Kényszerített szellőzés a pincében: a kialakítás szabályai és sémái

A pince- és félszinti helyiségek különböző célokat szolgálnak. Korábban zöldségtárolókat alakítottak ki bennük, és közműveket helyeztek el. Manapság azonban a pincék más funkciókat kapnak, a garázsoktól a sportcsarnokokig, sőt irodákig.

Mindenesetre az épület pincéjében a kényszerített szellőztetés indokolt szükséglet, amelyet a friss levegő rendszeres bejuttatásának igénye diktál a használt levegő helyett. Javasoljuk, hogy alaposan járjunk utána ennek a kérdésnek.

Minden pincének megvan a maga szellőztetése

A magánház alatt elhelyezkedő süllyesztett zöldségtároló számára nem szükséges a kényszerített, azaz mechanikus szellőztetés.

A gyümölcs- és zöldségtermékek jobban tárolhatók, ha a pincehelyiség levegőcseréje minimális. Ezért a legegyszerűbb légbevezető nyílások és befúvó-elszívó szellőzőcsatornák elegendőek.

A télen tárolt zöldségeket a pincében nem szabad erőteljesen szellőztetni. Egyszerűen megfagynának – kint fagy van.

A zöldségtárolókra vonatkozó tervezési szabványok szerint NTP APK 1.10.12.001-02, a burgonya és gyökérzöldségek szellőztetésének például 50-70 m³/h mennyiségben kell történnie tonnánként. Továbbá a téli hónapokban a szellőztetés intenzitását felére kell csökkenteni, hogy a gyökérzöldségek ne fagyjanak meg.

Azaz a hideg évszakban a házi pince szellőztetésének 0,3-0,5 légtérfogat óránként értékűnek kell lennie.

A kényszerített szellőztetés szükségessége a pincében akkor merül fel, ha a természetes légáramlású séma nem működik. Azonban szükség lesz a levegő túlzott nedvességforrásainak megszüntetésére is.

Nedvesség a pincehelyiségekben

A levegő dohossága és a nedvesség a pincék gyakori problémái. Az első probléma az elégtelen légcseréből adódik. A pince 2,5-2,8 m mélyen van a talajban, falai maximális nedvesség- és légzáró képességgel készültek.

A természetes szellőzés, amit a függőleges házicsatornák képviselnek, sok pincében és pincehelyiségben hiányzik.

A pince szellőzésének kérdéseinek elemzése előtt vízszigetelni kell a falait. A pince szellőzése nem oldja meg a falak higroszkóposságának problémáját.

A pincehelyiségben a levegő jelentős nedvességét a falak gyenge vízszigetelése okozza. A második ok az elhasználódott csővezetékek, amelyek a pince tárolóhelyiségein haladnak keresztül. Ráadásul a kondenzvíz lerakódik rajtuk, függetlenül a csövek épségétől és a csatlakozások tömítettségétől.

A túlzott nedvesség problémáját meg kell oldani a pince szellőzőrendszerének tervezése és kiépítése előtt. Helyre kell állítani vagy növelni kell a pince falainak tömítettségét, tömíteni kell a csővezetékeket és szigeteléssel kell ellátni azokat.

Az utolsó intézkedés megszünteti a kondenzátum hatását a csövek anyagára. Ezután meghatározzák a pince szellőzési igényeit.

Csövek hőszigetelése a kondenzvíz ellen

Vízcseppek csak azokon a háztartási csővezetékeken keletkeznek, amelyeken hideg folyadék áramlik (ivóvíz és szennyvízelvezetés). A helyiségek légkörében lévő nedvesség a hideg csöveken lecsapódik a felületük és a levegő közötti hőmérsékletkülönbség miatt.

Minél hidegebbek a csövek, és minél telítettebb a levegő nedvességgel, annál aktívabb a vízkondenzáció folyamata.

Ha hideg víz folyik a csőben, akkor kondenzátum gyűlik rajta. Minden ilyen csövet hőszigeteléssel kell ellátni.

A levegő és a hidegvíz-ellátó csövek felületének hőmérsékletkülönbsége magánházakban általában csekély. A hideg vizet ugyanis ritkán használják a háztartásban, így nincs mozgás a csövekben, ezért a beltéri levegő és a csővezeték hőmérséklete szinte kiegyenlítődik.

De többszintes épületben – legyen az lakó- vagy irodaépület – a hideg vizet szinte folyamatosan használják, és a cső állandóan hideg.

