• hőcserélő
• szellőzés

Hőcserélők, szellőzés mértéke, szabályozott szellőzés

A hő visszanyerésének legegysze­rűbb lehetősége a hőcserélő alkal­mazása; ez kivonja a hőt a távozó le­vegőből, és átadja a bevezetett levegőnek. A kompakt szerkezetük miatt szinte kizárólag lemezes (ke­resztáramú vagy ellenáramú) hőcse­rélőket alkalmaznak. Regeneratív hőcserélőket csak az egyedi beren­dezéseknél használnak (nagy a szagátvitel veszélye).

A lemezes hő­cserélők alkalmazásának korlátai:

A külső hőmérséklet -4 °C alá nem süllyed, és a relatív páratartalom 35-40% közötti. Az alacsonyabb külső hőmérsékletek a távozó leve­gő oldalán jegesedést okozhatnak, ami viszont akadályozza a levegő beáramlását. A lakás szellőzésének ilyen típusú felfüggesztése meg­szüntethető lecsapató fűtéssel vagy lecsapató kapcsolással. Minden esetben szükséges, hogy a hőcserélő csatlakozzék a szennyvízelvezetésre, hogy a harmatpont alatt képződő kondenzvíz elvezethető legyen.

Hő megtartása

Mivel a lemezes hőcserélővel nem fedezhető teljes mértékben a fűtési igény, és a nagyon alacsony külső hőmérsékletek esetén a hő­cserélőt üzemen kívül kell helyezni, ezért szükség van kiegészítő fűtésre. További lehetőség a gázfűtésű ka­zán csatlakoztatása a lakás szel­lőzőberendezésére. A lemezes hő­cserélő az égéshő felhasználása alatt vonja ki a hőt a távozó levegőből, és adja át a bevezetett levegőnek. A la­kásszellőzésben különbséget te­szünk az egylemezes hőcserélővel (kombinált füstgáz- és távozó levegő­elvezetés) és kétlemezes hőcserélő­vel (a távozó levegőnek illetve a füstgáznak különválasztott elvezeté­se) szerelt rendszerek között.

Ezeket praktikus a ház felsőbb szintjén, lehetőleg a rendszer leg­magasabb pontján elhelyezni a jobb hatásfok elérése miatt. A kettős lég­járatnál készülhet szívott (vákuu­mos) vagy nyomott (túlnyomásos) működtetéssel.

Keresztáramú hőcserélő.

Az épületbe bejutó levegő nedvesség­tartalma és hőmérséklete

Télen a külső levegő rendszerint annyira hideg, hogy a bejutó levegő nedvességtartalma szinte elhanya­golható. Még viszonylag nagy rela­tív nedvességtartalom mellett is csak nagyon kis mennyiségű vízgőzt tartalmaz. Nyugodtan állítható, hogy hideg időben ezt a tényezőt fi­gyelmen kívül hagyhatjuk. Azonban nyáron, amikor a hőmérséklet hir­telen változik hűvösről meleg párás­ra, van egy rövid időszak, amikor a lehűlt szerkezetek felületein kon­denzáció léphet fel egészen addig, amíg azok is fel nem melegszenek.

Ezt a jelenséget melegidőszak-kon­denzációnak nevezzük, és rendsze­rint csak nagy hőkapacitású szerke­zeteknél jelentkezik, melyek felmelegedése lassú. A jelenség ál­talában rövid ideig tart, és nem okoz tartós károsodást az épület­szerkezetben és annak felületén. Fi­gyelemmel kell azonban lenni rá, mert a télen nedvesedett falazatok nyári száradási folyamatát befolyá­solhatja.

Az épület belsejében lévő levegő ned­vességtartalma és hőmérséklete

A külső levegő nedvességtartalma csupán kis hatással van a kondenzá­ciós veszélyre, jelentős tényező azonban a belső nedvességtartalom. Egy átlagos lakás belső légterébe a lakók tevékenységéből adódóan je­lentős mennyiségű vízgőz kerül. Szakirodalmi adatok alapján egy la­kás 4 lakója fél nap alatt, kizárólag a légzésével közel 2,5 kg vízgőzt bo­csát ki a belső levegőbe. Egy átlagos, ülőmunkával elfoglalt ember 24 óra alatt több mint 1 liter vízgőzt lehel ki. Intenzívebb tevékenység négy­szeresére is emelheti ezt a mennyisé­get.

