Pastatuose mes praleidžiame apie 90 proc. savo laiko. Griežtėjant Europos Sąjungos Komisijos reikalavimams dėl anglies dvideginio (CO₂) emisijos ir energijos taupymo, pastatų termoizoliacija ir sandarumas pastebimai gerėja, tačiau tyrimais nustatyta, kad patalpų oras juose gali būti dešimt kartų labiau užterštas nei lauke. Todėl svarbūs tampa ne tik augantys energijos taupymo pastatuose reikalavimai, bet ir oro kokybė juose.
Kas nauja technologijų gretose?
Šiuolaikinis pastatas neįsivaizduojamas be mechaninės vėdinimo sistemos su šilumogrąža (rekuperacijos). Naudojant tokias sistemas, energija atgaunama iš šalinamo oro. Per daugelį metų sukaupta nemažai patirties, todėl daugėja vėdinimo būdų, sykiu atsiranda įvairių nuomonių, kaip efektyviau naudoti šiuolaikines technologijas daugiabučiuose gyvenamuosiuose pastatuose ir biuruose, kur žmonės praleidžia daugiausia laiko.
Laiko patikrinta vėdinimo sistema
Inžinierė, vėdinimo sistemų specialistė, l. e. statinių inžinerinių sistemų studijų programų vadovo pareigas Kauno technologijos universiteto Statybos ir architektūros fakultete Laura Stasiulienė pasakoja, kad labiausiai paplitusios šiuo metu yra mechaninio vėdinimo sistemos su šilumogrąža (žr. 1 pav.). Tokias sistemas dažniausiai sudaro šie elementai: vėdinimo įrenginys (1), ortakių tinklas (2), oro tiekimo (3) ir ištraukimo (4) įrenginiai, triukšmo slopinimo įranga (5). Pagrindinis elementas vėdinimo sistemoje su šilumogrąža – vėdinimo įrenginys. Jo konstrukcijoje yra tiekiamo (6) ir šalinamo (7) oro filtrai, tiekiamo (8) ir šalinamo (9) oro ventiliatoriai, šilumogrąžos įrenginys (10) (rotacinis arba plokštelinis šilumokaitis), šildytuvas (11) ir aušintuvas (12). Priklausomai nuo pasirinkto šilumogrąžos įrenginio tipo, lauko oro ir iš patalpų šalinamo oro temperatūros, galima sutaupyti iki 95 proc. energijos, reikalingos orui šildyti. Vėdinimo įrenginys ortakių tinklu sujungiamas su patalpose įrengtais oro tiekimo ir ištraukimo įrenginiais, išorinėje pastato sienoje ar stoge įrengtais šviežio lauko oro paėmimo (13) ir užteršto patalpų oro šalinimo (14) įrenginiais. Orui tiekti ir ištraukti į patalpas ar iš jų gali būti naudojami įvairių formų ir konstrukcijų skirstytuvai bei grotelės. Lauko orui paimti ir užterštam patalpų orui šalinti gali būti naudojamos grotelės ir stogeliai.
1 pav. Mechaninio vėdinimo sistemos su šilumogrąža principinė schema. Sudaryta L. Stasiulienės. Renkantis vėdinimo įrenginį su šilumogrąža energiškai efektyviems pastatams svarbu atkreipti dėmesį į rekuperatoriaus naudingumo koeficientą ir pastato energinio naudingumo klasei keliamus reikalavimus. Kuo aukštesnis rekuperatoriaus naudingumo koeficientas, tuo mažiau energijos reikia papildomam oro pašildymui. Taip pat vėdinimo įrenginyje esantys ventiliatoriai turi vartoti mažai elektros energijos ir pasižymėti geromis akustinėmis ypatybėmis. Nuo 2018 m. sausio Lietuvoje įsigaliojo reikalavimai statyti A+ energinio naudingumo klasės pastatus. Tokiuose pastatuose įrengtų mechaninio vėdinimo su rekuperacija sistemų rekuperatoriaus naudingumo koeficientas turi būti ne mažesnis nei 80 proc., o vėdinimo įrenginyje esančių ventiliatorių naudojamas elektros energijos kiekis neturi viršyti 0,55 Wh/m³.
