Φυσικός αερισμός 1.0 ΕΙΣΑΓΩΓΗ. 2.0 Αερισμός κατοικημένων χώρων. 2.1 Η εναλλαγή αέρα στα κτίρια

Transcript

1 Φυσικός αερισμός 1.0 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι κατοικημένοι χώροι πρέπει να αερίζονται. O φυσικός αερισμός είναι ο βασικότερος και απλούστερος τρόπος απομάκρυνσης αερίων και επιβλαβών για την υγεία ουσιών στους χώρους. Επίσης ο φυσικός αερισμός αποκτά καίρια σημασία όταν πρόκειται για την αποβολή της υγρασίας από τους χώρους κατά τους ψυχρούς μήνες. Λόγω του πνεύματος εξοικονόμησης ενέργειας που επικράτησε από τη δεκαετία του '70 και έπειτα, οι θερμάνσεις ρυθμίστηκαν σε χαμηλότερα επίπεδα και τα παράθυρα αντικαταστάθηκαν από άλλα πιο στεγανά, με συνέπεια να μειωθούν οι δυνατότητες φυσικού αερισμού. Πέρα από τις επιπτώσεις της υγρασίας στην υγεία των ενοίκων, εμφανίστηκαν περιπτώσεις σχηματισμού δρόσου και μούχλας στις εσωτερικές επιφάνειες των κτιριακών στοιχείων. Η σύγχρονη λογική κατασκευής του περιβλήματος του κτιρίου, όπως υπαγορεύτηκε από τους κανονισμούς θερμομόνωσης, είχε σαν αποτέλεσμα τη χρήση υλικών με μηδαμινή αεροδιαπερατότητα, με συνέπεια να μην είναι πλέον δυνατή η διαπνοή, δηλαδή η εναλλαγή του αέρα μέσω της τοιχοποιίας, όπως για παράδειγμα στην περίπτωση τοιχοποιίας μεγάλου πάχους από πλινθοδομή και αεροδιαπερατά επιχρίσματα. Επομένως είναι σκόπιμη η εξέταση του προβλήματος του αερισμού με γνώμονα κυρίως την απομάκρυνση της υγρασίας από τους χώρους, λόγω του ότι το πρόβλημα αφορά τόσο στην υγεία των ενοίκων όσο και στο κτίριο. Οι ποσότητες ανανεωμένου αέρα για την αποφυγή υπερβολικού φορτίου υδρατμών είναι μεγαλύτερες από αυτές που υπαγορεύονται από την υγιεινή και δύσκολα μπορούν να εξασφαλιστούν στα σημερινά κτίρια. 2.0 Αερισμός κατοικημένων χώρων 2.1 Η εναλλαγή αέρα στα κτίρια Μιλάμε για φυσικό αερισμό των κτιρίων, όταν η εναλλαγή του αέρα πραγματοποιείται μέσω του ανέμου και των διαφορών θερμοκρασίας. Εν μέρει ο φυσικός αερισμός πραγματοποιείται ανεξέλεγκτα μέσω της διαπνοής των κτιριακών στοιχείων (τοιχοποιίας, οροφών) ή μέσω μη στεγανών σημείων των παραπάνω στοιχείων και εν μέρει ελεγμένα μέσω του ανοίγματος των κουφωμάτων ή μέσω οπών αερισμού. Αντίθετα, όταν χρησιμοποιείται ανεμιστήρας, μιλάμε για εξαναγκασμένο αερισμό. Οι δυνάμεις που ενεργούν κατά το φυσικό αερισμό είναι: Α) Ροή αέρα λόγω θερμοκρασιακών διαφορών μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού χώρου ροή αέρα μέσα από σχισμές ροή αέρα μέσω ανοιγμάτων Πηγή: Zelger, T., Pokorny, W.: Lüftungstechnische Grundlagen Β) Άνεμος Η πίεση που εξασκεί ο άνεμος στις επιφάνειες ενός κτιρίου εξαρτάται από

