Projekt wentylacji mechanicznej dla domu

Kilka słów o projektowaniu instalacji wentylacji mechanicznej.

Wentylacja mechaniczna - zasady projektowania

• jak zaprojektować wentylację mechaniczną dla domu jednorodzinnego
• jakie podstawy prawne projektowania wentylacji - rozporządzenia, normy
• jakie informacje będą potrzebne do projketu wentylacji mechanicznej dla domu jednorodzinnego
• jak określić ilość powietrza wentylacyjnego do wymiany w domu
• jak rozplanować trasy kanałów wentylacyjnych i jak prowadzić kanały wentylacyjne w domu jednorodzinnym
• jak dobierać przekroje kanałów doprowadzających powietrze
• co wpływa na opory przepływu powietrza w kanałach wentylacyjnych
• jak określić potrzebne parametry rekuperatora
• jaki rekuperator wybrać; jaki rekuperator będzie najlepszy do instalacji wentylacyjnej w domu
• co zawiera projekt wentylacji mechanicznej

Skupimy się tu na wentylacji mechanicznej dla domu jednorodzinnego.

Regulacje prawne dotyczące projektu wentylacji

W zakresie wentylacji obowiązuje rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
Wentylacja budynku opisana jest w Rozdziale 6 w §147 - §155.
W § 149.1. Rozporządzenie przewiduje, że strumień powietrza zewnętrznego doprowadzanego do pomieszczeń mieszkalnych powinien odpowiadać wymaganiom Polskiej Normy i być nie mniejszy niż 20 m³/h na osobę przewidywaną na pobyt stały.
Rozporządzenie wskazuje również normy, które należy brać pod uwagę przy projektowaniu i wykonywaniu budynków.

Norma kominowa

Wymagania odnośnie przewodów kominowych w/w Rozporządzenie opisuje w Rozdziale 5 w §140 - §146.
W zakresie kominów wentylacyjnych, spalinowych i dymowych Rozporządzenie to przywołuje normę PN-B-10425:1989 "Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne murowane z cegły - Wymagania techniczne i badania przy odbiorze"

Norma wentylacyjna

W zakresie wentylacji mechanicznej podstawową normą będzie tu PN-B-03430:1983 i PN-B-3430:1983/Az3:2000 "Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej"
Wymagania i zalecenia określające ile trzeba wymieniać powietrza.
W przypadku domu strumień objętości powietrza wentylacyjnego w budynku mieszkalnym jest określony przez sumę strumieni powietrza usuwanego z pomieszczeń pomocniczych.

• w kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchenkę gazową - 70 m³/h
• w kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchenkę elektryczną w domu
  a) w mieszkaniu do 3 osób - 30 m³/h
  b) w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób - 50 m³/h
• w łazience ( z WC lub bez) - 50 m³/h
• w wydzielonym WC - 30 m³/h
• w pomocniczym pomieszczeniu bezokiennym - 15 m3/h
• dla pokoju mieszkalnego oddzielonego od pomieszczeń kuchni, łazienki i WC więcej niż dwojgiem drzwi lub pokoju znajdującego się na wyższym poziomie w wielopoziomowym domu jednorodzinnym - 30 m³/h

Wilgotność powietrza w domu

norma PN-B-03421:1978 zaleca wilgotność powietrza zimą niezależnie od aktywności 40-60%, a latem 40-55%.

• Wykorzystujemy rzuty i przekroje architektoniczne i informacje o powierzchni użytkowej poszczególnych pomieszczeń, skąd odczytujemy ich przeznaczenie i określimy ich kubaturę. Ustalamy, które z pomieszczeń będą obsługiwane przez wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła.
• Zwracamy uwagę na system ogrzewania budynku. Jeśli będzie ogrzewanie gazowe lub na drewno, to kotłownia będzie wyłączona z wentylacji mechanicznej. Taka kotłownia musi stanowić odrębne, szczelnie odizolowane od reszty budynku pomieszczenie. Będzie miała komin spalinowy lub dymowy i obowiązkowo kanał wentylacyjny grawitacyjny.
• Z planu zagospodarowania terenu oraz z wizji lokalnej w terenie odczytujemy usytuowanie domu na działce, ustalamy strefy położone od strony południowej i północnej oraz co znajduje się w jego otoczeniu. Szukamy źródeł potencjalnych zanieczyszczeń powietrza, które mogłyby mieć wpływ na jakość powietrza wentylacyjnego oraz miejsc wrażliwych na potencjalnie przykre wyziewy.
• Ustalamy z inwestorem przewidywane zasiedlenie budynku - ilość mieszkańców.