Egy átlagos család jellegzetes te­vékenységei – légzés, főzés, mosás, ruhaszárítás stb. – naponta 12 liter vízgőzt hoznak létre. Mindezek mel­lett meg kell jegyezni, hogy a füst­gázelvezetés nélküli fűtőberendezé­sek, amelyek égés útján termelnek hőt – pl. gázmelegítők – különösen bőségesen hoznak létre vízgőzt. Minden m³ földgáz elégetése 1,5 kg vízgőzt termel. Fontos szempont az épület fűtöttsége is, mivel a meleg levegő több nedvességet tud magá­ban tartani, mint a hideg. Meleg épületben a vízzel telített levegő szellőztetéssel eltávolítható. A helye­sen kialakított, folyamatosan üzeme­lő fűtés felmelegíti és melegen tartja a belső felületeket.

Kondenzáció veszélye

Sok lakóépület fűtése azonban részleges és időszakos jellegű. A la­kóházaknak azon részei, melyek nincsenek fűtve vagy nem kielégítő­en fűtöttek, fokozottan veszélyesek a kondenzáció szempontjából. A gyors működésű fűtési rendszerek – mint pl. a meleg levegő behívása – a lakók számára gyorsan létrehozzák a komfortérzetet, de nem elég hatáso­sak ahhoz, hogy a felületeket a meg­felelő hőmérsékletre emeljék. Ez kü­lönösen akkor igaz, ha a szerkezet nagy hőkapacitású, ez esetben a kondenzáció szinte elkerülhetetlen.

A szellőzés mértéke

Éghajlatunkon a külső levegő álta­lában kisebb nedvességtartalmú, mint a belső levegő. Elméletileg ez lehetővé teszi, hogy megfelelő szel­lőztetéssel teljesen elkerüljük a kon­denzációt.

Manapság ritka, hogy egy lakás­ban óránként egyszeres a légcsere. Itt egy ellentmondás látszik. Egyrészt az energiaárak mára felülmúl­ják az egyéb megélhetési költsége­ket, másrészt kényelmi igényeink folyamatosan emelkednek. Tudja mindenki, hogy amennyiben na­gyobb a szellőzés, több hő kell ah­hoz, hogy a szellőzéssel elveszett hőt pótoljuk. Ebből következik, hogy a legtöbb háztartásban gondosan tö­mítik a nyílászárókat. Teszik ezt ab­ban a hitben, hogy nemcsak a pén­zükkel takarékoskodnak, hanem az energiatakarékosság szempontjait is figyelembe véve helyesen cseleksze­nek.

Huzatmentessé teszik az abla­kokat és az ajtókat, elzárják a hasz­nálaton kívüli kéménykürtőket, vagy lezárják a ventilátorokat. Ha mindez szegényes fűtéssel párosul, kialakul­nak a kondenzáció klasszikus feltét­elei. Nem hagyható figyelmen kívül az a másik tervezési elv sem, amely szerint a szellőzés csak akkor hatá­sos, ha a belső légtér minden részé­ben kielégítő mértékű. Ha az általá­nos szellőzés mértéke megfelelő is, helyi kondenzáció felléphet olyan helyeken, ahol ún. holt terek alakul­nak ki. Ha a felületi kondenzáció ve­szélye fennáll, ezt elsősorban a pe­nészfoltok árulják el.

Központi szellőzőcsatorna-rendszer többszintes lakóházakhoz termé­szetes (gravitációs) működtetéssel, ahol a kapcsolt fekvő csatornák hossza (összesen) kisebb a gyűjtő­énél (ellenkező esetben gépi mű­ködtetés szükséges) 1 elemes gyűjtőcső; 2 kitorkollás eleme; 3 kémlelő (tisztító) ajtó; 4 csatlako­zó idom; 5 kondenznyílás; 6 kiszel­lőző (alap) idom; 7 teleszkópos idom; 8 vízzsák; 9 szellőzőfej.