2 - την ταχύτητα του ανέμου] - τη διεύθυνση του ανέμου - την πυκνότητα του αέρα - τη μορφή του κτιρίου Η ταχύτητα και διεύθυνση του αέρα εξαρτάται από τις τοπικές μετεωρολογικές συνθήκες και από διάφορα τοπικά δεδομένα, όπως - μορφολογία εδάφους (πυκνή δόμηση σημαίνει έντονες διακυμάνσεις εδάφους σε αντίθεση με λιβάδια ή υδάτινες επιφάνειες - εμπόδια, όπως υψώματα. Μορφή ροής και πιέσεων γύρω από ένα κτίριο Ο άνεμος πιέζει την πρόσοψη στην οποία προσπίπτει και δημιουργεί μία υπερπίεση σε σχέση με το εσωτερικό του κτιρίου. Ο αέρας φεύγει από αυτή την περιοχή υπερπίεσης αφενός μέσα από το κτίριο (ανοίγματα, αρμοί) αλλά κύρια διαφεύγει οριζόντια και κάθετα Πηγή: Zelger, T., Pokorny, W.: Lüftungstechnische Grundlagen Κάτοψη: Επίδραση του ανέμου στη ροή αέρα αέρα μέσα σε ένα κτίριο Τομή: Διάταξη των ανοιγμάτων διέλευσης του α) δύο ανοίγματα, b) διαμπερής αερισμός, c) μονομερής αερισμός d) κατακόρυφος αερισμός με το φαινόμενο της καμίνου Πηγή: Zelger, T., Pokorny, W.: Lüftungstechnische Grundlagen 2.2 Οι ανάγκες σε αέρα των ενοίκων μιας κατοικίας Η ρύθμιση της θερμοκρασίας και της υγρασίας του αέρα στους χώρους είναι αναγκαία για την αποφυγή αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία των ενοίκων και βλαβών στα κτίρια. - Η αναπνοή και η εφίδρωση έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση της περιεκτικότητας του αέρα

3 σε CO 2 και αντίστοιχα μείωση της περιεκτικότητάς του σε Ο 2. Ο καθαρός αέρας περιέχει CO 2 σε ποσοστό 0.04%, ενώ ο αέρας που εκπνέουμε (ανά ώρα 0.5 m 3 χωρίς ιδιαίτερη δραστηριότητα) περιέχει περίπου 16% Ο 2 και 4% CO 2 (ο καθαρός αέρας περιέχει 21% και 0.03% αντίστοιχα). Μικρή ήδη αύξηση της περιεκτικότητας του αέρα σε CO 2 επιφέρει υπνηλία, κόπωση, δύσπνοια και κεφαλαλγίες. Η περιεκτικότητα του εισπνεόμενου αέρα σε CO 2 δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να υπερβαίνει τα 0.07% και οφείλει να κυμαίνεται σε επίπεδα κάτω του 0.05%. Πίνακας 1: Παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα CO 2 από διάφορες ανθρώπινες δραστηριότητες ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ (ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ) ΠΑΡΑΓΩΓΗ CO 2 [g/h) [Watt] Ύπνος Καθιστική δραστηριότητα Ελαφρά οικιακή εργασία, εργαστηριακή δραστηριότητα Έντονη οικιακή δραστηριότητα, μη καθιστική εργασία Βαριά εργασία Αθλητικές δραστηριότητες Άλλα συστατικά που ρυπαίνουν τον αέρα, όπως μονοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου, διοξείδιο του αζώτου, φορμαλδεΰδη, υδρογονάνθρακες και σκόνη επιβαρύνουν την υγεία των ενοίκων και επιφέρουν μείωση της απόδοσής τους κατά την εργασία. - Η συγκέντρωση οσμών στους κατοικημένους χώρους δημιουργεί συνθήκες ζωής και εργασίας μη βιώσιμες. - Η συγκέντρωση επιβλαβών για την υγεία μικροοργανισμών (βακτηριδίων, ιών και μυκήτων) αυξάνεται με τη συγκέντρωση ατόμων και μειώνεται με την εναλλαγή του αέρα. 2.3 Οι αναγκαίες ποσότητες αέρα H ελάχιστη αναγκαία ποσότητα οξυγόνου για τον άνθρωπο ανέρχεται σε 1.8 m³/h ανά άτομο. H αναγκαία ποσότητα