Повітрообмін в приміщеннях відбувається природним шляхом через щілини і нещільності у віконних і дверних отворах, через пори будівельних матеріалів тощо (так звана інфільтрація). Він залежить від різниці температур внутрішнього і зовнішнього повітря, швидкості і напряму вітру. Оскільки всі ці чинники вельми мінливі, природний повітрообмін не є постійним. Крім того, він забезпечує лише 1,5-1-кратний обмін повітря в годину, а в теплу пору року при невеликій температурної різниці між зовнішнім і внутрішнім повітрям і особливо фарбуванні стін олійною фарбою кратність повітрообміну може бути незначною. Тому виникає
необхідність посилення природного повітрообміну шляхом провітрювання приміщень через кватирки, фрамуги, вікна. До провітрювання через кватирки вдаються головним чином в холодному і помірному кліматичних районах, щоб не занадто охолоджувати приміщення. Площа кватирки в житлових приміщеннях повинна бути не менше 1/6 площі вікон або не менше 1/50 площі підлоги. У холодну пору року провітрювання приміщень через кватирки повинно здійснюватися у відсутність людей, так як холодні потоки повітря, спрямовані вниз, можуть викликати охолодження тіла і стати причиною простудних захворювань. Цей недолік усувається при провітрюванні з допомогою фрамуги. Так як фрамуга відкривається під кутом 45° (рис. 26), то холодне повітря спрямовується вгору, до стелі приміщення, де змішується з кімнатним повітрям і в зону перебування людей надходить більш теплим. Фрамуги можуть залишатися відкритими і в присутності людей в приміщенні, якщо різниця між температурою кімнатного та зовнішнього повітря не є різкою. Хороший повітрообмін досягається при наскрізному провітрюванні приміщення, для цього необхідно, щоб вікна виходили на протилежні сторони будівлі.
Рис. 26. Посилення природної вентиляції за допомогою фрамуги.
Для посилення природного повітрообміну у внутрішніх стінах приміщень влаштовуються витяжні вентиляційні канали, вихідні отвори яких виводяться на дах будівлі і обладнуються спеціальними пристосуваннями - дефлекторами (рис. 27, А). Дефлектори являють собою великого діаметра насадки з листового заліза. Дія їх заснована на тому, що при обтіканні такої насадки вітром на навітряної сторони при будь-якому напрямку вітру створюється підвищений тиск, а на протилежній - розрідження, внаслідок чого забруднене повітря з приміщень надходить у витяжні вентиляційні канали, а з них в атмосферу.
Рис. 27.
А. Дефлектори: а - ЦАГІ; б - зіркоподібний; в - поперечний розріз звездообразного дефлектора. Б. Розташування прорізів, що відкриваються для аерації в будівлі, а - в ліхтарях: б - верхні бічні огорожі; - нижні бічні огорожі.
В даний час розроблено більш досконалий спосіб посилення природної вентиляції, при якому зовнішнє повітря надходить у приміщення через підвіконні аераційні пристрої, розташовані близько радіаторів центрального опалення. Зовнішнє повітря від поверхні радіаторів нагрівається і таким чином не викликає охолодження приміщення. Видаляється повітря через витяжні канали, розташовані в стінах. У житлових будівлях влаштовують витяжні канали в стінах кухні та санітарного вузла. При такій системі вентиляції забруднене повітря з кухні не проникає в житлові кімнати.
В промислових будівлях для звільнення повітря від надлишку тепла і газів використовується організована керована природна вентиляція, так звана аерація. Аерація будівель викликає або різницею температур повітря всередині приміщення і поза його (так зване теплове тиск), або тиском вітру (вітровий тиск), або спільною дією теплового напору і вітру. Для надходження зовнішнього повітря в стінах будівлі на різних рівнях влаштовують два ряди вікон. Нижній ряд вікон (1,5-2 м) відкривається в теплий сезон року, верхній ряд (5-6 м) - в холодний сезон року. Для видалення нагрітого і забрудненого повітря на покрівлі промислового будівлі уздовж коника влаштовують спеціальної конструкції надбудови (ліхтарі), забезпечені фрамугами (рис. 27, Б), які відкриваються і закриваються за допомогою спеціальних механізмів. Вікна для надходження зовнішнього повітря відкриваються з навітряного боку, а фрамуги в ліхтарях для виходу нагрітого і забрудненого повітря - з підвітряного боку, так як вітер з навітряної сторони сприяє тому, що повітря надходить в приміщення, а з підвітряного. сторони, обтікаючи будівля, створює дозвіл і таким чином сприяє видаленню повітря з приміщення. Керуючи за допомогою механізмів закриванням та відкриванням вікон і фрамуги для надходження і видалення повітря, можна природний повітрообмін регулювати.
При природній вентиляції, що здійснюється за рахунок обміну повітря приміщення із зовнішнім повітрям через пори будівельних матеріалів, щілини у вікнах і дверях (інфільтрація), визначення кратності повітрообміну проводиться непрямим методом. Для цього необхідно дослідження повітря приміщення на вміст вуглекислого газу. Розрахунок кратності повітрообміну проводиться за наступною формулою:
де Р - кратність повітрообміну; 22,6 - кількість вуглекислого газу в літрах, выдыхаемое дорослою людиною год; N - кількість людей в приміщенні; m - концентрація вуглекислого газу в повітрі приміщення в проміле; 0,4 - середній вміст вуглекислого газу в атмосферному повітрі в проміле; К - кубатура приміщення в кубічних метрах.
Якщо природна вентиляція приміщення посилюється за рахунок пристрою в стінах витяжних каналів, обладнаних дефлекторами, або за рахунок аерації, то в цих випадках кратність повітрообміну визначається на основі обліку обсягу повітря, що видаляється з приміщення через витяжні канали або ліхтарі. Для визначення об'єму повітря, що видаляється, необхідно знати площу вентиляційного отвору витяжного каналу або площа відкритих ліхтарів, а також швидкість руху повітря в цих отворах.