Többlakásos ház WC-helyiségei szellőző-légcsatornájának egyszerű kapcsolása a-b) fali szellőztető ventilátorral; c) falon kívüli ventilá­torkapcsolással.

A helyiségekben lévő felületek hőmérséklete

Mindenki előtt nyilvánvaló, hogy a megfelelő mértékű hőszigetelés mi­nimálisra csökkentheti a kondenzá­ció veszélyét, mivel a belső felületi hőmérsékletet a kellő szinten tartja. Mégsem szabad azonban arról elfe­ledkezni, hogy nincs olyan vastagsá­gú hőszigetelés, ami egy fűtetlen helyiséget meleggé tenne. A hőszi­getelés helyének és mértékének mindig összhangban kell lennie a fűtési rendszerrel, ha azt hatásosan szeretnénk kihasználni.

A fal pórusossága és hőmérséklete

Mivel a hő keresztülhaladva a fal­szerkezeten különböző ellenállások­kal találkozik, ezért a falban létrejö­vő hőmérsékletesés képe nagyban függ attól, hol helyezzük el a hőszi­getelést. A szerkezeteket képező épí­tőanyagok általában pórusosak, a vízgőzt többé-kevésbé jól átengedik, a nedvesség keresztüljut a falakon, mivel a belső levegő nedvességtar­talma és magasabb hőmérséklete nyomáskülönbséget hoz létre a bel­ső és külső oldal között.

A szerkezetekbe bejutó nedvesség mennyisége attól függ, hogy milyen ellenállást tanúsít a falazat a folyamattal szem­ben, ez pedig a szerkezet anyagai­nak ellenállóképességétől függ. Ha a belső oldalon a vízgőznek teljesen ellenálló gátat tudnánk elhelyezni, akkor elvileg megakadályozható lenne, hogy a vízgőz a szerkezetbe behatoljon. Ekkor csak a felületi kondenzáció jelentene problémát, és ha a felületi hőmérsékletet meg­felelő szinten tartanánk, a konden­záció veszélyét teljesen kizárnánk. Természetesen ez a gyakorlatban szinte teljesen lehetetlen.

Kapcsolt csatorna szellőzésének kiépítése WC- és fürdőszoba-helyi­ségekhez.

Keresztáramú hőcserélő ventiláto­ros szívó és nyomó légjáratokhoz kapcsoltan.

WC-helyiség szellőztetés-kiegészítő­je WC-csésze-szellőztetéssel, illetve elszívással a) metszet; b) szembe­nézet.

Hőcserélővel egybeépített szel­lőzőberendezés és központi porszí­vó kapcsolatának működési elve (és iránya).

A szabályozott szellőzés

A lakóépületek építése során a mai, korszerű építőipari anyagok és technológiák alkalmazása merőben új követelményeket támaszt a laká­sok átfogó szellőztetésének tervezé­sével szemben. Mielőtt az új tervezési kihívások­nak megfelelő szellőztetési rendszer működési elvét ismertetnénk, né­hány mondat erejéig vissza kell ka­nyarodnunk a lakások fűtésienergia-fogyasztását alapvetően befolyásoló tényezőkre, így a falszerkezetek illet­ve a nyílászárók hőszigetelési képes­ségére.

Európában az egy- és kétlakásos családi házakban a szellőzés túlnyo­mórészt az ablak teljes kinyitásával, ki tárásával (hirtelen, gyors szellőztetés) vagy az ablak résnyire nyitásával (tar­tós szellőztetés) történik. A társashá­zakban gyakoriak az egyszerű me­chanikus szellőzőberendezések (a levegő fűtéséhez szükséges hőt mér­séklő hővisszanyerés nélkül), ame­lyekhez a konyhákat és a szaniterhelyiségeket az épület belsejében helyezik el.

Alsóbb szinti – nem ablakos – helyiség me­chanikus szel­lőztetése kézi üzemmódban.

Négyzetes keresztmetszetű szellő­zőcsatorna-rendszer, gépi túlnyo­másos elszívóhoz kapcsolhatóan 1 induló csatlakozó idom; 2 lég­csatorna; 3 fekvő ív (idom); 4 álló idom; 5 kicsatlakozás eleme.

