Větrání ve sklepě: technologie zařízení správného ventilačního systému

Od toho, jak kvalitně funguje větrání ve sklepě, závisí uchování předmětů tam umístěných, a někdy i pohoda a zdraví majitelů. Pro vytvoření správně fungujícího systému výměny vzduchu je nutné porozumění některým fyzikálním procesům a znalost technologie zařízení.

Řekneme vám, jak zorganizovat systém odvodu odpadního vzduchu z podzemních prostor a zajistit dodávku čerstvé porce z venku. V článku předloženém k seznámení jsou podrobně popsány varianty a způsoby realizace prověřené v praxi. S přihlédnutím k našim doporučením budete moci skvěle uspořádat sklep.

Úkol větrání podzemních prostor

Sklepy se používají k dlouhodobému skladování předmětů se zvláštními požadavky na podmínky prostředí. Teplota v uzavřených podzemních místnostech se téměř vždy drží v rozmezí od +5 do +12 stupňů Celsia.

Ukazatele vlhkosti se mohou výrazně lišit v závislosti, zpravidla, na vnějších podmínkách. Pomocí větrání je možné regulovat tyto parametry na požadované hodnoty.

Dodržování teplotního režimu

Teplotní režim správně postaveného a zatepleného sklepa se utváří výměnou tepla mezi stěnami, podlahou a vzduchem uvnitř. Strop se obvykle zatepluje, takže jeho vliv na změnu teploty uvnitř konstrukce je minimální.

Sezónní výkyvy teploty půdy jsou výrazně menší než atmosférické, což umožňuje vytvoření stálého mikroklimatu v místnosti. Ohřev nebo ochlazování vzduchu uvnitř sklepa probíhá pomalu kvůli nízké tepelné vodivosti země.

Klasická konstrukce sklepa předpokládá výměnu tepla mezi vzduchem uvnitř a zemí, která tvoří podlahu a stěny místnosti. Vliv atmosférické teploty se vylučuje použitím izolace.

V případě potřeby je možné použít větrání ke změně teploty. Vzhledem k tomu, že konstrukce je pod zemí, pro ochlazení sklepa v zimě stačí přirozený pohyb vzduchu, zatímco v letním období je lepší stimulovat proudění vzduchu pomocí provozu ventilátorů.

Řešení problému nadměrného množství vlhkosti

Nejčastějším problémem mikroklimatu sklepa je nadměrná vlhkost. Její odpařování pomocí slunečního záření nebo působení větru není možné, proto je větrání hlavním způsobem sušení prostor zahloubených do země.

Způsoby přísunu vlhkosti lze podmíněně rozdělit do tří typů:

• Vlhkost se může dostat do sklepa ve formě vody přes stěny, podlahu nebo strop při absenci nebo porušení hydroizolační vrstvy. Nejčastěji k tomu dochází na jaře během tání sněhu.
• Vnitřním zdrojem vlhkosti mohou být předměty nebo produkty nacházející se v místnosti. Zelenina a ovoce, zejména v počáteční fázi skladování, uvolňují páru. K zvlhčování vzduchu dochází také při procesu kvašení, při dýchání včel, pokud se sklep používá jako omšaník, a v mnoha dalších případech.
• V jarním a podzimním období, kdy je teplota ve sklepě výrazně nižší než venkovní, je zdrojem vlhkosti kondenzát. Proto je pro správné používání ventilace nezbytná znalost fyzikálních zákonů kondenzace a odpařování.

Proces odstraňování vlhkosti pomocí ventilace probíhá pomalu. Proto je před zahájením tohoto postupu nutné zjistit příčinu zvýšené vlhkosti sklepa a pokud možno ji odstranit.

Odpařování vlhkosti při ventilaci probíhá pomalu, takže pokud se neodstraní příčina výskytu vody ve sklepě, nebude mít postup sušení žádný účinek.

Snížení koncentrace nebezpečných plynů

Dalším důvodem pro větrání prostor je nutnost změny chemického složení vzduchu. Při skladování zemědělských produktů totiž dochází k uvolňování různých pachů a při jejich hnití, stejně jako při chovu včel nebo kvasných nádob ve sklepě, se hojně uvolňuje oxid uhličitý, který nahrazuje kyslík.

V málo větraných sklepech může docházet k hromadění plynů jiné povahy. Nadměrná koncentrace oxidu uhličitého (CO₂), metanu, oxidu uhelnatého (CO) nebo sirovodíku může u člověka způsobit nedostatek kyslíku v krvi, udušení a v důsledku toho ztrátu vědomí. Při neposkytnutí okamžité pomoci může dojít k smrtelnému následku.

