мини|250px|десно|Аб анбар (резервоар за воду) са двоструким куполама и хватачима ветра (отвори близу врха кула) у пустињском граду Наину, Иран. Хватачи ветра су облик природне вентилације. Вентилација је намерно увођење спољашњег ваздуха у простор, углавном ради контроле квалитета унутрашњег ваздуха разређивањем и потискивањем унутрашњих ефлуената и загађивача. Такође се може користити за контролу унутрашње температуре, влажности и кретања ваздуха у циљу побољшања топлотне удобности, задовољства другим аспектима унутрашњег окружења или у друге сврхе. Вентилација се обично категорише као механичка вентилација, природна вентилација или мешовита вентилација. Обично се описује као одвојена од инфилтрације, околностима изазваног протока ваздуха споља ка унутра кроз пукотине (непланиране отворе) у омотачу зграде. Када се дизајн зграде ослања на инфилтрацију за одржавање квалитета унутрашњег ваздуха, овај проток се назива случајном вентилацијом.
Иако је вентилација саставни део одржавања доброг квалитета унутрашњег ваздуха, сама по себи можда неће бити довољна. ANSI/ASHRAE Standard 62.1, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality, ASHRAE, Inc., Atlanta, GA, US Јасно разумевање параметара квалитета и унутрашњег и спољашњег ваздуха неопходно је за побољшање перформанси вентилације у смислу здравља станара и потрошње енергије. У сценаријима где би спољашње загађење ваздуха погоршало квалитет унутрашњег ваздуха, могу бити неопходни и други уређаји за третман, као што је филтрација ваздуха. У системима кухињске вентилације, или код лабораторијских дигестора, дизајн ефикасног хватања ефлуената може бити важнији од укупне количине вентилације у простору. Уопштено говорећи, начин на који систем за дистрибуцију ваздуха узрокује проток вентилације у и из простора утиче на способност одређене стопе вентилације да уклони интерно генерисане загађиваче. Способност система да смањи загађење у простору описује се као његова „ефикасност вентилације”. Међутим, укупни утицаји вентилације на квалитет унутрашњег ваздуха могу зависити од сложенијих фактора као што су извори загађења и начини на које активности и проток ваздуха ступају у интеракцију утичући на изложеност станара.
Низ фактора везаних за дизајн и рад вентилационих система регулисан је разним кодексима и стандардима. Стандарди који се баве дизајном и радом вентилационих система ради постизања прихватљивог квалитета унутрашњег ваздуха укључују стандарде Америчког удружења инжењера за грејање, хлађење и климатизацију (ASHRAE) 62.1 и 62.2, Међународни стамбени кодекс, Међународни машински кодекс и Грађевинске прописе Уједињеног Краљевства, Део Ф. Други стандарди који се фокусирају на очување енергије такође утичу на дизајн и рад вентилационих система, укључујући ASHRAE стандард 90.1 и Међународни кодекс за очување енергије.
Када су унутрашњи и спољашњи услови повољни, повећање вентилације изнад минимума потребног за квалитет унутрашњег ваздуха може значајно побољшати и квалитет унутрашњег ваздуха и топлотну удобност путем вентилационог хлађења, што такође помаже у смањењу енергетске потражње зграда. Током ових периода, веће стопе вентилације, постигнуте путем пасивних или механичких средстава (ваздушни економајзер, вентилационо предхлађење), могу бити посебно корисне за побољшање физичког здравља људи.Sun, Y., Zhang, Y., Bao, L., Fan, Z. and Sundell, J., 2011. Ventilation and dampness in dorms and their associations with allergy among college students in China: a case-control study. Насупрот томе, када су услови мање повољни, одржавање или побољшање квалитета унутрашњег ваздуха путем вентилације може захтевати повећану употребу механичког грејања или хлађења, што доводи до веће потрошње енергије.