A legegyszerűbb módja a csöveken keletkező páralecsapódás elleni védekezésnek a csövek és a légkör hőmérsékletének kiegyenlítése. A hideg csővezetéket teljes hosszában gőz- és hőszigetelő anyaggal kell lefedni.

A páralecsapódás a hideg csövön képződik, függetlenül attól, hogy milyen anyagból készült. Műanyagok, fekete fémek, öntöttvas vagy réz – nem számít. Az összes hideg vezetékű csövet szigetelni kell!

Nem nehéz a vízvezetékcsöveket a páralecsapódás és a levegőben lévő nedvesség hatásaitól szigetelni. Csupán egy habosított LDPE cső, egy tapétavágó kés és egy erősített ragasztószalag szükséges.

A hideg cső levegővel való érintkezését egy habosított LDPE-ből készült cső alakú hőszigetelő akadályozza meg. A hőszigetelő „cső” falvastagsága legalább 30 mm. A cső alakú szigetelés átmérőjét kissé nagyobbra választják, mint a légköri nedvességtől szigetelendő csővezeték átmérője. A szigetelés felhelyezése egyszerű: hosszában elvágják, majd ráhúzzák a csőre.

Közvetlenül a csővezeték hőszigetelővel történő lezárása után felülről erősített csőszalaggal kell betekerni. A maximális hőszigetelés és a nagyobb esztétikai megjelenés érdekében fóliázott (alumínium) szalaggal történő betekercselés javasolt.

A zárószerelvényeket és a hideg csővezeték bonyolultan hajlított szakaszait, amelyeket nem lehet csőszerű szigeteléssel lefedni, többrétegű szalaggal kell betekerni.

Levegőcsere kiszámítása a pincehelyiségben

Mielőtt hozzálátna a szellőztetőberendezés kereséséhez és megtervezné a szellőzőcsatornák elhelyezését a pincében, meg kell határoznia a légcsere igényeit. Egyszerűsített formában, azaz a pince légkörében esetlegesen jelen lévő káros anyagok figyelmen kívül hagyásával a légcsere a következő képlettel számítható ki:

L=V_pince • K_r

Ahol:

• L – a légcsere számított szükséglete, m³/h;
• V_pince – a pincehelyiség térfogata, m³;
• K_r – a légcsere minimális gyakorisága, 1/h (lásd alább).

A kapott légcsere érték lehetővé teszi a pince kényszerszellőztető rendszerének teljesítményjellemzőinek meghatározását.

A pincehelyiség légtérfogatának kiszámítása a magasság, szélesség és hosszúság szorzatával történik.

A képlet kiszámításához azonban szükség van a helyiség légtérfogatára és a légcsere gyakoriságára vonatkozó adatokra.

Az első paraméter kiszámítása a következőképpen történik:

V_pince=A•B•H

Ahol:

• A – a pince hossza;
• B – a pince szélessége;
• H – a pince magassága.

A helyiség térfogatának köbméterben történő meghatározásához a szélesség, hosszúság és magasság mérési eredményeit méterekre kell váltani. Például egy 5 m széles, 20 m hosszú és 2,7 m magas pince esetében a térfogat 5 • 20 • 2,7 = 270 m³ lesz.

A helyiség levegőcsere-szükséglete közvetlenül függ a benne tartózkodó személyek számától. Figyelembe veszik továbbá a látogatók fizikai aktivitásának mértékét is.

Tágas pincék esetében a minimális levegőcsere-számot (K_р) egy személy óránkénti friss (befújt) levegőigénye alapján határozzák meg. A táblázat a helyiség használatától függő normatív levegőcsere-igényeket mutatja be.

A levegőcserét kiszámíthatjuk azon személyek száma alapján, akik a pincében tartózkodni (például dolgozni) fognak:

L=L_fő•N_l

Ahol:

• L_fő – egy személy levegőcsere-normája, m³/h•fő;
• N_fő – a pincehelyiségben tartózkodó személyek számított száma.

A szabványok szerint az emberi szükséglet gyenge fizikai aktivitás esetén 20-25 m³/h befújt levegő, könnyű fizikai munka esetén 45 m³/h, nagy fizikai terhelés esetén pedig 60 m³/h.

