Ο εξαερισμος αποτελεί μια ιδιαίτερα αποτελεσματική λύση για κάθε οικιακό και επαγγελματικό χώρο, προκειμένου να διασφαλιστεί η ανανέωση του αέρα. Ο γενικός σκοπός του εξαερισμού στα κτίρια είναι να παρέχει «υγιή» αέρα για την αναπνοή τόσο με την αραίωση των ρύπων που προέρχονται από το κτίριο όσο και με την απομάκρυνση των ρύπων από αυτό.
Ο εξαερισμός έχει τρία βασικά στοιχεία:
• ρυθμός αερισμού: η ποσότητα του εξωτερικού αέρα που παρέχεται στον χώρο και η ποιότητα του εξωτερικού αέρα
• κατεύθυνση ροής αέρα: η συνολική κατεύθυνση ροής αέρα σε ένα κτίριο
• κατανομή αέρα : ο εξωτερικός αέρας πρέπει να διοχετεύεται σε κάθε μέρος του χώρου με αποτελεσματικό τρόπο και οι ατμοσφαιρικοί ρύποι που παράγονται σε κάθε μέρος του χώρου πρέπει επίσης να απομακρύνονται με αποτελεσματικό τρόπο.
Υπάρχουν τρεις μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον αερισμό ενός κτιρίου: φυσικός, μηχανικός και υβριδικός (μικτός) αερισμός.
Φυσικός εξαερισμος
Οι φυσικές δυνάμεις οδηγούν τον εξωτερικό αέρα μέσω των ειδικών κατασκευασμένων ανοιγμάτων των κτιρίων. Τα ειδικά κατασκευασμένα ανοίγματα περιλαμβάνουν παράθυρα, πόρτες, ηλιακές καμινάδες και ανεμιστήρες. Αυτός ο φυσικός αερισμός των κτιρίων εξαρτάται από το κλίμα, τον σχεδιασμό του κτιρίου και την ανθρώπινη συμπεριφορά.
Μηχανικός εξαερισμος
Ο μηχανικός εξαερισμος μπορεί είτε να εγκατασταθεί απευθείας σε παράθυρα ή τοίχους, είτε σε αεραγωγούς για την παροχή αέρα μέσα ή την απαγωγή αέρα από ένα δωμάτιο.
Σε ένα σύστημα θετικής πίεσης, το δωμάτιο βρίσκεται σε θετική πίεση και ο αέρας του δωματίου διαρρέεται μέσω διαρροών ή άλλων ανοιγμάτων. Σε ένα σύστημα αρνητικής πίεσης, το δωμάτιο βρίσκεται σε αρνητική πίεση και ο
αέρας του δωματίου αντισταθμίζεται «ρουφώντας» αέρα από το εξωτερικό. Ένα ισορροπημένο σύστημα με μηχανικό αερισμό αναφέρεται στο σύστημα όπου οι παροχές αέρα και ο εξαερισμός έχουν δοκιμαστεί και προσαρμοστεί ώστε να πληρούν τις προδιαγραφές σχεδιασμού. Η πίεση του δωματίου μπορεί να διατηρείται είτε σε ελαφρώς θετική είτε σε αρνητική πίεση, η οποία επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ελαφρώς άνισους ρυθμούς παροχής ή εξαερισμού.
Υβριδικός ή μεικτός εξαερισμος
Ο υβριδικός εξαερισμος (μικτός τρόπος λειτουργίας) βασίζεται σε φυσικές κινητήριες δυνάμεις για να παρέχει την επιθυμητή ταχύτητα ροής (σχεδιασμού). Χρησιμοποιεί μηχανικό εξαερισμο όταν ο ρυθμός ροής φυσικού αερισμού είναι πολύ χαμηλός.
