Szczelność przegród budowlanych oraz ich połączeń jest istotną cechą każdego budynku. Wysoka szczelność w sposób zasadniczy ogranicza straty ciepła, eliminuje zagrożenia wynikające z zawilgocenia przegród oraz umożliwia właściwe działanie systemom wentylacji budynków. Proces wymiany powietrza (wentylacja) powinien następować przez miejsca do tego przeznaczone, a nie przez szczeliny w przegrodach lub nieszczelności elementów przegród.
Okna i drzwi są istotnymi, z zakresu szczelności całego budynku, elementami przegród budowlanych. Dopływ świeżego powietrza przez okna i drzwi lub urządzenia wentylacyjne może być regulowany, nie powoduje szkód budowlanych i tworzy właściwy klimat w pomieszczeniach.
Przepuszczalność powietrza
Jedną z najważniejszych właściwości okien i drzwi jest przepuszczalność powietrza, która ściśle zależy od ich szczelności. Im większa szczelność tych wyrobów, tym mniejsza jest przepuszczalność powietrza i odwrotnie. Z właściwością tą zawiązane są także inne istotne cechy wyrobów otworowych, jak izolacyjność akustyczna i termiczna, które decydują o walorach użytkowych tych wyrobów. W trakcie eksploatacji okien i drzwi, szczególnie kiedy następują zmiany klimatów, zarówno zewnętrznych, jak i wewnętrznych, właściwości te mogą ulegać zmianom wynikającym ze zmian szczelności.
Zmiany te mogą być większe lub mniejsze (zależy to od rodzaju konstrukcji i materiałów, z których wykonano poszczególne elementy okien lub drzwi) i wynikają z odkształceń wywołanych oddziaływaniem na wyrób temperatury oraz wilgoci z powietrza wewnętrznego i zewnętrznego. Wpływ czynników klimatycznych na właściwości funkcjonalno- użytkowe okien i drzwi określany jest m.in. badaniem przepuszczalności powietrza.
Przepuszczalność powietrza definiowana jest jako wielkość przepływu powietrza przez zamknięte i zamocowane okno lub drzwi, spowodowanego różnicą ciśnień po stronie zewnętrznej i wewnętrznej wyrobów. Właściwość ta wyrażana jest w m³/h i odnoszona do powierzchni wyrobu w m² oraz długości linii stykowej ościeżnicy, skrzydła okiennego, skrzydła drzwiowego lub wypełnienia, mierzonej w m od wewnętrznej strony powierzchni.
Przepuszczalność okien i drzwi jest badana oraz klasyfikowana w oparciu o zasady zawarte w następujących normach:
- PN-EN 1026:2001 Okna i drzwi. Przepuszczalność powietrza. Metoda badania,
- PN-EN 12207:2001 Okna i drzwi. Przepuszczalność powietrza. Klasyfikacja.
Powyższe normy są szczegółowo zaprezentowane w dalszej części publikacji.
Wentylacja pomieszczeń
Prawidłowa wentylacja pomieszczeń budynków jest podstawowym warunkiem komfortu, jaki jest oczekiwany przez użytkowników. Stały dopływ w niezbędnej ilości świeżego powietrza, stanowi konieczny warunek dla stworzenia właściwego mikroklimatu pomieszczeń. Niedocenianie zagadnień prawidłowej wentylacji działa niekorzystnie na stan techniczny pomieszczeń i może mieć negatywny wpływ na zdrowie przebywających w nich ludzi. Skutkuje także pojawieniem się zagrzybień i pleśni, co może być przyczyną chorób oraz powodować konieczność przeprowadzenia remontów.
W przeważającej części budynków w Polsce występował tylko jeden system wentylacji – naturalnej/ grawitacyjnej, w którym napływ świeżego powietrza odbywa się przez nieszczelności okien i drzwi. Cyrkulacja, a zwłaszcza usuwanie zużytego powietrza, następuje w sposób naturalny przez wywiewną kratkę wentylacyjną, umieszczoną zazwyczaj w kuchni, łazience i ubikacji. Ten naturalny system wentylacji działa jednak tylko wtedy, gdy drzwi, a szczególnie okna nie są całkowicie szczelne.
Jednak już od końca lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku są produkowane i montowane w budynkach w Polsce okna i drzwi charakteryzujące się dużą szczelnością. Ich instalowanie spowodowało obiektywne pogorszenie jakości powietrza wewnątrz pomieszczeń, gdyż odcięło możliwość dopływu świeżego powietrza z zewnątrz, poprzez nieszczelności wyrobów otworowych.
