Kanały wentylacyjne – układ oddechowy budynku

Kluczową rolę dla funkcjonowania systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła odgrywa dobór rodzaju i średnicy kanałów, materiał, z którego są wykonane, ich prawidłowe poprowadzenie oraz łączenie.

Skuteczna wentylacja mechaniczna z wymiennikiem ciepła to taka, która zapewnia prawidłową wymianę powietrza dla komfortowego użytkowania budynku oraz odzysk ciepła na wysokim poziomie. Świeże powietrze dostarczamy poprzez system przewodów wentylacyjnych oraz nawiewniki sufitowe lub kratki nawiewne do tzw. pomieszczeń czystych, czyli pokoju dziennego, sypialni czy salonu. Z kolei “zużyte” odprowadzane jest kratkami wyciągowymi z pomieszczeń “brudnych”, czyli łazienki, kuchni lub garderoby. Wykonanie odcinków łączących rekuperator z poszczególnymi pomieszczeniami zadecyduje o efektywności działania instalacji.

Rodzaje kanałów

W instalacjach wentylacyjnych dominują dwa podstawowe rodzaje kanałów, które określić można jako elastyczny i sztywny. W budownictwie jednorodzinnym częściej stosuje się przewody elastyczne (fleksy) w otulinie z wełny. W instalacji z przewodów fleksy może dojść do powstania wysokich oporów powietrza, ich źródłem jest jednak zazwyczaj nieprawidłowy montaż przeprowadzony przez niedoświadczonego wykonawcę. Nie ma też możliwości czyszczenia kanałów elastycznych, choć w instalacji domowych, w których przypadki czyszczenia są raczej sporadyczne, ten problem schodzi na dalszy plan. Decydujące znaczenie ma stosunkowo niska cena oraz łatwość montażu.

Większym zaufaniem wykonawców cieszą się natomiast kanały sztywne (spiro). Ze względu na wysoką odporność mechaniczną i wytrzymałość stosuje się je również w instalacjach przemysłowych. Wykonanie systemu jest jednak bardziej pracochłonne (wymaga precyzji i doświadczenia) oraz droższe – chociażby ze względu na potrzebę izolacji akustycznej i cieplnej przewodów. W systemach wentylacyjnych nie trzeba jednak stawiać wszystkiego na jedną kartę – możliwe jest więc stosowanie dwóch rodzajów instalacji jednocześnie, w zależności od miejsca montażu oraz potrzeb instalacji.

Oprócz prostego podziału: fleksy i spiro wyróżnić można kanały okrągłe oraz prostokątne. Przewody prostokątne uchodzą za bardziej uniwersalne – dzięki dwuwymiarowości przekroju kanał prostokątny można dostosować do wymogów konstrukcyjnych obiektu, podczas gdy wymagana średnica kanału okrągłego często stanowi ograniczenie. Z drugiej strony jednak montaż przewodów okrągłych jest mniej skomplikowany, zazwyczaj wystarczy jednopunktowe mocowanie (kotwa, pręt i obejma); w przypadku kanału prostokątnego będzie to już mocowanie dwupunktowe (2 kotwy, pręty i zawiesia). Przewody okrągłe “wygrywają” również, jeśli chodzi o koszty izolacji – do zaizolowania kanału okrągłego potrzeba mniej wełny niż w przypadku prostokątnego.

Materiały

Spośród materiałów, z których produkuje się kanały wentylacyjne dobrą opinią cieszy się polietylen (HDPE), czyli niezwykle lekkie tworzywo odporne na chemikalia, rozciąganie oraz sprawdzające się w pracy od -25 do 60 °C. Gładka powierzchnia wewnętrzna przewodów z HDPE zapobiega osadzaniu się kurzu. Stosuje się także kanały z blachy cynkowanej ogniowo (np. ocynk w klasie Z 200-275, z dwustronną powłoką ocynku o gęstości 200-275 g/m2). Grubość ocynkowania przewodów ma bagatelne znaczenie dla ich trwałości, szczególnie w przypadku instalacji przemysłowej czy stosowanej na zewnątrz – inaczej kanał, którym transportowane jest wilgotne powietrze lub który wystawiony jest na działanie czynników atmosferycznych po kilku tygodniach może pokryć się białym nalotem, a w dalszej perspektywie rdzą osłabiającą jego wytrzymałość.

