ÎNAPOI / BACK

Cap 12-2005   VENTILAREA REŞEDINŢELOR INDIVIDUALE

 

Teodor TERETEAN

 

Începem rândurile de faţa prin clarificarea unor noţiuni: încălzirea locuinţelor (iarna) şi, mai nou, utilizarea aparatelor de aer condiţionat pentru răcirea lor (vara) nu înseamnă ventilare.

Ventilare înseamnă primenirea aerului din încăperile noastre cu aer proaspăt, de afară.

Dar, din păcate, în majoritatea covârşitoare a cazurilor, ventilarea încăperilor este asociată cu producerea de curenţi de aer.

De aici şi până la a confunda ventilarea incintelor cu apariţia curenţilor de aer nu este decât un singur pas.

Pe cale de consecinţă, pentru a ne exprima oarecum juridic, apare un comportament extrem de nesănătos: suprimarea cu orice preţ a primenirii cu aer proaspăt a plămânilor noştri în …propria noastră casă.

Pe de altă parte, nu pot decât să fiu de acord cu cei care, neagreând deloc curentul de aer, manifestă dorinţa expresă de a stopa ferm producerea acestei stări de disconfort.

De unde porneşte aceasta tendinţă ?

 

Să ne reamintim ce sunt curenţii de aer

Definiţia, atât teoretică, dar mai ales practică, ne arată că aceştia sunt  sesizaţi de răcirea locală, nedorită, a unor porţiuni ale corpului uman, generată de mişcarea aerului.

Curenţii de aer sunt neplăcuţi, în mod egal, atât pentru femei, cât şi pentru bărbaţi.

Senzaţiile nedorite apar când, în încăperi, aerul înconjurător are viteze de peste aproximativ 0,25 m/s.

În fapt, cu cât este mai mare diferenţa de temperatura între interiorul unei camere şi exteriorul acesteia (de exemplu iarna), prin simpla deschidere a ferestrei se produce o intrare bruscă a aerului din exterior în cameră; aceasta nu este o noutate pentru nimeni.

Partea bună a acestei acţiuni este primenirea, cu repeziciune, a aerului „consumat” din încăpere cu aerul „proaspăt”, din afară.

Partea rea este că viteza de răcire a camerei şi intensificarea circulaţiei aerului în încăpere duce sigur la apariţia …curenţilor de aer.

 

De ce este necesara primenirea aerului

Să analizăm puţin situaţia.

Aerul proaspăt conţine, printre altele, 21% oxigen şi 0.03…0.04% bioxid de carbon.

În acelaşi timp fiecare metru cub de aer „are” între 5 şi 25 grame vapori de apă.

Literatura de specialitate, medicală sau inginerească, menţionează rezultate dintre cele mai interesante pentru a ne convinge despre „starea de bine” pe care trebuie să ne-o asigurăm prin ventilarea încăperilor de locuit.

Cu alte cuvinte pentru aerul proaspăt necesar a fi furnizat în aceasta situaţie.

Să luăm cazul unei încăperi de tipul cameră de zi (în variantă modernă aceasta fiind denumită şi sufragerie sau living room) cu o suprafaţă de 3 x 5 = 15 m2 şi un volum de cca. 45 m3, rezultaţi pentru o înălţime liberă de H = 3 m.

În cazul în care în această încăpere s-ar afla 4 persoane (urmărind, să zicem, un film la TV), în urmă cu câţiva ani normele sanitare arătau că ar fi necesare următoarele debite minimale de aer proaspăt:

-   pentru alimentarea cu oxigen, Daer = 4 pers x 2 m3/h*pers = 8 m3/h;

-   pentru împiedicarea creşterii concentraţiei de bioxid de carbon peste 0,6%, Daer = 4 pers x 6 m3/h*pers = 24 m3/h;

-   pentru înlăturarea mirosului corpurilor (la adulţi), Daer = 4 pers x 18 m3/h*pers = 72 m3/h.

În prezent, normele autohtone stabilesc valori mult crescute faţă de cele de mai înainte.

