Wentylacja naturalna
- wymiana powietrza w pomieszczeniu zachodząca na skutek oddziaływania na budynek czynników atmosferycznych bez konieczności stosowania urządzeń mechanicznych.
W wentylacji tej przepływ powietrza następuje na skutek różnicy ciśnień będącej wynikiem działania wiatru lub różnicy temperatur na zewnątrz i wewnątrz pomieszczenia. Różnica temperatury powietrza powoduje powstanie różnicy jego gęstości. Zimą, gdy temperatura powietrza w pomieszczeniu jest wyższa niż na zewnątrz, ogrzane lżejsze powietrze unosi się ku górze i uchodzi na zewnątrz przez otwory i nieszczelności w górnej części pomieszczenia. Na jego miejsce, prze otwory i nieszczelności w dolnej części pomieszczenia, napływa powietrze chłodniejsze z zewnątrz. W lecie, gdy w pomieszczeniu powietrze jest chłodniejsze przepływ jest odwrotny.
Gęstość- masa powietrza w jednej objętości, własność która mówi jak zachowuje się dane ciało.
Wentylacja naturalna może występować w formie:
1. inflitracji
2. przewietrzania
3. wentylacji grawitacyjnej
4. aeracji
Gdy temperatura powietrza wewnętrznego jest wyższa od temperatury powietrza zewnętrznego to w górnej części pomieszczenia panuje nadciśnienie a w dolnej podciśnienie. W płaszczyźnie zwanej płaszczyzną wyrównania ciśnienia panuje równowaga.
g- przyspieszenie ziemskie
h- wysokość
ρz- gęstość zewnętrzna
ρw- gęstość wewnętrzna
Różnica ciśnień zwana jest ciśnieniem czynnym. Ciśnienie to musi pokonać stratę ciśnienia wywołaną oporami miejscowymi i oporami liniowymi tarcia.
∑ρ- suma współczynników oporów miejscowych
l- długość drogi powietrza
w2- prędkość przepływu powietrza
de- średnica (ekwiwaletny) poprzeczna kanałów
Na wymianę powietrza w pomieszczeniu ma również wpływ działania wiatru, tzn. wywołane jego naborem straty nadciśnienia i podciśnienia przy ścianach zewnętrznych budynku. Wartość tego ciśnienia zależy od:
1. prędkość witru
2. kierunek wiatru
3. geometrii zewnętrznej budynku
Infiltracja
- samoczynna wymiana powietrza w pomieszczeniu spowodowana porowatością ścian oraz nieszczelnością okien i drzwi. Intensywność tej wymiany zależy przede wszystkim od stopnia nieszczelności okien i drzwi. Przez ściany, sufit i podłogę przechodzi jedynie 2- 3% strumienia powietrza.
Przewietrzanie
- wymiana powietrza wywołana okresowym otwieraniem okien lub innych otworów w przegrodach pomieszczeń.
Zimą strumień zimnego powietrza przedostaje się do strefy przebywania ludzi powodując przeciągi nawet wówczas, gdy pod oknami zainstalowane są grzejniki. Skutkiem przeciągu jest miejscowe schłodzenie ciała ludzkiego pod wpływem ruchu powietrza o niskiej temperaturze. W związku z tym przewietrzanie musi być sposobem tylko krótkotrwałego i okresowego odświeżania powietrza.
Wentylacja grawitacyjna
- wentylacja naturalna, w której zastosowano połączenie pomieszczenia z otoczeniem za pomocą kanału wyprowadzonego nad poziom dachu. Płaszczyzna wyrównania ciśnień znajduje się w tym przypadku powyżej pomieszczenia, a więc w całym jego wnętrzu panuje ciśnienie mniejsze od ciśnienia atmosferycznego. Poprawę wentylacji grawitacyjnej można osiągnąć stosując na górnych wylotach kanałów grawitacyjnych tzw. wywietrzaki lub wywietrzniki. Urządzenia te pod wpływem wiatru zwiększają ciąg w kanale dzięki wytwarzaniu podciśnienia.
Aeracja
- zorganizowana wymiana powietrza w pomieszczeniu, uzyskana dzięki różnicy ciśnienia powietrza na zewnątrz i wewnątrz, powstającej w wyniku różnicy temperatur i działania wiatru. Można tu zapewnić wymianę z góry ustalonego strumienia powietrza wentylacyjnego z możliwością jego regulacji, zależnie od warunków meteorologicznych. Możliwa jest tu wymiana dużych strumieni powietrza bez zużycia energii. Aerację stosuje się w zakładach przemysłowych. Otwory doprowadzające powietrze umieszcza się na dwóch poziomach:
1. używane w lecie- na wysokości strefy pracy tj. poniżej 2m
2. używane w zimie i w okresie przejściowym- na wysokości 5- 7m od podłogi
Otwory wywiewne umieszcza się w świetlikach o odpowiedniej budowie.
14