Ciąg wsteczny w kanałach wentylacyjnych

Ciąg wsteczny w kanałach wentylacyjnych

Ciąg wsteczny w kanałach wentylacyjnych
W budynkach wentylowanych w sposób naturalny (grawitacyjny) zanieczyszczone powietrze
usuwane jest przez kanały wentylacyjne. Skuteczność ich działania zależy od siły ciągu, jaka
wytwarzana jest dzięki siłom natury.
Naturalny ciąg kominowy powstaje dzięki różnicy gęstości powietrza wewnątrz budynku i w
otaczającej go atmosferze. Gęstość powietrza zależy głównie od jego temperatury. Gdy gęstość
powietrza wewnątrz budynku jest mniejsza niż na zewnątrz (w budynku jest cieplej niż na zewnątrz),
wtedy ciąg jest prawidłowy. Gdy sytuacja jest odwrotna mamy do czynienia z ciągiem wstecznym –
powietrze zamiast wydostawać się z budynku przez kanały wentylacyjne, wpada przez nie do
wnętrza. Często dzieje się tak w upalne letnie dni, gdy temperatura na zewnątrz jest wyższa niż
wewnątrz.
Z reguły mieszkańcy nie zauważają tego zjawiska ponieważ wietrzą mieszkania otwierając okna.
Niewłaściwą wymianę powietrza łatwiej stwierdzić, gdy temperatura na zewnątrz spada i mniej
intensywnie wietrzy się mieszkania, a zimne powietrze wpadające przez kanały wentylacyjne
(zwłaszcza w łazience i toalecie) nieprzyjemnie wyziębia pomieszczenia. Ciąg wsteczny w kanale
wentylacyjnym jest to zjawisko nieprawidłowe.
Innym powodem zaburzania siły ciągu kominowego jest brak dopływu powietrza niezbędnego do
wentylacji. Zbyt szczelne okna i obudowa budynku nie zapewniają odpowiedniej ilości świeżego
powietrza, a grzewcze urządzenia gazowe powodują zasysanie go przez kanały wentylacyjne, co
również powoduje powstanie ciągu wstecznego.
Odwrócenie ciągu może być bardzo niebezpieczne. Może dojść do zasysania spalin wydostających się
z przewodów spalinowych oraz dymowych i wtłaczania ich do budynku. Ponadto niewłaściwie
działająca wentylacja nie odprowadza gazów (produktów spalania), które mogą się wydostawać z
wadliwie działających urządzeń grzewczych. Najniebezpieczniejszym z nich jest tlenek węgla
powodujący bardzo grozne zatrucia, nawet śmiertelne.
Osłabienie ciągu kominowego może także być spowodowane przez niewłaściwą konstrukcję komina.
Zbyt krótkie przewody wentylacyjne, za mały przekrój przewodów, brak ocieplenia przewodów lub
nieprawidłowe wyprowadzenie komina ponad dach mogą być przyczynami złego ciągu kominowego.
Niedomagania te (z wyjątkiem naturalnych zaburzeń wywołanych samą naturą wentylacji
grawitacyjnej) są konsekwencją błędów projektowych lub wykonawczych i nie powinny się zdarzać w
solidnie zaprojektowanych i wykonanych domach.
Kształt budynku i działanie wiatru powodujące wtłaczanie powietrza do kanałów wentylacyjnych i
odwracanie ciągu kominowego.
Wpływ wiatru na ciąg kominowy
Zaburzenia ciągu kominowego są często konsekwencją lokalnych warunków atmosferycznych, od
których zależy przepływ powietrza wokół budynku. Wiatr mimo, że jest czynnikiem sprzyjającym
ciągowi kominowemu, w pewnych warunkach powoduje uporczywe zawiewanie do przewodów
wentylacyjnych i spalinowych. Siła i kierunek wiatru wpływają na każdy budynek w inny sposób. Z
powodu niezwykłej złożoności zjawisk aerodynamicznych precyzyjne określenie przyczyny zaburzeń
jest często niemożliwe. Otwarty wylot komina (bez nasady kominowej) jest wobec takich zjawisk
bezbronny.
Rozmieszczenie stref wiatrowych
Rozmieszczenie stref wiatrowych. Kolory zielony i fioletowy oznaczają obszary, na których występują
wiatry zaburzające ciąg kominowy.
Kolory zielony i fioletowy (patrz mapa powyżej) oznaczają obszary, na których występują wiatry
zaburzające ciąg kominowy.