W tej sytuacji stosować należy okna o kontrolowanej szczelności, gdyż powietrze w pomieszczeniach zamkniętych ulega zużyciu w wyniku oddziaływania różnych czynników, związanych z funkcją i wyposażeniem tych pomieszczeń. Powstaje wilgoć spowodowana przez oddychanie oraz parę wodną, wynikającą z gotowania, suszenia, kąpieli itp. Prowadzi to do zamakania ścian i innych elementów budynku oraz wyposażenia pomieszczeń. Z kolei spalanie gazu lub innego paliwa w powietrzu o małej zawartości tlenu może doprowadzić do tworzenia się silnie trującego tlenku węgla.
Przedstawione powyżej fakty dowodzą, że wentylacja pomieszczeń polegająca na usuwaniu zużytego powietrza i wprowadzaniu świeżego, jest działaniem koniecznym i niezbędnym. Do zaistnienia tej wymiany nieodzowne jest zadziałanie odpowiednich czynników atmosferycznych w postaci wiatru, różnicy temperatur i ciśnień. Przy stosowaniu wentylacji naturalnej, czyli grawitacyjnej, warunki te wynikają z różnicy gęstości zimnego powietrza, czyli świeżego napływającego z zewnątrz, oraz ciepłego zgromadzonego w pomieszczeniu. Ciepłe powietrze uchodzi z pomieszczenia stosownymi przewodami wentylacyjnymi, wypychane zimnym, wpływającym głównie przez nieszczelności okien i drzwi. Wentylacja jest tym sprawniejsza, im jest większa różnica temperatur na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń oraz silniejszy wiatr.
Wentylacja pomieszczeń jest także możliwa poprzez otwarcie okna. Uchylenie jednak nawet małego skrzydła okiennego powoduje, że powierzchnia przelotu powietrza jest dużo większa od wymaganej. W konsekwencji z pomieszczenia wypłynie za dużo ciepła, zaistnieje możliwość powstania przeciągów, a także może powstać zakłócenia działania zaworów termostatycznych kaloryferów, zazwyczaj zainstalowanych pod oknem.
Z powyższych rozważań wynika, że warunkiem skutecznej wentylacji jest właściwa cyrkulacja powietrza w pomieszczeniach. Świeże powietrze powinno małym, kontrolowanym strumieniem, w sposób nieustanny napływać do pomieszczeń budynku. Umożliwi to odpowiednia konstrukcja nowoczesnych okien i drzwi lub ich wyposażenie w stosowne urządzenia wentylacyjne.
Przepisy dotyczące szczelności i wentylacji
Przepisem, który w sposób obowiązujący określa wymagania dotyczące polskiego budownictwa jest rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, opublikowane w Dzienniku Ustaw Nr 75 z 2002 r.
wraz z późniejszymi zmianami. Zagadnieniom wentylacji poświęcony jest rozdział 6 („Wentylacja i klimatyzacja”) ujęty w Dziale IV „Wyposażenie techniczne budynków”.
Problematyka odnosząca się do szczelności na przenikanie powietrza jest z kolei zawarta w załączniku pt. Wymagania izolacyjności cieplnej i inne wymagania związane z oszczędnością energii.
Dodać tutaj należy, że w obowiązującej do końca 2013 r. „wersji” rozporządzenia, szczelność dla otwieranych okien i drzwi balkonowych określana jest współczynnikiem infiltracji powietrza, który definiuje się jako „ilość powietrza przenikająca w ciągu 1 h przez 1 m szczeliny okna lub drzwi balkonowych przy różnicy ciśnień 1 daPa [m3/(m·h·daPa2/3)]”. Podstawowa norma dotycząca drzwi i okien tj. PN-EN 14351-1 :2006+A1:2010 Okna i drzwi. Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne. Część 1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności wskazuje normę PN-EN 12207:2001 (przedstawiona już norma dotycząca klasyfikacji) jako właściwą dla określania przepuszczalności powietrza wyrobów otworowych. W normie tej występuje parametr zwany „przepuszczalnością odniesienia” i jest to przepuszczalność powietrza odniesiona do powierzchni całkowitej i długości linii stykowej otworu, określana przy ciśnieniu równym 100 Pa, a klasyfikacja oparta jest na porównaniu przepuszczalności powietrza badanej próbki.
Wymagania ww. zharmonizowanej normy wyrobu i wynikająca z niej klasyfikacja, która powinna być przedstawiona na etykiecie i w deklaracji zgodności wyrobu, różnią się od wymagań obowiązującego w Polsce rozporządzenia. Rozbieżność ta zostanie usunięta rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, opublikowanym w Dzienniku Ustaw z dnia 13.08.2013 r. W zmienionych warunkach technicznych, które obowiązywać będą od 1 stycznia 2014 r., szczelność na przenikanie powietrza okien i drzwi balkonowych określana jest zgodnie z normą dotyczącą przepuszczalności powietrza. Najistotniejsze wymagania odnoszące się do wentylacji związanej ze szczelnością okien i drzwi oraz do samej szczelności na przenikanie powietrza, ujęte w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. wraz ze zmianami, w tym z dnia 5 lipca 2013 r. przedstawiono poniżej.
