تهویه طبیعی یا خنک کردن غیر فعال

یکی از کاربردی ترین و موثر ترین راه ها برای تحقق پایداری ، تهویه طبیعی می باشد.

تهویه طبیعی شیوه ای است که در آن بدون استفاده از دستگاه های تهویه مطبوع و گونه های دیگر تجهیزات مکانیکی ، به هوای تازه بیرون اجازه داده می شود تا به فضاهای داخلی وارد شود.

اصطلاح دیگر مرتبط با تهویه طبیعی "خنک کردن غیر فعال" می باشد، که به طرح هایی با هدف القاء شرایط راحت در فضای داخلی ساختمان که از تجهیزات پیچیده مکانیکی استفاده نمی کنند ، اشاره داد.

به طور کلی ایجاد تهویه طبیعی در ساختمان، به اختلاف فشار هوای میان سطوح خارجی و داخلی بنا بستگی دارد.

تهویه هوا، علاوه بر ایجاد شرایط آسایش و بالا بردن سطح بهداشت محیط داخلی ساختمان، موجبات صرفه جویی در مصرف انرژی را فراهم می آورد. تهویه با تأمین هوای تازه، به منظور بهداشت، آسایش و جلوگیری از رشد میکرو ارگانیسم ضروری به نظر می رسد.

تهویه طبیعی ساختمان در بناهای سنتی بسیار رواج دارد که از نمونه های آن بادگیر و خیشخان است.

 بادگیرها هوای خنک را به داخل خانه هدایت و هوای آلوده و گرم را از راه مکش از فضای درونی خارج می سازند.

در خانه های امروزی نیز هوای گرم از طریق راه پله ها به بالا حرکت می کند که اگر در انتهای مسیر بازشویی وجود داشته باشد؛ این هوا از خرپشته خارج می شود.

اهداف تهویه طبیعی :

• الف- استفاده از بادهاي مطلوب براي خنك كردن محيط
• ب- پرهيز از بادهاي مزاحم
• ج - ایجاد گرمای مناسب

باد در برخورد با موانع تغییر جهت می دهد ، ولی پس از طی مسافتی به مسیر اصلی خود باز می گردد. این امر تابع شکل و ابعاد موانع است .

لبه های تیز بر خلاف فرم قوسی شکل ، جریان هوا را از بام دور ساخته و اثر مکش را باعث می شوند .

جریان باد در اثر برخورد با ساختمان ها ، توده های گیاهی و حتی عوارض طبیعی سطح زمین تغییر مسیر می دهد.  اگر در این تغییر مسیر ، باد از فضایی باز و گسترده به فضایی محدود و باریک برسد، سرعت و شدت آن افزایش می یابد ، به طوری که می تواند موجب بروز ناراحتی برای عایران شود .

بررسی تاثیرات بازشوها بر تهویه داخلی :

• نوع بازشوها
• محل بازشوها
• تناسبات بازشوها
• سایه بان های کنار بازشوها

نوع بازشو می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای روی مسیر هوای ورودی و مقدار خنک کنندگی آن داشته باشد. تهویه دقیقا همان طوری که در این اشکال نشان داده شده است صورت می گیرد .

در نظر گرفتن انواع بازشوها ضروری است. نوع پنجره (بازشو یا ثابت) یا درب انتخاب شده، به طور مستقیم بر جهت باد (عمودی، افقی یا شیب) و درصد جرم هوای داخلی تأثیر می‌گذارد.

ترتیب و نظم بازشوها روی نقشه ساختمان عامل تعیین کننده ای برای تهویه طبیعی است.

مناسب ترین محل قرارگیری بازشوها در دورترین وجوه مقابل نسبت به یکدیگر است .

در مناطق سردسیر، بهتر است این بازشوها در مقیاس کوچک تری در نظر گرفته شوند.

به منظور حفظ آسایش ساکنان بهتر است این بازشوها یا کانال ها در محدوده ارتفاعی بدن انسان قرار گیرند.

بازشوها نباید در نماهای موازی با جهت باد قرار گیرند. هنگامی که باد عمود بر یک سطح می وزد ، حداکثر فشار را بر آن سطح وارد می آورند و هنگامی که با زاویه ی مایل حدودا ۴۵ درجه نسبت به یک سطح می وزد ، این فشار حدود ۵۰ درصد کاهش می یابد.

زمانی که بازشو خروجی بزرگتر از بازشو ورودی است ، سرعت جریان باد افزایش پیدا می کند.

تهویه دو طرفه به دلیل آنکه هوا در آن از منطقه ای با فشار شدید مثبت به سمت فشار شدید منفی در ضلع مقابل آن جریان می یابد از کارایی بسیار زیادی برخوردار است.

حداکثر تبادل هوا زمانی به وجود می آید که مساحت ورودی و خروجی هوا برابر باشد و در نتیجه زمانی که هدف طراح سرمایش باشد ، این ترکیب بسیار مطلوب است.

اگر ورودی هوا بزرگتر از خروجی آن باشد ، سرعت آن در اتاق کاهش می یابد ، اگرچه سرعت آن در بیرون درست در ضلع پشت به باد ساختمان افزایش می یابد.

یک سایبان یا پیش آمدگی افقی صلب باعث انحراف جریان هوا به سمت بالا می گردد.

یک پیش آمدگی کرکره ای و یا حداقل ایجاد فاصله ای در محل پیش آمدگی ، می تواند جریان هوا را منحرف سازد.

هنگامی که دیوارهای الحاقی همگی در یک سمت بازشو ها قرار می گیرند و یا زمانی که برای هر بازشو از دو دیوار الحاقی استفاده می شود ، تهویه ای ضعیف ایجاد می گردد .دیوارهای الحاقی می توانند تهویه از طریق بازشو های واقع بر یک دیوار را به میزان قابل توجهی افزایش دهند .

پارتیشن های داخلی افت فشار در جریان هوای ورودی ایجاد کرده و سرعت تهویه ساختمان را کاهش می دهد.

• اثر دودکشی :

هوای داخل ساختمان در اثر گرم شدن ، سبک و شناور شده و به سمت دریچه های فوقانی حرکت می کند.

اختلاف ارتفاع زیاد بین دو بازشو ، اختلاف فشاری میان دو سطح ایجاد می کند که باعث به جریان افتادن هوا از منطقه ی پرفشار به منطقه ی کم فشار می شود . به این ویژگی خاصیت دودکشی می گویند .

اجزایی مانند هواکش و بادخان برای استفاده از خاصیت دودکشی یعنی تخلیه ی هوای داخلی و جایگزین کردن هوای خارج به جای آن طراحی شده اند  .

• بادشکن :

در مواقعي كه جهت انتخابي با جهت بادهاي نامطلوب همسو است ، مي توان از باد شكن و تدابير مشابه استفاده نمود. عملکرد جریان هوا را به سمت بالا منحرف می کند و محوطه ای آرام پشت خود ایجاد می کند .