A természetes, szabad szellőztetés
Ahhoz, hogy a természetes szellőztetés lehetőségével élni tudjunk, lakásunknak olyan környezetben kell lennie, ahol a levegő minősége és a zaj szintje a lakásban tartózkodást nyitott ablak mellett is lehetővé teszi. Ez a feltétel a környék beépítési és fejlesztési terveitől függ, részleteiben azonban gyakorlatilag nem befolyásolható. Ahol a lakáskomfortnak ez a minimális szintje nem biztosítható, ott minden esetben olyan rendszert kell választanunk, amely zárt ablakok mellett is lehetővé teszi a finom, vagy alapszellőztetést, ül. zajcsillapított, mesterséges szellőzőrendszereket.
A természetes szellőztetés problémái
A természetes szellőztetés két alapvető problémája közül az egyik, hogy a levegőcserét ugyan meg tudjuk becsülni, és nagyjából korlátozni is tudjuk, ellenőrizni azonban nem. Pedig éppen az ellenőrizhető szellőztetésre van szükség ott, ahol energiát kívánunk megtakarítani, márpedig átéli szellőztetés sok energiát használ el. Fontos, hogy ne kerüljön többe, mint amennyibe feltétlenül szükséges.
A második probléma, ami az ellenőrzött természetes szellőztetést megnehezíti, sőt teljesen lehetetlenné is teszi, az időjárástól való függőség.
Ennek magyarázata az a fizikai törvényszerűség, amely szerint a felmelegített levegő könnyebb, mint a hideg. A szellőztetés során levegőtömegeket kell mozgatni. Ehhez azonban energiára van szükség. Ezt az energiát a Nap szolgáltatja: felmelegíti a talajt, amely azután átadja a hőt a fölötte lévő levegőrétegeknek. A felmelegített levegő felemelkedik, alatta kisebb nyomású zóna alakul ki, ahová be-áramlanak a hideg levegőtömegek. A meleg levegő azonban a szomszédos, hidegebb levegőtömegek fölé is becsúszik. Ettől azok nyomása megnövekszik, a levegő hidegtől meleg felé való mozgása felgyorsul: szél keletkezik. Márpedig a szél a természetes szellőztetés első számú működtetője.
A másik hajtóerő a belső és külső levegő-hőmérsékletek közti különbség révén maga a felmelegedett levegő. Amikor az ablakot kinyitjuk, egy semleges zóna fölött és alatt a helyiségben uralkodó nyomáskülönbségektől függően eltérő nyomáseloszlások alakulnak ki. Ha a belső hőmérséklet nagyobb, mint a külső, akkor fent túlnyomás, alatta levegőritkulás jön létre.
- Miért érdemes még az ablakon át szellőztetni?
- Hogyan szellőztessünk hatékonyan?
- A légkondicionálók rejtett veszélyei
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Nyáron, amikor a külső levegő a melegebb, ez éppen fordítva van. Kiegyenlített hőmérsékletek esetén a nyomások között nincs különbség.
Érthető az is, hogy miért előnyös az ablakon át és a szellőzőaknával megvalósított szellőztetés összekapcsolása: a nyílások messze vannak egymástól és ezért jó emelőhatás alakul ki. Az itt bemutatott termikus szellőztetést, amely nyomás-különbségeken, vagyis a belső és külső levegő hőmérsékletei közti különbségen alapul, hatékonyan lehet alkalmazni a szobák szellőztetésére. A téli időszakban hatása nagyjából egyenértékű a faleveleket és vékony ágakat megmozgató, a könnyű szellőtől a gyenge szélig terjedő, azaz 2-3 Beaufort-fokos erősségű széllel működtetett szellőztetéssel. Természetesen az egyes szobák szellőztetésénél is felléphet mindkét, azaz a termikus és a szél hatásán alapuló mozgatóerő, sőt a szeles szellőztetés előtérbe is kerülhet.
A szeles szellőztetés hajtóerejét szolgáltató ház körüli levegőmozgás függ a szél erősségétől, irányától és az épület körül változó nyomás-, szívás-és áramlási viszonyokat hoz létre. A viszonyokat környezet beépítésének jellege is befolyásolja. Az épületnek a szél felé eső oldalán nyomás, szélárnyékos oldalán szívás keletkezik. Ezek aránya 3:1. Elsősorban az uralkodó szélirányokat kell szem előtt tartani.
A természetes szellőztetés
Előnyei:
- Az ablak nyithatósága a lakás előnyös tulajdonságai közé tartozik
- A levegőcsere érzékelhető
- Az ablakon át való szellőztetés gyakorlata ősrégi
- A különböző mértékű ablaknyitások: résnyire nyitás, félig nyitás vagy teljes kitárás, segítségével kellőképpen igazodni lehet az aktuális szellőztetési igényekhez
- Az éjszakára többé vagy kevésbé kinyitott ablakot kellemesnek találjuk
- Az utólag is elhelyezhető, korszerű finomszellőztető rendszerek, pl. az ablakhorony-szellőzők, normális körülmények között megoldják a korlátozott mértékű, állandó levegőcserét. Csak a szükség szerinti szellőztetésről kell a benn tartózkodónak gondoskodnia.
Hátrányai:
- Túl nagy a függőség a széltől és a hőmérséklet-különbségtől
- Függőség az ablakosztástól, ami a levegőcsere szempontjából lehet kedvező, de célszerűtlen is
- A nyitott ablakokon át behatol a zaj
- Szellőztetés közben ellenőrizhetetlen hő-veszteségek keletkeznek
- A friss levegő iránti igény helyiségenként eltérő
- Az ablakok éjszakai nyitva tartása veszélyes a biztonságra
- Huzatban betörhetnek az ablakok
A helyiség termikus szellőztetése a belső és külső levegő hőmérsékleteinek különbségén alapul. Ennek következtében az ablak kinyitása után egy semleges zóna alatt és felett eltérő nyomáseloszlások alakulnak ki: ha a belső hőmérséklet nagyobb, mint a külső, akkor fent túlnyomás, alatta levegőritkulás jön létre. Ezt a semleges zónát, amelyben a szellőzőszárnyak hatása minimális, az ablak konstrukciójával befolyásolni lehet, ki
- (A) ábrán a túlnyomás kapott elsőbbséget
- (B) ábrán a levegőritkulás
- (1) túlnyomás
- (2) depresszió
- (3) semleges zóna
- A bukóablak, amelyen keresztül az elhasznált levegő (sárga) távozik, nem megfelelő, mert a friss levegő (A) nem tud úgy beáramolni, hogy a kétféle áramlás között semleges zóna alakuljon ki.
- Magas szellőztetőelem esetén, ami akár keskeny is lehet, az elhasznált levegő el tud távozni, a friss levegő (zöld) pedig akadálytalanul be tud áramolni. A kettő között, tehát a túlnyomást a levegőritkulástól elválasztó rétegben, helyezkedik el a semleges zóna.
- Kielégítő szellőztető teljesítménye van a felnyíló-bukó ablaknak, amelyben a túlnyomásnak van döntő szerepe. B friss levegő beáramlás billentett helyzetben. C friss levegő beáramlás felnyitott helyzetben.
- Nagyon jó szellőztetési teljesítménye van a forgóablaknak. Az ablak forgástengelyében elhelyezkedő semleges zóna egyenlő arányban választja el egymástól a felső és alsó áramlást, azaz a távozó és a bevezetett levegőt. Az ablakot a kívánt szellőzési igényhez jól be lehet állítani