αέρα προκειμένου να απομακρύνονται οι επιβλαβείς ουσίες και οσμές ανέρχεται σε 30 m³/ h ανά άτομο. Οι διάφορες λειτουργίες που λαμβάνουν χώρα καθημερινά σε μία κατοικία παράγουν τις παρακάτω ποσότητες υδρατμών: Πίνακας 2: Ποσότητα υδρατμών που παράγεται από διάφορες πηγές σε χώρους κατοικίας ΠΗΓΗ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΥΔΡΑΤΜΩΝ (σε g/ωρα) Άνθρωπος, ελαφρά δραστηριότητα Άνθρωπος, έντονη δραστηριότητα έως 300 Μαγείρεμα, μέσος ημερήσιος όρος 100 Υγιεινή σώματος - μπανιέρα 700 Υγιεινή σώματος - ντους 2600 Στέγνωμα ρούχων (5 kg) Φυτά χώρων 100 Το ποσοστό της εναλλαγής μεταξύ χρησιμοποιημένου και νωπού αέρα που απαιτείται προκειμένου να απομακρυνθεί η υγρασία στους χώρους εξαρτάται από τους παρακάτω παράγοντες: - την ποσότητα υγρασίας που δημιουργείται από τη χρήση των χώρων - το εσωτερικό κλίμα - τις εξωτερικές κλιματικές συνθήκες - το μέγεθος του χώρου

4 - την υγροσκοπικότητα των κτιριακών στοιχείων και της επίπλωσης Ισοζύγιο υδρατμών σε ένα κτίριο Αριθμός εναλλαγών του αέρα m air,in : υδρατμοί που μεταφέρονται από τον εξωτερικό αέρα m air,out : υδρατμοί που φεύγουν μέσω αερισμού m diff : Διάχυση υδρατμών μέσω κτιριακών στοιχείων m prod : Υδρατμοί που παράγονται από ανθρώπινη δραστηριότητα m stored : Υδρατμοί που αποθηκεύονται σε κτιριακά στοιχεία O αριθμός εναλλαγών του αέρα n δίνει την εναλλαγή αέρα στο χώρο ως πολλαπλάσιο του όγκου του χώρου ανά ώρα. Ένας αριθμός εναλλαγών του αέρα ίσος με 2 σημαίνει ότι μέσα σε μία ώρα εισέρχεται στο χώρο ένας όγκος νωπού αέρα ίσος με το διπλάσιο του όγκου του χώρου. Η μονάδα που χαρακτηρίζει τον αριθμό εναλλαγών του αέρα είναι 1/h ή h -1. Οι αριθμοί εναλλαγών του αέρα που απαιτούνται για την αποφυγή συγκέντρωσης υγρασίας εξαρτώνται εκτός των άλλων και από την διακύμανση του φορτίου υδρατμών, τον όγκο του χώρου και το κλίμα που επικρατεί εκτός και εντός των χώρων. Στην περίπτωση που η υγρασία που παράγεται αποκλειστικά από τους χρήστες των χώρων ( χώροι ενδιαίτησης) μπορεί να απομακρυνθεί με την εναλλαγή του αναγκαίου όγκου αέρα που υπαγορεύεται από τις ανάγκες υγιεινής στους χώρους. Το άνοιγμα των παραθύρων επί 1-5 λεπτά ανά ώρα αρκεί συνήθως για να ανανεώσει τον αέρα χώρων με στεγανά παράθυρα. Αντίθετα στην περίπτωση όπου παράγεται σε μόνιμη βάση υγρασία (π.χ. καθαριότητα σώματος, ή μαγείρεμα), είναι αναγκαίο το τακτικό άνοιγμα των παραθύρων ή κάποια μηχανική εγκατάσταση αερισμού (π.χ. απορροφητήρας κουζίνας). Εν γένει ισχύει για κτίρια κατοικίας ένας ελάχιστος απαιτούμενος αριθμός εναλλαγών του αέρα n = 0.5. Ο πίνακας που ακολουθεί δίνει τιμές εναλλαγών του αέρα για διάφορα είδη χώρων ανάλογα με τη χρήση τους. Πίνακας 3: Αριθμοί εναλλαγών του αέρα για διάφορα είδη χώρων ΕΙΔΟΣ ΧΩΡΟΥ Χώροι γραφείων Εστιατόρια Μαγειρεία μικρού μεγέθους μεγάλου μεγέθους Σχολεία Αίθουσες διδασκαλίας Γυμναστήρια Βαφεία Βαφεία αυτοκινήτων Χώροι στάθμευσης μικρού μεγέθους μεγάλου μεγέθους ΕΝΑΛΛΑΓΗ ΑΕΡΑ [h -1 ] ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ ΧΩΡΟΥ º C ΣΧΕΤΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ [%] Πίνακας 5: κατοικίας ΚΤΙΡΙΟ/ Μέσες τιμές εναλλαγής του αέρα κατά την περίοδο θέρμανσης σε κτίρια Αριθμός εναλλαγών αέρα [h -1 ]