Při absenci vnitřní cirkulace vzduchu dochází ke koncentraci nebezpečných těžkých plynů v nejnižším bodě sklepa. Proto pokud k odstranění cizích pachů stačí jednoduché větrání, pak pro snížení koncentrace plynů, jejichž měrná hmotnost vůči atmosférickému vzduchu je větší než jedna, je nutné větrání s umístěním sacího otvoru v malé vzdálenosti od podlahy.

V případě, že existují předpoklady pro nadměrnou koncentraci těžkých plynů ve sklepě, je nutné buď povinně větrat místnost před jejím navštívením, nebo použít senzory či analyzátory plynů ke zjištění potřeby ventilace.

Proces alkoholického kvašení vede k aktivnímu uvolňování oxidu uhličitého. Z důvodu nutnosti udržování stálé vnější teploty jsou často kvasné nádoby umístěny ve sklepech. Při nedostatečném větrání to někdy vede k udušení majitelů sklepa.

Teoretické základy odstraňování vlhkosti

V případě, že hlavním cílem výměny vzduchu je vysušení místnosti, lze z fyzikálního hlediska úkol formulovat následovně: je nutné ve sklepě provést zařízení ventilace podle takového schématu, aby absolutní hmotnost vlhkosti vstupující dovnitř byla menší než vystupující ven.

Fyzikální popis procesů kondenzace a odpařování

Existují tři základní termíny, jejichž podstatu je třeba pochopit pro porozumění podstatě kondenzace a odpařování vlhkosti ze vzduchu:

• Absolutní vlhkost ukazuje hmotnost vodní páry obsažené v jednom krychlovém metru vzduchu. Tato hodnota se vyjadřuje v g/m³.
• Relativní vlhkost ukazuje poměr aktuální hmotnosti vodní páry k maximální možné při konstantním tlaku a teplotě. Vyjadřuje se v procentech.
• Teplota rosnýho bodu ukazuje hodnotu teploty, při jejímž poklesu vodní pára obsažená ve vzduchu dosahuje nasyceného stavu a začíná proces kondenzace.

Ve vztahu ke sklepu lze proces kondenzace popsat následovně. Při určité teplotě má vzduch určité hodnoty absolutní a relativní vlhkosti.

Při poklesu teploty zůstává hodnota absolutní vlhkosti nezměněná, zatímco relativní vlhkost roste. Při dosažení relativní vlhkosti 100% nastává rosný bod a začíná uvolňování vlhkosti ve formě kondenzátu.

Čím nižší je teplota vzduchu, tím menší množství vlhkosti je schopen udržet v suspendovaném stavu při plném nasycení

Proces odpařování je následující: při kontaktu vzduchu s relativní vlhkostí menší než 100% s vodou dochází k jeho nasycení vlhkostí, které může pokračovat až do dosažení relativní vlhkosti 100%. Čím vyšší je teplota vzduchu, tím větší množství vlhkosti může do sebe během odpařování přijmout.

Vysušování podzemních prostor v létě

V suchém a horkém počasí je lákavé načas otevřít vlhký sklep a vpustit dovnitř teplý suchý vzduch pro odstranění kondenzátu. To je jedna z nejčastějších chyb vedoucích k opačnému efektu – přísunu vlhkosti z atmosféry do podzemí.

Například přes den při anticykloně a teplotě vzduchu +32 stupňů Celsia a relativní vlhkosti 40% je pocit suchého vzduchu. Ve sklepě s teplotou +12 stupňů a relativní vlhkostí 100% je pocit vlhka. Avšak absolutní vlhkost venku při těchto parametrech bude vyšší než uvnitř.

Po vniknutí dovnitř začne teplý vzduch chladnout. Teplota rosnýho bodu při výše uvedených parametrech venkovního vzduchu bude 16 stupňů. Následně během poklesu teploty z 16 stupňů na 12 bude docházet ke kondenzaci vlhkosti a relativní vlhkost vzduchu bude 100%.

Kromě toho, že vlhkost vzduchu ve sklepě zůstane na stejné maximální úrovni, dojde k dodatečnému přísunu vody v důsledku kondenzace

Vysoušení podzemních prostor pomocí ventilace je správné provádět po dlouhou dobu. Přitom objem vzduchu procházejícího místnostmi musí zajišťovat minimální pokles teploty, aby při nízkých hodnotách jeho relativní vlhkosti probíhal proces odpařování.

