3.4.3 Природна вентиляція

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 викликають 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 поступає в приміщення на зміну повітрю, що витягується.

Природна вентиляція виробничих приміщень може бути неорганізованою і організованою.

При неорганізованій вентиляції надходження і видалення повітря відбувається через нещільності і пори зовнішніх огорож (інфільтрація) і через вікна, кватирки, спеціальні отвори (провітрювання).

Організована (піддається регулюванню) природна вентиляція виробничих приміщень здійснюється аерацією і дефлекторами.

Аерація – це організована природна вентиляція, яка відбувається в холодних цехах за рахунок вітрового 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 створок, можна регулювати повітрообмін.

Температура повітря всередині цеху, внаслідок надлишкових тепловиділень, буває, як правило, вища за температуру зовнішнього повітря. Відповідно, густина зовнішнього повітря більша за густину повітря всередині цеху, що обумовлює, в свою чергу наявність різниці тисків зовнішнього і внутрішнього повітря. На певній висоті приміщення, в так званій площині рівних тисків, яка розміщена приблизно на середині висоти будівлі цеху, ця різниця рівна нулю (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Схема розподілу тиску повітря при аерації приміщення

Нижче площини рівних тисків існує розрідження, яке обумовлює надходження зовнішнього повітря .

Вище площини рівних тисків існує надлишковий тиск, який направлений назовні цеху і викликає витяжку повітря.

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).