§ 147.1. Wentylacja i klimatyzacja powinny zapewnić odpowiednią jakość środowiska wewnętrznego, w tym wielkość wymiany powietrza, jego czystość, temperaturę, wilgotność względną, prędkość ruchu w pomieszczeniu, przy zachowaniu przepisów odrębnych i wymagań Polskich Norm dotyczących wentylacji, a także warunków bezpieczeństwa pożarowego i wymagań akustycznych określonych w rozporządzeniu.
§ 149.1. Strumień powietrza zewnętrznego doprowadzonego do pomieszczeń nie będących pomieszczeniami pracy, powinien odpowiadać wymaganiom Polskiej Normy dotyczącej wentylacji, przy czym w mieszkaniach strumień ten powinien wynikać z wielkości strumienia powietrza wywiewanego, lecz być nie mniejszy niż 20 m3/h na osobę przewidywaną na pobyt stały w projekcie budowlanym.
§ 155.1. W budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego, oświaty, wychowania, opieki zdrowotnej i opieki społecznej, a także w pomieszczeniach biurowych przeznaczonych na pobyt ludzi, nie wyposażonych w wentylację mechaniczną lub klimatyzację, okna w celu okresowego przewietrzania, powinny mieć konstrukcję umożliwiającą otwieranie co najmniej 50% powierzchni wymaganej zgodnie z §57 (dotyczy oświetlenia i nasłonecznienia pomieszczeń) dla danego pomieszczenia.
§ 155.3. W przypadku zastosowania w pomieszczeniach innego rodzaju wentylacji niż wentylacja nawiewna lub nawiewno-wywiewna, dopływ powietrza zewnętrznego, w ilości niezbędnej dla potrzeb wentylacyjnych, należy zapewnić przez urządzenia nawiewne umieszczone w oknach, drzwiach balkonowych lub innych częściach przegród zewnętrznych.
§ 155.4. Urządzenia nawiewne, o których mowa w ust. 3, powinny być stosowane zgodnie z wymaganiami określonymi w Polskiej Normie dotyczącej wentylacji w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej.
Jak już w niniejszej publikacji wspomniano, rozporządzenie w sprawie warunków technicznych zawiera załącznik pt. Wymagania izolacyjności cieplnej i inne wymagania związane z oszczędnością energii, w skład którego wchodzi p. 2.3. „Szczelność na przenikanie powietrza”, o poniższej treści (obowiązującej od 1 stycznia 2014 r.) odnoszącej się do okien i drzwi:
2.3.1. W budynku mieszkalnym, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej i produkcyjnym przegrody zewnętrzne nieprzezroczyste, złącza między przegrodami i częściami przegród (między innymi połączenia stropodachów lub dachów ze ścianami zewnętrznymi), przejścia elementów instalacji (takie jak kanały instalacji wentylacyjnej i spalinowej przez przegrody zewnętrzne) oraz połączenia okien z ościeżami należy projektować i wykonywać pod kątem osiągnięcia ich całkowitej szczelności na przenikanie powietrza.
2.3.2. W budynkach niskich (do 12 m lub 4 kondygnacji), średniowysokich (do 25 m lub 9 kondygnacji) i wysokich (do 55 m lub 18 kondygnacji) przepuszczalność powietrza dla okien i drzwi balkonowych przy ciśnieniu równym 100 Pa wynosi nie więcej niż 2,25 m3/(m·h) w odniesieniu do długości linii stykowej lub 9 m3/(m2·h) w odniesieniu do pola powierzchni, co odpowiada klasie 3 Polskiej Normy dotyczącej przepuszczalności powietrza okien i drzwi. Dla okien i drzwi balkonowych w budynkach wysokościowych (powyżej 55 m) przepuszczalność powietrza przy ciśnieniu równym 100 Pa wynosi nie więcej niż 0,75 m3/ (m·h) w odniesieniu do długości linii stykowej lub 3 m3/(m2·h) w odniesieniu do pola powierzchni, co odpowiada klasie 4 Polskiej Normy dotyczącej przepuszczalności powietrza okien i drzwi.
Wymagania wynikające z norm
Norma wyrobu
Zharmonizowana norma wyrobu dotycząca okien i drzwi tj. PN-EN 14351-1:2006+A1:2010 obejmuje m.in. zagadnienia związane z przepuszczalnością powietrza oraz wentylacją, które poniżej przedstawiono.
