Ventilacija potkrovlja: zašto vam je potrebna i kako je poboljšati

Iako se čini kontraintuitivnim ostavljati rupe na krovu, ventilacija potkrovlja ključna je za održavanje udobnosti vašeg doma tijekom cijele godine. Za pravilnu ventilaciju potkrovlja, prostor mora imati otvore za ulazak hladnog zraka u potkrovlje i odvojene otvore za izlazak toplog zraka. Budući da se vrući zrak diže, izlazni ili ispušni otvor obično se nalazi na vrhu krova ili što je bliže njemu. Usisni otvori često su uvučeni ispod strehe u podnožju.

Sustav ventilacije potkrovlja također utječe na vijek trajanja vašeg krova osiguravajući da zrak ostane suh, čime se smanjuje trulež, hrđa i plijesan. Međutim, nije sva ventilacija stvorena jednako. Prava količina zraka mora ulaziti i izlaziti iz potkrovlja kako bi se postigli željeni efekti bez nenamjernog preopterećenja vašeg HVAC sustava.

Znanost o ventilaciji potkrovlja: toplinski učinak

Ventilacija nastaje kada svježi, hladni zrak struji u potkrovlje, a topli zrak izlazi van. Topli zrak se prirodno diže iznad hladnog zraka, tako da dobro postavljeni otvori na krovu omogućuju da se ovo kretanje zraka odvija bez ventilatora ili bilo kakve mehaničke sile. Ali zašto se topli zrak diže za početak?

Jednostavno rečeno, vrući zrak lebdi iznad hladnog jer je manje gust. Povećanje temperature znači povećanje kinetičke energije na molekularnoj razini. Sićušni atomi u vrućem zraku vibriraju brže kako im se energija povećava i kao rezultat toga se malo dalje udaljuju jedan od drugog. To rezultira praznim prostorom koji se pojavljuje između molekula, zbog čega vrući zrak postaje manje gust od hladnog.

Što je materijal manje gust, to je manje težak u usporedbi s gustim materijalom istog volumena. Jedna molekula toplog zraka teži isto kao i jedna molekula hladnog zraka, ali 1 kubični metar vrućeg zraka teži manje od 1 kubične stope hladnog zraka. Dakle, topli zrak je zajedno lakši od hladnog zraka, što ga uzrokuje da lebdi. To je poznato kao "toplinski efekt".

Posljedice neadekvatne ventilacije

Loše prozračeni tavanski prostori su vrući, osobito blizu vrha krova. Tijekom snježnog vremena, to uzrokuje pojavu poznatu kao an ledena brana (ili ledenice, kako su poznatije). Problem počinje kada se sloj snijega koji je najbliži vrhuncu otopi zbog prevelike topline koja se diže s tavana. Voda se spušta prema rubu krova, gdje ponovno nailazi na niske temperature i tako se pretvara u led. Kako se više snijega topi, više vode teče niz krov. Voda koja ostane blizu vrućeg krova neće se smrzavati; umjesto toga formira bazen.

Šindre su dizajnirane da prolijevaju vodu, a ne da izdrže potapanje. Stoga stajaća voda ulazi ispod šindre i prožima drvo i izolaciju krova i potencijalno gotov strop ispod. To uzrokuje kozmetička oštećenja, slabi strukturni integritet krova, uzrokuje lošu izolaciju potkrovlja zbog zbijanja i povećava vjerojatnost kalup rast u kući. Sva ta potencijalna oštećenja mogu se spriječiti s relativno jeftinim ventilacijskim sustavom potkrovlja koji zaustavlja ovaj ciklus smrzavanja/odmrzavanja dopuštajući krovu da održava ravnomjernu temperaturu.

Prekomjerna vlaga u vašem potkrovlju također će se taložiti na metalnim nosačima i čavlima, uzrokujući njihovo hrđanje. Možda ćete snositi financijski teret ove štete sve do nekoliko godina kasnije, kada vaš krov morate zamijeniti pet do 10 godina prije nego što se očekivalo, ali mogli biste odmah platiti cijenu u svojim mjesečnim računima za energiju. Dok sunce udara o krov, tavanski prostor postaje jako vruć. Ako se ovaj vrući zrak ne ispušta iz potkrovlja, može se nakupiti do točke u kojoj se gura prema dolje u vaš životni prostor, čineći vaš dom neudobnim i uzrokujući da utišate zrak regenerator. Uz odgovarajuću ventilaciju koja omogućuje izlazak vrućeg zraka, vaš će se dom osjećati ugodnije i klima uređaj neće trebati tako često.

Izračun potreba za ventilacijom potkrovlja

Zrak mora ulaziti i izlaziti u potkrovlje istom brzinom radi odgovarajuće ventilacije. Kada nema dovoljno kvadrata u usisnim otvorima da bi se pratila količina zraka koja izlazi kroz ispušni otvori, zrak se može povući iz vašeg doma umjesto kroz rupe u konstrukciji. Vidjet ćete kako vam se računi za energiju povećavaju kao rezultat, a vaša peć ili klimatizacijski uređaj mogu završiti s kraćim životnim vijekom zbog prekovremenog rada.

Koliko ventilacijskih otvora treba potkrovlju? Ovisi o vrsti ventilacije. Prije nego što istražite prednosti i nedostatke različitih vrsta ventilacijskih otvora, odredite odgovarajuću veličinu otvora za zrak. Svaki krovni ventil ima mjeru koja se naziva neto slobodna površina (NFA), a to je ukupna površina otvora u otvoru. Međunarodni stambeni kodeks navodi da je 1 četvorni metar NFA potreban za svakih 150 četvornih metara prostora u potkrovlju. Izmjerite duljinu i širinu potkrovlja u stopama, a zatim pomnožite te mjere kako biste dobili ukupnu kvadraturu.

