PL231004B1 - Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest konstrukcja (1) systemu polepszania jakości powietrza dla budowli. Konstrukcja (1) ma zastosowanie szczególnie w budynkach wielokondygnacyjnych, w których zasadniczo istnieje już niezależna instalacja nawiewno-wywiewna. W konstrukcji (1) systemu polepszania jakości powietrza dla budowli, dla cyrkulacji powietrza wykorzystuje się istniejące w konstrukcji budynku kanały wentylacji, a do poszczególnych kondygnacji polepszające medium jest doprowadzane z czerpni umieszczonej w przyziemiu. Czerpnia jest połączona z pomieszczeniami poprzez dedykowany co najmniej jeden kanał rurowy (5), składający się z elementów międzykondygnacyjnych (6) i elementów w postaci łączników stropowych (7) z ewentualnymi poziomymi rozprowadzeniami, które to elementy (6, 7) wykonane są z tworzywowych rurek (5') i mają wyloty (9) wewnątrz pomieszczeń, przy czym elementy (6, 7) umieszczone są całkowicie wewnątrz betonowych konstrukcyjnych elementów (10) budynku. Betonowe elementy konstrukcyjne (10) budynku w postaci ścian i stropów są prefabrykowane, a kanały rurowe (5) są wypełnione granulatem (11) keramzytu w całej swej objętości wewnętrznej i umieszczone w wykonanej prefabrykowanej betonowej konstrukcji (10) nośnej ściennej tak, że długość zaimplementowanej rurki (5') jest zasadniczo równa wysokości prefabrykowanej betonowej konstrukcji (10), w której jest umieszczona w zgodnym kierunku. Łączniki stropowe (7) mają postać tworzywowego przelotowego sworznia lub mufy, ewentualnie wyposażonego w przelotowy bocznik (12), dzięki czemu tworzony jest trójnik, do którego mocowane jest podczas montażu prefabrykowanych elementów (10) poziome rozprowadzenie wewnątrzkondygnacyjne, zatapiane po montażu w posadzce kładzionej na prefabrykowanym stropie, osiągające sąsiadującą umieszczoną w prefabrykowanej betonowej ścianie rurkę (5') w miejscu występowania łącznika stropowego (7) wyposażonego w bocznik poziomy (12). Końcówka (13) rurki (5') i poziomy bocznik (12) są zakończone siatką membranową (14) zamkniętą odłączanym kapslem (15), a siatka membranowa (14) ma oczko mniejsze niż granulacja umieszczonego wewnątrz rurki (5') keramzytu. Granulat (11) keramzytu korzystnie składa się z frakcji, od drobnej do grubej poprzez pośrednią, gdzie frakcja drobna zawiera granulki o średnicy z przedziału od 1 mm do 4 mm, frakcja gruba zawiera granulki o średnicy z przedziału od 8 mm do 16 mm, a frakcja pośrednia granulki o średnicy z przedziału od 4 mm do 8 mm.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli. Konstrukcja ma zastosowanie szczególnie w budynkach wielokondygnacyjnych, w których zasadniczo istnieje już niezależna instalacja nawiewno-wywiewna.

Z powszechnej wiadomości znane jest, że budynki winny posiadać sprawną instalację nawiewnowywiewną, co najczęściej jest realizowane poprzez wentylację w rodzaju grawitacyjnego obiegu powietrza. Obecne technologie kładą także nacisk na wykonywanie budynków w sposób maksymalnie szczelny, co w połączeniu z docieplaniem wykonanej konstrukcji może powodować brak naturalnego „oddychania” budynku. Stąd pojawiają się specjalne systemy wspomagające dla polepszania obiegu powietrza wewnątrz pomieszczeń w budynkach, szczególnie pomieszczeń mieszkalnych. Systemy te najczęściej wymuszają obieg, wspomagają go, albo poprzez układy sterujące kontrolują uzupełniając braki w celu uzyskania optymalnych parametrów.

