ВЕНТИЛЯЦІЯ
МОЖЛИВОСТІ РУХУ ПОВІТРЯ
Використання зовнішнього повітря як засобу вентиляції означає дотримання певних правил термодинаміки, що актуально для проєктування будівлі. Природні коливання температур – потужний фактор у випадку, коли ви хочете провітрити або відрегулювати температуру.
У цьому розділі ми розглянемо, як отвори в будинку можна використовувати для переміщення повітря через оболонку будинку, як це впливає на якість повітря та температурний комфорт.
ХОРОША ВЕНТИЛЯЦІЯ — ЦЕ ЗБАЛАНСОВАНА ВЕНТИЛЯЦІЯ
Вентиляція важлива для забезпечення гарної якості повітря в будівлях, оскільки вона видаляє або зменшує забруднення. Оскільки нові будівлі стають все більш герметичними, з метою забезпечення високої якості повітря всередині приміщень все більша увага приділяється природній або механічній системі вентиляції. Вентиляція — це гармонійне розв’язання проблем енергоспоживання, здоров'я та витрат. Занадто інтенсивна вентиляція збільшить споживання енергії в холодному кліматі, а також може призвести до протягів та пересушування повітря. Занадто слабка вентиляція може призвести до погіршення якості повітря в приміщенні та можливих проблем зі здоров'ям.
Затримайте дихання
Дослідження показують, що рівень деяких забруднюючих речовин у приміщеннях може збільшитися до рівня, що в п'ять разів перевищує прийнятний рівень поза межами приміщень.
Кліщам подобається волога
Науці досі невідомо, наскільки вогкість може вплинути на наше здоров'я. Добре відомо, однак, що домашні пилові кліщі прекрасно себе почувають у вологих приміщеннях і можуть стати причиною алергії. Щоб знизити ризик виникнення алергії, відносна вологість повітря має підтримуватися на рівні нижче 45% упродовж кількох місяців на рік (Санделл та ін., 1995).
ПРИКЛАД
Будинки CarbonLight, будинок на дві сім'ї, Ротвелл, Великобританія,
архітектор: HTA Design LLP, Clancy Consulting, CHAPS
«МИ СПРАВДІ ВВАЖАЄМО, ЩО НАШ БУДИНОК ЗНАЧНО ВПЛИВАЄ НА ЗДОРОВ’Я Й ДОБРОБУТ. ТУТ ЖИТИ ЧУДОВО. ВІДКОЛИ МИ ПЕРЕЇХАЛИ, НАШЕ МАЛЯ СПОКІЙНО СПИТЬ УСЮ НІЧ. Я ПОЯСНЮЮ ЦЕ ЗДОРОВИМ ВНУТРІШНІМ СЕРЕДОВИЩЕМ»
ОХОЛОДЖЕННЯ ВЕНТИЛЯЦІЄЮ — ЦЕ ЕКОЛОГІЧНО РАЦІОНАЛЬНЕ КОНДИЦІЮВАННЯ ПОВІТРЯ
Вентиляційне охолодження стосується природної або механічної вентиляції, яка знижує температуру всередині приміщення, замінюючи тепле повітря всередині приміщення відносно холодним повітрям ззовні. Охолоджувальний ефект природної вентиляції повністю залежить від тиску вітру та перепаду температур і забезпечується без використання холодоагентів.
Уночі — найефективніше
Вентиляційне охолодження рекомендовано перш за все для зниження температури вночі, оскільки падіння температури зовні оптимізує методику вентиляційного охолодження. Дослідження на основі реальних об’єктів показують, що відкриті вікна вночі здатні знизити температуру в спальні з 26 °C ввечері до 21 °C вранці.
Кондиціювання повітря — це не круто
За даними Міністерства енергетики США, кондиціонери використовують близько 5 % всієї електроенергії, виробленої в США. Щорічний рахунок за електроенергію для американських споживачів становить понад 11 млрд дол. США.
7 параметрів температурного комфорту
Чотири з шести життєво важливих параметрів температурного комфорту стосуються різних особливостей вікон у будинку. Перші два вимірюються рівнем активності та кількістю одягу, який носить мешканець будинку. Наступні чотири стосуються потоків повітря, вологості повітря, температури випромінювання та температури повітря. Сьомий параметр — людська свідомість. Було доведено, що особисті очікування впливають на сприйняття температурного комфорту.
Поняття «адаптивного комфорту» доводить ці спостереження, котрі свідчать про те, що внутрішня температура повинна відображати зовнішні умови.
ПРИРОДНА СИЛА ПОВІТРЯ
Вентиляційні системи можуть бути природними, механічними або комбінованими, також відомими як гібридні системи. Хоча механічна вентиляція має низку переваг з точки зору рекуперації тепла та контролю повітря, власне природна вентиляція залишається потужним та безкоштовним ресурсом, якщо конструкція будівлі дозволяє їй функціонувати належним чином.
Під час розгляду потужності природної вентиляції слід виділити два специфічних елемента проєктування: перехресна вентиляція та вентиляція за допомогою ефекту природної тяги.
Провітрювання за допомогою перехресної вентиляції
Повітря буде надходити в будівлю з навітряного боку і виходити через отвори з підвітряного боку. Оскільки тиск вітру з навітряного боку вищий, ніж з підвітряного, будівля буде діяти як вирва й прискорювати потік повітря, що проходить від одного отвору до іншого. Форма будівлі, а також навколишній ландшафт біля будівлі впливають на потік повітря. Оптимальний потік повітря залежить від розташування вікон та здатності мешканців підтримувати необхідний рівень вентиляції за допомогою регулярного провітрювання. Типові значення можна знайти у стандартах (наприклад, BS5925:1991, DIN19466: 2009).
Провітрювання за допомогою ефекту природної тяги
Оскільки тепле повітря легше за холодне, тепле повітря всередині будівлі піднімається вгору і виходить з неї через нещільності, труби або відкриті вікна. Це повітря витісняється холодним повітрям, що надходить в будівлю на рівні землі. Вища будівля додасть більше потужності ефекту природної тяги. Для належної роботи ефекту природної тяги необхідна наявність повітряних каналів по всій будівлі. Це можуть бути сходи в поєднанні з отворами як на рівні землі, так і на рівні даху. Належний ефект природної тяги дозволить замінити відпрацьоване повітря в приміщенні свіжим і чистим повітрям ззовні за декілька хвилин.
ПРИКЛАД
LichtAktiv Haus, будинок для однієї сім'ї, Гамбург, Німеччина
Архітектор: Катаріна Фей/TU Darmstadt Ostermann Architekten
Після ремонту площу вікон цього будинку було збільшено з 18 м² до 96 м². Віконне скло великого розміру було встановлено поруч з новим відкритим сходовим майданчиком, який став важливим джерелом денного світла у всьому будинку, а також засобом для високоефективного природного провітрювання та охолодження вентиляцією.