Silny wiatr, zwłaszcza tak zwany opadający, powoduje zamknięcie wylotu komina i zanik ciągu
kominowego. Zjawisko takie występuje szczególnie często w rejonach podgórskich i nadmorskich
(patrz mapka). Wiatrem opadającym (fenowym) jest na przykład halny w Tatrach. Niekorzystne
działanie wiatrów może także występować w innych rejonach. Bryła budynku, ukształtowanie terenu,
sąsiedztwo wysokich drzew lub innych obiektów czy rozwiązania urbanistyczne także mogą
powodować lokalne przeciągi i silne zawirowania powietrza przez co zakłócają siłę ciągu
kominowego.
Działanie wiatru na budynek powoduje nawiewanie do kanałów wentylacyjnych i odwracanie ciągu.
Nawiewaniu do kanałów wentylacyjnych i odwracaniu ciągu kominowego można przeciwdziałać
montując na wylocie z kanałów wentylacyjnych i dymowych specjalne nasady kominowe.
Rozmieszczenie stref wiatrowych. Kolory zielony i fioletowy oznaczają obszary, na których występują
wiatry zaburzające ciąg kominowy.
Nasady kominowe
Daszki lub nasady kominowe, które montuje się na szczycie przewodów wentylacyjnych i
spalinowych służą kilku celom. Pierwszy, najprostszy to ochrona przewodu kominowego przed
deszczem – do tego służą daszki. Ważniejsza jest jednak ochrona przed zawiewaniem oraz
wspomaganie ciągu kominowego, gdy jest on za słaby. Do tego służą nasady kominowe. Nasada
kominowa pozwala zamienić energię wiatru na podciśnienie w kominie, które wytwarza i stabilizuje
ciąg kominowy. Nasady kominowe nie są więc ozdobą, a pomagają w skutecznym odprowadzeniu
powietrza z przewodów wentylacyjnych i spalin z przewodów spalinowych.
Nasady kominowe można scharakteryzować opisując ich zachowanie w stosunku do wiejącego
wiatru.
Rozróżniamy więc:
●
●
●
nasady stałe – nie zmieniają swego położenia w stosunku do wiejącego wiatru. Wadą nasad
niesymetrycznych, np. nasady typu H, jest zmienność parametrów przy zmianie kierunku wiatru
nasady samonastawne – ustawiają się w kierunku wiejącego wiatru osłaniając swoją czaszą cały
przewód kominowy i wytwarzając po stronie zawietrznej podciśnienie proporcjonalne do prędkości
wiejącego wiatru
nasady obrotowe – ich głowice wystawione na działanie wiatru wprawiane są w ruch obrotowy, a
odpowiednio ukształtowane łopatki „wypompowują” powietrze z kanału dolotowego wywołując ciąg
kominowy i stabilizując go.
Wszystkie nasady kominowe (oprócz daszków) wykorzystują wiejący wiatr i jego energię do
wytworzenia podciśnienia w kanale dolotowym – kanale wentylacyjnym lub spalinowym. Nasady
stałe bazują, niezależnie od swej konstrukcji, na zjawisku fizycznym jakim jest pojawienie się
podciśnienia na stronie zawietrznej przesłony opływanej przez wiatr. Nasady samonastawne
wykorzystują tę zasadę w sposób doskonalszy obracając się pod wpływem wiatru tak, aby
podciśnienie w przewodzie kominowym było jak największe (osłaniają przewód kominowy największą
możliwą powierzchnią). Tak zwany zysk energetyczny jest w przypadku nasad samonastawnych
większy niż w przypadku stałych.
Nasady obrotowe wykorzystują energię wiatru najpełniej. Reagują na wiejący wiatr dynamicznie –
następuje obrót głowicy nasady, która dzięki odpowiednio ukształtowanym łopatkom wytwarza
podciśnienie w kanale dolotowym nasady.
Kiedy przydadzą się nasady kominowe?
●
●
●
●
●
W rejonach, gdzie często występują silne wiatry szczególnie opadające (fenowe, np. halny w
Tatrach), czyli w tzw. II-giej i III-ciej strefie obciążenia wiatrem (tereny górskie i pas nadmorski).
W rejonach, w których występują silne wiatry zamykające swą intensywnością wylot komina.
Na kominach, sąsiadujących z wysokimi drzewami, ścianami lub budynkami.
Na kominach usytuowanych nisko na połaci dachowej, gdy wylot komina jest poniżej kalenicy.
Na kominach krótkich, wyprowadzonych z pomieszczeń na ostatnich kondygnacjach budynków
oraz na kominach o zbyt małym przekroju poprzecznym.