Znane jest urządzenie do wentylacji pomieszczeń ze zgłoszenia polskiego wynalazku o numerze PL 357225, zawierające rurkę, której wlot znajduje się w ścianie zewnętrznej budynku, a wylot usytuowany jest bezpośrednio przy wlocie przewodu wentylacyjnego. Pokazany jest w rozwiązaniu także sposób wentylacji pomieszczeń, który polega na tym, że powietrze z zewnątrz doprowadza się bezpośrednio do wlotu przewodu wentylacyjnego instalacji wentylacji naturalnej. Co prawda wspomaganie wentylacji zostało dokonane tym rozwiązaniem, jednak nie wpłynęło to w szczególny sposób na powietrze znajdujące się wewnątrz.

Z wynalazku polskiego o numerze PL 168943 znany jest układ wentylacyjny dla wielopiętrowego budynku zawierający urządzenie wentylacyjne zamontowane na dachu budynku z wentylatorami do wytwarzania strumienia powietrza wlotowego i kanał rozprowadzający do dostarczania strumienia powietrza wlotowego na różne pośrednie poziomy budynku. Kanał przepływowy tego znanego wynalazku dla strumienia powietrza wlotowego przepływającego od urządzenia wentylacyjnego umieszczonego w górnej części budynku w dół budynku stanowił szyb budynku lub podobna przestrzeń ciągnąca się pionowo przez budynek i otwarta dla pośrednich poziomów. Szyb miał urządzenia odchylające do przeprowadzania części strumienia powietrza wlotowego na każdy pośredni poziom budynku. Znane rozwiązanie doprowadzało z pewnością czystsze powietrze, o ile dach nie posiada czynnych kominów wywiewnych w okolicy czerpni powietrza. Doprowadzane jest jednak powietrze jedynie w takiej postaci, jaka napływa w okolicę zwieńczenia budynku. Urządzenia nie analizuje, ani nie wzbogaca napływającego powietrza.

Rozwiązaniem polepszającym jakość powietrza jest rozwiązanie wskazane w patencie polskim o numerze PAT 162366, w którym ujawniono układ do wentylacji pomieszczeń zwłaszcza mieszkalnych, zawierający indywidualne kanały wywiewne z wyciągiem mechanicznym obsługiwane za pomocą wspólnego wentylatora. Kanały wywiewne zakończone są od dołu kratkami wlotowymi, a u góry zwieńczone komorą zbiorczą. Połączone są z atmosferą za pośrednictwem izolowanego termicznie przewodu, filtra, tłumików akustycznych, wentylatora, przewodu tłocznego, przewodu rozdzielczego i zabudowanego w filarach międzyokiennych urządzenia nawiewnego. Rozwiązanie pozwala na wykorzystanie ponowne ciepłego powietrza uprzednio wyprowadzonego do budynku i wyprowadzonego po recyrkulacji. Rozwiązanie nie polepsza jednak prócz działania filtrów jego składu, czyli go nie wzbogaca.

Ciekawym znanym rozwiązaniem jest układ doprowadzania dodatkowej ilości powietrza do wnętrza pomieszczeń mieszkalnych ujawniony w zgłoszeniu polskiego wynalazku o numerze P. 328031. Ma on czerpnię poboru powietrza, umieszczoną w kondygnacji przyziemia-podziemia, połączoną poprzez kanał powietrza, składający się z elementów międzykondygnacyjnych i łączników stropowych, z rękawami, które mają wyloty wewnątrz pomieszczeń mieszkalnych. Niewątpliwie układ wzbogaca o naturalną wilgoć atmosferę znajdująca się wewnątrz pomieszczeń, jednak znany system rozprowadzania wymaga budowy układów kominowych z rozprowadzeniami, co utrudnia jego wykonanie i podnosi znacznie koszty.