Όταν ο φυσικός εξαερισμος από μόνος του δεν είναι κατάλληλος, μπορούν να εγκατασταθούν ανεμιστήρες εξάτμισης (με επαρκή προ-δοκιμή και προγραμματισμό) για να αυξηθούν οι ρυθμοί αερισμού σε δωμάτια που φιλοξενούν ασθενείς με αερομεταφερόμενη μόλυνση. Ωστόσο, αυτός ο απλός τύπος υβριδικού αερισμού (μικτής λειτουργίας) πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή. Οι ανεμιστήρες θα πρέπει να εγκατασταθούν όπου ο αέρας του δωματίου μπορεί να απελευθερωθεί απευθείας στο εξωτερικό περιβάλλον είτε μέσω ενός τοίχου είτε μέσω της οροφής.
Τα προβλήματα που σχετίζονται με τη χρήση ανεμιστήρων εξαγωγής περιλαμβάνουν δυσκολίες εγκατάστασης (ειδικά για μεγάλους ανεμιστήρες), θόρυβο (ιδιαίτερα από ανεμιστήρες υψηλής ισχύος), αυξημένη ή μειωμένη θερμοκρασία στο δωμάτιο και την απαίτηση για συνεχή παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. Εάν το περιβάλλον στο δωμάτιο προκαλεί θερμική δυσφορία, μπορεί να προστεθούν συστήματα ψύξης ή θέρμανσης
Μηχανικός εξαερισμος
Εάν σχεδιαστεί, εγκατασταθεί και συντηρηθεί καλά, υπάρχει μια σειρά από πλεονεκτήματα σε ένα μηχανικό σύστημα. Ο μηχανικός εξαερισμος αξιοποιείται για την παροχή του σχεδιασμένου ρυθμού ροής, ανεξάρτητα από τις επιπτώσεις του μεταβλητού ανέμου (φυσική ροή) και της θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Καθώς ο μηχανικός εξαερισμος μπορεί να ενσωματωθεί εύκολα στον κλιματισμό, η θερμοκρασία και η υγρασία του εσωτερικού αέρα μπορούν επίσης να ελεγχθούν.
Τα συστήματα φιλτραρίσματος μπορούν να εγκατασταθούν σε μηχανικό αερισμό έτσι ώστε να αφαιρούνται επιβλαβείς μικροοργανισμοί, σωματίδια, αέρια, οσμές και ατμοί.
Η διαδρομή ροής αέρα στα συστήματα μηχανικού αερισμού μπορεί να ελεγχθεί.
Ο μηχανικός αερισμός μπορεί να λειτουργήσει παντού όταν υπάρχει διαθέσιμο ηλεκτρικό ρεύμα.
Ωστόσο, προβλήματα έχουν και τα συστήματα μηχανικού αερισμού.
Ο μηχανικός εξαερισμος συχνά δεν λειτουργεί όπως αναμένεται και η κανονική λειτουργία μπορεί να διακοπεί για πολλούς λόγους, όπως αστοχία εξοπλισμού, διακοπή ρεύματος, κακή σχεδίαση, κακή συντήρηση ή λανθασμένη διαχείριση. Εάν το σύστημα εξυπηρετεί μια κρίσιμη εγκατάσταση και υπάρχει ανάγκη για συνεχή λειτουργία, μπορεί να χρειαστεί να δημιουργηθεί σύστημα ασφαλείας όλου του εξοπλισμού — κάτι που μπορεί να είναι ακριβό και μη βιώσιμο.
Το κόστος εγκατάστασης και ιδιαίτερα συντήρησης για τη λειτουργία ενός συστήματος μηχανικού αερισμού μπορεί να είναι πολύ υψηλό. Εάν ένα μηχανικό σύστημα δεν μπορεί να εγκατασταθεί ή να συντηρηθεί σωστά λόγω έλλειψης κεφαλαίων, η απόδοσή του θα τεθεί σε κίνδυνο.