Przepuszczalność powietrza
W normie podano, że przepuszczalność powietrza określa się na podstawie dwóch badań, przeprowadzonych według zasad wynikających z przedstawionej już normy PN-EN 1026:2001 . Jedno badanie odbywa się przy zastosowaniu dodatnich ciśnień próbnych, a drugie z ujemnymi ciśnieniami próbnymi.
Badanie przepuszczalności powietrza dla zestawów okienno-drzwiowych powinno być przeprowadzane na zestawie lub na jego poszczególnych elementach. W drugim przypadku przepuszczalność powietrza tego zestawu powinna być obliczana jako suma przepuszczalności poszczególnych elementów i ich połączeń.
Wynik badania, zdefiniowany jako średnia liczbowa z dwóch wartości przepuszczalności powietrza wyrażonych w (m3/h) i zmierzonych dla każdego stopnia ciśnienia, powinien być wyrażony według normy PN-EN 12207:2001.
Wentylacja
W odniesieniu do wentylacji norma wyrobu podaje, że urządzenia do przepływu powietrza zintegrowane z oknem lub drzwiami zewnętrznymi powinny być badane według normy PN-EN 13141-1:2006 Wentylacja budynków. Badanie właściwości elementów/wyrobów do wentylacji mieszkań. Część 1: Urządzenia
do przepływu powietrza montowane w przegrodach zewnętrznych i wewnętrznych. Połączenia i otwory nie podlegające badaniu powinny być zaklejone taśmą.
Wyniki powyższych badań powinny obejmować:
- charakterystykę przepływu powietrza (K) i eksponentę (wykładnik) przepływu (N),
- natężenie przepływu powietrza przy różnicy ciśnień o wielkościach: 4, 8, 10 i 20 Pa.
Dodano tutaj uwagę, że mogą być ustalone dodatkowe różnice ciśnień.
Wielkość objętościowego natężenia przepływu powietrza qv powinna być wyznaczona przy pomocy wzoru:
qv = K (Δ p)ᶰ
gdzie: K – charakterystyka przepływu powietrza dla urządzenia,
N – eksponenta (wykładnik) przepływu,
Δ p – różnica ciśnień.
Po tym zapisie jest następująca uwaga: oddzielne urządzenia, przeznaczone do zainstalowania w oknach lub w drzwiach zewnętrznych w późniejszym terminie, nie są objęte niniejszą Normą Europejską.
Normy dotyczące przepuszczalności powietrza
Norma PN-EN 1026:2001
Norma PN-EN 1026:2001 przedstawia tradycyjną metodę badawczą, przeznaczoną do określania przepuszczalności powietrza kompletnych zespołów okiennych i drzwiowych wykonanych z dowolnych materiałów, poddanych dodatnim lub ujemnym ciśnieniom próbnym. W normie podano, że metodę zaprojektowano z uwzględnieniem warunków użytkowania okien i drzwi zamontowanych zgodnie z zaleceniami producenta oraz wymaganiami odpowiednich norm europejskich i przepisów budowlanych.
Zastrzeżono jednocześnie, że norma nie ma zastosowania do połączeń pomiędzy ościeżnicą drzwiową lub okienną a konstrukcją budynku.
Norma zawiera następujące definicje, charakteryzujące podstawowe pojęcia związane z przepuszczalnością powietrza okien i drzwi: - przepuszczalność powietrza – wielkość przepływu powietrza przez zamkniętą i zamocowaną próbkę testową, spowodowanego ciśnieniem próbnym, wyrażana w m3/h,
- ciśnienie próbne – różnica pomiędzy statycznymi ciśnieniami powietrza wywieranymi na zewnętrzną i na wewnętrzną powierzchnię próbki, przy czym ciśnienie próbne jest dodatnie, jeżeli ciśnienie statyczne wywierane na powierzchnię zewnętrzną jest wyższe niż wywierane na powierzchnię wewnętrzna, a ujemne, gdy to ciśnienie jest niższe,
- linia stykowa – linia szczelin pomiędzy ościeżnicą/ ramą a jej współpracującym elementem, który można otworzyć za pomocą jego okuć lub pomiędzy dwoma elementami, które można także otworzyć za pomocą ich okuć i jest to zazwyczaj linia rozdziału widoczna od wewnętrznej strony próbki do badań.
Zasada badania polega na przyłożeniu do próbki określonych serii ciśnień próbnych (dodatnich i ujemnych) oraz pomiarze odpowiednim urządzeniem pomiarowym, przepuszczalności powietrza przy poszczególnych ciśnieniach próbnych.
