PODSTAWY WYMIANY

PODSTAWY WYMIANY

POWIETRZA W BUDYNKU

POWIETRZA W BUDYNKU

1. INFILTRACJA I RUCH POWIETRZA W BUDYNKU.

1. INFILTRACJA I RUCH POWIETRZA W BUDYNKU.

2. INFILTRACJA POWIETRZA PRZEZ

2. INFILTRACJA POWIETRZA PRZEZ

NIESZCZELNOŚCI.

NIESZCZELNOŚCI.

3. WENTYLACJA W BUDYNKACH.

3. WENTYLACJA W BUDYNKACH.

1. INFILTRACJA I RUCH POWIETRZA W BUDYNKU.

1. INFILTRACJA I RUCH POWIETRZA W BUDYNKU.
Infiltracja rozumiana jako przenikanie zimnego powietrza

nieszczelności,

otwory oraz porowaty materiał przegrody powoduje dodatkowe straty

ciepła

trudne do oszacowania.

W materiałach porowatych przenikanie powietrza wyraża

prawo

Darcy’ego

:

j= - grad p [m

3

/h],

gdzie:

j – gęstość strumienia powietrza,

 - współczynnik infiltracji,
p – ciśnienie powietrza.

Ilość powietrza przenikającego do pomieszczenia, przez przegrodę

(przez

analogię do prawa

Darcy’ego

) zależy od:

• różnicy ciśnień po obu stronach przegrody,
• oporów jakie natrafia na swojej drodze.

Infiltracja powietrza zewnętrznego do pomieszczeń odbywa się pod
wpły-wem dwóch czynników:

- różnice gęstości powietrza zewnętrznego i wewnętrznego wywołane
różnicą temperatur,

- nadciśnieniem wywołanym parciem wiatru na przegrodę.

Różnica ciśnień wywołana różnicą temperatur a tym samym różnicą
gęs-tości powietrza zewnętrznego i wewnętrznego możliwa jest do
obliczenia wzorem:

p

t

= (

e

- 

i

)g

.

h [N/m

2

],

gdzie:

p

t

– różnica ciśnień między powietrzem zewnętrznym i

wewnętrz-nym [N/m

2

],



e

– gęstości powietrza zewnętrznego [kg/m

3

],



i

– gęstość powietrza wewnętrznego [kg/m

3

],

g – przyspieszenie ziemskie [m/s

2

],

h – odległość miedzy otworami wywiewnymi a osią obojętną [m].

Odległość miedzy otworami wywiewnymi a osią obojętną może

przybierać

różne wartości:

1. Przy braku wymiany powietrza między pomieszczeniami a resztą

budyn-ku,

przy

braku

kanałów

wentylacyjnych,

(wentylacja

grawitacyjna) można przyjąć położenie osi obojętnej w połowie
wysokości okna, zakładając że dołem powietrze będzie wnikać a
górnymi szczelinami wychodzić.

2. Przy braku wymiany powietrza między pomieszczeniami a resztą

budyn-ku i przy istnieniu kanałów wentylacji grawitacyjnej, można
przyjąć po-łożenie osi obojętnej na poziomie wylotów komina. Do
wszystkich pomieszczeń powietrze będzie napływać.

3. Przy wymianie powietrza pomiędzy pomieszczeniem i resztą budynku

przez nieszczelności drzwi wejściowych, korytarzy i klatek
schodowych, układ ciśnienia ulega zmianie z uwagi na klatkę
schodową, która działa jak duży kanał grawitacji powietrza.

+

+





p

p

t

t

-

-





p

p

t

t

WYMIANA POWIETRZA I UKŁAD CIŚNIEŃ PRZY POŁOŻENIU OSI OBOJĘTNEJ W

WYMIANA POWIETRZA I UKŁAD CIŚNIEŃ PRZY POŁOŻENIU OSI OBOJĘTNEJ W

POŁOWIE WYSOKOŚCI OKNA.

POŁOWIE WYSOKOŚCI OKNA.

h

h

h

h

-

-





p

p

t

t

WYMIANA POWIETRZA I UKŁAD CIŚNIEŃ PRZY POŁOŻENIU OSI OBOJĘTNEJ NA POZIOMIE

WYMIANA POWIETRZA I UKŁAD CIŚNIEŃ PRZY POŁOŻENIU OSI OBOJĘTNEJ NA POZIOMIE

WYLOTÓW KOMINÓW.