Najlakši način za izračunavanje NFA bez korištenja posebnog kalkulatora je podijeliti ukupnu kvadraturu s 2. To će vam dati blagu precjenu broja NFA u četvornim inčima. Na primjer, potkrovlje koje je dugačko 50 stopa i široko 36 stopa ima ukupnu površinu od 1800 četvornih stopa i 1800 podijeljeno sa 2 = 900. Potkrovlju je potrebno ukupno 900 četvornih inča NFA. Ponovno podijelite ovo s 2 kako biste ravnomjerno raspršili NFA između usisnih i ispušnih otvora. Usisni otvori u ovom scenariju trebaju ukupni NFA od 450, a ispušni otvori također trebaju ukupni NFA od 450.

Faktor nagiba krova

Za preciznije mjerenje NFA, razmotrite nagib krova također. Izmjerite visinu krova od vrha do kata potkrovlja (ovo je "uspon"). Zatim izmjerite širinu tavanskog poda od ruba potkrovlja do točke koja se nalazi neposredno ispod vrha (ovo je "run"). Napravite razlomak s porastom na vrhu (kao brojnik) i nizom na dnu (kao nazivnik). Na primjer, ako je uspon 10 stopa, a trčanje 18 stopa, tada je udio uspona i trčanja 10/18.

Nagibi krovova su opisani kao razlomci s nazivnikom 12. Pretvorite razlomak uspona/trčanja rješavanjem za x: porast/run = x/12. U primjeru, jednadžba je 10/18 = x/12. Pomnožite obje strane s 12: 120/18 = x. Zatim dovršite dijeljenje da biste riješili za x, što je u ovom slučaju 6,67. Zaokružite na najbliži cijeli broj: 7. Sada znate da je vaš nagib krova oko 7/12, što se također može zapisati kao omjer 7:12.

Za nagibe krovova između 7:12 ili 10:12 povećajte NFA za 20 posto. Uz NFA od 900, izračun bi bio 900 x 1,2 = 1080 NFA. Ako je nagib 11:12 ili veći, povećajte NFA za 30 posto (NFA pomnožite s 1,3).

Vrste ventilacijskih sustava: pasivni vs. Aktivan

Ventilacija potkrovlja može biti aktivna i pasivna. Aktivna ventilacija koristi ispušni ventilator za poboljšanje protoka zraka u potkrovlju, dok pasivna ventilacija ne uključuje pokretne dijelove. Umjesto toga, pasivna ventilacija se oslanja na kretanje vanjskog zraka. Kako topli zrak napušta potkrovlje, presijeca se s vjetrom koji struji iznad krova. Topli zrak se odvodi, ostavljajući iza sebe džep niskog tlaka tik iznad linije grebena krova. Zrak unutar potkrovlja uvlači se u taj niskotlačni prostor. To stvara područje niskog tlaka unutar potkrovlja, što uzrokuje uvlačenje zraka izvana (idealno) ili iznutra (ako nije dobro zatvoreno). Ovaj učinak pod pritiskom dovodi do pasivne ventilacije i ne zahtijeva nikakve mehaničke uređaje.

Vrste aktivnih potkrovlja

Međutim, u danima s malo vjetra ili bez vjetra, zrak možda neće strujati kroz potkrovlje dovoljnom brzinom. U ovoj situaciji, električna ispušni ventilator potkrovlja može zadržati kretanje zraka iz potkrovlja, prirodno uvlačeći više zraka u isto vrijeme.

Osim toga, neki dizajni krovova otežavaju ugradnju usisnih otvora u ispravan položaj. Jedan otvor za sofit alternativa se zove rub za odzračivanje, koji se postavlja uz donji rub krovne šindre. U rijetkim slučajevima nemoguće je instalirati otvor za odzračivanje ili rub za odzračivanje, usisni ventilator može gurati zrak u potkrovlje dok ispušni ventilator i/ili pasivni otvor omogućavaju izlazak vrućeg zraka. Suprotna postavka (pasivni usisni otvor uparen s pogonskim ispušnim ventilatorom) je uobičajena.

Ventilatori u potkrovlju mogu se spojiti na strujni krug u kućanstvu. Neki modeli se uključuju samo kada ugrađeni termostat detektira određenu temperaturu unutar potkrovlja. Dvije alternative uključuju ventilatore na solarni pogon i turbine, koji izvlače vrući zrak iz tavana svaki put kada vjetar aktivira lopatice ventilatora. Imajte na umu da neka područja u zemlji nemaju dovoljno vjetra da bi turbine mogle raditi dovoljno, što čini ventilator na tavanu s pogonom boljom opcijom.

Vrste pasivnih potkrovlja

Pasivno tavanski otvori nazivaju se i statičnim otvorima jer se ništa u otvoru ne pomiče, bilo putem vjetra, sunčeve energije ili struje. A grebenski otvor jedan je od najpopularnijih statičkih otvora na potkrovlju. Ugrađen je u sam krov i pokrivena šindrom, a s obje strane vrha krova nalazi se mali razmak gdje zrak izlazi iz potkrovlja.

Ostali statični otvori opisuju se svojim oblikom. Na primjer, mansardni otvori oponašaju dizajn potkrovnih prozora. Zabatni ventilacijski otvori ugrađuju se uz bočni zid potkrovlja, a ne na sam krov. Otvori kutija izgledaju kao kutije, a ravni otvori stapaju se s krovom. Pasivni otvori dolaze u mnogo različitih stilova, ali stil nije toliko bitan kao NFA. Odaberite otvor dovoljno velik da zadovolji zahtjeve NFA ili instalirajte dodatne ventilacijske otvore kako biste dosegli točan broj.