Próbkę należy zamocować w otwartej komorze badawczej, tak jak do zamierzonego zastosowania, bez jakichkolwiek skręceń lub ugięć, mogących wpływać na wyniki badań. Ponadto próbka powinna być w pełni zdatna do działania oraz w stanie oczyszczonym, z suchymi powierzchniami. Komora badawcza powinna być tak skonstruowana, aby mogła wytrzymać ciśnienie próbne bez odkształcenia się w stopniu, który mógłby wpłynąć na wyniki badań. Ponadto powinna być wyposażona w urządzenia umożliwiające przyłożenie regulowanego ciśnienie próbnego oraz wytworzenie szybkich zmian tego ciśnienia, regulowanych w określonych granicach.
Procedura badawcza przewiduje, że ciśnienie próbne należy przykładać zwiększając skokowo co 50 Pa do wartości 300 Pa, a powyżej – zwiększając co 150 Pa. Wynikowa wartość przepuszczalności powietrza powinna być podana z dokładnością do 10 %.
Norma PN-EN 12207:2001
Norma PN-EN 12207:2001 podaje klasyfikację wyników badań całkowicie zmontowanych okien i drzwi, wykonanych z dowolnego materiału, a przebadanych zgodnie z zasadami podanymi w normie PN-EN 1026:2001. Klasyfikacja natomiast jest oparta na porównaniu przepuszczalności powietrza badanej próbki w odniesieniu do powierzchni całkowitej i przepuszczalności powietrza w odniesieniu do długości szczelin otworu.
W klasyfikacji odniesionej do powierzchni, wartość całkowitej przepuszczalności powietrza przez badaną próbkę, mierzonej zgodnie z normą PN-EN 1026:2001, jest dzielona przez powierzchnię całkowitą, a wynik podaje się w m3/(h·m2). Zakres klas jest określany jako przepuszczalność powietrza w stosunku do powierzchni całkowitej.
Z kolei w klasyfikacji odniesionej do długości linii stykowej, wartość całkowitej przepuszczalności powietrza przez badaną próbkę, mierzoną zgodnie z ww. normą, jest dzielona przez długość linii stykowej otworu, a wynik podaje się w m3/(m·h).
Zakres klas jest określany jako przepuszczalność powietrza w stosunku do całkowitej długości linii stykowej otworu.
Przepuszczalność powietrza odniesiona do powierzchni całkowitej i długości linii stykowej otworu określana jest przy ciśnieniu równym 100 Pa. Dla innych wartości ciśnienia używa się stosownego równania przedstawionego w normie. Próbka należy do określonej klasy, jeżeli zmierzona przepuszczalność powietrza nie przekracza górnej granicy dla danego poziomu ciśnienia w danej klasie.
Klasyfikacja odniesiona do powierzchni całkowitej oraz do długości linii stykowej obejmuje klasy od 0 do 4, przy czym klasa 0 dotyczy wyrobów nie badanych.
Klasyfikacja przepuszczalności powietrza w stosunku do powierzchni całkowitej przy ciśnieniu 100 Pa i maksymalnym ciśnieniu próbnym kształtuje się następująco:
- klasa 1 – przepuszczalność powietrza 50 m3/(h·m2) i maksymalne ciśnienie próbne 150 Pa,
- klasa 2 – przepuszczalność powietrza 27 m3/(h·m2) i maksymalne ciśnienie próbne 300 Pa,
- klasa 3 – przepuszczalność powietrza 9 m3/(h·m2) i maksymalne ciśnienie próbne 600 Pa,
- klasa 4 – przepuszczalność powietrza 3 m3/(h·m2) i maksymalne ciśnienie próbne 600 Pa.
Klasyfikacja przepuszczalności powietrza w stosunku do długości linii stykowej przy ciśnieniu 100 Pa i maksymalnym ciśnieniu próbnym kształtuje się następująco:
- klasa 1 – przepuszczalność powietrza 12,50 m3/(h·m) i maksymalne ciśnienie próbne 150 Pa,
- klasa 2 – przepuszczalność powietrza 6,75 m3/(h·m) i maksymalne ciśnienie próbne 300 Pa,
- klasa 3 – przepuszczalność powietrza 2,25 m3/(h·m) i maksymalne ciśnienie próbne 600 Pa,
- klasa 4 – przepuszczalność powietrza 0,75 m3/(h·m) i maksymalne ciśnienie próbne 600 Pa.
Jeżeli klasyfikacja próbki (badane okno lub drzwi) odniesionej do powierzchni całkowitej i długości linii stykowej otworu:
- wskazuje tę samą klasę, wówczas próbka powinna zostać zaklasyfikowana do jednej i tej samej klasy, - wskazuje dwie klasy sąsiednie, wówczas próbka powinna być zaklasyfikowana do korzystniejszej klasy tj. o niższej wartości,
- wskazuje różnicę dwóch klas, wówczas próbka powinna być zaklasyfikowana do klasy średniej,
- wskazuje różnicę więcej niż dwóch klas, wówczas próbka nie powinna być klasyfikowana.
