INSTALAŢII DE VENTILARE ŞI CLIMATIZARE

Instalaţii de ventilare şi climatizare 1129
atunci când diferenţele de temperatură dintre interior şi exterior sunt mai mari sau când
vântul suflă cu viteze mari.
Ventilarea naturală organizată. Dacă schimbul de aer al unei încăperi se realizează
prin deschideri (ferestre, grile, luminatoare) având suprafeţe date, iar acestea sunt amplasate
la anumite înălţimi în pereţii exteriori, înlocuirea aerului poartă denumirea de ventilare
naturală organizată. Numărul orar de schimburi de aer este în funcţie, şi în acest caz, de
diferenţa de temperatură dintre interior şi exterior, de viteza (respectiv presiunea) vântului,
dar şi de suprafaţa şi de distanţa dintre axele deschiderilor prin care aerul pătrunde în
încăpere, respectiv, iese din încăpere. Valorile medii ale acestor schimburi de aer, în
perioada de vară (care este situaţia cea mai nefavorabilă, determinată de diferenţe mici de
temperatură între interior şi exterior şi de viteze mici ale vântului) sunt de ordinul n = 3-5,
valoarea mică fiind pentru încăperi normale (cu înălţimea h ≤ 3 m), iar valoarea mare,
pentru încăperi înalte. Din cele spuse rezultă că schimbul de aer realizat este variabil în
timp şi deci necontrolabil, fiind în raport direct cu mărimile diferenţelor de temperatură şi
de presiune. Cum atât temperatura aerului exterior cât şi viteza vântului sunt permanent
variabile, rezultă că şi schimbul de aer al încăperilor este permanent variabil. Se utilizează
cu precădere sistemul de ventilare naturală organizată la încăperile în care există permanent
o diferenţă de temperatură importantă între interior şi exterior, în tot timpul anului.
Există o serie de factori care asigură schimbul natural de aer.
Presiunea termică. Temperaturile aerului sunt diferite în interiorul şi exteriorul unei
încăperi şi, ca urmare, şi densităţile acestuia. Coloanele de aer creează, pe suprafeţele
interioară şi exterioară ale unei ferestre, presiuni proporţionale cu densitatea şi acceleraţia
gravitaţiei, respectiv o diferenţă de presiune (pe care o denumim „presiune termică”). Dacă
în locul ferestrei avem un gol (respectiv, fereastra este deschisă), aerul, sub influenţa
diferenţei de presiune create, se va deplasa prin acest gol fie spre interior, fie spre exterior.
Diferenţa de presiune este dată de relaţia:
∆ p= gh( ρ −ρ ) = gh∆ρ
[Pa]
e i
în care: g este acceleraţia gravitaţiei, în m/s 2 ; h – distanţa dintre axele deschiderilor, în m; ρ –
densitatea aerului, în kg/m 3 .
Presiunea vântului. Clădirile constituie un obstacol în calea vântului; acesta îşi
schimbă direcţia, atât în plan orizontal cât şi în plan vertical, ocazie cu care o parte din
energia cinetică a vântului se transformă în energie potenţială, rezultând un câmp de
presiune pe întregul contur al clădirii, câmp care este în funcţie de configuraţia (forma)
clădirii şi de dimensiunile relative ale acesteia. Pe faţa clădirii bătută de vânt apar suprapresiuni,
iar pe faţa nebătută, subpresiuni. Presiunea vântului, pv, se calculează cu relaţia:
pv = 0,5 Kov 2 /ρ [Pa]
în care: Ko este coeficientul aerodinamic; v – viteza vântului, în m/s.
Presiunea totală. O încăpere sau o clădire se găseşte sub acţiunea simultană a celor
doi factori (presiunea termică şi presiunea vântului) naturali. Presiunea totală pe suprafaţa
exterioară a unei deschideri (orificiu) de ventilare naturală va rezulta din însumarea
algebrică a celor două presiuni determinate.
Dispozitive de ventilare naturală. Diferenţiate în mare măsură după tipul clădirilor
(civile, industriale) la care se montează, ele au fost concepute pentru introducerea şi
evacuarea lesnicioasă a aerului, pentru reglarea debitului de aer introdus/evacuat, pentru
dirijarea acestuia spre anumite zone ale încăperilor etc. Dispozitivele de ventilare naturală
îmbracă următoarele tipuri constructive: ferestre mobile, coşuri de ventilare, deflectoare şi
luminatoare.