A lakás szellőzését az biz­tosítja, hogy a levegő átszellőzteti a helyiségeket, és megakadályozza a szagterhelést, a nedvesség miatti károso­dásokat és a penészgombarétegek kiala­kulását. Ezenfelül az épületben a la­kások szellőzése mérsékelheti az allergén hatásokat, például a házi­por felhalmozódását, és a meghatá­rozott, légszűrőkön át történő légbe­vezetéssel az allergén anyagok bejutása is megakadályozható.

A lakások szellőztetése történhet

• természetes (ablak, légakna, légcsatorna) és
• mechanikus módon: hővisszanyeréssel vagy hővisszanyerés nélkül.

Az építőipari technológiai fejleszté­sek, így a korszerű falazó- és hőszige­telő anyagok, nyílászárók az energia racionális felhasználását célozták, melyek eredménye a lakások hőszi­getelő képességének nagyarányú ja­vulása, végső célja pedig a fűtésére felhasznált energia csökkentése.

Jelen esetben a felsoroltak közül, a teljesség igénye nélkül, csak a nyí­lászáró-rendszerek fejlesztése nyo­mán, az egyre tökéletesebb hő-, hang- és légszigetelési paraméte­rekkel rendelkező ablakok elterje­désével, illetve azok szellőztetésre gyakorolt hatásával foglalkozunk. A régi, ma már korszerűtlen, ma­gas hőszigetelési értékekkel rendelkező, gyenge szárny- és tokszerkeze­tű ablakok réseken, hézagokon ke­resztül folyamatosan biztosították a lakás helyiségeiben az ún. „termé­szetes” légcsere lehetőségét.

Konyhai szagel­szívó csőrend­szer a konyhai felső szekrény fölé építve.

Mivel az ablakok szerkezeti hiá­nyosságaiból adódóan a belső lég­mozgás lehetősége adott volt, így felhígulhatott a lakásban termelt pára koncentrációja, ezáltal csök­kent az abszolút páratartalom.

A lakások levegőjének elhaszná­lódása főként az emberi test kipárolgásainak, a dohányfüstnek, a vízgőznek (például a főzésnél és a zuhanyozásnál), a hulladék- és konyhai szagoknak valamint a bútorok, az építőanyagok és a textíliák kipárolgásainak (például formalde­hid) tulajdonítható. Ha a nedvesség-, szag- és károsanyag források kevéssé terhelik a levegőt, akkor a higiéniai szempontok miatt szüksé­ges szellőzés mértéke energiataka­rékossági megfontolások alapján mérsékelhető.

Konyhai légcsere természetes leve­gő-utánpótlással és gépi elszívással.

A minimálisan szükséges légcsere alapján a 2,5 m belmagasságú helyi­ségben az egységnyi alapterületre vonatkoztatott fajlagos levegőszük­séglet 1,25 m³/m²h és 2,5 m³/m²h között érték. A 75 m² alapterületű lakásokban épületfizikai szempon­tok miatt szükséges levegőmennyi­ség 56 m³/h, a higiéniai megfonto­lások alapján pedig 94 m³/h és 188 m³/h közötti érték (a levegő elhasz­nálódásától, illetve szennyezettsé­gétől függően).

A magyarországi gyakorlat, be­kalkulálva az említett körülményt, a lakások szellőztetésének tervezésé­nél csak a konyhában, fürdőszobá­ban, WC-helyiségekben termelt, szagokkal és párával szennyezett le­vegő valamilyen formában történő eltávolítására szorítkozott.

Szellőztetés mellékhelyiségekben

A mellékhelyiségek a helyiségek azon csoportjához tartoznak, ame­lyeknél a szellőzés feladata a szagok elterjedésének megakadályozása. Ezért ezeket depresszió alatt kell tartani. A legegyszerűbb kivitelezést, elte­kintve az ablakon át való szellőzéstől, egy axiális ventilátor ablakban vagy külső falon való elhelyezése jelenti. Ezt mindenesetre zavarhatja a szél­nyomás.