Potwierdzeniem jakości kanałów są certyfikaty i atesty posiadane przez producenta: deklaracja zgodności z normami PN-B-03434:1999, PN-B-76001: 1996, PN-B-76002:1999, PN-EN 1506:2001 oraz PN-EN 12220:2001.

Prowadzenie przewodów

Najłatwiej jest wykonać wentylację w domach parterowych z nieużytkowym poddaszem, na którym ułożymy kanały. Innym sposobem jest poprowadzenie przewodów przez nieużytkowy stryszek, np. w przypadku domu z poddaszem użytkowym. Sytuacja komplikuje się, gdy mamy do czynienia z budynkiem piętrowym. Należy wtedy wykonać pionowe zejścia przez pomieszczenia użytkowe, wykorzystując garderoby, skrytki, szafy. Kiedy nie jest to możliwe, kanały prowadzi się także w narożnikach pokojów, choć wpływa to na architekturę pomieszczeń – stają się dość “nieustawne”. Nieestetycznie wyglądających zejść częściowo pozwali uniknąć również poprowadzenie przewodów w sufitach podwieszanych na parterze, pamiętajmy jednak, że ze względu na średnicę kanałów (nawet 160 mm) takie rozwiązanie nie zawsze znajdzie zastosowanie.

Systemy rozdzielcze

W małych instalacjach w domach jednorodzinnych popularność zdobywają ostatnio systemy rozdzielcze dystrybucji powietrza wykonane z okrągłych elastycznych kanałów z tworzywa o niewielkim przekroju zewnętrznym, 75 mm. Przewody w takiej instalacji w odróżnieniu od standardowych fleksy charakteryzują wysoką wytrzymałością. Rury zachowują elastyczność i plastyczność przy jednoczesnej wytrzymałości mechanicznej dzięki zewnętrznemu karbowaniu, przez co układać je można np. w izolacji stropu, wylewce, pod suchym lub mokrym tynkiem. Kanały nie potrzebują ponadto żadnych akcesoriów dodatkowych, jak kolanka i złączki (montuje się je na wcisk z uszczelką).

Jak to działa? Do rekuperatora podłączone są dwie skrzynki rozdzielcze z blachy nierdzewnej (nawiewu i wywiewu), a od nich dana ilość kanałów wentylacyjnych. Na ich zakończeniu montuje się skrzynki rozprężne, a na nich – anemostaty w pomieszczeniach. W przewodach nie powinien osadzać się brud (dzięki gładkiej, antystatycznej powierzchni wewnętrznej), jeśli jednak do tego dojdzie, można poddać je czyszczeniu.

Dobieramy średnice

Bolączką instalacji wentylacyjnej są nieprawidłowo dobrane średnice kanałów. Średnice przewodów powinny zmniejszać się wraz z oddalaniem się od rekuperatora – główne kanały mają zazwyczaj większe średnice niż przewody odchodzące z nich do poszczególnych pomieszczeń. Ponadto dobierane są ze względu na ilość oraz prędkość powietrza, które muszą dostarczyć, a następnie odprowadzić z wnętrza domu. Parametry te są obliczane w biurze projektowym, każdorazowo przy tworzeniu nowego projektu instalacji.

Izolacja

System wentylacji wraz z elementem rekuperatora są usytuowane zarówno w pomieszczeniach mieszkalnych, jak i technicznych, nieużytkowych o niższych temperaturach. Z uwagi na powyższe odpowiednia izolacja wpływa zarówno na komfort użytkowania poprzez zapewnienie izolacji akustycznej, jak również na sprawność rekuperatora, do którego należy doprowadzić i odprowadzić powietrze o jak najwyższych parametrach termicznych. Hałas w instalacjach powodowany jest przez pracę centrali (możliwość zamontowania tłumika akustycznego na kanale) oraz dużą prędkość przepływu powietrza w kanałach. Dźwięki o średnich i wysokich częstotliwościach dobrze pochłania wełna skalna, która przy swojej gęstości również zaizoluje akustycznie kanał od dźwięków o niskiej częstotliwości. Izolacja kanału wentylacyjnego spełniać może kilka innych zadań oprócz ocieplenia, jak np.: izolacji chłodniczej czy też izolacji przeciwkondensacyjnej. Za minimalny standard izolacji przewodu wentylacyjnego zakłada się warstwę materiału o współczynniku przewodzenia ciepła l=0,035 W/m·K i grubości 40 mm wewnątrz ogrzewanego budynku oraz grubości 80 mm poza strefą ogrzewania. Zastosowanie znajdują tu przede wszystkim materiały z wełny skalnej lub tworzywa syntetyczne (kauczuk, PU, PIR).