WYLOTÓW KOMINÓW.

-

-





p

p

t

t

+

+





p

p

t

t

h

h

h

h

WYMIANA POWIETRZA I UKŁAD CIŚNIEŃ PRZY POŁOŻENIU OSI OBOJĘTNEJ W POŁOWIE

WYSOKOŚCI BUDYNKU.

Różnicę ciśnień wywołaną

parciem wiatru można przedstawić za pomocą wzoru:

[

]

2

e

2

v

m

/

N

g

2

ρ

•

v

K

=

p

Δ

gdzie:

gdzie:





p

p

v

v

– różnica ciśnień między powietrzem w pomieszczeniu i powietrzem

– różnica ciśnień między powietrzem w pomieszczeniu i powietrzem

zewnętrznym [N/m

zewnętrznym [N/m

2

2

],

],

K – współczynnik aerodynamiczny,

K – współczynnik aerodynamiczny,

V – prędkość wiatru niehamowanego budynkiem [m/s],

V – prędkość wiatru niehamowanego budynkiem [m/s],





e

e

– gęstość powietrza zewnętrznego [kg/m

3

],

g – przyspieszenie ziemskie [m/s

2

].

Współczynnik aerodynamiczny

nie jest wielkością stałą, lecz ulega zmianom w

zależności wymiarów budynku i kierunku działania wiatru. Po stronie nawietrznej
gdzie występuje parcie wiatru K przyjmuje wartość od 0,40  0,80, po stronie za-

wietrznej gdzie występuje ssanie współczynnik przybiera wartość ujemną która
wynosi -0,40.

Równoczesne działanie różnicy temperatur powoduje, że następuje sumowanie
się ciśnień. Różnica ciśnień p zależy od:

•

różnicy ciśnień miedzy powietrzem wewnętrznym i zewnętrznym,

różnicy ciśnień miedzy powietrzem wewnętrznym i zewnętrznym,

•

intensywności wiatru,

intensywności wiatru,

•

wysokości budynku, usytuowania pomieszczeń w budynku czy numeru kon-

wysokości budynku, usytuowania pomieszczeń w budynku czy numeru kon-

dygnacji.





p

p

t

t





p

p

v

v





p

p

S

T

R

O

N

A

O

D

W

IE

T

R

Z

N

A

S

T

R

O

N

A

Z

A

W

IE

T

R

Z

N

A

S

T

R

O

N

A

O

D

W

IE

T

R

Z

N

A

S

T

R

O

N

A

Z

A

W

IE

T

R

Z

N

A

Rozkład ciśnień w budynku pod wpływem różnicy temperatur i

Rozkład ciśnień w budynku pod wpływem różnicy temperatur i

wiatru

wiatru

2. INFILTRACJA POWIETRZA PRZEZ NIESZCZELNOŚCI.

2. INFILTRACJA POWIETRZA PRZEZ NIESZCZELNOŚCI.

Ilość powietrza przenikającego przez nieszczelności stolarki (okna, drzwi itp.)
ustala się doświadczalnie. Wzór empiryczny przybiera postać:

J = a ( p )

n

[m

3

/h],

gdzie:

J – strumień infiltrujący przez jednostkę długości szczeliny lub powierzchnię
okna (itp.) przy różnicy ciśnień p [m

3

/h],

a – współczynnik przenikania powietrza przez jednostkę długości szczeliny lub
powierzchnię okna (itp.) określany dla danego okna przy różnicy ciśnień 1,0
Pa,

n – współczynnik potęgowy zmieniający się w granicach 0,50  0,80.

Całkowity strumień powietrza infiltrującego

Całkowity strumień powietrza infiltrującego

można znaleźć ze wzoru:

V = I

.

L

lub

V = I

.

F,

gdzie:

V – strumień powietrza [m

3

/h],

L – długość szczeliny [m],
F – powierzchnia okna [m

2

].

Nieszczelne okna stają się przyczyną nadmiernych strat ciepła w budynku, zaś
szczelne okna uniemożliwiają należytą wentylację. Z tych powodów za najlepsze
uznać należy szczelne okna z szczelinami wentylacyjnymi, najlepiej z możliwością
regulacji co pozwala na częściowe wyeliminowanie mankamentów wentylacji
naturalnej. Mankamenty te to:

•niedostateczna wentylacja pomieszczeń na środkowych i górnych
kondygnacjach przy bezwietrznej pogodzie i wysokich temperaturach
zewnętrznych,

•nadmierne straty ciepła na podgrzanie powietrza infiltrującego do budynku
przy niskich temperaturach zewnętrznych, szczególnie przy połączeniu z
silnym wiatrem,

•niejednakowy wpływ wiatru na infiltrację powietrza, największy na
kondygnacjach najwyższych, najsłabszy na kondygnacjach dolnych.