Megfelelőbb egy kürtő alkalma­zása a felső szinten vagy a tetőtér­ben elhelyezett ventilátorral. A kürtőbe az épületben egymás felett elhelyezkedő mellékhelyiségek csat­lakoztathatók. Az ablakokat a me­chanikusan szellőztetett helyiségek­ben zárva kell tartani.

Az utánáramló levegőnek általá­ban nem kell semmilyen különleges nyílást előirányozni, legfeljebb a mellékhelyiség előtere felé vezető ajtóban lehet néhány kis nyílást el­helyezni (mintegy 150 cm²), vagy egy 1-2 cm-es rést lehet hagyni a padló és az ajtólap alsó pereme kö­zött. Am többnyire az ajtó és az ab­lak éppen annyira tömítetlen, hogy elegendő levegőt hagy az utánáramláshoz. Esetenként figyelembe kell még venni a tűzvédelmi előírásokat. Ezek alapján a légcsere lakásokban 1 =4-5-szörös.

A gépi szellőztetés legegyszerűbb módja a falon átvezető „csőcsonkos” berendezés a) kiszellőzés; b) levegő-utánpótlás az alsó felébe épített nyíláson keresztül.

Mellékhelyiségek

Külön említést érdemelnek a kül­ső ablakok nélküli belsőterű mellékhelyiségek és belsőterű fürdők. Ennek megfelelően minden szellőztetendő helyiség számára egy saját kürtőt kell előirányozni, melynek felső ré­sze az elszívónyílástól a tető fölé ve­zet, alsó része pedig a szabadból ve­zeti be az utánáramoltatott levegőt.

A kürtőkben azonban a természe­tes felhajtóerő által okozott szellő­zés nem elegendő, különösen nyáron nem. Jobb és mindenképpen hatásosabb a mechanikus szellőzés szellőzőkürtővel és a legfelső szin­ten elhelyezett ventilátorral, amely az építési rendeletekben is többnyi­re előírásként szerepel.

A kiszolgáló helyiségekben alkal­mazott gravitációs vagy gépi elszí­vás azért működhetett, mert a szellőzéshez szükséges levegő utánpótlását a leírtak szerint az ab­lakok zárt állapotban is megteremtették, csökkentve ezzel a páralecsa­pódások gyakoriságát, mértékét. Természetesen a szellőzés, illetőleg a légcsere hatékonyságát bezárt bel­ső ajtók esetén a küszöbök csökken­tették.

Ki- és beszellőztetés módozatai a) aknából – befelé; b) falba építve – kifelé; c) mennyezetbe építve – fölfelé.

Később, a fejlesztések nyomán a külső nyílászárókat felváltották a mai, tökéletesen záródó, dupla üve­gezésű, jó minőségű hő-, hang- és légszigetelt ablakok, melynek kö­vetkezménye a természetes légcsere korlátozása, ezzel együtt a belső pá­ratartalom káros növekedése, illetve kivitelezési hiányosságok következ­tében az épületszerkezeti elemek hibás hőszigetelése véletlenszerű hőhidak kialakulását eredményezte.

Nálunk fejlettebb országok szak­emberei a légtömör ablakok megjele­nésével és a többi építőipari anyagot érintő fejlesztési eredmények felhasz­nálásával gyorsan felismerték, hogy a lakások szellőztetésének tervezésekor figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a helyiségek, helyiségcsopor­tok, sőt többszintes épületek is a határolófalak és a külső nyílászárók által alkotott zárt rendszerré váltak.

A technológiai fejlődéssel egyide­jűleg Európa több országában, módosítva az építési szabványokat előírták, hogy a „dobozeffektus” ki­alakulásának elkerülése érdekében lakást csak minden helyiségére kiter­jedő, tervezett és lehetőleg szabályo­zott szellőztetéssel lehet építeni. Mivel a zárt rendszeren belül a lég­cseréhez a lakhelyiségek közötti lég­mozgás lehetőségét meg kell terem­teni, a belső küszöböket elhagyták.

Konyhai szagelszívó beépítési fázi­sai külső burkolattal.