Przed podjęciem decyzji o zainstalowaniu nasady kominowej należy sprawdzić:
●
●
●
czy przewód kominowy jest drożny i szczelny,
czy urządzenia grzewcze są sprawne i wyposażone w przerywacz ciągu (urządzenia grzewcze z
palnikami atmosferycznymi) oraz szczelne czopuchy (urządzenia pracujące w nadciśnieniu),
czy wentylacja jest poprawnie zbilansowana – ilość powietrza napływającego do pomieszczeń
poprzez nawiewniki i dzięki infiltracji musi być równa ilości powietrza potrzebnego do prawidłowej
wentylacji pomieszczeń oraz właściwego spalania paliwa w urządzeniach grzewczych.
Jeżeli odpowiedzi na powyższe pytania są twierdzące, a ciąg kominowy nadal jest zbyt słaby lub
występuje ciąg wsteczny (spaliny z kanału spalinowego lub powietrze z kanału wentylacyjnego cofają
się do pomieszczenia), zastosowanie nasad kominowych może tę sytuację diametralnie zmienić.
Błędy w doborze nasad kominowych
●
●
Zastosowanie zbyt małej średnicy dolotowej nasady, co powoduje tłumienie przepływu powietrza
lub spalin (pole przekroju poprzecznego dolotu nasady nie powinno być mniejsze od pola przekroju
komina). Bardzo niekorzystna jest również gwałtowna zmiana kształtu przewodu np. z
kwadratowego na okrągły bez przejścia redukcyjnego.
Montaż wspólnej nasady (np. daszka typu Sombrero) nad kominem, w którym od góry znajdują się
wyloty przewodów spalinowych, wentylacyjnych, a czasem również dymowych. Prawie na pewno
●
●
●
nastąpi cofanie dymu lub spalin przewodem wentylacyjnym do mieszkania.
Złe dostosowanie rodzaju nasady do funkcji przewodu kominowego np. stosowanie nasad typu
CAGI lub H bądź nasad obrotowych do przewodów dymowych np. od kominka. Należy zawsze
dokładnie przeczytać instrukcję montażu i sposób doboru zalecany przez producenta.
Montaż nasady na nieizolowanej, długiej rurze (często metalowej), co powoduje wychłodzenie
powietrza lub spalin. W takiej sytuacji powstaje korek zimnego gazu blokujący niekiedy całkowicie
ciąg kominowy, a zamiast poprawy następuje zdecydowane pogorszenie sytuacji.
Wybór niewłaściwej wersji materiałowej nasady np. zastosowanie nasad wykonanych z aluminium
lub blachy ocynkowanej do kominów spalinowych lub dymowych. Z powodu kwaśnego środowiska
panującego w takich kominach nasada z tych materiałów ma niską trwałość, co nie tylko skraca jej
żywotność, ale niekiedy stwarza niebezpieczeństwo zablokowania nasady i wzmożone zawiewanie
do komina.
Przyczyny braku ciągu lub występowania ciągu wstecznego mogą być różne. Dlatego należy
pamiętać, że montaż nasady kominowej nie zawsze likwiduje problem. Jest jednak przypadek, w
którym montaż odpowiedniej nasady prawie zawsze pomaga. Jest tak wtedy, gdy problemy z ciągiem
pojawiają się gdy wieje wiatr. Nasada kominowa pozwala zamienić energię wiatru na podciśnienie w
kominie, które wytwarza i stabilizuje ciąg kominowy.
Trzeba pamiętać, że żadna z nasad kominowych, nie licząc wentylatorów mechanicznych, nie
wytworzy ciągu kominowego, gdy nie ma wiatru i nigdy nie może zastąpić wentylatorów.
Tak więc, wszystkie problemy z ciągiem, które występują przy bezwietrznej pogodzie nie mogą być
usunięte poprzez montaż nasady. Należy w takiej sytuacji bardzo szczegółowo przyjrzeć się
problemowi. Często przyczyną jest brak nawiewu powietrza do budynku, o czym wielu inwestorów
zupełnie nie pamięta.
Przed wyborem typu nasady należy zapoznać się nie tylko z jej przeznaczeniem, danymi
technicznymi, wydajnością, ale również sprawdzić czy mają aprobatę techniczną lub są zgodne są z
Polskimi Normami.
Autor: Tomasz Trusewicz
Źródło: www.fachowyinstalator.pl
KONTAKT
FACHOWY INSTALATOR
Tel: +48 22 635 05 82
Fax: +48 22 635 41 08
Adres:
Hajoty 53/2
01-821 Warszawa