Decentralizuoti ir centralizuoti vėdinimo sprendimai daugiabučiams pastatams
Specialistai diskutuoja, kokią vėdinimo sistemą – centralizuotą ar decentralizuotą – geriausia rinktis vėdinamiems daugiabučiams pastatams. Populiarėja decentralizuoti vėdinimo sprendimai, kai nelieka ilgų ir sudėtingų oro paskirstymo sistemų. Naujai statomuose daugiabučiuose siūloma įrengti decentralizuotą vėdinimo sistemą. Pasirinkus tokią sistemą, kiekvienas savininkas turėtų savo vėdinimo įrenginį ir galėtų jį valdyti. Veikiant tokiai sistemai, nėra bendrų stovų, išvengiama kaimyninių patalpų kvapų ir kitų standartiniuose daugiabučiuose kylančių problemų.
„Šiuo atveju kiekvienam butui yra įrengiama atskira vėdinimo sistema su šilumogrąža, kurią sudaro pirmiau paminėtos dalys. Vėdinimo sistemos daugia bučiuose gyvenamuosiuose pastatuose turėtų būti atskiros kiekvienam butui. Tai leidžia valdyti vėdinimo sistemas pagal individualius poreikius“, – sako L. Stasiulienė.
Antrasis decentralizuotų vėdinimo sistemų tipas – minirekuperatoriai. Jie tinka labiau, kai vėdinimo reikia jau įrengtuose ar renovuojamuose daugiabučiuose namuose. Tai pigesnis ir paprastesnis sprendimas: tereikia išgręžti sienoje angą, sumontuoti tokį rekuperatorių ir prijungti jį prie elektros. Kita vertus, jau yra sėkmingų sprendimų, kai renovuojamuose daugiabučiuose įrengiama ir centralizuota vėdinimo sistema. Vienas tokių – daugiabutis pastatas Vilniuje, Mickevičiaus gatvėje. Ortakiai jame įrengti fasado termoizoliaciniame sluoksnyje ir sėkmingai paslėpti po apdaila. Juos taip pat būtų galima išvesti per įvairias šachtas, laiptines ar koridorius. Minėtame daugiabutyje kiekvienoje laiptinėje sumontuotas aukšto efektyvumo įrenginys su plokšteliniu šilumokaičiu skirtas 8 butams. Parinkus tinkamus įrenginių komponentus, toks sprendimas atitiko keliamus aukštus reikalavimus – suminis suvartojamas ventiliatorių energijos kiekis buvo 0,37 Wh/m³. Ne tik ekonomiški ventiliatoriai, bet ir aukštas šilumogrąžos efektyvumas, pažangi valdymo automatika turėjo įtakos siekiant aukštos pastato energetinio naudingumo klasės.
Komforto rodikliai
Projektuojant ir įrengiant vėdinimo sistemas, reikia atsižvelgti ir santykinio drėgnio rodiklius. Ištyrus kai kuriuos A klasės energinio naudingumo biurus paaiškėjo, kad santykinis drėgnis juose žiemą tesiekia tik apie 15 proc., nors pagal higienos normas turi būti mažiausiai 35. Šią bėdą iš dalies lemia perteklinis vėdinimas, kuris šaltuoju metų laiku yra ne mažesnė blogybė nei nepakankamas vėdinimas. Santykinės drėgmės problemą sumažina vėdinimo įrenginių su rotaciniais šilumokaičiais naudojimas, nes šie iš šalinamo oro atgauna ne tik šilumą, bet ir drėgmę. Tačiau daugeliu atvejų to nepakanka.
„Siekiant išvengti žemo santykinio drėgnio patalpose, reikėtų naudoti oro drėkintuvus. Oro drėkinimo įranga gali būti iš anksto integruojama į vėdinimo sistemas arba įrengiama tiesiogiai patalpose. Dažniausiai oras drėkinamas naudojant geriamąjį vandentiekio vandenį, – pasakojo L. Stasiulienė. – Vanduo gali būti išskaidomas labai smulkiais lašeliais, kurie, patekę į vėdinimo sistemomis tiekiamą oro srautą arba tiesiogiai į patalpos orą, išgaruoja, taip pakeldami santykinį patalpos drėgnį iki nustatyto. Orui drėkinti gali būti panaudojami ir garai. Tada vanduo yra kaitinamas, kol pasiekiama vandens virimo temperatūra ir susidaro vandens garai, kurie greitai pasklinda drėkinamame ore.“
Naujai statomuose pastatuose galima numatyti centrines drėkinimo sistemas, o jau pastatytuose taikyti įvairius mobiliuosius oro drėkintuvus. Kalbant apie patalpų oro drėkinimą svarbu paminėti, kad vanduo yra palanki terpė daugintis bakterijoms. Todėl vandens kokybė naudojamam orui drėkinti turi būti reguliariai stebima. Komfortą daugiabučiuose pastatuose ar biuruose taip pat užtikrina ir triukšmą slopinantys sprendimai – vėdinimo įrenginiai, kurių korpusas pagamintas iš garsą izoliuojančių medžiagų, pakankamo skersmens ortakiai, oro paskirstymo įrenginiai, parinkti atsižvelgiant į akustinius duomenis, triukšmo slopintuvai prie vėdinimo įrenginių ir, jei reikia, ant vėdinimo sistemos atšakų.