Φυσικός εξαερισμος
Ο φυσικός εξαερισμος μπορεί γενικά να παρέχει υψηλό ρυθμό αερισμού πιο οικονομικά, λόγω της χρήσης φυσικών δυνάμεων και μεγάλων ανοιγμάτων. Ο φυσικός εξαερισμος μπορεί να είναι πιο ενεργειακά αποδοτικός, ιδιαίτερα εάν δεν απαιτείται θέρμανση. Από τεχνολογική άποψη, ο φυσικός αερισμός μπορεί να ταξινομηθεί σε απλά συστήματα φυσικού αερισμού και σε συστήματα φυσικού εξαερισμού υψηλής τεχνολογίας. Τα τελευταία ελέγχονται από υπολογιστή και μπορεί να υποβοηθούνται από συστήματα μηχανικού αερισμού (δηλαδή υβριδικά ή μικτά συστήματα). Ο φυσικός εξαερισμος υψηλής τεχνολογίας μπορεί να έχει τους ίδιους περιορισμούς με τα συστήματα μηχανικού αερισμού. Ωστόσο, έχει επίσης τα πλεονεκτήματα τόσο των μηχανικών όσο και των φυσικών συστημάτων αερισμού.
Εάν σχεδιαστεί σωστά, ο φυσικός αερισμός μπορεί να είναι αξιόπιστος, ιδιαίτερα όταν συνδυάζεται με ένα μηχανικό σύστημα που χρησιμοποιεί την αρχή του υβριδικού (μικτού) αερισμού, αν και ορισμένα από αυτά τα σύγχρονα συστήματα φυσικού αερισμού μπορεί να είναι πιο ακριβά στην κατασκευή και τη σχεδίαση από τα μηχανικά συστήματα.
Γενικά, το πλεονέκτημα του φυσικού αερισμού είναι η ικανότητά του να παρέχει πολύ υψηλό ρυθμό αλλαγής αέρα με χαμηλό κόστος, με ένα πολύ απλό σύστημα. Αν και ο ρυθμός αλλαγής αέρα μπορεί να ποικίλλει σημαντικά, τα κτίρια με σύγχρονα συστήματα φυσικού αερισμού (που έχουν σχεδιαστεί και λειτουργούν σωστά) μπορούν να επιτύχουν πολύ υψηλούς ρυθμούς αλλαγής αέρα από φυσικές δυνάμεις, που μπορεί να υπερβούν κατά πολύ τις ελάχιστες απαιτήσεις αερισμού.
Φυσικός ή μηχανικός εξαερισμος;
Η χρήση του εξωτερικού αέρα για φυσικό αερισμό, σε συνδυασμό με τις τεχνικές φυσικής ψύξης και τη χρήση του φωτός της ημέρας, ήταν ουσιαστικά στοιχεία της αρχιτεκτονικής από την αρχαιότητα και μέχρι το πρώτο μέρος του 20ου αιώνα. Τα τελευταία χρόνια, ο φυσικός εξαερισμος έχει αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από συστήματα
μηχανικού εξαερισμου σε χώρες υψηλού και μεσαίου εισοδήματος. Αρχικά, τα πλήρως μηχανικά συστήματα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού φάνηκαν να μπορούν να λύσουν όλα τα πρακτικά προβλήματα του φυσικού αερισμού για τον έλεγχο των συνθηκών εσωτερικού περιβάλλοντος όλο το χρόνο.
Ωστόσο, ο μηχανικός εξαερισμος απαιτεί επίσης προσεκτικό σχεδιασμό, αυστηρή συντήρηση εξοπλισμού, υιοθέτηση αυστηρών προτύπων και κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού που λαμβάνουν υπόψη όλες τις πτυχές της ποιότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος και της ενεργειακής απόδοσης. Το ίδιο ισχύει και για τον φυσικό αερισμό υψηλής τεχνολογίας. Ο φυσικός εξαερισμος συναντά ορισμένες φορές προβλήματα, ιδιαίτερα σε εγκαταστάσεις σε περιοχές όπου οι χειμώνες είναι κρύοι.