Kolejnym ulepszającym skład powietrza rozwiązaniem jest to, które ujawnione jest w sposobie postępowania według wynalazku polskiego o numerze PAT. 198122. W sposobie z odzyskiem ciepła i okresowym chłodzeniem dla budynków wielokondygnacyjnych, wśród innych operacji przekształca się istniejący system ogrzewania i wentylacji w system grzewczo-chłodzący i klimatyzacji komfortu poprzez dołączenie czerpni powietrza świeżego zlokalizowanej w pobliżu fontanny, agregatów wentylacyjnych z wymiennikami ciepła, chłodnic powietrza i kanałowych nawilżaczy parowych lub wodnych oraz agregatów wody zimnej w węźle cieplnym, a także wykorzystuje się istniejące kanały wentylacji naturalnej

PL 231 004 B1 do odprowadzania powietrza zużytego oraz nagrzanego, a klatce schodowej nadaje się funkcję rozdziału powietrza. Wskazane w rozwiązaniu elementy konstrukcyjne pokazują, że dla zadziałania systemu potrzebne jest po prostu schłodzenie uprzednie powietrza, które doprowadza się naturalnymi i istniejącymi już przestrzeniami, w tym klatką schodową, a odprowadza istniejącym układem nawiewnym. Zastosowany układ konstrukcyjny do stosowania sposobu wydaje się być nieabsorbującym technicznie ze względu na specjalne konstrukcje, jednak doprowadzanie wilgoci, która niewątpliwie polepsza jakość powietrza powodując ułatwione oddychanie użytkowników pomieszczeń, nie jest już takie oczywiste w ujawnionym systemie.

Niedogodnością większości systemów doprowadzających ulepszone o naturalną wilgoć powietrze jest konsekwencja przenoszenia tej wilgoci dla konstrukcji ją niosącej. Wilgoć przenoszona przez urządzenia powoduje ich korozję. Z kolei konstrukcje bez specjalnych systemów rozprowadzania wymuszonego do tej pory nie sprawdzają się przy przenoszeniu naturalnej wilgoci.

Niewątpliwie jednak powietrze wilgotne jest powietrzem przydatnym i powodującym komfort nie tylko dla człowieka, ale także przy odpowiednim poziomie wilgoci w powietrzu - dla samego budynku i jego wyposażenia w rodzaju np. drzwi, mebli, które często jako wytworzone z drewna dzięki temu nie rozsychają się, a przez to nie odkształcają się i nie niszczą.

Celem rozwiązania według wynalazku jest stworzenie takiej konstrukcji systemu, która będzie zapewniać możliwość rozprowadzania wilgoci poprzez tak stworzoną topologię do pomieszczeń budowli wielokondygnacyjnych, przy czym celem jest jednocześnie zapewnienie poprawnej naturalnej wilgoci w każdej porze roku, przy jednoczesnym braku zaangażowania nadmiarowych sprzętów narażanych na korozję związaną z transportem wilgoci. O ile to możliwe celem jest uzyskanie tej konstrukcji dzięki użyciu prostych i nieskomplikowanych elementów, które mimo nieskomplikowanej konstrukcji są wytrzymałe i nie naruszają parametrów wytrzymałościowych konstrukcji budynku.

W konstrukcji systemu polepszania jakości powietrza dla budowli, według wynalazku, dla cyrkulacji powietrza wykorzystuje się istniejące w konstrukcji budynku kanały wentylacji, a do poszczególnych kondygnacji polepszające medium jest doprowadzane z czerpni umieszczonej w przyziemiu. Czerpnia jest połączona z pomieszczeniami poprzez dedykowany co najmniej jeden kanał rurowy, składający się z elementów międzykondygnacyjnych i elementów w postaci łączników stropowych z ewentualnymi poziomymi rozprowadzeniami, które to elementy wykonane są z tworzywowych rurek i mają wyloty wewnątrz pomieszczeń, przy czym elementy umieszczone są całkowicie wewnątrz betonowych konstrukcyjnych elementów budynku.