Avšak po ukončení období ventilace dojde v důsledku výměny tepla se stěnami a podlahou k postupnému poklesu teploty a kondenzaci vody obsažené ve vzduchu.

Proto se dočasné odstraňování vlhkosti pomocí ventilace v teplém období roku provádí v následujících případech:

• množství vlhkosti ve sklepě výrazně překračuje objem, který by se tam nacházel po kondenzaci vody z atmosférického vzduchu;
• je nutné vytvořit podmínky pro zastavení intenzivních procesů hnití, šíření plísní a hub;
• je nutné provést protiplísňovou úpravu, která je nejúčinnější při aplikaci antiseptika na suché povrchy.

Odstraňování kondenzátu ze sklepa v teplém období roku se provádí alternativními metodami. Lze použít sběr vlhkosti pomocí látek s dobrými hygroskopickými (absorbujících vodu) vlastnostmi, jako je popel nebo dřevěné piliny.

Přitom je nutné pokud možno vyloučit vnější výměnu vzduchu, pokud to není v rozporu s dodržováním ostatních parametrů mikroklimatu místnosti.

Kapky kondenzátu ze stropu lze nejsnáze shromáždit suchým hadříkem. V létě je to nejúčinnější způsob boje s vlhkostí ve sklepě.

Vymražování vlhkosti v zimě

Při záporných teplotách je absolutní vlhkost vzduchu malá. Proto nejúčinnější metodou odstraňování vlhkosti pomocí ventilace, která se ne zcela správně nazývá “vymrazováním”, je zajištění přísunu mrazivého vzduchu do sklepa.

Takže i když při teplotě -10 stupňů Celsia má vzduch maximální možnou vlhkost (2,36 g/m³), po jeho ohřátí v místnosti na +5 stupňů bude hodnota relativní vlhkosti rovna pouhým 30 %. Jeden krychlový metr takového vzduchu bude schopen odpařit 4,5 gramu vody ve sklepě.

Jelikož je u prakticky všech sklepů nežádoucí pokles teploty na záporné hodnoty, je třeba přívod mrazivého vzduchu provádět po malých dávkách.

Ten vytlačuje vlhký vzduch z místnosti a mísí se se zbývajícím. Poté je nutné počkat na zvýšení teploty na obvyklé hodnoty a lze tento postup znovu provést.

Při vysoušení sklepa pomocí mrazivého vzduchu je důležité nedopustit, aby teplota klesla pod nulu na dlouhou dobu. Působení chladu na zeleninu není o nic méně škodlivé než nadměrná vlhkost.

Tento způsob se efektivně používá na podzim po uskladnění úrody, kdy se na noc na určitou dobu otevře ventilace.

Technické momenty zařízení větrání

Technicky správná realizace ventilačního systému pro sklep spolu s pochopením pravidel jeho používání umožní zajistit potřebné mikroklima v místnosti. U menších staveb lze veškeré práce provést svépomocí, pokud máte základní dovednosti v oblasti stavebnictví.

Seznámit se s podrobnostmi výpočtu ventilačního systému pro různé typy místností můžete přečtením doporučeného článku.

Umístění vzduchovodů a jejich údržba

Jako vzduchovody se obvykle používají plastové nebo kovové trubky. Na plast je kladen požadavek na odolnost vůči nízkým teplotám. To je nutné, aby nedošlo k jeho poškození v zimě při mechanických zásazích, jako je čištění od námrazy.

Obvykle se pro účely ventilace podzemních prostor používají dvě trubky, jedna slouží k přívodu vzduchu a druhá k odsávání. Použití jediné trubky vede k mnohem menšímu objemu cirkulujícího vzduchu.

Místa výstupu trubek je vhodné umístit na různé konce sklepa. V tomto případě dochází k rovnoměrnému větrání celé plochy místnosti, bez vzniku zón se stagnujícím vzduchem.

Místo vstupu přívodní ventilace se obvykle umisťuje poblíž podlahy místnosti a místo odběru vzduchu blíže ke stropu. Je to nutné pro dodržení fyzikálních zákonů fungování přirozené cirkulace vzduchu. Výjimkou je umístění vstupu do odtahové trubky u podlahy pro efektivnější odtok nebezpečných těžkých plynů.

Při umisťování venkovních vývodů u země je třeba sledovat výšku sněhu, protože vytvoření závěje nad úrovní trubky může způsobit zastavení ventilace. Vlhký vzduch vycházející z místnosti způsobuje vznik námrazy v odtahové trubce, což může snížit rychlost pohybu vzduchu nebo dokonce zastavit ventilaci.

