Lüftungsprinzipien für die natürliche Lüftung
Nach welchen Grundprinzipien kann die natürliche Lüftung erfolgen? Die natürliche Lüftung eines Gebäudes kann nach sehr unterschiedlichen Lüftungsprinzipien erfolgen. Ein Lüftungsprinzip gibt Aufschluss darüber, wie die natürliche Lüftung abhängig von der Gebäudeauslegung, den im Gebäudeinneren vorhandenen Wärmelasten und der Platzierung von Öffnungen (in der Regel Fenster) funktioniert. Allgemein kommen bei unseren Lüftungssystemen folgende drei Grundprinzipien für die natürliche Lüftung zu Anwendung.
Lesen Sie mehr über natürliche LüftungEinseitige Lüftung
Die Abbildung zeigt eine typische Situation in einem Büro mit einseitiger Lüftung, d. h. einem Raum, der nur auf einer Seite Fenster hat. Die dargestellte Situation bezieht sich auf die Wintermonate. Da die Außenluft im Winter oft kalt ist, können die Fenster nicht längere Zeit geöffnet bleiben. Deshalb wird eine Stoßlüftung durchgeführt, bei der ein kurzzeitiges Öffnen der Fenster erfolgt und so die Raumluft in kürzester Zeit ausgetauscht wird. Da kalte Zugluft selbst bei geringen Windgeschwindigkeiten spürbar ist, werden die Fenster nach einer festgelegten kurzen Zeit wieder geschlossen. Hohe Windgeschwindigkeiten und niedrige Außentemperaturen begrenzen ebenfalls die Zeit, in der die Fenster geöffnet sind.
Querlüftung
Die Abbildung zeigt das Querlüftungsprinzip der natürlichen Lüftung. Querlüftung wird mithilfe von Fenstern auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Raums erreicht, wodurch ein quer durch den Raum verlaufender Luftstrom erzeugt wird. Wenn die Fenster auf beiden Seiten des Raums offen stehen, erzeugt ein Überdruck auf der Windseite oder ein Unterdruck auf der Windschattenseite des Gebäudes einen Luftstrom durch den Raum von der Windseite hin zur Windschattenseite. Um einen optimalen Luftstrom mit so wenig Zugluft wie möglich zu erreichen, werden die Fenster auf der windzugewandten Seite des Gebäudes nicht so weit geöffnet wie die Fenster auf der Windschattenseite.
Auftriebslüftung
Die Abbildung verdeutlicht den durch Temperaturunterschiede erzeugten Kamineffekt. Warme Luft steigt nach oben, weil sie leichter ist als kalte Luft. Wenn die warme Luft im Gebäude aufsteigt, wird in den unteren Ebenen ein geringfügiges Vakuum erzeugt, sodass durch die Fenster im Erdgeschoss frische Luft angesaugt wird. Auf diese Weise entsteht ein natürlicher Luftstrom. Diese physikalische Gegebenheit setzt einen gewissen Höhenunterschied zwischen den Fenstern voraus, über die einerseits die Luftzufuhr von außen nach innen und andererseits das Abführen der verbrauchten Luft von innen nach außen erfolgt. Über die Fenster im Dach kann die verbrauchte Luft nach außen entweichen, während die Fenster in den unteren Geschossen dem Gebäude frische Luft zuführen. In der Abbildung wird der Kamineffekt mit der Windrichtung kombiniert. Die Windrichtung entscheidet darüber, durch welche Fenster frische Luft zugeführt bzw. verbrauchte Luft abgeführt wird. Im Erdgeschoss werden die Fenster auf der Windschattenseite weiter geöffnet als die Fenster auf der windzugewandten Seite. Im Dach werden hingegen nur die Fenster auf der Windschattenseite geöffnet.