Wymienione mankamenty, przy centralnej regulacji parametrów ogrzewania,
utrud-niają uzyskanie jednakowych warunków w całym budynku.

W ścianach murowanych, masywnych szczelność ścian poprawiają tynki i
powłoki malarskie. W ścianach szczelinowych z pustką powietrzną , wypełnieniem
materiała-mi izolacyjnymi istotnym jest dobór materiałów, staranne ułożenie i
szczelne wyko-nanie warstwy zewnętrznej. Często nadmierna infiltracja występuje
przy stosowaniu lekkich ścian osłonowych. W tym przypadku decyduje o tym
zarówno sama konstrukcja przegrody, jak też styki a głównie jakość uszczelnień
wiatrowych.

3. WETNTYLACJA W BUDYNKACH.

3. WETNTYLACJA W BUDYNKACH.

Projektując i wykonując budynki należy zapewnić doprowadzenie i usuwanie
powietrza z jego wnętrza. Należy to zapewnić wykorzystując zjawisko grawitacji
naturalnej powietrza lub grawitację wymuszoną.

Podstawowe wymagania w tym zakresie określa

„ Rozporządzenie Ministra

Gospo-darki Przestrzennej i Budownictwa w sprawie warunków technicznych jakim
powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.” ( Z dnia 14 grudnia 1994r.)

Oto

niektóre z nich dotyczące wentylacji:

 Pokoje mieszkalne w mieszkaniach mogą być wentylowane pośrednio przez
pomieszczenia kuchenne i sanitarne.
 Przepływ powietrza wentylacyjnego powinien odbywać się od
pomieszczenia mniej do bardziej zanieczyszczonego.
 Pomieszczenia o różnych wymaganiach użytkowych i sanitarno-
zdrowotnych nie należy przyłączać do wspólnych układów wentylacyjnych.
 W budynku wysokim i wysokościowym oraz innych, jeśli wymaga tego
przez-naczenie, należy stosować wentylację mechaniczną, wywiewną lub
wywiewno-nawiewną. W pozostałych budynkach można stosować wentylację
grawitacyjną.
 Przy szczelnych oknach, drzwiach balkonowych i innych zamknięciach, unie-
możliwiających

napływ

powietrza

stosować

należy

urządzenia

to

umożliwiające.
 W pomieszczeniach zapewnić należy wymianę powietrza o wymaganej,
zgodnej z PN intensywności (krotności wymiany w ciągu godziny).

Układ wentylacji mieszkania powinien zapewniać:

 doprowadzenie powietrza zewnętrznego do pokojów mieszkalnych i kuchni z
oknem zewnętrznym,
 usuwanie powietrza zużytego z kuchni łazienki, oddzielnego ustępu oraz
pomieszczeń pomocniczych bezokiennych (garderoba, składzik itp.)

Strumień objętości powietrza wentylacyjnego dla mieszkania określony jest przez
sumę strumieni powietrza usuwanych z pomieszczeń wymienionych wyżej.
Strumienie te niezależnie od rodzaju powinny wynosić co najmniej:



kuchnia z oknem zewnętrznym, kuchenką gazową lub węglową 70,00 m

3

/h,



kuchnia z oknem zewnętrznym, kuchenką elektryczną:

- w mieszkaniu do 3 osób 30,00 m3/h,

- w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób 50,00 m3/h,



kuchnia bez okna zewnętrznego, wnęka z kuchenką elektryczną 50,00 m3/h,



łazienki z ustępem lub bez 50,00 m3/h,



dla oddzielnego ustępu 30,00 m3/h,

Dopływ powietrza do kuchni, łazienek, ustępów i pomieszczeń pomocniczych
zapewniamy przez otwory w dolnych częściach drzwi, do pokojów i innych pomiesz-
czeń przez okna z możliwością rozwierania, względnie przez z regulacją dopływu.
Odpływ powinien być zapewniony przez otwory wywiewne usytuowane w górnej
części ściany z przyłączeniem do przewodów wentylacyjnych.