5 ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑ/ ΚΑΤΟΙΚΙΑ Πολυκατοικία, μονοκατοικία άλλων κατοικιών μεταξύ Μονοκατοικία πανταχόθεν ελεύθερη, Σοφίτα, Γωνιακό τμήμα πολυκατοικίας Κατηγορία ανέμου Ι ή ΙΙ ΙΙΙ ή ΙV Ι ή ΙΙ ΙΙΙ ή ΙV Έκθεση σε άνεμο Σχεδόν καμία έκθεση Έντονη έκθεση Σχεδόν καμία έκθεση Έντονη έκθεση Σχεδόν καμία έκθεση Έντονη έκθεση Σχεδόν καμία έκθεση Έντονη έκθεση Αεροστεγανότητα κελύφους του κτιρίου Μάλλον στεγανό Μάλλον μη στεγανό Κατηγορίες ανέμου: Ι ασθενής άνεμος, ταχύτητα 1m/s, ΙΙ μέσος άνεμος, ταχύτητα 4 m/s, ΙΙΙ ισχυρός άνεμος, ταχύτητα 6 m-s, IV πολύ ισχυρός άνεμος, ταχύτητα 8 m/s. 2.5 Ποσότητες εισερχόμενου αέρα κατά το φυσικό αερισμό O όγκος του αέρα που εισρέει λόγω διαφορών θερμοκρασίας και ανέμου σε ένα άνοιγμα εξαρτάται από τους παρακάτω παράγοντες: - την επιφάνεια του ανοίγματος (μέγεθος, μορφή, θέση και σχέση μεταξύ ανοιγμάτων) - τις δυνάμεις ώθησης (διαφορές πίεσης λόγω διαφορών θερμοκρασίας και ανέμου) - δεδομένα του χώρου (μέγεθος, πηγές θερμότητας, διαρρύθμιση) Η διαπερατότητα των αρμών για απλά και διπλά παράθυρα ανέρχεται κατά μέσον όρο σε 2 3 m 3 / hm μήκους του αρμού, ενώ για παράθυρα που διαθέτουν σφράγισμα είναι 0.3 έως 1 m 3 /hm. Ο συντελεστής αεροδιαπερατότητας των αρμών a καθορίζει κατά κύριο λόγο τον αερισμό μέσω των παραθύρων, εφόσον δεν πρόκειται για παράθυρα με σταθερό φύλλο. Γενικά ο a δεν πρέπει να υπερβαίνει την τιμή 1 σε κτίρια με έως 2 ορόφους ή την τιμή 2 σε πολυώροφα κτίρια για λόγους εξοικονόμησης ενέργειας. Υπό δυσμενείς καιρικές συνθήκες απαιτείται ποσοστό μέχρι 60% των συνολικών αναγκών του κτιρίου σε θέρμανση, προκειμένου να εξισορροπηθούν οι θερμικές απώλειες λόγω του (αναγκαίου ωστόσο) αερισμού και να αποφευχθούν ρεύματα αέρα στους χώρους. Οι κανονισμοί προβλέπουν συγκεκριμένες απαιτήσεις αερισμού ανάλογα με τη χρήση και την κατασκευή των κτιρίων, Παράθυρα με μεγάλο ύψος ευνοούν τον αερισμό των χώρων γιατί προσφέρουν καλύτερη εκμετάλλευση των διαφορών θερμοκρασίας και της πίεσης του ανέμου. Ο συνδυασμός του αερισμού των παραθύρων και η διέλευση του αέρα μέσω της διαπνοής των υλικών της τοιχοποιίας και της οροφής είναι ο πλέον δόκιμος τρόπος αερισμού. Στα σύγχρονα κτίρια ωστόσο αυτός ο αερισμός κρίνεται ανεπαρκής λόγω χρήσης μη αεροδιαπερατών υλικών μόνωσης και λόγω των σφραγισμάτων στα κουφώματα. 