Levegőcsere számítása a hő és a nedvesség figyelembevételével

A többlethő eltávolítását figyelembe vevő levegőcsere számításához a következő képletet használjuk:

L=Q/(p•C_r•(t_u-t_i))

Ahol:

• p – a levegő sűrűsége (20 °C hőmérsékleten 1,205 kg/m³);
• C_r – a levegő hőkapacitása (20 °C hőmérsékleten 1,005 kJ/(kg•K));
• Q – a pincébe kibocsátott hő mennyisége, kW;
• t_u – a helyiségből eltávolított levegő hőmérséklete, °C;
• t_p – a befújt levegő hőmérséklete, °C.

A szellőztetés során eltávolított hő figyelembevételének szükségessége a pince légkörének meghatározott hőmérsékleti egyensúlyának fenntartásához szükséges.

A magánházak pincéiben gyakran alakítanak ki edzőtermeket. A pincehelyiség ilyen jellegű használata esetén a megfelelő levegőcsere különösen fontos.

A levegőcsere során a levegő eltávolításával egyidejűleg a különböző nedvességtartalmú tárgyak (többek között emberek) által kibocsátott nedvesség is távozik. A nedvességkibocsátást figyelembe vevő levegőcsere számítási képlete:

L=D/((d_u-d_i)•p)

Ahol:

• D – a levegőcsere során kibocsátott nedvesség mennyisége, g/h;
• d_u – az eltávolított levegő nedvességtartalma, g víz/kg levegő;
• d_p – a befújt levegő nedvességtartalma, g víz/kg levegő;
• p – a levegő sűrűsége (20 °C hőmérsékleten 1,205 kg/m³).

A nedvességkibocsátást is magában foglaló levegőcserét magas páratartalmú objektumok (például uszodák) esetében számítják. A nedvességkibocsátást figyelembe veszik továbbá a fizikai gyakorlatok céljából használt pincehelyiségek (például edzőterem) esetében is.

A stabilan magas páratartalom jelentősen megnehezíti a pince kényszerszellőztetésének működését. Szükség lesz a szellőztetés kiegészítésére a lecsapódó nedvesség összegyűjtésére szolgáló szűrőkkel.

Légcsatornák paramétereinek számítása

A szellőztetés levegőmennyiségére vonatkozó adatok birtokában áttérünk a légcsatornák jellemzőinek meghatározására. Szükség van még egy paraméterre – a levegő szellőzőcsatornán belüli áramlási sebességére.

Minél gyorsabban áramlik a levegő, annál kisebb űrtartalmú légcsatornákat használhatunk. Ugyanakkor a rendszer zajszintje és a hálózati ellenállás is növekszik. Optimális a levegőt 3–4 m/s vagy annál kisebb sebességgel áramoltatni.

A légcsatornák számított keresztmetszetének ismeretében e táblázat segítségével kiválasztható a tényleges keresztmetszet és forma. Valamint meghatározható a levegőáramlás bizonyos befúvási sebességek mellett.

Ha a pince belső tere lehetővé teszi a kör keresztmetszetű légcsatornák használatát, akkor érdemesebb azokat alkalmazni. Ráadásul a kör alakú légcsatornákból álló szellőzőcsatorna-hálózatot könnyebb összeszerelni, mivel rugalmasak.

Itt a képlet, amely lehetővé teszi a légcsatorna keresztmetszeti területének kiszámítását:

S_SV=L•2,778/V

Ahol:

• S_szv – a szellőzőcsatorna (légcsatorna) számított keresztmetszeti területe, cm²;
• L – a légcsatornán áthaladó levegő áramlási mennyisége, m³/h;
• V – a légcsatornában áramló levegő sebessége, m/s;
• 2,778 – az együttható értéke, amely lehetővé teszi a képletben szereplő eltérő paraméterek (centiméterek és méterek, másodpercek és órák) összehangolását.

A szellőzőcsatorna keresztmetszeti területét célszerűbb cm²-ben kiszámítani. Más mértékegységekben ezt a szellőzőrendszer-paramétert nehézkes értelmezni.

A szellőzőrendszer minden egyes eleméhez a légáramot jobb meghatározott sebességgel vezetni. Ellenkező esetben megnő a szellőzőrendszer ellenállása.

A szellőzőcsatorna számított keresztmetszeti területének meghatározása azonban nem teszi lehetővé a légcsatornák keresztmetszetének helyes kiválasztását, mivel nem veszi figyelembe azok alakját.