Reluând încăperea de mai înainte, debitele de aer proaspăt necesare, dacă am ţine seama de practica fumatului, ar fi:

-          fără fumat, 4 pers x 25 m3/h*pers = 100 m3/h;

-          la fumat moderat, 4 pers x 35 m3/h*pers = 140 m3/h;

-          la fumat intens, 4 pers x 50 m3/h*pers = 200 m3/h;

-          la fumat foarte intens, 4 pers x 75 m3/h*pers = 300 m3/h.

 

Soluţii constructive.

Apare din ce în ce mai clar faptul că soluţionarea de avangardă, în domeniul rezidenţial, se va îndrepta către ventilarea mecanică.

Este de vorba de înlocuirea aerului viciat cu aer proaspăt, pe cale mecanică, folosindu-se unul sau mai multe ventilatoare conectate la o mini-reţea de distribuţie a aerului în casă.

In cadrul celor de faţă vom prezenta două variante posibile:

-          variantă bazată pe evacuarea mecanică centralizată, higro-reglabilă, a aerului viciat;

-          variantă bazată pe introducerea mecanică, centralizată a aerului proaspăt.

 

Evacuarea mecanică higro-reglabilă centralizată

Examinând Fig. 1. se observă că în podul casei se montează un echipament specializat (poz. 1) care conţine în esenţă un ventilator de evacuare a aerului, cu funcţionare non-stop.

Un asemenea ventilator poate extrage până la 270 m3/h de aer viciat, care este supraîncărcat cu umiditate, puterea electrică monofazată instalată fiind insignifiantă: cca. 50 W.

Construit în varianta silenţioasă, acesta are racordate la aspiraţie 4 … 8 tuburi flexibile (poz. 2) care colectează aerul poluat din casă prin intermediul unor guri de captare (poz. 3) special concepute, acţionate manual sau electric, în funcţie de valoarea umidităţii relative a aerului în imediata apropiere a gurii.

Acest principiu face ca amplasarea gurilor de captare să fie mai potrivită în tavan, locul dintr-o încăpere în care umezeala aerului atinge valoarea maximă.

Aerul viciat este colectat din spaţiile în care sunt prezenţi vaporii de apă: dormitoarele, camerele de zi, spălătoria de rufe (unde se află maşina de spălat), bucătăria, camera de baie etc.

Colectarea se face astfel încât aerul să fie evacuat cu valori variabile ale debitelor, în funcţie de valoarea surplusului de umiditate din acele încăperi.

Aspirat de echipamentul de ventilare mecanică (poz. 1), aerul colectat este evacuat la nivelul acoperişului printr-un dispozitiv special de împrăştiere (poz. 5).

În cazul acestui sistem, compensarea cu aer proaspăt se face prin cadrul uşii de la intrarea în casă, prevăzut fante specializate (poz. 4), practicate în ramă, care la rândul lor sunt auto-reglabile în funcţie de umiditate.

Evident aerul astfel introdus trebuie să fie răcit, vara, de către aparatele de climatizare prevăzute în diferitele încăperi ale casei.

În acelaşi timp, iarna aerul rece, fie va fi amestecat cu aerul cald existent în casă datorită încălzirii cu diferite sisteme (încălzire centralizata cu radiatoare, încălzire locală cu sobe cu gaze/lemne de foc etc.), fie va fi încălzit cu rezistente electrice montate în fantele de admisie menţionate.

Într-o varianta mai scumpă, aerul proaspăt poate fi introdus separat în fiecare încăpere, evacuare de aici făcându-se prin guri higro-reglabile; în general se poate realiza o echilibrare între aerul introdus şi cel evacuat, separat pe fiecare încăpere.

Sistemul se poate recomanda acolo unde aerul exterior clădirii este curat, investiţiile în clădire sunt mai scăzute, debitele de aer sunt relativ mici iar pretenţiile de microclimat sunt moderate.

Dintre avantajele sistemului mai menţionăm: întreţinerea relativ simplă, cheltuieli minime de exploatare etc.