2.6 Ποσότητα του αέρα που εισέρχεται από κλειστά παράθυρα Οι όγκοι αέρα που δημιουργούνται λόγω διαφορών θερμοκρασίας σε ένα κλειστό παράθυρο είναι πάρα πολύ μικροί. Οι αριθμοί αλλαγών του αέρα που υπολογίστηκαν για ένα χώρο κατά τα άλλα στεγανό, σε συνάρτηση με τη διαφορά θερμοκρασίας και τη διαπερατότητα των αρμών, παρατίθενται στον Πίνακα 6. Πίνακας 6 Αριθμοί εναλλαγών αέρα n με δύο κλειστά παράθυρα ευρισκόμενα το ένα απέναντι από το άλλο, σε συνάρτηση με την ταχύτητα του ανέμου και τη διαπερατότητα των αρμών w Aριθμοί εναλλαγών αέρα n σε 1/h για συντελεστές διαπερατότητας αρμών a σε m/s 0.1 m³/ hm 1 m³/ hm 2m³/ hm 5 m³/ hm

6 Προκύπτει ως συμπέρασμα ότι με κλειστά τα παράθυρα, ακόμα και αν αυτά δεν είναι στεγανά, δεν πραγματοποιείται σε επαρκή βαθμό η αποβολή των υδρατμών. H μόνη δυνατότητα επίτευξης του παραπάνω στόχου προϋποθέτει κατοικίες εκτεθειμένες στον άνεμο και επιπλέον περισσότερα μη στεγανά σημεία στο περίβλημα του κτιρίου. Στην περίπτωση αυτή θα είχαμε ανεπίτρεπτα μεγάλες θερμικές απώλειες. 3.0 Μέτρα αύξησης του αριθμού αλλαγών αέρα 3.1 Aύξηση της διαπερατότητας των αρμών στα κουφώματα H αύξηση της διαπερατότητας των αρμών μεταξύ φύλλου και κάσας είναι θεμιτή, εφόσον αποσκοπεί στην αποκατάσταση της ισορροπίας μεταξύ υγρασίας και αέρα σε μία κατοικία, αρκεί βέβαια να μην επιβαρύνονται οι υπόλοιπες λειτουργίες που πρέπει να εκπληρώσει ένα κούφωμα. Aναφέρουμε κατά κύριο λόγο την εξοικονόμηση ενέργειας, την υδατοστεγανότητα και την ηχομόνωση. Mέτρα που αυξάνουν την αεροδιαπερατότητα των αρμών στο κούφωμα είναι: - Oπές διαφόρων διατομών στην κάσα - Σφραγίσματα με οπές ή με διακοπή της συνέχειάς τους - Αφαίρεση σφραγισμάτων - Σφραγίσματα κυματοειδούς ή ραβδωτής διατομής. α β γ Aύξηση της αεροδιαπερατότητας των αρμών Α. μέσω οπών στην κάσα με παράλληλη αφαίρεση του εσωτερικού σφραγίσματος Β. μέσω περιμετρικών σφραγισμάτων με ραβδώσεις Γ. μέσω οπών της κάσας με ενδιάμεσο σφράγισμα Τα παραπάνω μέτρα εφαρμόζονται στο επάνω οριζόντιο τμήμα του κουφώματος, δεδομένου ότι ο χρησιμοποιημένος αέρας, σαν θερμότερος, ανεβαίνει ψηλά και εκεί είναι που πρέπει να διευκολύνεται η διαφυγή του. Τα μέτρα αυτά έχουν αρνητικές επιπτώσεις τόσο στην ηχομόνωση όσο και, ιδιαίτερα σε συστήματα με διπλό σφράγισμα, στην στεγανότητα σε περίπτωση βροχής. Ισχύει εν γένει ότι: α. Επεμβάσεις στη διατομή των πλαισίων ή των σφραγισμάτων αποτελούν μέτρα διαρκούς αερισμού τα οποία ωστόσο δεν είναι ελεγχόμενα β. Οι αρνητικές επιπτώσεις των παραπάνω μέτρων είναι υποβάθμιση της θερμικής άνεσης, επικάθιση ακαθαρσιών, μείωση της ηχομόνωσης και ενδεχομένως της υδατοστεγανότητας γ. Τα παραπάνω μέτρα δεν αποτελούν οριστική λύση για την αύξηση του ποσού του διερχόμενου αέρα με στόχο την ανανέωση του αέρα στους χώρους. Αντίθετα η λύση θα πρέπει να αναζητηθεί σε ρυθμιζόμενα συστήματα αερισμού όπως οπές αερισμού και συστήματα ρυθμιζόμενης ανάκλισης των φύλλων του κουφώματος.