A szükséges légcsatorna-keresztmetszetet a következő képletekkel számíthatjuk ki:

Kör alakú légcsatornák esetén:

S=3,14•D²/400

Téglalap alakú légcsatornák esetén:

S=A•B /100

Ezekben a képletekben:

• S – a szellőzőcsatorna tényleges keresztmetszeti területe, cm²;
• D – a kör alakú légcsatorna átmérője, mm;
• 3,14 – a π (pi) szám értéke;
• A és B – a téglalap keresztmetszetű légcsatorna magassága és szélessége, mm.

Ha a légvezeték csatornája egyetlen, akkor a tényleges keresztmetszeti területet csak arra számítjuk ki. Ha azonban a fővezetékből elágazások indulnak, akkor ezt a paramétert minden egyes „ág”-ra külön kell kiszámítani.

Szellőzőhálózat ellenállásának számítása

Minél nagyobb a levegő mozgási sebessége a szellőzőcsatornában, annál nagyobb a légtömegek mozgásával szembeni ellenállás a szellőzőrendszerben. Ezt a kellemetlen jelenséget nyomásveszteségnek nevezik.

Ha a szellőző légcsatornák keresztmetszetét fokozatosan növelik, akkor stabil levegősebesség érhető el a teljes hosszon. Eközben a levegő mozgásával szembeni ellenállás nem nő.

A szellőzőberendezésnek olyan légnyomást kell kifejtenie, amely képes legyőzni a levegőelosztó hálózat ellenállását. Csak így érhető el a szükséges levegőmennyiség a szellőzőrendszerben.

A szellőzőcsatornákban mozgó levegő sebességét a következő képlet határozza meg:

V=L/(3600•S)

Ahol:

• V – a légtömegek számított szivattyúzási sebessége, m³/h;
• S – a légcsatorna keresztmetszeti területe, m²;
• L – a szükséges levegőmennyiség, m³/h.

A szellőzőrendszer optimális ventilátormodelljének kiválasztását két paraméter – a szellőzőberendezés által kifejtett statikus nyomás és a rendszerben számított nyomásveszteség – összehasonlításával kell elvégezni.

Ha a szellőzőberendezést a légcsatornák elágazó rendszerének közepén helyezik el, stabilizálni lehet a levegőellátás sebességét a teljes hosszon.

A bonyolult szerkezetű hosszú szellőzőkomplexum nyomásveszteségét a levegő mozgásával szembeni ellenállások összegzésével határozzák meg annak íves szakaszaiban és összeépített elemeiben:

• a visszacsapó szelepben;
• a zajcsillapítókban;
• a diffúzorokban;
• a finomszűrőkben;
• egyéb berendezésekben.

Nem szükséges önállóan kiszámítani a nyomásveszteséget minden egyes ilyen „akadályban”. Elég a légcsatornák és a kapcsolódó berendezések gyártói által kínált, a levegőmennyiséghez rendelt nyomásveszteségi diagramokat használni.

Mindazonáltal az egyszerűsített kivitelű (előregyártott elemek nélküli) szellőzőrendszer számításakor megengedett a tipikus nyomásesési értékek használata. Például az 50-150 m² alapterületű pincehelyiségekben a légcsatornák ellenállási vesztesége körülbelül 70-100 Pa.

Elszívó ventilátor kiválasztása

A szellőzőberendezés kiválasztásához ismerni kell a szellőzőrendszer szükséges teljesítményét és a légcsatornák ellenállását. A pince kényszerszellőztetéséhez elegendő egy, az elszívó csatornába beépített ventilátor.

A befúvó légcsatorna általában nem igényel szellőzőberendezést. Elegendő a kis nyomáskülönbség a levegő befúvási és elszívási pontjai között, amelyet az elszívó ventilátor működése biztosít.

A számított (szükséges) nyomás ismeretében a légcsatorna-rendszerben meghatározható, hogy az adott szellőzőberendezés-modell alkalmas-e a helyiségek teljes értékű levegőellátására. Elég megtalálni a nyomásnak megfelelő pozíciót, egyenes vonalat húzni a diagramig, majd lefelé haladni.

Olyan ventilátormodellre van szükség, amelynek a teljesítménye kissé (7-12%-kal) magasabb a számítottnál.

A szellőzőberendezés alkalmasságát a teljesítmény és a nyomásveszteség közötti összefüggés diagramja alapján lehet ellenőrizni.

A számított levegőmennyiség adatait felhasználva megállapítható a nyomásveszteség a légcsatornák íves szakaszain.

Ha választani kell egy nyilvánvalóan erősebb és egy túl gyenge szellőzőberendezés között, az erősebb modell élvez elsőbbséget. Azonban valamilyen módon csökkenteni kell a teljesítményét.