Normy dotyczące wentylacji
Podstawową normą dotyczącą projektowania i wykonywania urządzeń wentylacyjnych, wymienioną w załączniku dotyczącym wykazu Polskich Norm powołanych w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki, jest norma PN-B-03430:1983 Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej.
Wymagania wraz ze zmianą z lutego 2000 r. zawartą w normie PN-B-03430:1983/Az3:2000. Najistotniejsze postanowienia z tych norm przedstawiono poniżej.
Budynki mieszkalne
Strumień objętości powietrza wentylacyjnego dla mieszkania jest określony przez sumę strumieni powietrza, usuwanych z kuchni, łazienki, oddzielnego ustępu oraz pomieszczeń pomocniczych.
Strumienie te powinny wynosić co najmniej:
- dla kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchnię gazową lub węglową – 70 m3/h,
- dla kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchnię elektryczną, w mieszkaniu dla 3 osób – 30 m3/h,
- dla kuchni jw., w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób – 50 m3/h,
- dla kuchni bez okna zewnętrznego, wyposażonej w kuchnię elektryczną – 50 m3/h,
- dla łazienki (z ustępem lub bez) – 50 m3/h,
- dla oddzielnego ustępu – 30 m3/h,
- dla pomocniczego pomieszczenia bezokiennego – 15 m3/h,
- dla kuchni bez okna zewnętrznego, wyposażonej w kuchnię gazową i obowiązkowo w mechaniczną wentylację wywiewną – 70 m3/h,
- dla pokoju mieszkalnego oddzielonego od pomieszczeń
kuchni, łazienki i ustępu więcej niż dwojgiem drzwi lub pokoju znajdującego się na wyższym poziomie w wielopoziomowym domu jednorodzinnym lub w wielopoziomowym mieszkaniu domu wielorodzinnego – 30 m3/h.
Zaleca się jednocześnie projektowanie urządzeń wentylacyjnych umożliwiających okresowe zwiększenie strumienia objętości powietrza usuwanego z kuchni w czasie jej użytkowania do co najmniej 120 m3/h.
Prawidłowa wentylacja powinna zapewniać dopływ zewnętrznego powietrza do pokoi mieszkalnych oraz kuchni z oknem zewnętrznym wraz z usuwaniem powietrza zużytego z kuchni, łazienki, oddzielnego ustępu, ewentualnie pomocniczego pomieszczenia bezokiennego, pokoju oddzielonego od tych pomieszczeń więcej niż dwojgiem drzwi, pokoju znajdującego się na wyższym poziomie w wielopoziomowym domu jednorodzinnym lub wielopoziomowym mieszkaniu domu wielorodzinnego.
W budynku o wysokości do 9 kondygnacji może być stosowana wentylacja grawitacyjna lub mechaniczna. W budynkach wyższych należy stosować mechaniczną wentylację wywiewną lub nawiewno-wywiewną.
W mieszkaniach wyposażonych w paleniska na paliwo stałe, kominki lub gazowe podgrzewacze wody z grawitacyjnym odprowadzeniem spalin, może być stosowana tylko wentylacja grawitacyjna lub mechaniczna wentylacja nawiewno-wyciągowa.
Dopływ świeżego powietrza do pokojów mieszkalnych oraz kuchni z oknem zewnętrznym powinien być zapewniony w następujący sposób:
1. W przypadku zastosowania okien, których współczynnik infiltracji powietrza „a” jest mniejszy niż 0,3 m3/(m·h·daPa⅔), przez nawiewniki powietrza o regulowanym stopniu otwarcia usytuowane:
- w górnej części okna (w ościeżnicy, ramie skrzydła, między ramą skrzydła a górną krawędzią szyby zespolonej) , lub
- w otworze okiennym (między nadprożem a górną krawędzią ościeżnicy, w obudowie żaluzji zwijanej/rolety zewnętrznej), lub
- przegrodzie zewnętrznej ponad oknem.
Strumień powietrza przepływającego przez całkowicie otwarty nawiewnik, przy różnicy ciśnienia po obu jego stronach 10 Pa, powinien mieścić się w granicach:
- od 20 do 50 m3/h, jeżeli zastosowano wentylację grawitacyjną,
- od 15 do 30 m3/h, jeżeli zastosowano mechaniczną wentylację wywiewną.
Strumień powietrza przepływającego przez nawiewnik, którego element dławiący znajduje się w pozycji całkowitego zamknięcia, powinien zawierać się w granicach od 20 do 30% strumienia przy jego całkowitym otwarciu.