A więc po kolei - jak zaprojektować wentylację mechaniczną

• Wyznaczamy strefy i pomieszczenia budynku "czyste" i "brudne" potrzebne dla określenia ilości powietrza nawiewanego i wywiewanego.
• Wychodząc z wymagań i zaleceń określonych normą obliczamy ilości powietrza nawiewanego i wywiewanego. Z bilansu powietrza usuwanego (wywiewanego) wyjdzie nam ile powietrza powinniśmy wymienić w domu w ciągu jednej godziny. Strumień powietrza zewnętrznego doprowadzanego do pomieszczeń, powinien wynikać z wielkości strumienia powietrza wywiewanego, lecz być nie mniejszy niż 20 m³/h na osobę przewidywaną na pobyt stały w projekcie budowlanym.
• Wyznaczamy trasy prowadzenia kanałów nawiewnych i wywiewnych i rysujemy je na rzutach architektonicznych. Dobieramy ich kształt - przekrój i wielkość. Wstawiamy w odpowiednich miejscach i oznaczamy też przepustnice regulacyjne, nagrzewnicę kanałową wstępną (elektryczną) i ewentualnie tłumiki hałasu, punkty rewizyjne oraz nagrzewnicę do ogrzewania powietrza. Dobieramy i wskazujemy miejsca rozgałęzień kanałów i wskazujemy miejsca skrzynek rozdzielczych i zbiorczych.
• Ustalamy lokalizację centrali wentylacyjnej, czerpni i wyrzutni oraz wielkości i trasy kanałów na odcinkach do rekuperatora, pamiętając o wymaganiach określonych przez warunki techniczne.
• Dobieramy materiały do budowy kanałów wentylacyjnych z uwzględnieniem preferencji Inwestora oraz uwarunkowań konstrukcyjnych budynku. Przyjmujemy ich kształt (prostokątny lub kołowy) i wielkość przekroju [cm²].
• Bardzo ważnym aspektem projektowania jest optymalizacja całej wentylacji pod kątem minimalizacji oporów hydraulicznych.
  Na opory hydrauliczne ma wpływ trasa kanałów. Im mniej załamań, tym lepiej. Im krótsze kanały, tym lepiej. Należy unikać zmiany trasy kanałów pod kątem prostym - załamania powinny być łagodne (30^o, 45^o). Dobór rodzajów kanałów, ich przekroje (prostokątne, okrągłe) ma znaczenie dla oporów przepływu powietrza. Kształtki i łączniki wentylacyjne, ich ilość i rozmieszczenie w instalacji mają również wpływ na opory hydrauliczne.
  Jeśli zaniedbamy te sprawy i pominiemy ten etap projektowania, to narazimy inwestora na konieczność zakupienia mocniejszego rekuperatora (większe koszty). Przy większych oporach przepływu powietrza mogą też wystąpić problemy związane z nadmiernym hałasem i szumami w kanałach, co może nie być komfortowe dla użytkownika.
  Taka optymalizacja i minimalizacja oporów powietrza zazwyczaj wpływa istotnie na obniżenie kosztów całej instalacji - więc warto i trzeba to zrobić.
• Obliczamy opory hydrauliczne (straty ciśnienia) na całej długości instalacji wentylacyjnej, począwszy od czerpni, aż do najdalej lub najbardziej niekorzystnie usytuowanego anemostatu nawiewnego oraz od najdalej lub najbardziej niekorzystnie usytuowanego anemostatu wywiewnego aż do wyrzutni.
  W obliczeniach uwzględniamy opory przepływu powietrza, jakie stawiają wszystkie po kolei elementy instalacji wentylacyjnej. A więc obliczamy jakie opory stawia: czerpnia, filtr czerpni, kanały doprowadzające powietrze od czerpni do rekuperatora, uwzględniamy też nagrzewnicę wstępną, załamania kanałów (kolanka), rekuperator i jego filtry, kanały wewnętrzne (doprowadzające i odprowadzające) z uwzględnieniem ich kształtu (przekroju) i długości, przepustnice, tłumiki, kolanka i anemostaty nawiewne i wywiewne, kratki. Uwzględniamy też ewentualnie GWC, jeśli jest w zamierzeniu Inwestora. Sumujemy opory wszystkich elementów i ta suma stanowi dla nas główną wskazówkę dotyczącą doboru rekuperatora, którego spręż [Pa] powinien na najniższym biegu umożliwiać pokonanie tych oporów.
• projekt wentylacji mechanicznej - winien ustalić potrzebne parametry rekuperatora:
  * wydajność [m³/h] - potrzebne przepływy powietrza (strumienie) na najniższym (podstawowym) biegu
  * spręż [Pa], czyli zdolność do pokonania oporów przepływu powietrza
  * oczekiwaną efektywność odzysku ciepła przez rekuperator
• Obliczmy przewidywaną efektywność odzysku ciepła z instalacji wentylacyjnej, jako całości (nie tylko rekuperatora), zarówno w najzimniejsze dni zimy, jak i w skali całego sezonu grzewczego co będzie cenną wskazówką dla projektu ogrzewania całego budynku oraz doboru źródła ciepła (kotła, pompy ciepła).

• opis techniczny instalacji wentylacyjnej
• rysunki techniczne oraz schematy wentylacji
• wskazywać strefy budynku powietrza nawiewanego i usuwanego,
• przebieg trasy kanałów, ich średnice, skrzynki rozdzielcze, skrzynki zbiorcze oraz ich izolacje termiczne
• wskazywać dogodne miejsca umieszczenia czerpni i wyrzutni powietrza,
• miejsce montażu rekuperatora
• rozmieszczenie anemostatów (lub kratek) nawiewnych i wywiewnych uwzględniając najlepszy przepływ powietrza przez pomieszczenie
• określać ilości powietrza nawiewanego i usuwanego z poszczególnych pomieszczeń,
• obliczenia wymaganych strumieni przepływu powietrza w poszczególnych kanałach - ich prędkości przepływu, opory przepływu, jak też powinien uwzględniać opory na kształtkach, anemostatach, kratkach nawiewnych i wywiewnych, czerpni, wyrzutni, filtrach powietrza oraz GWC
• na podstawie obliczeń łącznych przepływów i sumarycznych oporów przepływu powietrza wentylacyjnego, dobiera się wielkość centrali wentylacyjnej - wydajność [m³/h] oraz potrzebny jej spręż [Pa] oraz wskazuje konkretne centrale (rekuperatory) o niezbędnych parametrach technicznych spośród dostępnych na rynku modeli
• zestawienie potrzebnych materiałów
• zalecenia dotyczące montażu instalacji wentylacyjnej
• założenia do gruntowego wymiennika ciepła, jeśli będzie on zamiarem Inwestora