Błędy podczas montażu

Dobre funkcjonowanie systemu zależy nie tyle od wyboru rodzaju kanałów, ale przede wszystkim – od prawidłowego wykonania instalacji. Zbyt ostre zgięcia, zakręty, luźno położone lub zduszone przewody, kanały słabo naciągnięte lub o złym dobranym przekroju – to główne grzechy instalatorów. Niejednokrotnie sprawę rozwiązuje zastosowanie dodatkowych sztywnych kolanek oraz prawidłowe ich zabezpieczenie. Wtedy nawet system zbudowany z przewodów elastycznych charakteryzować się będzie oporami powietrza oraz akustycznością na akceptowalnym poziomie.

Groźne nieszczelności

Przewody wentylacyjne gwarantują prawidłową wymianę powietrza w budynkach. Dlatego też bardzo ważnym zagadnieniem dla bezawaryjnego, sprawnego funkcjonowania całego systemu oraz zmniejszenia strat ciepła jest ich szczelność. W projektach dość rzadko spotyka się opisy klas szczelności instalacji – zamiast szczegółowych obliczeń projektantom zdarza się planować system o nieco większej wydajności, co powoduje jednak wzrost zużycia energii przez rekuperator oraz nagrzewnicę – urządzenia muszą dostarczyć większą ilość powietrza niż w rzeczywistości jest to wymagane. Utrudnia to również osiągnięcie założonych temperatur we wnętrzu oraz prowadzi do zaburzenia poziomu ciśnień w instalacji nawiewnej i wywiewnej. Nieszczelności systemu w dalszej kolejności mogą powodować również zaciąganie “lewego” zimnego powietrza, np. z nieizolowanego stryszku, lub spadek ciśnienia nawiewanego powietrza. Co prawda, coraz częstszą praktyką jest przeprowadzanie testów szczelności, jednak niejednokrotnie odbywają się one już po zakończeniu większości prac. Tym samym, paradoksalnie, mimo testów rezygnuje się ze korekty usterek.

Według Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie przewody powinny mieć przekrój poprzeczny właściwy dla przewidywanych przepływów powietrza oraz konstrukcję przystosowaną do maksymalnego ciśnienia i wymaganej szczelności instalacji, z uwzględnieniem Polskich Norm dotyczących wytrzymałości i szczelności przewodów. Badania szczelności przewodów przeprowadza się natomiast na podstawie norm PNEN-12237:2005 – w przypadku kanałów i kształtek okrągłych oraz PN-EN-1507:2007 – dla kanałów prostokątnych.

Aby nie doprowadzić do powstania nieszczelności najwyższą wagę należy przyłożyć do prawidłowego montażu uszczelek kanałów wentylacyjnych – wymagane jest ich przytwierdzenie mechaniczne, przyklejanie bowiem prawdopodobnie nie zda egzaminu. Uszczelki nie mogą zmieniać swojego położenia podczas eksploatacji czy w czasie łączenia elementów instalacji, dlatego też klejenie ich może okazać się niewystarczające. Dobrym rozwiązaniem są uszczelki montowane fabrycznie. Należy zwrócić uwagę również na nieszczelności, mogące wystąpić na samym początku instalacji, czyli na połączeniu króćców montażowych rekuperatora z głównymi przewodami wentylacyjnymi.

Mimo iż w przypadku instalacji w budownictwie jednorodzinnym temat ten traktowany jest po macoszemu, warto zwrócić uwagę inwestorów na potrzebę czyszczenia kanałów oraz zabiegów przedłużających trwałość systemu. Zapominamy o czyszczeniu czerpni, przewodów oraz o wymianie filtrów w rekuperatorach, przez co w systemie, a następnie nawet na ścianach pomieszczeń osadza się brud. Często jednak decydujemy się na tańsze systemy nie poddające się czyszczeniu, przez co skuteczność wentylacji po latach znacznie spada.

Iwona Bortniczuk
Współpraca merytoryczna:
REKU Szymon Sierszulski
www.reku.net.pl
Na podstawie materiałów:
REKU Szymon Sierszulski, Centrum Klima, Zehnder, Rockwool