Wynalazek charakteryzuje się tym, że betonowe elementy konstrukcyjne budynku w postaci ścian i stropów są prefabrykowane, a kanały rurowe są wypełnione granulatem keramzytu w całej swej objętości wewnętrznej i umieszczone w wykonanej prefabrykowanej betonowej konstrukcji nośnej ściennej tak, że długość zaimplementowanej rurki jest zasadniczo równa wysokości prefabrykowanej betonowej konstrukcji, w której jest umieszczona w zgodnym kierunku. Łączniki stropowe mają postać tworzywowego przelotowego sworznia lub mufy, ewentualnie wyposażonego w przelotowy bocznik, dzięki czemu tworzony jest trójnik, do którego mocowane jest podczas montażu prefabrykowanych elementów poziome rozprowadzenie wewnątrzkondygnacyjne, zatapiane po montażu w posadzce kładzionej na prefabrykowanym stropie, osiągające sąsiadującą umieszczoną w prefabrykowanej betonowej ścianie rurkę w miejscu występowania łącznika stropowego wyposażonego w bocznik poziomy. Końcówka rurki i poziomy bocznik są zakończone siatką membranową zamkniętą odłączanym kapslem, a siatka membranowa ma oczko mniejsze niż granulacja umieszczonego wewnątrz rurki keramzytu. Granulat keramzytu korzystnie składa się z frakcji, od drobnej do grubej poprzez pośrednią, gdzie frakcja drobna zawiera granulki o średnicy z przedziału od 1 mm do 4 mm, frakcja gruba zawiera granulki o średnicy z przedziału od 8 mm do 16 mm, a frakcja pośrednia granulki o średnicy z przedziału od 4 mm do 8 mm. Polepszające medium, w którym czerpnia jest zanurzona, jest w rodzaju cieczy lub oparów cieczy lub substancji zawierającej ciecz bądź opary cieczy.

Kanał rurowy ma korzystnie ściankę o grubości mieszczącej się w zakresie od 0,5 mm do 1 mm. Średnica kanału rurowego jest korzystnie nie większa niż 4 cm. Kanał rurowy stanowi korzystnie nie więcej niż ⁴/₇ grubości prefabrykowanej konstrukcji betonowej. Poziome rozprowadzenia korzystnie znajdują się wyłącznie na jednej kondygnacji. Najlepiej jest to wtedy kondygnacja pierwsza albo ostatnia. Polepszające medium jest korzystnie wodą lub parą wodną lub substancją zapachową lub substancją odkażającą lub substancją dezynfekującą lub mieszaniną dowolnych z tych substancji.

Działanie wynalazku oparte jest na w całości na granulkach keramzytu umieszczonego w kanale rurowym, dzięki któremu zarówno zachowuje się bardzo dużą wytrzymałość konstrukcyjną ściany,

PL 231 004 B1 a także dzięki któremu następuje kapilarne zaciąganie i przemieszczanie wilgoci w postaci medium polepszającego powietrze. Z tego powodu nie ma konieczności implementacji dodatkowych urządzeń wymuszających przemieszczanie substancji nadmiarowych wraz z powietrzem, aby wspólnie doprowadzić je do pomieszczeń. W przypadku rozwiązania według wynalazku substancja nadmiarowa doprowadzana jest bez powietrza, czyli samodzielnie.

Konstrukcja systemu polepszania jest zestawiana w całość dopiero na miejscu posadowienia prefabrykowanych elementów betonowych, jednak poszczególne elementy betonowe są wyposażane w odpowiednie fragmenty kanału rurowego. Fragmenty te po wypełnieniu granulkami keramzytu są zaślepiane siatką, aby keramzyt się z wnętrza nie wysunął, a także na siatkę nakładany jest kapsel. Kapsel jest usuwany tuż przed montażem, o ile tylko w danym miejscu kanał rurowy podczas montażu ma być przedłużany. Nie jest natomiast usuwany, jeśli przedłużenia takiego nie ma być w topologii konstrukcji systemu. Zapewnia to z jednej strony przy braku kapsla możliwość dalszego przemieszczania się substancji nadmiarowej, a z drugiej strony, przy pozostawionym kapslu, brak wyciekania niekontrolowanego tej substancji do otoczenia, w tym do konstrukcji budynku.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że może on być wykorzystany w budynkach o specjalnym przeznaczeniu, takich jak budynki gospodarskie, zagrody dla zwierząt, szpitale, sale operacyjne.

Niezależną zaletą jest także precyzyjna możliwość zestawiania konstrukcji w gotowy system już na etapie budowy budynku, a nie po jego wykonaniu. Daje to szczelność konstrukcji, łatwość wykonania, gdyż wszystko jest wcześniej w łatwiejszy sposób zaimplementowane i wymaga wyłącznie połączenia w całość, a nie powoduje niszczenia ścian.