Schéma výměny vzduchu při správném a nesprávném umístění trubek v půdorysu. V případě složité geometrie sklepa může vzniknout potřeba použití několika míst přívodu nebo odvodu vzduchu.

Čištění námrazy někdy představuje obtížný úkol kvůli obsahu ledu nebo usazenin s vyšší hustotou. Pro zjednodušení práce lze na podzim do trubky vložit tuhou kovovou tyč o průměru 8-12 mm. V případě úplného uzavření průřezu trubky námrazou lze posuvnými pohyby a otáčením tyče zahájit postup čištění odtahu.

Pokud je odtahová trubka umístěna svisle, je nutné pod její konec ve sklepě umístit nádobu, do které bude padat kondenzát a úlomky sněhu a ledu, které se při čištění trubky sypou.

Brambory pod odtahovou trubkou jsou mokré kvůli dopadu kondenzátu. Abychom tomu předešli, je nutné umístit pod otvor trubky nádobu, do které se bude shromažďovat voda.

Přirozený a nucený oběh vzduchu

V drtivé většině případů se používá přirozené větrání malých podzemních prostor. V zimě je fyzika procesu oběhu vzduchové hmoty založena na rozdílu hustoty studeného a teplého vzduchu. K tomu je výstup z přívodní trubky umístěn blíže k podlaze a vstup do odtahové pod stropem.

Plocha průřezu vzduchovodů se vypočítá na základě potřebného ukazatele objemu oběhu vzduchu pro danou místnost a výpočtové rychlosti jeho pohybu v trubkách.

Pro regulaci objemu větrání je lepší použít průřez trubky o něco větší, než je vypočtený, v kombinaci s klapkou. Tu lze nainstalovat jak na přívodní, tak na odtahovou trubku.

Způsob známý odedávna s hořící svíčkou umístěnou pod odsávacím potrubím. Horký vzduch stoupá vzhůru, čímž výrazně zvyšuje tah.

Přirozené větrání funguje v létě špatně a také pomalu odstraňuje plyny s větší měrnou hmotností než má běžný vzduch. V tomto případě se pro vytvoření tlaku vzduchu buduje nucený typ větrání instalací axiálních ventilátorů.

Ventilátory lze instalovat jak na odsávací, tak na přívodní potrubí, nebo na obě současně. Při vysoké vlhkosti ve sklepě se doporučuje neinstalovat ventilátor na odsávací potrubí kvůli možné rychlé poruše v důsledku působení vlhkosti.

Odstraňování vlhkosti pomocí kondenzačních zón

Existuje způsob odstraňování vlhkosti ze sklepa v zimě, který nevyžaduje potrubí ani otvory pro přívod a odvod vzduchu. Spočívá ve vytvoření zón pro kondenzaci vlhkosti s jejím následným odstraněním. Tento způsob nepatří k větrání, ale k cirkulaci, protože nedochází k výměně vzduchu mezi místností a atmosférou.

Nejjednodušší realizace této metody spočívá v použití zástěny zvenčí pootevřených dveří sklepa. Teplý vzduch pronikající ze sklepa malým otvorem se ochlazuje při kontaktu se studenou zástěnou, na které zůstává kondenzát ve formě jinovatky a námrazy. Studený suchý vzduch se vrací zpět do místnosti.

Použití schématu se zástěnou umožňuje vyhnout se pracím při pokládání vzduchovodů ze sklepa ven. Tento systém však není automatický – je nutné pravidelně odstraňovat námrazu.

Při použití této metody bude nutné pravidelně odsunovat zástěnu, zavírat dveře, oklopávat námrazu a odstraňovat ji ven. Jako zástěnu je třeba použít hustou látku, která unese váhu až 20 kg přilepeného sněhu na 1 metr čtvereční své plochy.

S pravidly a technologiemi budování ventilačních systémů seznámí následující článek.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Problém kondenzace vlhkosti v létě a metody jejího odstranění:

Video #2. Sestavení a montáž ventilátoru na odsávací potrubí:

Pro kvalitní práci ventilačního systému je nutné důkladně přistoupit ke studiu fyzikálních základů cirkulace vzduchu, stejně jako jeho kondenzace a odpařování. Technologické uspořádání výměny vzduchu není složité a pro malé místnosti je jeho realizace možná svépomocí.

Prosím, komentujte námi předložené informace. Zanechat komentář, položit otázku a umístit fotografie k tématu můžete v níže uvedeném bloku. Možná chcete vyprávět o osobních zkušenostech s uspořádáním ventilačního systému?