Az előzőek alapján nem tartható a korábbi gyakorlat, mely szerint egy lakás szellőztetése csak a kiszolgáló­helyiségekre (konyha, kamra, fürdő­szoba, WC) korlátozódik, ugyanis alapvető fizikai realitás, hogy az elve­zetni szándékozott levegő mennyisé­gével arányos légmennyiség utánpót­lásáról gondoskodni kell, tehát tudatosan beáramoltatott levegő nél­kül nem oldható meg hatékonyan az elszívás semmilyen választott formája (gravitációs illetve központi ventilá­torral, vagy helyiségenkénti szívóven­tilátorokkal történő gépi elszívás).

A légutánpótlást a lakószobák fe­lől célszerű biztosítani, mert a meg­felelő nyomáskülönbséggel kialakí­tott egyirányú légforgalommal a szobák is részeivé válnak a szellőzte­tett helyiségeknek. Az említett nyílászárók beépítésé­vel új feladatként jelentkezett a nyílt égésterű gázkészülékek (gázüzemű kazánok, gáztűzhelyek) biztonságos működéséhez szükséges égési leve­gő utánpótlásának korszerű megol­dása is.

Lakóépületek egész sorával talál­kozhatunk még ma is, melyekben a szellőztetés „féloldalas”, tehát csak a szennyezett levegő elszívását tervez­ték, a friss levegő szabályozott be­áramoltatása megoldatlan. A hang­súly a „szabályozott” jelzőn van. A megállapítás abban az esetben is igaz, ha a helyiségek friss levegő­vel történő ellátását a tervezők az ablakok kinyitásával gondolják meg­oldani. A törekvés iránya ugyanis a minél kisebb hőveszteséggel járó, optimalizált és szabályozott szellőz­tetés.

Páratermelés

Közismert, hogy minden emberi tevékenység több-kevesebb mennyi­ségű páratermeléssel jár, melyet a tu­datosan tervezett, és a lakás minden helyiségére kiterjedő légcserével el kell távolítani, ellenkező esetben megkezdődnek a káros folyamatok. Az előzőek alapján meg kell még említeni, hogy a lakások páraterhe­lése a légtérfogat függvényeként a lakásban lakók száma illetve az élet­vitel szerint (lakásokban gondozott zöld növényzet, az akváriumok, terráriumok, szobákban száradó ruha stb.) erősen változó, tehát egy-egy lakás páraterhelése az átlagértékek­nél lényegesen magasabb is lehet.

Mellékcsatornás szellőző kürtők működtetése a) gravitációs; b) he­lyiségben ventilátoros; c) központi elszívással.

Konyhai és egyéb szagelszívók négyzetes és kör keresztmetszetű szellőzőcsatornái 1 szagelszívó; 2 teleszkópos csonk; 3 rugalmas gégecső; 4 négyzetes keresztmet­szetű „gégecső”; 5 négyzetes csatorna; 6 induló idom; 7 álló idom; 8 fekvő (ív) idom; 9 átmeneti idom; 10 kör keresztmetszetű légcsator­na; 11 stucni; 12 karmantyú; 13 te­leszkópos fali idom; 14 fali idom; 15 tetőszellőző; 16 zsalus rács; 17 ragasztószalag a légtömörség tökéletesítéséhez.

A levegő bevezetését és elvezeté­sét is magában foglaló, minden he­lyiségre kiterjedő, tervezett szellőz­tetés hiányában – különösen az őszi, téli és tavaszi hónapokban – a nor­mális életvitel (emberi kipárologtatás), valamint a vizes helyiségekben zajló közvetlen páratermelő tevé­kenység (főzés, mosogatás, zuha­nyozás stb.) következtében a belső terekben termelődő és megnövekvő páratartalom a falfelületeken és a nyílászárók felületein csapódik le.

A magas belső páratartalom amel­lett, hogy rontja a komfortérzetet, kondenzációs páralecsapódásokat okoz, amelyek a felületi foltosodásban és penészesedésben jelentkező esztétikai hibák mellett károsítják az épület szerkezeti elemeit is. A fentiekben vázolt, fokozottan hő-, hang- és légszigetelt, ún. légtömör nyílászárók piaci elterje­dése, illetve az ezzel összefüggő szellőztetési problémák megoldásá­ra több épületgépészeti termékeket gyártó cég gyárt belső páratartalom érzékelése alapján vezérelt szellőz­tetési rendszert.