Vėdinimo sistemos – kartu su pastato projektu
Statybos darbai prasideda nuo projekto. Vėdinimo sistema – ne išimtis. Projektuodami naujus pastatus, architektai turėtų atkreipti dėmesį ir į jas, gal net suprojektuoti techninį aukštą šiems įrenginiams, kad vėliau stogas nebūtų apkarstytas vėdinimo įrenginių dėžėmis. Pasak vėdinimo sistemų projektuotojo Tado Jancos, architektai dažnai pamiršta, kad naujai statomame name reikės išvedžioti ortakius, taigi, pavyzdžiui, pritrūksta lubų aukščio ir nėra kaip ortakių paslėpti. Tokias problemas išspręsti, kai pastatas jau pastatytas, daug sunkiau ir brangiau.
Jeigu pastate ketinama įrengti mechaninio vėdinimo sistemą, reikėtų pagalvoti, kur bus vėdinimo įrenginys, kurioje vietoje ir kaip bus paimamas lauko oras, kur bus oro šalinimo vieta, kur bus tiesiami ortakiai. Jeigu pastate rengiamas ir interjero projektas, prie interjero sprendimų galima priderinti ir oro paskirstymo ir ištraukimo technologijas.
Galimos vėdinimo įrenginių pastatymo vietos priklauso nuo pastato paskirties. Gyvenamuosiuose pastatuose vėdinimo įrenginiai dažniausiai yra sandėliukuose, koridoriuose, virtuvėse. Galima juos integruoti į spintas. Visuomeninės paskirties pastatuose vėdinimo įrenginiams dažniausiai numatomos atskiros patalpos, kurių plotas priklauso nuo vėdinimo įrenginio priežiūros, remonto ir valymo reikalavimų. Įėjimas į vėdinimo įrangos patalpas turėtų būti iš bendrojo naudojimo patalpų (koridorių, laiptinių ir pan.). Jeigu oras vėdinimo įrenginiuose yra šildomas vandens šildytuvais, vėdinimo įrangos patalpose turėtų būti numatytas trapas. Didesniuose visuomeninės paskirties pastatuose, pavyzdžiui, arenose, vėdinimo įrangai gali būti numatytas atskiras techninis aukštas.
Lauko oro ėmimo ir užteršto patalpų oro šalinimo angos dažniausiai įrengiamos pastato fasaduose arba stoge. Inžinierė, vėdinimo sistemų specialistė L. Stasiulienė atkreipia dėmesį: svarbu lauko oro ėmimo angas įrengti taip, kad tiekiamas oras būtų kuo švaresnis. Priklausomai nuo šalinamo oro užterštumo kategorijos, tarp lauko oro ėmimo ir šalinamo oro angų turi būti išlaikytas tam tikras atstumas. Derinant šiuos sprendimus su pastato architektu dar projektavimo stadijoje, oro ėmimo ir šalinimo angos gali būti visiškai nepastebimos.
Projektuojant mechaninio vėdinimo sistemas svarbu numatyti vietą ortakiams. Juos galima įrengti atvirai arba slėpti pastato konstrukcijose (sienose ar po pakabinamosiomis lubomis). Sprendimai priklauso nuo pastato paskirties, ortakių skersmens ir patalpų interjero.
Šiuo metu populiarus industrinis patalpų interjeras gali būti papildomas ir atvirai sumontuotomis vėdinimo sistemomis. Siekiant „švaraus“ patalpų interjero, vėdinimo sistemas galima slėpti po gipso kartono plokščių ar įtempiamosiomis lubomis.
