Wentylacja mieszkania

Wyobraźmy sobie szczelnie zamkniętą, stojącą na stole puszkę z wodą. Woda jest cięższa od powietrza i miałaby chęć z puszki wypłynąć, ale puszka jest szczelnie zamknięta, więc woda jej nie opuści. Co się jednak stanie gdy w bocznej ściance puszki nisko, przy samym dnie zrobimy mały otwór? Wtedy woda powolutku zacznie opuszczać puszkę tym właśnie otworem, a na jej miejsce, tym samym otworem, będzie wchodziło do puszki powietrze. Bardzo powoli puszka będzie się opróżniała z wody, i równocześnie wypełniała powietrzem. Jeśli chcemy skutecznego opróżnienia puszki, czyli szybkiej wymiany w niej wody na powietrze, możemy oprócz otworu w pobliżu dna, zrobić drugi otwór w pobliżu wieczka puszki, lub w samym wieczku. Gdy w puszce jest czynnik cięższy niż w otoczeniu puszki, a więc w puszce jest woda, a w otoczeniu puszki powietrze, to przepływ wewnątrz puszki następuje ku dołowi. 

Co się jednak stanie, gdy będziemy mieli inną puszkę wypełnioną powietrzem i zanurzymy ją w pełnym akwarium? Powietrze wewnątrz puszki jest lżejsze od otaczającej wody. Jeśli w bocznej ściance puszki blisko wieczka, lub w samym wieczku, zrobimy mały otwór, powietrze z puszki będzie powoli nim uchodziło, a na jego miejsce, tym samym otworem, powoli będzie do wnętrza puszki wchodziła woda. I znowu, aby przyspieszyć proces wymiany w puszce powietrza na wodę, zróbmy dodatkowo mały otwór blisko dna puszki. Gdy w puszce jest czynnik lżejszy niż w otoczeniu puszki, a więc powietrze w puszce, a woda w otoczeniu puszki, to przepływ wewnątrz puszki następuje ku górze.

Zauważmy że w obu tych doświadczeniach występują w puszce 2 małe otwory, jeden u góry, a drugi u dołu. To wystarcza, aby nastąpiła dość szybka wymiana jej zawartości albo w kierunku ku górze, albo ku dołowi, zależnie od warunków. Wymiana ma miejsce do czasu, aż wyrównają się gęstości (masy właściwe) czynnika wewnątrz puszki i na zewnątrz.

Ale jaki związek z powyższym doświadczeniem, ma tytułowa „wentylacja mieszkania”? Otóż powietrze zimne jest cięższe od ciepłego, podobnie jak w naszym doświadczeniu z puszkami, woda jest cięższa od powietrza. Różnica temperatur powietrza pomiędzy wnętrzem i zewnętrzem mieszkania, jest warunkiem koniecznym do tego, aby mogła wystąpić samoczynna (jak mówimy konwekcyjna albo grawitacyjna) wentylacja tego mieszkania. Gdy w mieszkaniu temperatura powietrza jest niższa niż na zewnątrz (np. podczas nagłego przypływu letniego upału), zimne, a więc cięższe (jak woda w puszce) powietrze będzie uciekało z mieszkania otworami przy podłodze, zaś ciepłe powietrze z zewnątrz będzie wchodziło otworami przy suficie. To jednak rzadki przypadek. W sytuacji bardziej typowej, gdy w mieszkaniu jest cieplej niż na dworze, będzie tak jak z puszką zawierającą powietrze, zanurzoną w wodzie. Ciepłe (lżejsze) powietrze z mieszkania będzie wychodziło otworami pod sufitem, a zimne (cięższe) powietrze z zewnątrz będzie wchodziło do mieszkania otworami przy podłodze.

