Строительство

Орієнтація вікон має особливо важливе значення для формування повітряних потоків в будинку. Дуже часто при розташуванні вхідних і вихідних отворів один проти одного і перпендикулярно до напрямку пануючих вітрів повітряний потік проходить безпосередньо через приміщення, в малому ступені впливаючи на повітрообмін в інших частинах приміщення.

Досвід на квадратної в плані моделі показав, що при розташуванні вікон на суміжних стінах найбільша швидкість потоку спостерігається у випадку, коли напрямок вітру перпендикулярно поверхні вікон.

Досліди на прямокутній моделі показали, що має місце явище «затінення». Правильне розміщення вікон і внутрішніх стін дозволяє уникнути цього явища. Виявилося, що повітряний потік, потрапивши в приміщення, прагне слідувати своєму напрямку, поки різниця в тиску у вихідного прорізу не змусить його змінити цей напрям. Цей висновок дуже важливий для районів, де в теплу пору року панівними є вітри східного і західного напрямів. У даному випадку при виборі орієнтації дому і необхідності посадки його перпендикулярно панівним вітрам може виникнути ускладнення, яке досить просто усувається, при переорієнтації будівлі на північний схід або південний захід, що дозволить забезпечити умови для необхідної природної вентиляції. Наприклад, фермери провінції Квебек ставлять свої будинки так, щоб стіна найменшою площі була перпендикулярна напрямку панівних зимових вітрів. Така орієнтація дозволяє легко використовувати всі переваги панівних літніх вітрів.

Для визначення швидкості повітряного потоку при наскрізної вентиляції має велике значення розмір вікон. У кімнатах, де вікна розташовані тільки по одній стіні, природна вентиляція або дуже мала, або зовсім відсутній. Щоб повітря міг увійти до приміщення, він повинен мати можливість з нього вийти.

При наявності наскрізної вентиляції її параметри змінюються при одночасному збільшенні розмірів вхідних і вихідних вікон. Швидкості повітряних потоків при збільшенні розмірів вікон, природно, зменшуються. Зміна середньої швидкості повітряних потоків обумовлено зміною розмірів меншого отвору, але максимальна швидкість досягалася при зміні відносних розмірів вхідних і вихідних вікон.

Більшість житлових і робочих приміщень мають тільки одну зовнішню стіну і частіше всього одне вікно. У цьому випадку вентиляція повинна здійснюватися іншими методами, ніж при наскрізний планування приміщення. Швидкість повітряного потоку в цих приміщеннях складає 1/3-1/4 швидкості потоку при наскрізної вентиляції і однакової площі вікон.

У приміщеннях з одним вікном штучно повинна бути створена зона високого тиску. Це досягається за допомогою вертикальних елементів стін. У цьому випадку спостерігалося збільшення швидкості повітряного потоку. Великі швидкості повітряних потоків відзначалися, коли вітер мав напрям під кутом до площини стін. На це слід звертати увагу при проектуванні приміщень з двома вікнами, між якими розташований будь-якої вертикальний елемент.

Штучні зони високого та низького тисків створювалися шляхом впуску повітря через вікно, біля якого тиск зовнішнього повітря була вищою, і випуску через вікно, біля якого тиск зовнішнього повітря було нижче. При наявності вертикальних елементів з двох сторін повітряні потоки всередині приміщення не утворювалися.

Наскрізна планування створює винятково сприятливі умови для природної вентиляції. Так як при влаштуванні природної вентиляції перш за все необхідно забезпечити охолодження приміщень, то повітряний потік повинен бути направлений в зону діяльності людей, а не в пристельові зону. Розташування випуску повітря і тип пристроїв, що використовуються для впуску повітря, визначають характер повітряного потоку. При проектуванні дуже важливо враховувати, що в більшості випадків максимальні швидкості повітряних потоків спостерігаються, коли площа випускного отвору більше площі впускного. Максимальний повітрообмін відбувається при однаковій площі впускного і випускного отворів, однак для охолодження більш важлива велика швидкість руху повітря. Середня швидкість руху повітря прямо пропорційна загальної площі вікон.

Доведено, що для створення в приміщенні повітряного потоку вхідні і вихідні отвори не обов'язково повинні розташовуватися на протилежних стінах. Характер повітряних потоків залежить від рішення вхідного отвору і горизонтального розташування вихідного отвору. Вхідний проріз може виконувати роль сопла, формуючи напрямку потоку і обумовлюючи максимальний ефект охолодження. Висота стелі безпосередньо не впливає на характер повітряних потоків. Якщо потік має ухил, то тепле повітря, піднімаючись вздовж нього, є побудником тяги і створює умови для підсмоктування свіжого повітря в приміщення. Однак цей процес недостатньо інтенсивний для створення комфортних умов в теплу пору року. Глибина приміщення також не впливає на процес природної вентиляції. При наявності коридору слід враховувати, що він може виконувати роль воздуховода, і випускні отвори можуть входити в нього. Коридор іноді виконує роль припливного воздуховода; в цьому випадку необхідно ретельно аналізувати розподіл повітряних потоків в приміщенні.

Невеликі вхідні отвори мають тенденцію до формування воронкоподібні потоків, створюючи ефект Вентурі. У цьому є і свої переваги, і свої недоліки. У прямокутних приміщеннях, де вікна розташовані на протилежних стінах, що мають невелику площу, повітряний потік заповнює все приміщення. У квадратних приміщеннях і приміщеннях з вікнами, розташованими на протилежних стінах більшої площі, ефект вентиляції буде позначатися тільки на охолодженні зон, що знаходяться між вікнами, і в малому ступені буде позначатися на інших ділянках, де можливе формування застійних зон.

Висновки:

    * Глибина приміщення не робить істотного впливу на вентиляцію;
    * Висота стелі незначно впливає на вентиляцію;
    * Вертикальні елементи, правильно поміщені між двома сусідніми вікнами на зовнішній стороні, можуть посилити повітрообмін;
    * При розташуванні вікон на суміжних стінах вхідний отвір повинен бути на стіні, перпендикулярної напрямку панівних вітрів;
    * При вікнах, розташованих один проти одного, найкращий ефект досягається, при розташуванні вхідного вікна під кутом до напрямку панівних вітрів;
    * Максимальна швидкість повітряного потоку спостерігається, коли площа вихідного отвору більше площі вхідного;
    * Правильний вибір вхідного отвору і горизонтального розташування вихідного формує характер повітряного потоку.

Теги: вентиляція, вікна