Ventilacija – ispitivanje – balansiranje – članak 3

PRIRODNA I/ILI MEHANIČKA VENTILACIJA

Ventilacija je vrlo važan čimbenik u zgradama zbog svojeg utjecaja na grijanje i hlađenje tj. na energetske troškove grijanja i hlađenja objekta, te posebno ima utjecaj na higijenske uvjete i uvjete unutarnje kvalitete zraka (IAQ), što je čini jednim od najvažnijih čimbenikom na zdravlje i ugodnost ljudi.

Provjetravanje prostorija ima za cilj stvoriti ugodne klimatske uvjete za boravak i rad ljudi. Ukoliko u prostorijama ne dolazi do jakog pogoršanja kvalitete zraka, npr. zbog kontaminacije mirisima ili česticama, toplinskog opterećenja (rashladnog opterećenja uslijed sunčevog zračenja, strojevi, osobe), drugih opterećenja (isparavanja iz praonice i kuhinja), dovoljno je prirodno provjetravanje. Izmjena zraka se pri tome vrši preko prozora prirodnim putem zbog temperaturnih razlika unutrašnjeg i vanjskog zraka. Uvjet za primjenu prirodnog provjetravanja je i to da buka iz okoline (npr. od automobila, aviona, prometa općenito), mirisi i sl. nisu prepreka za to.

Tehničko, prisilno ili prinudno provjetravanje, tj. postrojenja za tehničku obradu sobnog zraka u skladu sa DIN 1946, dio 1, primjenjuje se onda kada je potrebno osigurati sigurne klimatske uvjete u prostoriji uz maksimalno dozvoljena odstupanja (toleranciju) za temperaturu i vlažnost, u skladu sa ugovorenim i dogovorenim vrijednostima.

Postrojenja za tehničku obradu zraka, s malim brojem izuzetaka, trebala bi uvijek biti opremljena s uređajima za korištenje ostataka topline, tj. rekuperatorima topline. U vezi s ovim, treba voditi računa o toplinskoj zaštiti u skladu sa propisima (u Njemačkoj uredba od 16.08.1994., dio 3, kao i aneks 1, stav 1.6.3.) u Hrvatskoj (NN 03/07 Tehnički propisi o sustavima ventilacije, djelomične klimatizacije i klimatizacije zgrada). Generalno, postrojenja za tehničku obradu zraka su potrebna kada su zahtjevi za kvalitetom zraka veći.

Da bi se izbjegli veliki investicijski i pogonski troškovi GViK sustava (postrojenja za obradu suhog zraka), već pri prvom razmatranju treba uzeti u obzir ekonomičnost (građevinsko, fizičke uvjete), i to sa sljedećih aspekata:

• toplinska izolacija zgrade, prema trenutno važećim propisima
• zaštita od sunca
• optimizacija prozorskih površina
• rekuperacija topline s optimalnim rješenjima
• izbalanisranost zračne i vodene mreže
• brižljivo vođenje pogona
• održavanje

Sposobnost objekta da akumulira toplinu je često diskutabilna, i tu se razlikuje utjecaj topline ljeti i zimi. Prozori treba biti veliki, da imaju malu k-vrijednost (k ili u – koeficijent prolaza topline), kao i veliku g-vrijednost (ukupni stupanj propuštana energije kroz staklo) te da imaju zaštitu od Sunca koja je pomična.

Jedna od važnijih normi koja se odnosi na postrojenja za obradu suhog sobnog zraka je DIN 1946, „Raumlufttechnik“ (VDI-Luftungsregeln).

Jedan niz naputka VDI također obrađuje tehnička postrojenja za sobni zrak. Ovdje izdvajamo neka:

• VDI 2052 – Tehnička postrojenja za sobni zrak u kuhinjama
• VDI 2054 – Tehnička postrojenja za sobni zrak u računskim centrima
• VDI 2082 – Tehnika sobnog zraka za poslovne i trgovinske centre
• VDI 2088 – Postrojenja za provjetravanje u stanovima
• VDI 2089 list 1: Grijanje, tehnika sobnog zraka i zagrijavanje vode u plivačkim bazenima

Isto tako postoje hrvatski pravilnici kojih se treba pridržavati od kojih su sljedeći najvažniji tj. ovo je jedini propis izdan u RH:

• Tehnički propisi o sustavima ventilacije, djelomične klimatizacije i klimatizacije zgrada [NN 03/07]

IZBOR NAČINA PROVJETRAVANJA

• Jednostavna postrojenja za dovođenje i odvođenje zraka, pored zračnog filtera niže klase filtracije kao G3 ili G4, obično sadrže samo vodeni ili elektro grijač za zagrijavanje zraka zimi na sobnu temperaturu. U slučaju da se radi o vodenom grijaču potrebna je i osnovna automatika koja služi za vođenje instaliranog sustava grijanja i omogućava ekonomičnost potrošnje ali najvažnija funkcija automatike je zaštita vodenog grijača zimi uz ugradnju tzv. „frost“ termostata.