A túl erős elszívó ventilátor optimalizálása a következő módokon érhető el:

• Szereljen be egy kiegyenlítő fojtószelepet a szellőzőberendezés elé, ami lehetővé teszi annak „megfojtását”. A levegőmennyiség az elszívó csatorna részleges elzárásakor csökken, azonban a ventilátornak megnövekedett terheléssel kell dolgoznia.
• Kapcsolja a szellőzőberendezést kis és közepes sebességfokozatokra. Ez akkor lehetséges, ha a készülék 5-8 fokozatú sebességszabályozást vagy sima gyorsítást támogat. De az olcsóbb ventilátormodellek nem támogatják a többsebességes üzemmódokat, legfeljebb 3 sebességfokozattal rendelkeznek. A teljesítmény pontos beállításához azonban három sebességfokozat kevés.
• Csökkentse az elszívó berendezés maximális teljesítményét a minimumra. Ez akkor valósítható meg, ha a ventilátor automatika lehetővé teszi a legnagyobb forgási sebesség szabályozását.

Természetesen nem kell foglalkozni a túl magas szellőzési teljesítménnyel. Azonban túl kell fizetni az elektromos és hőenergiáért, mivel az elszívó túl aktívan vonja ki a hőt a helyiségből.

Pinceszellőztetés légcsatorna sémája

A befúvó csatorna az alagsor homlokzata mögé kerül ki, a nyílás felvételével rácsot helyeznek el. A visszavezető ága, amelyen keresztül a levegő beáramlik, fél méterre a padlótól ereszkedik le.

A páralecsapódás minimalizálása érdekében a befúvó csatornát kívülről hőszigetelni kell, különösen annak „utcai” részét.

Az egyenes légcsatornák rendszerében a nyomásveszteség megállapításához ismerni kell a levegő sebességét, és ezt a grafikont kell használni.

Az elszívó levegőbemenete a mennyezetnél helyezkedik el, a helyiségnek a befúvónyílás elhelyezkedési pontjával ellentétes végében. Az elszívó és befúvócsatorna nyílásait az alagsor ugyanazon oldalán és ugyanazon a szinten elhelyezni értelmetlen.

Mivel a lakásépítési előírások nem engedik meg a természetes elszívás függőleges csatornáinak használatát kényszerített szellőztetésre, ezekre légcsatornákat vezetni tilos.

Abban az esetben, ha a befúvó és elszívó csatornák légvételi-kibocsátási nyílásait nem lehet a pince különböző oldalain elhelyezni (csak egy homlokzati fal áll rendelkezésre), akkor a légvételi és kibocsátási pontokat függőlegesen legalább 3 méterre kell elosztani.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Ez a videó szemléletesen bemutatja a pincehelyiség rossz minőségű szellőzésének jeleit. Ebben a pincében ugyan vannak befúvó-elszívó légcsere csatornák, de a levegő nem áramlik rajtuk. Szembetűnő a pince minden problémája – nedvesség, dohos levegő és bőséges páralecsapódás a határoló szerkezeteken:

Az alábbi videó gyakorlati megoldást mutat be a pince kényszerített elszívására PC-hűtő és napelem segítségével. Megjegyezzük a szellőzési projekt kivitelezésének eredetiségét. Egy „zöldségtároló” típusú pince esetében ez a légcsere-megvalósítás teljesen elfogadható:

Mivel a pince nedvességének teljes csökkentése nem lehetséges a „hideg” csővezetékek hőszigetelése nélkül, bemutatunk egy videót a csőszerű szigetelés felviteléről. Megjegyezzük, hogy műszaki rendeltetésű pince esetében célszerű a hőszigetelt cső teljes beburkolása erősített ragasztószalaggal – így megbízhatóbb:

Egy „gazdátlan” pincét teljesen reális a kívánt rendeltetésű helyiséggé alakítani. Csupán meg kell oldani benne a légcsere problémáját és meg kell szüntetni a nedvességforrásokat. Mindenesetre az épület pince szintje nem lehet nedves, penészes hely. Hiszen falai az építmény alapjai, amelyek tönkretétele elfogadhatatlan.

Szeretné önállóan kialakítani a pinceszellőzést, de nem biztos benne, hogy mindent helyesen csinál? Tegye fel kérdéseit a cikk témájával kapcsolatban az alábbi blokkban. Itt meg is oszthatja tapasztalatait a pince vagy alagsor önálló szellőzésének kialakításáról.