Dezavantajul principal al sistemului este generat de oligativitatea tolerării introducerii aerului direct de afară, filtrat cu precaritate, şi încălzit numai după ce ajunge în zona unui corp de încălzire (în cazul în care nu se face o încălzire electrică direct în fanta de introducere).

Iată (cu titlu de exemplu) câteva caracteristici ale gurilor de evacuare a aerului viciat, pe tipuri constructive:

-  tipul A (pentru grup WC + baie): debitele de aer pot fi reglate, fie între 5 şi 40 m3/h, fie 10 şi 45 m3/h, conform cu valoarea selectată a umidităţii relative a aerului din încăpere;

-  tipul B (pentru grup WC): debit de aer extras permanent 5 m3/h sau debit de aer temporizat 30 m3/h timp de 30 minute, acţionare manuală sau electrică sau prin detector de prezenţă umană;

-  tipul C (pentru bucătărie): debitele de aer pot fi reglate, fie între 5 şi 40 m3/h, fie 10 şi 45 m3/h, conform cu valoarea selectată a umidităţii relative a aerului din încăpere; debit de aer complementar de 50 … 120 m3/h, conform deschiderii gurii selectate de utilizator; temporizare de 30 minute selectată manual sau electric.

 

Introducerea mecanică centralizată

Acest sistem constituie o variantă principial diferită faţă de cazul prezentat anterior.

În esenţă, părţile componente ale instalaţiei sunt:

-  o priză de aer proaspăt amplasată pe clădire sau (de preferinţă) într-un zid al clădirii orientat către o zonă exterioară curată, adiacentă zidului;

-  o minicentrală de tratare a aerului alcătuită dintr-o carcasă conţinând: un filtru de aer, o baterie de încălzire (de regulă electrică) şi un ventilator cu variator (electric sau electronic) de turaţie (eventual în funcţie de valoarea umidităţii relative a aerului într-o zonă martor);

-  reţeaua de distribuţie a aerului, alcătuită din canale standard sau flexibile, izolate termic, până la gurile de introducere în încăperi;

-  grile estetice cu lamele cu dublă deflecţie (sau mini-anemostate), amplasate în gurile de introducere şi prevăzute cu organe de reglare a debitului de aer introdus;

-  grile estetice de transfer a aerului montate în pereţii sau chiar uşile încăperilor ventilate pentru transportul aerului viciat către zonele de evacuare naturală sau mecanică (hota de la bucătărie, gurile de evacuare naturală a aerului din băi, grupuri de WC etc.).

De regulă, debitul de aer introdus iarna este încălzit în bateria echipamentului la o temperatură convenabilă (cu cca. 3…5 oC peste temperatura interioară).

În general valorile debitului de aer introdus sunt moderate.

Astfel, pentru o clădire cu un volum de cca. 250 m3, admiţându-se un număr de cca. 2 schimburi de aer pe oră, rezultă un debit total maxim de 500 m3/h.

În acest fel, bateria electrică de încălzire a mini-centralei (dimensionată pentru o temperatură exterioară de calcul de –15 oC) trebuie să aibă o putere instalată de cca. 6,5 kW.

Consumul de energie electrică va depinde însă de variaţia în timp a temperaturii aerului exterior care atinge valorile minime pentru perioade relativ limitate.

Faţă de vechile tipuri de ferestre autohtone când, datorită neetanşeităţilor, prin presiunea vântului sau a mişcării termice naturale a aerului exterior, se obţinea cel puţin 1 schimb de aer pe oră, actualele ferestre de tip „termopan” realizează etanşeizarea completă a interstiţiilor geamurilor, anulând practic ventilarea naturală a încăperilor.

Soluţiile prezentate în rândurile de faţă apar ca o alternativă realizabilă şi elegantă în crearea unui microclimat corect în locuinţele noastre.

 

Articol publicat în Revista UTIL, Anul IV, nr. 12 / 2005

ÎNAPOI / BACK

 

* TEODOR TERETEAN este Doctor Inginer în Termo-Hidraulica Instalaţiilor, Fax: 021 232 5145. Tel: 0722 363 066.