Wentylacja grawitacyjna, nazywana też naturalną, funkcjonuje dzięki naturalnemu zjawisku konwekcji, czyli ruchu powietrza wywołanego różnicą jego gęstości i ciśnienia.
Powietrze o wyższej temperaturze, pochodzące z wnętrza domu, ma mniejszą gęstość niż chłodniejsze na zewnątrz, dlatego płynie ku górze. Takiemu ruchowi sprzyjają kominy z pionowymi kanałami wentylacyjnymi: w takich kanałach powstaje tzw. ciąg, który wysysa z domu zanieczyszczone powietrze.
Na miejsce usuniętego musi napłynąć świeże powietrze spoza budynku. Dawniej wystarczały do tego nieszczelne okna i drzwi, obecnie - ze względu na to, że stosuje się okna szczelne - w domach z wentylacją grawitacyjną konieczne jest montowanie nawiewników w ramach okiennych lub w ścianach.
Namiastką wentylacji grawitacyjnej jest wietrzenie pomieszczeń przez otwieranie okien. Jednak ten sposób wymiany powietrza jest niemal zupełnie nieprzewidywalny, nie zapewnia komfortu i może powodować bardzo duże straty ciepła. Dlatego nie należy traktować tego sposobu wietrzenia jako równoważnego wentylacji.
Wentylacja grawitacyjna jest stosunkowo tania inwestycyjnie. Przytaczany przez jej przeciwników argument, że wybudowanie kominów z kanałami wentylacyjnymi jest kosztowne i kłopotliwe, jest w znacznej mierze przesadzony. Kanały wentylacyjne są dziś budowane nie - tak jak dawniej - z cegieł, lecz z gotowych kształtek. Ponadto do wentylacji nie są wcale potrzebne klasyczne, ciężkie kominy oparte na własnym fundamencie. Zamiast tego można zastosować rury z blachy (gładkie typu spiro) lub z tworzyw sztucznych, ocieplone wełną mineralną i osłonięte płytami gipsowo-kartonowymi.
Wentylacja naturalna jest jednak wbrew pozorom dość kłopotliwa i kosztowna w eksploatacji. Bardzo trudno sterować jej działaniem, a wraz z usuwanym powietrzem z domu ucieka bardzo dużo ciepła.
Grawitacyjna instalacja wentylacyjna nie wymaga zasilania energią elektryczną i choć pracuje nierównomiernie, jest bezawaryjna. Dlatego właśnie przepisy wymagają jej wykonania tam, gdzie najważniejsze jest bezpieczeństwo, np. w kotłowniach z kotłami o otwartej komorze spalania. Kominiarze zalecają też jej wykonanie w miejscach, w których może dojść do wycieku gazu z instalacji (kuchnie, łazienki).
Ciąg w kanałach wentylacji naturalnej tworzy się tylko wtedy, gdy temperatura powietrza w domu jest wyższa niż na zewnątrz. Wiosną i latem temperatura na zewnątrz zrównuje się z temperaturą wewnątrz domu, a nawet ją przewyższa, co prowadzi do osłabienia ciągu lub nawet odwrócenia kierunku ruchu powietrza: kanał wywiewny staje się wtedy nawiewnym, a zanieczyszczenia i nieprzyjemne zapachy z kuchni i łazienek, zamiast uchodzić na zewnątrz, trafiają do sąsiednich pomieszczeń.
W cieplejszych porach roku niedostatki wentylacji rekompensujemy sobie, otwierając okna, jednak podczas upałów wpuszczamy w ten sposób do domu gorące powietrze.
Zimą, kiedy różnica temperatury między wnętrzem domu a otoczeniem jest duża, wentylacja grawitacyjna może z kolei powodować zbyt intensywną wymianę powietrza. Zwiększa to znacznie straty ciepła, a ponadto powoduje wyraźne przesuszenie powietrza w domu, gdyż to, które napływa z zewnątrz, jest zwykle bardzo suche.
Siła ciągu w kanałach wentylacyjnych zależy od ich wysokości liczonej od kratki w pomieszczeniu do wylotu nad dachem. Ze względu na niewielką wysokość budynków jednorodzinnych długość kanałów wentylacyjnych jest w nich niewielka, co nie sprzyja sprawności wentylacji - zwłaszcza w łazienkach na poddaszu, które są najintensywniej użytkowane, bo sąsiadują z sypialniami.
Kanały muszą mieć też wystarczająco duże przekroje. Jednak raczej nie wykonuje się kanałów o średnicy mniejszej niż 15 cm (lub o wymiarach 14 x 14 cm), co w domach jednorodzinnych w zupełności wystarcza.
Najlepiej jeśli kanały mają gładkie ścianki, wówczas opory przepływu są mniejsze. Przepływ jest także lepszy, gdy kanały mają przekrój okrągły, a nie kwadratowy. Kanały wentylacyjne powinny być ocieplone, jeśli przechodzą przez nieogrzewane pomieszczenia (strych), bo w wychłodzonych kanałach ciąg słabnie, a nawet ulega odwróceniu.
Na miejsce powietrza usuwanego musi napływać świeże z zewnątrz i w domu z nowoczesnymi, szczelnymi oknami służą do tego nawiewniki umieszczone w ramach okien (ewentualnie w ścianach). Mogą mieć one przepływ stały lub regulowany. Regulacja ręczna teoretycznie umożliwia ograniczenie zbyt intensywnej wymiany powietrza np. w czasie mrozów, jednak w praktyce mało kto pamięta o zmianie ustawienia nawiewników.
Dlatego produkuje się także nawiewniki automatyczne, które same zamykają się i otwierają, zależnie od zmian temperatury, ciśnienia lub wilgotności powietrza. Gdy np. wilgotność w pomieszczeniu jest wysoka, nawiewniki uchylają się samoczynnie, dzięki czemu wymiana powietrza się zwiększa, a gdy poziom wilgotności spadnie, przymykają się do ustalonej, minimalnej wartości.
Redaktor: Jarosław Antkiewicz
1