Ateities sprendimai – proceso valdymas
Gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų patalpų oro kokybei valdyti vėdinimo sistemose gali būti naudojami įvairūs jutikliai, elektrinės pavaros ir valdikliai. Pasak pašnekovės, dažniausiai naudojami jutikliai yra anglies dvideginio (CO₂) ir lakiųjų organinių junginių (LOJ), dar vadinamų tiesiog oro kokybės jutikliais. Pasitelkus jutiklius, sekamas oro kokybės lygis ir, jeigu viršijama rekomenduojama riba, į patalpas pradedamas tiekti didesnis šviežio oro kiekis. Vėdinimo sistemos gali būti reguliuojamos pastatuose įrengtais šiuolaikiškais išmaniaisiais valdikliais, kurie gali savarankiškai nustatyti patalpų mikroklimatą pagal individualius vartotojų poreikius. Valdikliuose galima pasirinkti įvairius vėdinimo sistemų darbų režimus, pavyzdžiui, atostogų, savaitgalio, darbo ar asmeninį. Taip pat galima stebėti ir reguliuoti energijos sąnaudas, tiekiamo oro temperatūrą, oro srautą ir pan. Vėdinimo sistemos gali būti valdomos kompiuteriu ar mobiliaisiais įrenginiais nuotoliniu būdu.
Vėdinimo įrenginio išmanioji automatika – energijos taupymo galimybės
Renkantis vėdinimo įrangą svarbiausiais energijos taupymo kriterijais dažniausiai yra šilumokaičio efektyvumas bei ventiliatorių naudojamas energijos kiekis. Dar vienas dažnai pamirštamas, bet nemažiau svarbus kriterijus yra valdymo automatika, nes būtent automatika reguliuoja visos sistemos darbą ir padeda taupyti energiją. Pertekliniu pajėgumu veikiantis įrenginys reiškia veltui eikvojamą energiją ir nepageidaujamas išlaidas.
Iš anksto suprogramuotas veikimas
KOMFOVENT inžinieriai kurdami vėdinimo įrangos valdymo automatiką, ypatingą dėmesį skyrė būtent energijos taupymui: iš anksto suprogramuoti 8 veikimo režimai skirtingoms eksploatavimo sąlygoms. Kiekvienas vėdinimo rėžimas leidžia nustatyti tiekiamo oro kiekį ir temperatūrą. Savaitinis veikimo tvarkaraštis priderina vėdinimo intensyvumą prie gyvenimo ritmo – kiekvieną savaitės dieną nustatytomis valandomis patalpos vėdinamos pagal tvarkaraščio programą. Pavyzdžiui – kai nieko nebūna namuose, automatika sumažina vėdinimo intensyvumą, o, prieš sugrįžtant, įrenginys pradeda veikti įprastu režimu. Tvarkaraščio programos taikymas energijos sąnaudas vėdinimui gali sumažinti net du kartus. Taigi, pagrindinis išmaniosios automatikos tikslas – savarankiškai palaikyti tinkamiausią patalpų mikroklimatą, priderinant sistemos veikimą prie kasdienių vartotojo poreikių.
Automatinė oro kokybės kontrolė
Naudojant oro kokybės jutiklius, vėdinimo įrenginys veikia tiek kiek reikia, kad būtų palaikoma tinkama patalpos oro kokybė. Oro kokybės jutiklis reaguoja į žmonių kiekį patalpose ar atsiradusius dūmus bei kvapus, todėl labai tiksliai palaiko komfortišką ir sveiką mikroklimatą. Jutiklis siunčia signalus, o vėdinimo automatika efektyviai reguliuoja oro srautus. Esant tyram patalpos orui vėdinimas sumažinamas arba išjungiamas – taip taupoma energija. Skaičiavimais patvirtinta, kad išmanusis valdymas (palyginus su paprastu), sumažina energijos sąnaudas iki 70 procentų.
Nuotolinis valdymas
Įrenginius galima valdyti nuotoliniu būdu naudojantis mobiliosiomis programėlėmis, kurių sąsaja yra analogiška valdymo pulteliui, todėl valdymas bus paprastas ir patogus. Negana to, valdymo automatikoje yra integruotas interneto serveris, suteikiantis galimybę vėdinimo įrenginį valdyti kompiuteriu ar išmaniuoju telefonu.
Straipsnis paskelbtas žurnale „Statyba ir architektūra“, 2018 / 5.