7 δ. Η περιεκτικότητα του αέρα σε CO 2 τότε μόνο μπορεί να διατηρηθεί σε επίπεδα του 0.05% όταν με ένα άτομο στο χώρο διατηρούνται δύο παραθυρόφυλλα υπό ανάκλιση. Με δύο ή περισσότερα άτομα στο χώρο ακόμα και αυτός ο αερισμός είναι ανεπαρκής. 4.0 Μόνιμες οπές και διατάξεις αερισμού H απόδοση μιας μεμονωμένης οριζόντιας οπής αερισμού είναι περιορισμένη. Προκειμένου να λειτουργήσει αερισμός με τη βοήθεια ρευμάτων λόγω διαφορών θερμοκρασίας απαιτούνται μία κάθετη ή δύο οριζόντιες οπές αερισμού σε συγκεκριμένη απόσταση η μία πάνω από την άλλη. Όταν δύο οπές αερισμού βρίσκονται η μία απέναντι από την άλλη και επενεργεί άνεμος, τότε σε σύντομο χρονικό διάστημα σημειώνονται μεγαλύτεροι αριθμοί αλλαγών αέρα. Τα ανοίγματα αερισμού έχουν επιπτώσεις στην ηχομόνωση που παρέχει το κούφωμα. Πρέπει σε περιπτώσεις κατοικιών που επιβαρύνονται από εξωτερικό θόρυβο να προβλέπονται οπές αερισμού με ηχοαπορροφητικές διατάξεις. Σε αστικές περιοχές με αυξημένη ατμοσφαιρική ρύπανση είναι αναγκαία η πρόβλεψη φίλτρων καθαρισμού του αέρα. Οπή αερισμού σε τομή και φωτογραφία Πηγή: Pracht, K.: Fenster Oι διατάξεις αερισμού τοποθετούνται στην περιοχή του παραθύρου κατά τρόπο ώστε ο εισερχόμενος αέρας να έρχεται μέσα στο χώρο πάνω από τα σώματα θέρμανσης, οπότε θερμαίνεται, όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι χαμηλή. Η απαγωγή του χρησιμοποιημένου αέρα μπορεί να γίνει μέσα από ατομικούς ή από κοινόχρηστους αγωγούς που διέρχονται από ενδεδειγμένους χώρους (π.χ. λουτρά, τουαλέτες και κουζίνες), υπό την προϋπόθεση ότι οι υπόλοιποι χώροι διαθέτουν κατάλληλες οπές εισαγωγής αέρα. Συχνά είναι αναγκαία η μηχανική υποστήριξη των εγκαταστάσεων εξαερισμού (π.χ. με ανεμιστήρα), ώστε η εναλλαγή του αέρα να πραγματοποιείται ακόμα και σε μη ευνοϊκές καιρικές συνθήκες. Όταν εμφανίζεται μεγάλο φορτίο υδρατμών, τότε πρέπει για ένα χρονικό διάστημα να ανοίξουν τελείως τα φύλλα του κουφώματος. Με άνοδο της υγρασίας του αέρα από 53% σε 100%, με πλήρες άνοιγμα του φύλλου ενός παραθύρου επιφάνειας 1.00 x 1.20 m επί 3 λεπτά και με διαφορά θερμοκρασίας ΔΘ =13 K, κατεβάζουμε το ποσοστό υγρασίας στα αρχικά επίπεδα. Αξίζει να τονιστεί ότι στην περίπτωση βραχυπρόθεσμης αύξησης της υγρασίας η διάχυση των υδρατμών μέσω της εξωτερικής τοιχοποιίας είναι αμελητέα. Αντίθετα η απορρόφηση από επιφάνειες του χώρου, όπως επιχρισμένες τοιχοποιίες, έπιπλα, τάπητες κλπ. παίζει σημαντικό ρόλο. Οι υδρατμοί απορροφώνται από τις επιφάνειες αυτές και αποδίδονται στον αέρα έπειτα από κάποιο χρονικό διάστημα, έχουμε δηλαδή μία "ανάσχεση" της αύξησης της υγρασίας λόγω απορρόφησης. Αρκεί επομένως το σύντομο άνοιγμα των φύλλων ανά τακτά χρονικά διαστήματα. ώστε να αποφευχθεί τελείως η υπερβολική συγκέντρωση υδρατμών στο χώρο.

8 Παράθυρο 2 Hχοαπόσβεση ανοίγματος εισαγωγής αέρα, εν ανάγκη με μηχανική ώθηση 3 Πόρτα 4 Aπαγωγή αέρα, εν ανάγκη με μηχανική ώθηση 5 Oπή εκτόνωσης, ενδεχομένως με Παραδείγματα εγκατάστασης οπών αερισμού σε χώρους διαμονής α) Η είσοδος του αέρα βρίσκεται απέναντι από την έξοδο β) Η απαγωγή του αέρα γίνεται στον ίδιο τοίχο, πάνω από το παράθυρο (κίνδυνος «βραχυκυκλώματος» του αέρα 5.0 Συμπεράσματα Ανακεφαλαιώνοντας διατυπώνονται ορισμένες βασικές αρχές σε σχέση με τον φυσικό αερισμό, με γνώμονα την αποφυγή υψηλού βαθμού υγρασίας. - H εναλλαγή αέρα μέσω των αρμών κλειστών παραθύρων (ή παλαιών παραθύρων χωρίς σφραγίσματα) κρίνεται ανεπαρκής για την αποφυγή μεγάλης συγκέντρωσης υδρατμών ή έστω για την εξασφάλιση του απαραίτητου από άποψη υγιεινής ποσού φρέσκου αέρα. - Ανάλογα με τη χρήση των χώρων και με την παραγωγή κάθε ενός χώρου σε υδρατμούς, είναι σκόπιμο να εξασφαλίζεται διαρκής φυσικός αερισμός μέσω μόνιμων οπών αερισμού ή με άνοιγμα των παραθυρόφυλλων ανά τακτά χρονικά διαστήματα. - Προκειμένου να εξασφαλιστεί αφενός ο περιορισμός της υγρασίας σε κανονικά επίπεδα και αφετέρου οι απαιτούμενες συνθήκες θερμικής άνεσης στους ενοίκου, λαμβάνοντας υπόψη και την εξοικονόμηση ενέργειας, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη βαρύτητα στη δυνατότητα ρύθμισης του ανοίγματος των φύλλων, π.χ. με ανακλινόμενα φύλλα.