Przykładowa podstawowa konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli przedstawiona jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia prefabrykowany ścienny element betonowy z zaimplementowanym kanałem rurowym wypełnionym granulatem keramzytu, a fig. 2 przedstawia fragment rozłożonej na elementy konstrukcji systemu wykonanej z kilku prefabrykowanych elementów z umieszczonymi w niej kanałami rurowymi.

Przykładowa konstrukcja 1 systemu polepszania jakości powietrza dla budowli, dla cyrkulacji powietrza wykorzystuje istniejące w konstrukcji budynku kanały wentylacji, a do poszczególnych kondygnacji 2 polepszające medium jest doprowadzane z czerpni 3 umieszczonej w przyziemiu 4. Czerpnia 3 jest połączona z pomieszczeniami 2' poprzez dedykowane dwa kanały rurowe 5, składające się z elementów międzykondygnacyjnych 6 i elementów w postaci łączników stropowych 7 z poziomymi rozprowadzeniami 8, które to elementy 6,7,8 wykonane są z tworzywowych rurek 5' i mają wyloty 9 wewnątrz pomieszczeń 2', przy czym elementy 6,7,8 umieszczone są całkowicie wewnątrz betonowych konstrukcyjnych elementów 10 budynku. Betonowe elementy konstrukcyjne 10 budynku w postaci ścian i stropów są prefabrykowane, a kanały rurowe 5 są wypełnione granulatem 11 keramzytu w całej swej objętości wewnętrznej i umieszczone w wykonanej prefabrykowanej betonowej konstrukcji 10 nośnej ściennej tak, że długość zaimplementowanej rurki 5' w postaci elementu międzykondygnacyjnego 6 jest zasadniczo równa wysokości prefabrykowanej betonowej konstrukcji 10, w której jest umieszczona w zgodnym kierunku. Łączniki stropowe 7 mają postać tworzywowego przelotowego sworznia w pierwszym kanale, a mufy w drugim kanale.

Pierwszy kanał prowadzi medium jedynie w pionie do następujących po sobie kondygnacji, a drugi rozprowadza je także w poziomie. Łączniki stropowe 7 drugiego kanału wyposażone są w przelotowy bocznik 12, dzięki czemu tworzony jest trójnik, do którego mocowane jest podczas montażu prefabrykowanych elementów 10 poziome rozprowadzenie wewnątrzkondygnacyjne 8, zatapiane po montażu w posadzce kładzionej na prefabrykowanym stropie, osiągające sąsiadującą umieszczoną w prefabrykowanej betonowej ścianie kolejnego pomieszczenia 2' rurkę 5' w miejscu występowania łącznika stropowego 7 wyposażonego w bocznik poziomy 12. Końcówka 13 rurki 5' i poziomy bocznik 12 są zakończone siatką membranową 14 zamkniętą odłączanym kapslem 15 na końcach kanałów, a siatka membranowa 14 ma oczko mniejsze niż granulacja umieszczonego wewnątrz rurki keramzytu. Granulat 11 keramzytu składa się z frakcji, od drobnej do grubej poprzez pośrednią, gdzie frakcja drobna zawiera granulki o średnicy z przedziału od 1 mm do 4 mm, frakcja gruba zawiera granulki o średnicy z przedziału od 8 mm do 16 mm, a frakcja pośrednia granulki o średnicy z przedziału od 4 mm do 8 mm. Polepszające medium, w którym czerpnia 3 jest zanurzona, jest w rodzaju cieczy. Kanał rurowy 5 ma ściankę o grubości wynoszącej 0,75 mm. Średnica kanału rurowego 5 wynosi 3 cm. Kanał rurowy 5

