Układy Nietypowe

Praktyka prowadzenia wentylacji naturalnej w budynkach mieszkalnych pozwala zauważyć często występujący problem nawiewania powietrza do mieszkań poprzez kanały wentylacyjne. Powodów tego niekorzystnego zjawiska jest kilka. Zasadniczo można je zawrzeć w czterech:

• niekorzystna różnica temperatur

• zawirowania wiatru na zewnątrz budynków

• różnica ciśnień na powierzchniach budynku

• wywołanych wiatrem

• zawiewanie oraz podwiewanie wywietrzników

Przypadek pierwszy ma miejsce, gdy przy bezwietrznej pogodzie występuje znaczna różnica temperatur na niekorzyść gradientu temperatury dla konwekcji naturalnej, tj. na zewnątrz budynku jest dużo cieplej niż wewnątrz. Często się to zdarza w budynkach tzw. starego budownictwa, w których grubość ścian stanowi doskonały izolator termiczny i pomieszczenie nie nagrzewa się tak szybko jak następuje przyrost temperatury na zewnątrz. W tym jednak przypadku występujący problem, o ile nie jest zamontowany na obiekcie wentylator mechaniczny wywiewny, będzie istniał zawsze i wywietrznik grawitacyjny nie spełni swej roli ( brak wiatru nie powoduje efektu wysysania powietrza z kanałów wentylacyjnych ).
Co się jednak dzieje gdy wiatr występuje, otóż może wystąpić problem nawiewania powietrza do kanału wentylacyjnego. Podczas przepływu wiatru, budynek mieszkalny stanowi przeszkodę na jego drodze, tym samym wiatr omijając go powoduje wystąpienie nadciśnienia po stronie jego napływu, oraz podciśnienia od strony zawietrznej budynku. Strefa podciśnienia na zewnątrz budynku, o ile jest wyższa od strefy podciśnienia występującej w miejscu zamontowania wywietrzników dachowych, powoduje przepływ powietrza do mieszkań celem naturalnego jej wyrównania. Istotne jest więc, aby powietrze przepływając przez, lub opływając wywietrznik dachowy powodowało w kanale wywietrznika podciśnienie wyższe od tego, które występuje na zewnątrz budynku. Jest to jeden bardzo ważny argument, następnym argumentem jest aby to podciśnienie utrzymywało się również na podobnym poziomie w przypadku zawirowań wstępujących, gdy za budynkiem wysokim od strony naporu wiatru stoi budynek niższy.
Wreszcie trzecie kryterium poprawnej pracy - wywietrznik grawitacyjny musi uniemożliwiać przedostawanie się wiatru do kanału wentylacyjnego w przypadku gdy kierunek wiatru odbiega od prostopadłego do płaszczyzny wywietrznika, czyli mówiąc krótko gdy kierunek wiatru jest wznoszący lub opadający w kierunku wywietrznika. Analiza tych problemów skłoniła nas do skonstruowania rodziny nowych wywietrzników dachowych-Zefir. Badane urządzenie poddano, w tunelu aerodynamicznym, działaniu powietrza z prędkością 10-70 km/h (2,8-20 m/s). Określając efektywną wydajność wywietrznika w funkcji prędkości wiatru uzyskano wykres, który przedstawiono dalej.
Jest to charakterystyka wypływu powietrza z wywietrznika przy prostopadłym uderzeniu wiatru na jego konstrukcję.
Następnie obracając urządzenie względem strugi napływającego powietrza, sprawdzano czy występuje niekorzystne zjawisko nawiewania.
Wizualizację badań przedstawiono na następnych stronach w postaci zdjęć, na których wyraźnie widać, że strugi powietrza w żadnym z analizowanych przypadków nie kierują się do wewnątrz kanału wentylacyjnego.
Potwierdzają to również wyniki pomiarów podciśnienia występującego w kanale dolotowym wywietrznika.
Przedstawiono to w formie wizualnej na rysunku poniżej.
Widać wyraźnie, że różne kierunki wzajemnego kąta padania wiatru i usytuowania wywietrznika Zefir wskazują na występowanie podciśnienia we wszystkich rozważanych wariantach. Warto również dodać, że konstrukcja urządzenia uniemożliwia przedostawanie się wody deszczowej do wewnątrz kanału wentylacyjnego, a materiał z którego wykonano urządzenie (laminat poliestrowo-szklany) gwarantuje jego trwałość i całkowitą odporność na korozjotwórczy wpływ atmosfery.