9 6.0 Φυσικός αερισμός και ενέργεια Κατά τη διαδικασία του αερισμού χρειάζεται ενέργεια για τη μεταφορά του αέρα. Eπιπλέον κατά τους ψυχρούς μήνες χρειάζεται ενέργεια για τη θέρμανση του εισερχόμενου αέρα. Εφόσον λοιπόν είναι γενικά αποδεκτή η αναγκαιότητα εξοικονόμησης ενέργειας, πρέπει να διατηρείται ο αερισμός στα πλαίσια του αναγκαίου. Ειδάλλως μπορεί να καταφύγει κανείς σε λύσεις με κλειστά τα κουφώματα και μηχανικές εγκαταστάσεις αερισμού με ανάκτηση θερμότητας. Θερμικές απώλειες σε κτίρια Πηγή: Zelger, T., Pokorny, W.:.: Lüftungstechnische Grundlagen Qven: απώλειες εξαερισμού Qinf: απώλειες ακτινοβολίας Qkon: απώλειες συναγωγής Qnat: απώλειες φυσ. αερισμού 6.1 Ανάκτηση θερμότητας Με δεδομένες τις αυξημένες απαιτήσεις που αφορούν τη διαχείριση ενέργειας στα κτίρια, αποκτά ζωτική σημασία η ανάκτηση θερμότητας με στόχο την προθέρμανση του νωπού αέρα για τον αερισμό των χώρων. Καθώς η θερμομόνωση και η αεροστεγανότητα του κελύφους βελτιώνονται σημαντικά, οι θερμικές απώλειες από τον αναγκαίο για λόγους υγιεινής αερισμό των εσωτερικών χώρων βαραίνουν ιδιαίτερα στο θερμικό ισοζύγιο του κτιρίου. Ο νωπός αέρας μπορεί να προθερμανθεί είτε διερχόμενος μέσω αγωγών κάτω από το κτίριο, ώστε να αξιοποιηθεί η χρονικά μετατοπισμένη θερμοκρασία του εδάφους είτε με εκμετάλλευση της θερμότητας του χρησιμοποιημένου αέρα, των υδρατμών του λουτρού και των μαγειρείων είτε ακόμη του χρησιμοποιημένου νερού. Η ανάκτηση της θερμότητας πραγματοποιείται μέσω των εναλλακτών θερμότητας. Αυτοί αποτελούνται από διατάξεις επίπεδων επιφανειών ή από σωλήνες μεταλλικούς ή συνθετικούς μονωμένους με ορυκτοβάμβακα και φίλτρα αέρα. 1.a 1.b 2 Εναλλάκτες θερμότητας. Στο σχήμα 1.α εμφανίζεται σχηματικά ο τρόπος λειτουργίας και στο 1.β η λειτουργία του εναλλάκτη με πλάκες. Δεξιά (2), σωληνοειδής εναλλάκτης Σε βάθος 3-4 m η θερμοκρασία του εδάφους είναι αρκετά υψηλή ώστε να θερμάνει τον ψυχρό αέρα περίπου στους 8ºC. Στη συνέχεια παρεμβαίνει ο εναλλάκτης θερμότητας ο οποίος θερμαίνει τον νωπό αέρα στο 70% της θερμοκρασίας του χρησιμοποιημένου εσωτερικού αέρα. Έτσι το κτίριο

10 αερίζεται συνεχώς χωρίς σημαντικές θερμικές απώλειες. Ο θερμασμένος αέρας μπορεί ακόμα να διοχετεύεται σε κλειστό κύκλωμα στο εσωτερικό κτιριακών στοιχείων (υποκαυστικά συστήματα) παρέχοντας θέρμανση ακτινοβολίας, με εκμετάλλευση της μάζας των στοιχείων Μεμονωμένες εγκαταστάσεις αερισμού με ανάκτηση θερμότητας Προκειμένου ο αέρας στο εσωτερικό των χώρων να ανταποκρίνεται στους κανόνες υγιεινής, ένα διαμέρισμα 70 m 2 θα έπρεπε να διαθέτει οπές, συνεχώς