vienodą oro greitį visoje sistemoje, skerspjūvį. Sistemose, kurių ortakių ilgis didelis ir daug ventiliacijos grotelių, ventiliatorių tikslinga montuoti ventiliacijos sistemos viduryje.
Oro apykaitos normos
Apykaitą galima mažinti įvertinus natūralią oro infiltraciją per langų nesandarumus, tačiau naudojant šiuolaikinius langus, infiltracija nėra didelė. Be to, jos reikšmę sunku patikimai įvertinti, nes ji priklauso nuo vėjo greičio, lauko temperatūros, langų orientacijos ir t.t. Priimama, kad infiltracija nėra reikšminga ir ji gali tik truputi pagerinti pasitrenktą oro kokybę.
Rekomenduojama į visus paminėtus metodus, kurie kaip ir leidžia pasirinkti mažesnę oro apykaitą, atsižvelgti tik tuomet, kai dėl ekonomijos sumetimų norima žiemą iki minimumo sumažinti vėdinimo našumą.
Vėdinimo sistema, sistemos komponentai (LT)
| Patalpos tipas | Rekomenduojama oro apykaita | Pastabos |
|---|---|---|
| Gyvenamasis kambarys | 36 m³/h vienam žmogui | Optimali oro kokybė |
| Miegamasis | 18 m³/h vienam žmogui | Minimali leistina norma |
| Virtuvė | Specifiniai reikalavimai | Priklauso nuo gaminimo intensyvumo |
| Vonios kambarys | Specifiniai reikalavimai | Oro ištraukimas 24 val. per parą |