W budynkach o wysokości do 9 kondygnacji włącznie jest dopuszczalne doprowadzenie powietrza przez okna, które charakteryzują się współczynnikiem infiltracji powietrza „a” większym niż 0,5 ale nie przekraczającym 1,0 m3/(m·h·daPa⅔), pod warunkiem, że okna są wyposażone w skrzydło uchylno-rozwieralne, górny wywietrznik lub górne skrzydło uchylne.
2. Przez otwory nawiewne wentylacji mechanicznej.
W odniesieniu do drzwi instalowanych w budynkach mieszkalnych, norma zawiera następujące postanowienia:
- powietrze z pokojów mieszkalnych powinno być odprowadzane przez otwory wyrównawcze umieszczone ponad drzwiami lub w ich górnej części albo przez otwory wywiewne. Dopuszczalne jest odprowadzanie powietrza przez szczeliny pomiędzy dolną krawędzią drzwi a podłogą. Przekrój netto tych otworów lub szczelin powinien wynosić co najmniej 80 cm2,
- dopływ powietrza wewnętrznego do kuchni, łazienki, ustępu oraz pomocniczych pomieszczeń bezokiennych powinien być zapewniony przez otwory w dolnych częściach drzwi lub szczeliny pomiędzy dolną krawędzią drzwi i podłogą albo progiem, a przekrój netto tych szczelin lub otworów powinien wynosić 200 cm2.
Norma zawiera także postanowienia dotyczące pomieszczeń niemieszkalnych, a mianowicie:
- piwnice – powinny mieć zapewniony dopływ powietrza przez otwierane okna lub specjalne otwory w przegrodach zewnętrznych, a strumień powietrza wentylacyjnego powinien odpowiadać minimum 0,3 wymiany na godzinę,
- poddasza – powinny mieć zapewniony dopływ i odpływ powietrza przez otwory w zewnętrznych przegrodach budowlanych,
- klatki schodowe – powinny mieć w górnej części otwór wywiewny o przekroju netto 200 cm2,
- pralnie domowe – powinny mieć wentylację wywiewną lub nawiewno-wywiewną o wydajności odpowiadającej co najmniej dwom wymianom powietrza na godzinę.
Budynki zamieszkania zbiorowego
Podstawowym wymaganiem dla tego typu budynków jest zapewnienie strumienia objętości powietrza wentylacyjnego wielkości co najmniej:
- dla pokojów mieszkalnych i sypialnych – 20 m3/h dla każdego mieszkańca, lecz nie mniej niż jedna wymiana na godzinę,
- dla pokojów zbiorowego przebywania ludzi, jak świetlice, pokoje nauki, jadalnie itp. – 20 m3/h dla każdej przebywającej osoby,
- dla pokojów klimatyzowanych oraz wentylowanych o nieotwieranych oknach – 30 m3/h,
- dla kuchni, łazienek oraz ustępów, przeznaczonych do użytku indywidualnego – jak dla budynków mieszkalnych.
Budynki użyteczności publicznej
Dla tego typu budynków norma przewiduje, iż strumień objętości powietrza wentylacyjnego w pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt stały i czasowy ludzi powinien wynosić:
- 20 m3/h dla każdej przebywającej osoby,
- 30 m3/h dla każdej przebywającej osoby, jeżeli dopuszcza się palenie tytoniu,
- 15 m3/h dla każdego dziecka w pomieszczeniach żłobków i przedszkoli.
W klimatyzowanych oraz wentylowanych pomieszczeniach o nieotwieranych oknach, strumień objętości powietrza wentylacyjnego powinien wynosić 30 m3/h dla każdej przebywającej osoby, a 50 m3/h jeśli jest dozwolone palenie.
Norma PN-B-03430:1983/Az3:2000 zawiera jeszcze następujące wymaganie dotyczące drzwi: Drzwi wewnętrzne do ogrzewanej części budynku, do mieszkań oraz drzwi do pokojów mieszkalnych i sypialnych w budynkach zbiorowego zamieszkania powinny się charakteryzować współczynnikiem infiltracji powietrza „a” nie większym niż 1,0 m3/(m·h·daPa⅔).
Mikrowentylacja i urządzenia wentylacyjne
Mikrowentylacja
Mikrowentylacja jest rozwiązaniem umożliwiającym rozszczelnienie okna poprzez zluzowanie uszczelki, co zapewnia wymianę powietrza w pomieszczeniu.
Najczęściej stosowanym sposobem tego rodzaju wentylacji jest tzw. mikrouchylenie skrzydła okiennego, które nie jest całkowicie domknięte (szczelina wynosi około 5 mm), przy położeniu klamki pod kątem 45°. Dodać należy, że konstrukcja okuć nie pozwala na samoczynne otwarcie okna nawet przy dużym parciu wiatru. Strumień przepływającego powietrza jest jednak niekontrolowany i niezależny od warunków panujących zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pomieszczenia, co grozi możliwością skraplania się pary wodnej i przymarzania uszczelki.