Вентилацију треба размотрити у односу на „одзрачивање” за уређаје и опрему за сагоревање као што су бојлери, пећи, котлови и пећи на дрва. Што је најважније, дизајн вентилације зграде мора пажљиво избегавати повратни проток производа сагоревања из „природно одзрачених” уређаја у заузети простор. Ово питање је од веће важности за зграде са херметичнијим омотачима. Да би се избегла ова опасност, многи модерни уређаји за сагоревање користе „директно одзрачивање” које повлачи ваздух за сагоревање директно споља, уместо из унутрашњег окружења.
Врсте вентилације
Природна вентилација
Природна вентилација је намерни пасивни проток спољашњег ваздуха у зграду кроз планиране отворе (као што су жалузине, врата и прозори). Природна вентилација не захтева механичке системе за покретање спољашњег ваздуха. Уместо тога, у потпуности се ослања на пасивне физичке феномене, као што су притисак ветра или ефекат димњака. Скоро све историјске зграде су биле природно вентилисане. Ова техника је углавном напуштена у већим америчким зградама током касног 20. века како је употреба климатизације постала распрострањенија. Међутим, са појавом напредног софтвера за симулацију перформанси зграде (BPS), побољшаних система за аутоматизацију зграде (BAS), захтева за дизајн према LEED стандардима и побољшаних техника производње прозора; природна вентилација је доживела препород у комерцијалним зградама како глобално тако и широм САД.
Отвори за природну вентилацију могу бити фиксни или подесиви. Подесиви отвори могу се контролисати аутоматски (аутоматизовано), од стране станара (оперативни) или комбинацијом оба. Унакрсна вентилација је феномен природне вентилације.
Утврђено је да лоша вентилација у просторијама значајно повећава локализовани мирис буђи на одређеним местима у просторији, укључујући углове просторије. Постоје три врсте природне вентилације које се јављају у зградама: вентилација покретана ветром, токови покретани притиском и вентилација ефектом димњака.How Natural Ventilation Works by Steven J. Hoff and Jay D. Harmon. Ames, IA: Department of Agricultural and Biosystems Engineering, Iowa State University, November 1994. Притисци које генерише „ефекат димњака” ослањају се на потисак загрејаног ваздуха или ваздуха који се диже. Вентилација покретана ветром ослања се на силу преовлађујућег ветра да вуче и гура ваздух кроз затворени простор, као и кроз пробоје у омотачу зграде.
Предности природне вентилације укључују:
Побољшан квалитет унутрашњег ваздуха (IAQ) Уштеда енергије Смањење емисија гасова стаклене баште Контрола од стране станара Смањење болести станара повезаних са синдромом болесне зграде Повећана продуктивност радника
Технике и архитектонске карактеристике које се користе за природну вентилацију зграда и објеката укључују, али нису ограничене на:
Прозори који се могу отварати Прозори у светларнику и вентилисани кровни прозори Ноћна вентилација (испирање ваздуха) Оријентација зграде Фасаде за хватање ветра
Механичка вентилација Механичка вентилација је намерни проток спољашњег ваздуха покретан вентилатором у и/или из зграде. Системи механичке вентилације могу укључивати потисне вентилаторе (који гурају спољашњи ваздух у зграду), вентилаторе издувних гасоваWhole-House Ventilation | Department of Energy (који извлаче ваздух из зграде и тиме узрокују једнак проток вентилације у зграду), или комбинацију оба (која се назива балансирана вентилација ако нити ствара притисак нити депресуризује унутрашњи ваздух, или га само благо депресуризује). Механичка вентилација се често обезбеђује опремом која се такође користи за грејање и хлађење простора.
Мешовита вентилација Системи мешовите вентилације користе и механичке и природне процесе. Механичке и природне компоненте могу се користити у исто време, у различито доба дана или у различитим годишњим добима.de Gids W.F., Jicha M., 2010. "Ventilation Information Paper 32: Hybrid Ventilation ", Air Infiltration and Ventilation Centre (AIVC), 2010 Пошто проток природне вентилације зависи од услова околине, он можда неће увек обезбедити одговарајућу количину вентилације. У овом случају, механички системи се могу користити за допуну или регулисање природно покретаног протока.