I dochodzimy tu do sedna sprawy: Aby wentylacja mieszkania była skuteczna, niezależnie czy wtedy gdy wewnątrz jest cieplej niż na zewnątrz, czy też wtedy gdy na zewnątrz jest cieplej niż w pomieszczeniu, muszą być co najmniej 2 otwory wentylacyjne: jeden najlepiej przy suficie, zwany wywietrznikiem (taka nazwa, gdyż w normalnych warunkach, gdy w mieszkaniu jest cieplej niż na zewnątrz, powietrze nim wychodzi), a drugi najlepiej przy podłodze, zwany nawietrznikiem (taka nazwa, gdyż w normalnych warunkach, gdy w mieszkaniu jest cieplej niż na zewnątrz, powietrze nim wchodzi). Im większa odległość w pionie pomiędzy tymi dwoma otworami (np. jeden jest blisko sufitu, a drugi blisko podłogi), tym większa szybkość wymiany powietrza w mieszkaniu. Oczywiście otwory mogą być na różnych ścianach mieszkania, a nawet w różnych pomieszczeniach, jeśli pomieszczenia te nie są od siebie zbyt hermetycznie oddzielone. Podobnie, im większa powierzchnia obu otworów wentylacyjnych nawietrznika i wywietrznika (liczy się powierzchnia mniejszego z nich, gdyż on stanowi „wąskie gardło”), tym większa szybkość przepływu wymienianego w mieszkaniu powietrza. Szybkość przepływu powietrza wentylacyjnego może być zmniejszona poprzez przysłonięcie wywietrznika lub nawietrznika (zmniejszenie powierzchni otworu wentylacyjnego), a zwiększona dodatkowym wymuszeniem przepływu, np. elektrycznym wentylatorem kominowym zainstalowanym przy wywietrzniku. Szybkość przepływu powietrza wentylacyjnego może być też przyspieszona poprzez obecność długiego kanału wentylacyjnego wyprowadzonego z otworu wywietrznika pionowo w górę, np. na dach budynku. Kanał ten pracuje wtedy jak komin wypełniony ciepłym powietrze z mieszkania i powodujący tzw. zwiększenie ciągu (to tak, jakby otwór wentylacyjny był nie przy suficie pomieszczenia, a znacznie wyżej).

Pozostańmy nadal przy doświadczeniu z puszką zawierającą powietrze i zanurzoną w wodzie, jednak niech to będzie puszka wyposażona w jeden mały otwór na górze, blisko wieczka lub w samym wieczku. Jak w jednym z poprzednich doświadczeń, powietrze powoli uchodzi, i tym samym otworem powoli wchodzi woda. Robimy teraz drugi mały otwór, np. w odległości kilku centymetrów od pierwszego, ale również na górze puszki (na tej samej wysokości co poprzedni otwór na ściance bocznej blisko wieczka puszki, lub w samym wieczku puszki). Okazuje się, że jeden z naszych dwóch otworów wykazuje wypływ powietrza (widoczne banieczki), ale drugi otwór przejął funkcję wlotową i wchodzi nim woda. Tak więc z braku typowego otworu wlotowego blisko dna puszki, którego obecność znacznie przyspieszyłaby przepływ mediów w puszce, rolę otworu wlotowego przejmuje jeden z otworów zlokalizowanych blisko wieczka, czy na wieczku, a więc u góry. Mówiąc obrazowo, teraz dużo łatwiej jest wodzie wtargnąć do wnętrza puszki, a powietrzu z niej wyjść, gdyż oba przeciwbieżne strumienie nie muszą się już tłoczyć w jednym małym otworku. Zawsze mamy do czynienie z pewną asymetrią obu otworów (w tym wypadku jeden z otworów będzie np. nieco wyżej niż drugi), co spowoduje taki właśnie efekt. Gdy próbujemy lekko pochylać puszkę, aby nie stała całkiem pionowo, okazuje się, że zależnie od położenia, otwory zamieniają się funkcjami, ale zawsze jeden z nich pełni rolę wlotowego, a inny wylotowego. Jeśli teraz na ściance bocznej blisko dna puszki zrobimy trzeci, odpowiednio duży otwór, wtedy z obu górnych otworów zacznie wydobywać się powietrze, gdyż funkcję otworu wlotowego przejmie ten dolny.

Bawiąc się w kolejne doświadczenia, możemy zrobić więcej otworów blisko wieczka i więcej otworów blisko dna (lub powiększać te otwory które już istnieją). Im więcej otworów i większe otwory, tym szybsza wymiana mediów, ale zawsze, gdy przy wieczku będą otwory duże i (lub) będzie ich dużo, a przy dnie będzie w stosunku do nich otworów zbyt mało, lub będą one zbyt małe, funkcje wlotowe przejmą niektóre otwory przy wieczku. 

Dokładnie tak samo, jak w powyższym doświadczeniu z puszką zanurzoną w wodzie i wypełnioną powietrzem, jest z wentylacją mieszkania. Współczesne mieszkanie jest na ogół bardzo szczelne. Okna, drzwi, progi pod drzwiami itp. nie wykazują prawie żadnych szczelin, a nawet często dodatkowo w tych miejscach występują specjalne uszczelki. To sprawia, że w mieszkaniu nie ma naturalnych nawietrzników. W takim wypadku, jeśli jest w domu kilka wywietrzników, niektóre z nich pełnią normalną funkcję wywietrzników, ale niektóre samoczynnie stają się nawietrznikami. One naprawdę nie wiedzą, jak je ludzie nazwali i nie nazwa decyduje o ich rzeczywistej funkcji, ale prawa fizyki. 