Mikrowentylację zapewniają także tzw. rygle okienne, montowane w miejscu klamki okna wyposażonego w kompatybilne okucia. Rygiel ma metalową obudowę z zainstalowanym panelem dotykowym, służącym do ręcznego sterowania funkcjami urządzenia, choć są również rozwiązania automatyczne, włącznie ze sterowaniem przy pomocy pilota. Uruchomienie rygla powoduje równomierne, przebiegające po całym obwodzie skrzydła, odsunięcie jego powierzchni od ościeżnicy.
Okno jest przy tym cały czas zamknięte, pozostawiając rozszczelnienie umożliwiające kontrolowany przepływ powietrza z uwzględnieniem potrzeb wentylacji oraz warunków panujących na zewnątrz pomieszczenia.
Urządzenia wentylacyjne
Najskuteczniejszą metodą doprowadzenia właściwej ilości powietrza do pomieszczeń, w których przebywają ludzie, jest zastosowanie profesjonalnych nawiewników. Urządzenia te pozwalają na dostarczanie powietrza w kontrolowany sposób z otoczenia budynku do jego wnętrza, zapewniając jednocześnie ograniczenie do minimum przenikanie deszczu, śniegu, ciał obcych itp. Przepływ powietrza przez otwór przepływowy nawiewnika jest skutkiem różnicy ciśnienia po jego stronie zewnętrznej (od strony otoczenia budynku) i wewnętrznej (od strony pomieszczenia). Ilość przepływającego przez nawiewnik powietrza może być regulowana ręcznie lub automatyczne.
Ze względu na miejsce montażu nawiewnika w obudowie budynku, wyróżnia się następujące podstawowe typy nawiewników powietrza:
- nawiewniki okienne szczelinowe, montowane w części nieprzeziernej okna,
- nawiewniki okienne nadszybowe,
- nawiewniki ścienne, montowane ponad oknem,
- nawiewniki przystosowane do montażu w żaluzjach zwijanych/roletach okiennych.
Nawiewniki automatyczne
Nawiewniki sterowane automatycznie są urządzeniami,
w których element regulacyjny ustawiany
jest automatycznie, w zależności od wartości określonej
wielkości fizycznej, jakimi są różnice ciśnień,
temperatura zewnętrzna lub wilgotność powietrza.
Ze względu na sposób regulacji wielkości strumienia powietrza, nawiewniki automatyczne podzielić można na:
- nawiewniki ciśnieniowe – reagujące na różnicę ciśnienia wewnętrznego i zewnętrznego, które doprowadzają stałą ilość powietrza, zmieniając wielkość otworu nawiewnego zależnie od różnicy ciśnienia wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia,
- nawiewniki termostatyczne – reagujące na temperaturę zewnętrzną, które zmniejszają przepływ powietrza, gdy spada temperatura zewnętrzna,
- nawiewniki higrosterowane – reagujące na wilgotność powietrza w pomieszczeniu, które regulują dopływ powietrza w zależności od jego wilgotności (zwiększają dopływ powietrza wraz ze wzrostem wilgotności), dostosowując tym samym intensywność wentylacji do warunków panujących w pomieszczeniu.
Nawiewniki ręczne
Nawiewniki sterowane ręcznie są urządzeniami, w których ilość dostarczanego powietrza zależy od położenia przysłony. Użytkownik reguluje stopień otwarcia nawiewnika, decydując o ilości dostarczanego powietrza, poprzez ręczną zmianę położenia elementu regulacyjnego (przepustnicy) urządzenia. Nawiewniki sterowane ręcznie są stosowane w miejscach, w których przepisy ograniczają użycie nawiewników automatycznych np. w przypadku doprowadzenia powietrza do pomieszczeń mieszkalnych z urządzeniami gazowymi, jak piece, termy, podgrzewacze itp.
Dodać jeszcze można, że spotykane są również nawiewniki powietrza regulowane ręcznie i automatycznie.
Są to urządzenia wyposażone w dwa elementy regulacyjne, jeden ustawiany przez użytkownika, a drugi ustawiany automatycznie.
Literatura
Normy: PE-EN 14351-1:2006+A1:2010, PE-EN 13141:2006, PN-EN 1026:2001, PN-EN 12207:2001, PN-B-03430:1983, PNB-03430:1983/Az3:2000,
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04 .2002 r.,
Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z 5.07.2013 r.,
Przepisy-wymagania normowe-budynki mieszkalne i użyteczności publicznej-S.P.W.
(...)
inż. Zbigniew Czajka
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacj: Świat Szkła 11/2013