• Zračno grijanje – vrlo često se povezuje uz provjetravanje ali to je u biti isključivo zagrijavanje zraka i pri tome se vrši na vrijednosti višoj od sobne da bi se pokrili transmisioni gubici. Sva postrojenja za zračno grijanje rade sa recirkulacionim ili sa miješanim zrakom ali većina modernih sustava ima mogućnost korištenja i vanjskog svježeg zraka uz recirkulirani zrak. Isto tako treba ispitati ekonomičnost rekuperacije topline iz odvodnog zraka i primijeniti je u opravdanim slučajevima.

• Zračno hlađenje – koristi se ljeti u komfornim postrojenjima. Većinom su to jednostavni sustavi koji rade sa 100% recirkulacijom zraka ali moderni sustavi imaju mogućnost korištenja svježeg vanjskog zraka i potom ga miješati sa recirkuliranim zrakom ili preko izmijenjivača topline.
• Ovlaživanje zraka – s uređajima za prskanje vodom ili vlaženje parom. Potrebno je uglavnom u takvim pogonima u kojima se obrađuju higroskopske materije, kao što su tvornice tekstila, duhana i papira, računski centri, operacijske sale, laboratoriji i muzeji. Potrošnja vode je mala pri ovlaživanju parom, dok je pri prskanju vode 3 do 4 puta veća zbog stalnog prljanja te izrazito nepogodna zbog mogućnosti kontaminacije prostora i ljudi mikroorganizmima.

• Odvlaživanje zraka – je obično već u GViK sustavima sadržano samim pozicioniranjem grijača i hladnjaka. Intenzivnije odvlaživanje je samo u malom broju specifičnih slučajeva potrebno (kemijska industrija, grafička djelatnost i farmaceutska djelatnost).

STAMBENE ZGRADE

Za razliku od Danske i Švedske, gdje je obavezno korištenje sustava za provjetravanje stanova s rekuperacijom topline u novogradnjama, u Njemačkoj se u stambenim objektima koristi prozorsko (udarno) provjetravanje i provjetravanje preko pokretnih prozora (trajno provjetravanje). U stambenim zgradama kod nas se koriste jednostavni sustavi za prirodno provjetravanje stanova (bez rekuperacije topline) jer je raspored sanitarija i kuhinja takav da se iste nalaze u sustavu za provjetravanje. Provjetravanjem prostorija sprječava se širenje mirisa, oštećenja od vlage kao i pojava alergena zbog grinja u kućnoj prašini.

IZMJENA ZRAKA

Isto tako postoje hrvatski pravilnici kojih se treba pridržavati od kojih su sljedeći najvažniji tj. ovo je jedini propis izdan u RH:

• Tehnički propisi o sustavima ventilacije, djelomične klimatizacije i klimatizacije zgrada [NN 03/07]

IZBOR NAČINA PROVJETRAVANJA

• Jednostavna postrojenja za dovođenje i odvođenje zraka, pored zračnog filtera niže klase filtracije kao G3 ili G4, obično sadrže samo vodeni ili elektro grijač za zagrijavanje zraka zimi na sobnu temperaturu. U slučaju da se radi o vodenom grijaču potrebna je i osnovna automatika koja služi za vođenje instaliranog sustava grijanja i omogućava ekonomičnost potrošnje ali najvažnija funkcija automatike je zaštita vodenog grijača zimi uz ugradnju tzv. „frost“ termostata.

• Zračno grijanje – vrlo često se povezuje uz provjetravanje ali to je u biti isključivo zagrijavanje zraka i pri tome se vrši na vrijednosti višoj od sobne da bi se pokrili transmisioni gubici. Sva postrojenja za zračno grijanje rade sa recirkulacionim ili sa miješanim zrakom ali većina modernih sustava ima mogućnost korištenja i vanjskog svježeg zraka uz recirkulirani zrak. Isto tako treba ispitati ekonomičnost rekuperacije topline iz odvodnog zraka i primijeniti je u opravdanim slučajevima.

• Zračno hlađenje – koristi se ljeti u komfornim postrojenjima. Većinom su to jednostavni sustavi koji rade sa 100% recirkulacijom zraka ali moderni sustavi imaju mogućnost korištenja svježeg vanjskog zraka i potom ga miješati sa recirkuliranim zrakom ili preko izmijenjivača topline.
• Ovlaživanje zraka – s uređajima za prskanje vodom ili vlaženje parom. Potrebno je uglavnom u takvim pogonima u kojima se obrađuju higroskopske materije, kao što su tvornice tekstila, duhana i papira, računski centri, operacijske sale, laboratoriji i muzeji. Potrošnja vode je mala pri ovlaživanju parom, dok je pri prskanju vode 3 do 4 puta veća zbog stalnog prljanja te izrazito nepogodna zbog mogućnosti kontaminacije prostora i ljudi mikroorganizmima.

