Dabiskās ventilācijas izmantošana

Foto: Dabiskās ventilācijas izmantošana; autors: Dabiskās ventilācijas izmantošana

Viens no ēkas energoefektivitātes koncepcijas pamatprincipiem ir dabiskās ventilācijas izmantošana pēc iespējas ilgāku periodu gada laikā ar mērķi nodrošināt telpās siltuma komfortu. Tajā pašā laikā var ievērojami samazināt enerģijas patēriņu gaisa kondicionēšanas sistēmā.

Pamatojoties uz raksturojumiem, kas iegūti laboratorijā modelēšanas rezultātā, un ņemot vērā datora aplēses, tika izstrādāts biroju telpu un ēkas 50m augstās stikla "starpkorpusu" galerijas – 50m augstā ātrija, dabiskās ventilācijas optimālais variants.

Foto: Dabiskās ventilācijas izmantošana; autors: Dabiskās ventilācijas izmantošana

Dabiskās ventilācijas izmantošana ir ierobežota ekstremāli lielas āra gaisa temperatūras un liela vēja ātruma laikā. Ja āra gaisa temperatūra mainās diapazonā no 5 līdz 20 ºC, ēkas iekštelpās augstu siltuma komforta līmeni var nodrošināt ar dabisko ventilāciju, ar noteikumu, ja nav caurvēja. Caurvēja izcelšanās vēdināšanas laikā ir atkarīga, no vienas puses, logu vērtņu atvēršanas pakāpes un, no otras, spiediena krituma starpības ēkas norobežojuma abās pusēs, un ieskaitot vēja iedarbību. Pēdējā faktora iedarbība ēkā "Diseldorfas vārti" samazināta pateicoties īpašam plānojumam un ātrija esībai ēkas vidū.

Abu torņu biroja telpas kontaktā ar āra gaisu ir tikai caur dubultās fasādes vienu pusi, no otras puses tās robežojas ar ātriju. Tādēļ dabisko vēdināšanu nosaka spiediena krituma starpība ēkas ārējā fasādē un ātrijā. Caur lūku grupām, kas novietotas augšā un apakšā ātrija vienkārtas stikla fasādē, vienlaicīgi notiek gan ātrija dabiskā ventilācija, tā arī gaisa spiediena regulācija ātrijā vējainā laikā tā, lai būtu nodrošināta vismazākā gaisa spiediena krituma starpība, kas radītu ietekmi uz biroju telpām.
Gaisa regulēšanas vārstu atvēršanas un aizvēršanas procedūru ātrija fasādē modelēja aerodinamiskā caurulē, ņemot vērā vēja virzienu.

Foto: Dabiskās ventilācijas izmantošana; autors: Dabiskās ventilācijas izmantošana

Ēkas modeļa appūtes ar dominējošā dienvidrietumu virziena vēja plūsmu rezultātā noteica, ka liela ātruma vēja laikā, lai noturētu iespējami minimālu gaisa spiediena starpību starp ātriju un biroju telpām, ātrija gaisa regulēšanas vārstiem pretvēja pusē jābūt aizvērtiem.

Šajā gadījumā biroja telpas, izņemot tās, kas atrodas dienvidrietumu puses stūros, pat ļoti liela vēja ātruma laikā, var vēdināt dabiskā ceļā no ātrija puses. Aizverot gaisa regulēšanas vārstus ātrija fasādes pretvēja pusē un atverot tos aizvēja pusē, visā ātrijā pazeminās spiediens, raksturīgs aizvēja pusei, kas tikai nedaudz atšķiras no biroju telpu ārējā norobežojuma pazeminātā gaisa spiediena, tādēļ spiediena starpībai ir maza nozīme.

Caurvēji birojos, kas izsauktu diskomfortu, varētu rasties tikai ļoti liela vēja ātruma laikā (18 m/sek.; vai vairāk). Tādēļ telpu vēdināšana caur logiem, ja ir dienvidrietumu virziena vējš, praktiski var notikt visu gadu. Gaisa spiediena pazemināšanai starp ātriju un ārējo fasādi ir svarīga nozīme, lai vieglāk varētu atvērt un aizvērt durvis uz koridoru.

Telpu dabiskās ventilācijas sistēma atverot un aizverot logu vērtnes iekšējās fasādes daļā ar mērķi radīt siltuma komfortu un enerģijas taupīšanu, kā arī dubultās fasādes gaisa regulēšanas vārstu vadības sistēma atkarībā no ārējā klimata strādā šādos režīmos:

1) Ārējā gaisa temperatūras maznozīmīgums gada aukstajā periodā

Fasādes ārējas daļas gaisa regulēšanas vārsti ir aizvērti, āra gaisa padevi nodrošina centrālā gaisa kondicionēšanas sistēma ar izvadāmā gaisa siltuma atjaunošanu, telpā automātiski tiek nodrošināts siltuma komforts.

Gada siltais periods, diena

Fasādes ārējās daļas gaisa regulēšanas vārsti ir atvērti, lai neradītu dubultās fasādes pārkarsumu, iekšējās fasādes daļas logu vērtnes aizvērtas, liela aukstuma pieprasījuma dēļ strādā gaisa kondicionēšanas sistēma ar atvēsinošiem paneļiem, ātrijā atvērti ventilācijas gaisa regulēšanas vārsti, ņemot vērā vēja virzienu un ātrumu. Komforta nosacījumi birojos, kas robežojas ar ātriju, atkarībā no gaisa temperatūras ātrijā, rodas dabiskās ventilācijas rezultātā no ātrija vai ar gaisa kondicionēšanas sistēmas palīdzību.

Gada siltais periods, nakts

Dubultās fasādes gaisa regulēšanas vārsti un pagriežamās logu vērtnes ir atvērtas telpu gaisa atvēsināšanai naktī, gaisa regulēšanas vārsti ātrijā ir atvērti.

2) Pārejas (starpsezonu) periods

- austrumu vējš

Ja vēja ātrums ir apmēram līdz 10 m/sek. – dabiskā ventilācija notiek caur ārējās fasādes daļas atvērtiem gaisa regulēšanas vārstiem un attaisītām logu vērtnēm. Spiediena spēks uz durvīm 50 m augstumā ir ≤ 50 H, ventilācijas vārsti ātrijā ir atvērti.

- dienvidrietumu vējš

Ja vēja ātrums ir apmēram 15 m/sek. – dabiskā ventilācija notiek caur ārējās fasādes daļas atvērtiem gaisa regulēšanas vārstiem un attaisītām logu vērtnēm. Spiediena spēks uz durvīm 50 m augstumā ≤ 50 Н, ventilācijas vārsti ziemeļaustrumu pusē ātrijā ir atvērti.

Tādā veidā, dabiskā ventilācija biroju telpās, kas iziet uz ielas vai robežojas ar ātriju, ar nosacījumu, ka ārējā gaisa temperatūra ir robežās no 5 līdz 20 ºC un vēja ātrums tāds, ka var viegli atvērt durvis (loga vērtni), ņemot vērā gaisa kondicionēšanas sistēmas darba ierobežojumus, norādītus 1) un 2) punktā, izrādījās iespējama 60-65 % no gada darba laika, un tas nodrošina ievērojamu enerģijas ietaupījumu gaisa kondicionēšanas sistēmas darbā.

Turpinājums sekos.