To co powyżej napisano, wydaje się oczywiste, ale okazuje się że takie truizmy należy jednak przypominać, gdyż bywa tak, że sprawy wydawałoby się proste, często są powszechnie mało zrozumiałe. Powtórzmy więc: Nie może funkcjonować wietrzenie mieszkania tylko poprzez wydostawanie się z niego powietrza! Każdej porcji powietrza która mieszkanie opuszcza, towarzyszy taka sama porcja powietrza, która musi do mieszkania dopłynąć z zewnątrz! 

Jeśli więc stwierdzamy, że przez niektóre wywietrzniki wchodzi do mieszkania z zewnątrz powietrze, to nie jest to wynikiem jakichś nieznanych tajemniczych przyczyn, tylko widocznie nie ma ono którędy wejść. Majstrowanie przy samych wywietrznikach nic tu nie poprawi, poza tym, że może zmienić, a właściwie na ogół ograniczyć wartość przepływu powietrza wentylacyjnego. Nasze zabiegi dokonywane jedynie na wywietrznikach, np. zmiana rodzaju kapturków kominowych zamontowanych na kanałach wywietrznikowych na dachu, mogą wpłynąć jedynie na stłumienie, zablokowanie, czy dodatkowe wymuszenie przepływu powietrza w danym kanale, natomiast nie zmienią nic w sprawie podstawowej. Gdy chcemy, aby powietrze z mieszkania wychodziło i w tym celu budujemy otwory zwane wywietrznikami, to musimy także przewidzieć inne otwory i nazwać je nawietrznikami, gdyż powietrze żeby mogło z mieszkania wyjść, musi którędyś do mieszkania wejść. Jeśli chcemy aby wszystkie wywietrzniki jakie mamy w mieszkaniu przy suficie pracowały zgodnie ze swoją nazwą, a więc powietrze nimi wychodziło, musimy zapewnić niżej dodatkowe otwory np. przy oknach, przy podłodze, które nazwiemy nawietrznikami. 

Możemy wykonać jeszcze inne dwa doświadczenia, które nas przekonają o prawdziwej przyczynie tego, że w mieszkaniu któryś z wywietrzników pełni funkcję nawietrznika. Przy każdym z dwóch eksperymentów sprawdzajmy kierunek i oceniajmy wartość przepływu powietrza przez wywietrzniki, poprzez obserwację płomienia świecy ustawionej w pobliżu otworu wywietrznika. Obserwujmy szczególnie świecę przy tym wywietrzniku, który ma odwrotny ciąg, a więc faktycznie jest nawietrznikiem. 

W pierwszym eksperymencie spróbujmy ograniczyć wartość przepływu powietrza przez wywietrzniki. Zasłońmy więc część pracujących zgodnie ze swoją nazwą wywietrzników w mieszkaniu. Jeśli pozostanie czynna odpowiednio mała sumaryczna ich powierzchnia, wtedy drobne nieszczelności okien, drzwi itp. szczeliny w mieszkaniu, wystarczą jako nawietrzniki i żaden z wywietrzników nie będzie spełniał ich funkcji.

W drugim eksperymencie nie zasłaniajmy żadnego przewidzianego przez projekt wywietrznika, a starajmy się zasymulować obecność nawietrznika o właściwej powierzchni otworu. W tym celu uchylajmy stopniowo okno lub drzwi zewnętrzne, aż do momentu, gdy nastąpi na tyle skuteczne nawietrzanie mieszkania tą drogą, że wszystkie wywietrzniki przyjmą swoje prawidłowe funkcje i żaden nie będzie nawietrznikiem.

Oczywiście metoda zasłaniania części wywietrzników, po to aby zmniejszając drastycznie wietrzenie mieszkania, doprowadzić do sytuacji w której drobne nieszczelności przy oknach drzwiach itp. będą jedynymi nawietrznikami i żaden wywietrznik nie stałby się samoistnie nawietrznikiem, jest najdelikatniej mówiąc niezalecana. Może zagrażać zdrowiu mieszkańców (niewłaściwy skład powietrza, a w tym zbyt duża jego wilgotność), a nawet ich bezpieczeństwu (gaz, spaliny, czad). Tylko więc zapewnienie odpowiednich, zainstalowanych we właściwych miejscach nawietrzników, sprawi że wywietrzniki staną się rzeczywiście wywietrznikami, a my będziemy mieszkali bezpiecznie i zdrowo. Oczywiście najlepiej, gdy nawietrzniki zlokalizowane są w pomieszczeniach najdalszych od wyposażonych w wywietrzniki kuchni i łazienek. Wtedy wentylowane będzie całe mieszkanie i to we właściwym kierunku, a więc od pomieszczeń najczystszych, do tych, gdzie jest możliwa większa ilość nieprzyjemnych bądź szkodliwych wyziewów.

 

Ostatnia aktualizacja strony: 2018-01-10
strona główna