Природна і штучна вентиляція

Природна вентиляція

Здійснюється за рахунок різниці температур повітря у приміщенні та зовнішнього повітря (тепловий напір) або дії вітру (вітровий напір).

Природна вентиляція може бути організованою та неорганізованою.

Неорганізована природна вентиляція (провітрювання) здійснюється за рахунок витиснення зовнішнім холодним повітрям через вікна, щілини та двері внутрішнього теплого повітря. При неорганізованій природній вентиляції невідомі обсяги ввідного та вивідного повітря з приміщення, і повітрообмін залежить від випадкових факторів (напрямку та сили вітру, температури зовнішнього та внутрішнього повітря).

Організовану природну вентиляцію, при якій подачу та віддалення повітря регулюють точно, згідно із зовнішніми метеорологічними умовами та у заздалегідь заданих об'ємах, називають аерацією (aeration).

Аерація здійснюється через спеціально передбачені отвори у зовнішніх стінах з використанням природних вимушених рухів повітря, гравітаційних сил та вітру. Вітрозахисні щити з прорізами створюють ліхтарі, що обдуваються, які працюють на витяжку при різних направленнях вітру.

Повітрообмін при природній вентиляції відбувається в результаті різниці температур повітря в приміщенні і зовнішнього повітря, а також в результаті дії вітру.

Різниця температур повітря всередині (більш висока температура) і зовні приміщення, а відповідно, і різниця густин спричинюють поступлення холодного повітря в приміщення і витіснення із нього теплого повітря. При дії вітру з завітреного боку будівель створюється понижений тиск, внаслідок чого відбувається витяжка теплого чи забрудненого повітря із приміщення. З навітряного боку будівлі створюється надлишковий тиск і свіже повітря надходить в приміщення на зміну повітрю, що витягується.

Аерація – це організована природна вентиляція, яка відбувається в холодних цехах завдяки вітровому тиску, а в гарячих цехах – завдяки спільній чи окремій дії гравітаційного та вітрового тисків.

Аерація відбувається наступним чином (рисунок 3.2). В будівлі цеху, яка обладнана трьома рядами отворів (1, 2, 3) із створами, в літній час відкриваються отвори 1 і 3. Свіже повітря поступає в приміщення через нижні отвори 1, що розміщені на невеликій висоті від підлоги (1 – 1,5 м), а видаляється через отвори 3 в даху будівлі.

а) в літній час; б) в зимовий час

Рисунок 3.2 – Схема руху повітря при аерації приміщення

Надходження зовнішнього повітря в зимовий час відбувається через отвори 2, розміщені на висоті 4 – 7 м від підлоги. Дана висота приймається з таким розрахунком, щоб холодне зовнішнє повітря, опускаючись до робочої зони, встигло достатньо нагрітись за рахунок перемішування з теплим повітрям приміщення. Змінюючи положення заслонок, можна регулювати повітрообмін.

Перевагою аерації є те, що великі об’єми повітря (до кількох мільйонів метрів кубічних в годину) подаються і видаляються без застосування вентиляторів і повітропроводів. Як наслідок цього, система аерації значно дешевша механічних систем вентиляції.

Поряд з перевагами, аерація володіє суттєвими недоліками, а саме: в літній час ефективність аерації може суттєво падати внаслідок підвищення температури зовнішнього повітря, а особливо в безвітряну погоду; окрім цього, повітря, яке поступає в приміщення не обробляється (не очищується і не охолоджується).

Дефлектори - це спеціальні насадки, що встановлюються на витяжних повітроводах і використовують енергію вітру.

Дефлектори слід установлювати не нижче 1 м над конусом даху так, щоб вони повністю знаходились у зоні дії вітру та не загороджувались стінами сусідніх будинків та ін. Інакше напір не тільки не буде використовуватись, але і зовнішнє повітря через дефлектор буде поступати всередину приміщення.