ανοικτές, εμβαδού m 2. Η απλή ανάκλιση των παραθύρων δεν είναι επαρκής. Με μια μόνιμη οπή αερισμού κάτω από το παράθυρο επιτυγχάνεται ο στόχος του διαρκούς αερισμού αλλά η αποτελεσματικότητα του μέτρου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από θερμοκρασιακές διαφορές και από ανέμους. Αυτό σημαίνει είτε υπερβολικές θερμικές απώλειες είτε ανεπαρκή αερισμό. Στην περίπτωση αυτή βρίσκουν εφαρμογή συστήματα οπών αερισμού ενσωματωμένων στο κούφωμα σε συνδυασμό με ανάκτηση θερμότητας (Σχήμα). Ο εναλλάκτης θερμότητας μπορεί να ενσωματωθεί στην οροφή ή να αναρτηθεί από αυτή (εικόνα 7.6). Μπορεί επίσης να ενσωματωθεί ή να αναρτηθεί σε τοιχοποιία, ή να ενσωματωθεί στο κιβώτιο ρολού ηλιοπροστασίας.. Σύστημα εισαγωγής αέρα στο περβάζι του παραθύρου με απαγωγή του στην οροφή Σύστημα αερισμού με εναλλάκτες θερμότητας. a. εισαγωγή αέρα b. απαγωγή αέρα c. επισκέψιμος εναλλάκτης d. εξωτερικός αέρας e. εξερχόμενος αέρας Επίπεδος εναλλάκτης σωλήνων Εναλλάκτης αναρτημένος από την οροφή Δυνατότητες ενσωμάτωσης εναλλάκτη θερμότητας σε τοιχοποιία

11 Σύστημα εισαγωγής αέρα στο ρολό του παραθύρου με εναλλαγή θερμότητας Ολοκληρωμένα συστήματα εναλλαγής αέρα με ανάκτηση θερμότητας Ολοκληρωμένα συστήματα εναλλαγής αέρα με ρύθμιση της θερμοκρασίας των χώρων για κάθε εποχή περιλαμβάνουν: Απαγωγή του χρησιμοποιημένου αέρα κοντά στην οροφή των χώρων και ιδιαίτερα χώρων με έντονη παραγωγή θερμότητας. Εισαγωγή νωπού αέρα κάτω από παράθυρα και εναλλάκτη θερμότητας στην οροφή ή εξωτερικά με μια στήλη εισαγωγής αέρα και εισαγωγή του μέσω δικτύου σωλήνων στο υπέδαφος σε εναλλάκτη θερμότητας στο υπόγειο. Σύστημα αερισμού με στήλη εισαγωγής αέρα (1), υπεδάφιους σωλήνες (2), εναλλάκτη θερμότητας στο υπόγειο (3) και σύστημα διανομής νωπού και χρησιμοποιημένου αέρα (4) Σύστημα διανομής προθερμασμένου ή προψυγμένου αέρα στους χώρους, κατά προτίμηση με οπές εισόδου στο δάπεδο για πιο αποτελεσματική εκμετάλλευση της θερμότητας, αποφυγή

12 χρήσης ανεμιστήρων και εξασφάλιση υψηλότερου επιπέδου θερμικής άνεση με την αποφυγή ρευμάτων και ανακίνησης επιβλαβών σωματιδίων στο χώρο. Αριστερά: διανομή αέρα στο δάπεδο με επίπεδους σωλήνες. Δεξιά: ενεργοποίηση της θερμικής μάζας με εισαγωγή αέρα σε σωλήνες ενσωματωμένους στην πλάκα σκυροδέματος Οι περισσότερες συσκευές εναλλαγής θερμότητας είναι εφοδιασμένες με ειδική παράκαμψη (bypass) του χρησιμοποιημένου αέρα, ώστε το καλοκαίρι, όταν το σύστημα προψύχει τον εισαγόμενο μέσω του εδάφους νωπό αέρα να μην έρχεται ο νωπός ψυχρότερος αέρας σε επαφή με τον χρησιμοποιημένο θερμότερο αέρα.