Дизајн протока ваздуха у просторијама Ваздух се у просторију може доводити и одводити на неколико начина, на пример путем плафонске вентилације, унакрсне вентилације, подне вентилације или потисне вентилације.
Штавише, ваздух се може циркулисати у просторији коришћењем вртлога који се могу покренути на различите начине:
Стопе вентилације за квалитет унутрашњег ваздуха Стопа вентилације, за комерцијалне, индустријске и институционалне (CII) зграде, нормално се изражава запреминским протоком спољашњег ваздуха који се уводи у зграду. Типичне јединице које се користе су кубна стопа у минути (CFM) у империјалном систему, или литри у секунди (L/s) у метричком систему (иако је кубни метар у секунди преферирана јединица за запремински проток у СИ систему јединица). Стопа вентилације такође може бити изражена по особи или по јединици површине пода, као што је CFM/p или CFM/ft², или као број измена ваздуха на сат (ACH).
Стандарди за стамбене зграде За стамбене зграде, које се углавном ослањају на инфилтрацију за задовољавање својих потреба за вентилацијом, уобичајена мера стопе вентилације је стопа измене ваздуха (или број измена ваздуха на сат): стопа вентилације по сату подељена са запремином простора (I или ACH; јединице 1/h). Током зиме, ACH се може кретати од 0,50 до 0,41 у добро заптивеној кући до 1,11 до 1,47 у слабо заптивеној кући.Kavanaugh, Steve. Infiltration and Ventilation In Residential Structures. February 2004
ASHRAE сада препоручује стопе вентилације зависне од површине пода, као ревизију стандарда 62-2001, у којем је минимални ACH био 0,35, али не мање од 15 CFM/особи (7,1 L/s/особи). Од 2003. године, стандард је промењен на 3 CFM/100 sq. ft. (15 L/s/100 sq. m.) плус 7,5 CFM/особи (3,5 L/s/особи).
Стандарди за комерцијалне зграде Процедура стопе вентилације Процедура стопе вентилације је стопа заснована на стандарду и прописује брзину којом вентилациони ваздух мора бити испоручен у простор и различите начине за кондиционирање тог ваздуха.ASHRAE Standard 62 Квалитет ваздуха се процењује (кроз мерење CO2) и стопе вентилације се математички изводе помоћу константи. Процедура квалитета унутрашњег ваздуха користи једну или више смерница за спецификацију прихватљивих концентрација одређених загађивача у унутрашњем ваздуху, али не прописује стопе вентилације нити методе третмана ваздуха. Ово се односи и на квантитативне и на субјективне евалуације и заснива се на Процедури стопе вентилације. Такође узима у обзир потенцијалне загађиваче који можда немају измерена ограничења, или за које ограничења нису постављена (као што је ослобађање формалдехида из тепиха и намештаја).
Болести које се преносе ваздухом Природна вентилација је кључни фактор у смањењу ширења болести које се преносе ваздухом, као што су туберкулоза, прехлада, грип, менингитис или ковид 19. Отварање врата и прозора су добри начини да се максимизује природна вентилација, што би ризик од заразе ваздухом учинило знатно мањим него код скупих механичких система који захтевају одржавање. Старомодна клиничка подручја са високим плафонима и великим прозорима пружају највећу заштиту. Природна вентилација кошта мало и не захтева одржавање, и посебно је погодна за окружења са ограниченим ресурсима и тропску климу, где је терет туберкулозе и институционалног преноса туберкулозе највећи. У окружењима где је респираторна изолација тешка и клима то дозвољава, прозоре и врата треба отворити како би се смањио ризик од заразе ваздухом. Природна вентилација захтева мало одржавања и јефтина је.
Природна вентилација није практична у већем делу инфраструктуре због климе. То значи да објекти морају имати ефикасне механичке вентилационе системе и/или користити УВ или FAR УВ вентилационе системе на нивоу плафона.