• Odvlaživanje zraka – je obično već u GViK sustavima sadržano samim pozicioniranjem grijača i hladnjaka. Intenzivnije odvlaživanje je samo u malom broju specifičnih slučajeva potrebno (kemijska industrija, grafička djelatnost i farmaceutska djelatnost).

STAMBENE ZGRADE

Za razliku od Danske i Švedske, gdje je obavezno korištenje sustava za provjetravanje stanova s rekuperacijom topline u novogradnjama, u Njemačkoj se u stambenim objektima koristi prozorsko (udarno) provjetravanje i provjetravanje preko pokretnih prozora (trajno provjetravanje). U stambenim zgradama kod nas se koriste jednostavni sustavi za prirodno provjetravanje stanova (bez rekuperacije topline) jer je raspored sanitarija i kuhinja takav da se iste nalaze u sustavu za provjetravanje. Provjetravanjem prostorija sprječava se širenje mirisa, oštećenja od vlage kao i pojava alergena zbog grinja u kućnoj prašini.

IZMJENA ZRAKA

Zagađivanje zraka u stanovima javlja se uglavnom zbog isparavanja s površine kože, duhanskog dima, vodene pare (kuhanje, tuširanje), mirisa iz sanitarija i kuhinja, mirisa namještaja, građevinskog materijala i tekstila (formaldehid). Prema minimalnoj izmjeni zraka za visinu prostorije 2.5 m², dobiva se specifična količina zraka u odnosu na površinu između 1.25 (m³/m²h) i 2.5 m³/m²h. Prema tome, za stan od 75 m² građevinsko fizički potrebna količina zraka je 56 m³/h, a higijenski potrebna količina zraka se kreće između 94 i 188 m³/h (u zavisnosti od zagađenosti zraka).

Higijenski preporučljiva izmjena zraka u h^-1

PROZORSKO PROVJETRAVANJE

Prije 1979. godine bilo je dovoljno provjetravanje kroz fuge ili procjepe na prozorima, te je tada bilo od 0,3 do 0.7 h^-1 izmjena zraka. Nakon uredbe o toplinskoj zaštiti i energetskoj učinkovitosti i toplinskoj zaštiti, smanjila se izmjena zraka na 0,1 do 0,3 h^-1. Bez uređaja za provjetravanje stanova moguće je još samo energetski nepovoljno trajno provjetravanje.

PROVJETRAVANJE STANOVA BEZ VENTILATORA

Sustavi bez ventilatora uglavnom se koriste za provjetravanje unutrašnjih vlažnih prostorija u kućama s više obitelji, a rade po principu prirodnog uzgona. Pri nepovoljnim vremenskim prilikama (ljeti) postoji mogućnost povratnog strujanja zraka.

MEHANIČKO PROVJETRAVANJE BEZ REKUPERACIJE TOPLINE

Primjenjuju se uglavnom za izvlačenje otpadnog zraka iz sanitarnih prostora i kuhinja (aspiratori).

MEHANIČKO PROVJETRAVANJE STANOVA S REKUPERACIJOM TOPLINE

Mehaničko provjetravanje stanova s rekuperacijom topline, pored definiranog osnovnog i potrebnog provjetravanja, pruža mogućnost da se energija sadržana u odvodnom zraku, odgovarajućim strujanjem dovede na mjesto u zgradi gdje je potrebna toplina (dovodni zrak, grijanje, priprema tople vode). Pogon s recirkuliranim zrakom zbog toaleta i kuhinja nije moguć.

IZMJENJIVAČI TOPLINE

Najjednostavnija mogućnost rekuperacije topline sastoji se u korištenju izmjenjivača topline koji toplinu odvodnog prenose na dovodni zrak. Zbog kompaktne konstrukcije koriste se skoro isključivo pločasti izmjenjivači topline (unakrsno i suprotnosmjerno strujanje). Regenerativni izmjenjivači topline primjenjuju se samo za pojedinačna postrojenja (opasnost prenošenja mirisa). Granica korištenja pločastog izmjenjivača topline je na vanjskim temperaturama od oko -4 C i relativne vlažnosti od 35 do 40%. Niže vanjske temperature mogu dovesti do stvaranja leda na strani odvodnog zraka i time do prekida odvođenja zraka (odsisa). Obaveza je korištenja rekupracije energije kod ventilacijskih sustava koji ostvaruju protok ≥ 2500 m³/h.

MJERENJA – PREUZIMANJA INSTALACIJE