PL 231 004 B1 stanowi nie więcej niż ⁴/₇ grubości prefabrykowanej konstrukcji betonowej 10, ponieważ grubość ściany to 7 cm. Poziome rozprowadzenia 8 znajdują się wyłącznie na jednej kondygnacji 2, w tym wypadku ostatniej, a z niej substancja spływa w ułatwiony sposób także grawitacyjnie. Polepszające medium jest wodą wymieszaną z substancją zapachową i substancją odkażającą i substancją dezynfekującą.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli, w której dla cyrkulacji powietrza wykorzystuje się istniejące w konstrukcji budynku kanały wentylacji, a do poszczególnych kondygnacji polepszające medium jest doprowadzane z czerpni umieszczonej w przyziemiu, połączonej z pomieszczeniami poprzez dedykowany co najmniej jeden kanał rurowy, składający się z elementów międzykondygnacyjnych i elementów w postaci łączników stropowych z ewentualnymi poziomymi rozprowadzeniami, które to elementy wykonane są z tworzywowych rurek i mają wyloty wewnątrz pomieszczeń, przy czym elementy umieszczone są całkowicie wewnątrz betonowych konstrukcyjnych elementów budynku, znamienna tym, że betonowe elementy konstrukcyjne (10) budynku w postaci ścian i stropów są prefabrykowane, a kanały rurowe (5) są wypełnione granulatem (11) keramzytu w całej swej objętości wewnętrznej i umieszczone w wykonanej prefabrykowanej betonowej konstrukcji (10) nośnej ściennej tak, że długość zaimplementowanej rurki (5') jest zasadniczo równa wysokości prefabrykowanej betonowej konstrukcji (10), w której jest umieszczona w zgodnym kierunku, przy czym łączniki stropowe (7) mają postać tworzywowego przelotowego sworznia lub mufy, ewentualnie wyposażonego w przelotowy bocznik (12), dzięki czemu tworzony jest trójnik, do którego mocowane jest podczas montażu prefabrykowanych elementów (10) poziome rozprowadzenie wewnątrzkondygnacyjne (8), zatapiane po montażu w posadzce kładzionej na prefabrykowanym stropie, osiągające sąsiadującą umieszczoną w prefabrykowanej betonowej ścianie rurkę (5') w miejscu występowania łącznika stropowego (7) wyposażonego w poziomy bocznik (12), gdzie końcówka (13) rurki (5') i poziomy bocznik (12) są zakończone siatką membranową (14) zamkniętą odłączanym kapslem (15), a siatka membranowa (14) ma oczko mniejsze niż granulacja umieszczonego wewnątrz rurki (5') keramzytu, przy czym granulat (11) keramzytu korzystnie składa się z frakcji, od drobnej do grubej poprzez pośrednią, gdzie frakcja drobna zawiera granulki o średnicy z przedziału od 1 mm do 4 mm, frakcja gruba zawiera granulki o średnicy z przedziału od 8 mm do 16 mm, a frakcja pośrednia granulki o średnicy z przedziału od 4 mm do 8 mm, i jednocześnie polepszające medium, w którym czerpnia (3) jest zanurzona, jest w rodzaju cieczy lub oparów cieczy lub substancji zawierającej ciecz bądź opary cieczy.
2. 2. Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli według zastrz. 1, znamienna tym, że kanał rurowy (5) ma ściankę o grubości mieszczącej się w zakresie od 0,5 mm do 1 mm.
3. 3. Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienna tym, że średnica kanału rurowego (5) jest nie większa niż 4 cm.
4. 4. Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli według zastrz. 1 albo zastrz. 2, albo zastrz. 3, znamienna tym, że kanał rurowy (5) stanowi nie więcej niż ⁴/₇ grubości prefabrykowanej konstrukcji betonowej (10).
5. 5. Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli według zastrz. 1 albo zastrz. 2, albo zastrz. 3, albo zastrz. 4, znamienna tym, że poziome rozprowadzenia (8) znajdują się wyłącznie na jednej kondygnacji (2).
6. 6. Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli według zastrz. 5, znamienna tym, że kondygnacja (2) jest kondygnacją pierwszą albo ostatnią.
7. 7. Konstrukcja systemu polepszania jakości powietrza dla budowli według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do zastrz. 6, znamienna tym, że polepszające medium jest wodą lub parą wodną lub substancją zapachową lub substancją odkażającą lub substancją dezynfekującą lub mieszaniną dowolnych z tych substancji.