لا ينبغي التقليل من أهمية التهوية في المباني، بما في ذلك الاستخراج، حيث يمكن تحسين الصحة والإنتاجية والتركيز بالإضافة إلى تقليل الإصابة بنزلات البرد والأنفلونزا وغيرها من الفيروسات والأمراض المنقولة بالهواء. الغرض من التهوية هو توفير هواء عالي الجودة للتنفس من خلال تخفيف وإزالة الملوثات التي تنشأ داخل المبنى وإدخال الهواء النظيف النقي. يعد الاستخراج السريع ضروريًا في الحالات التي يتم فيها إطلاق غازات ضارة وإنشاء جسيمات زائدة.

تتكون تهوية المباني من خلال ثلاثة عوامل رئيسية:

أ) المعدل – كمية ونوعية الهواء الخارجي الداخل إلى المبنى
ب) التوزيع – كيفية توصيل الهواء الخارجي إلى الغرف الفردية وكيفية إزالة الملوثات
ج) الاتجاه – كيفية تدفق الهواء داخل المبنى وحوله، من المناطق النظيفة إلى المناطق المتسخة

• اقرأ ايضا: دليل مراحل بناء المنزل خطوة بخطوة

التهوية في المباني

يتم تحقيق التهوية من خلال ثلاث طرق – طبيعية وميكانيكية ومركبة (الوضع المختلط).

1. التهوية الطبيعية – تدفع قوى الطبيعة الهواء إلى الفتحات ومن خلال المباني التي تم توفير فتحات مخصصة لها للسماح للهواء بالغزو والهروب. يحدث هذا بمساعدة ضغط الرياح وضغط المكدس أو الطفو بسبب الاختلافات بين درجات حرارة الهواء الداخلي والخارجي والرطوبة. يتم دفع الهواء عبر المباني، عبر فتحات ذات موقع استراتيجي، بسبب الاختلافات بين حالة الهواء الداخلي والخارجي.

تأخذ الفتحات شكل أبواب ونوافذ ومداخن وفتحات تهوية.

2. التهوية الميكانيكية – يتم استخدام المراوح الكهربائية الميكانيكية لتحريك الهواء داخل المبنى وخارجه وما حوله. يتم وضع المراوح في الأسقف والجدران والنوافذ أو يتم تركيبها في أنظمة معالجة الهواء التي توفر الهواء للأماكن الداخلية من خلال قنوات الهواء. تعمل القنوات المنفصلة على إخراج الهواء من المساحات للسماح للهواء الجديد بالدخول إلى المساحات.

يتم خلط الهواء المستعمل، أو الهواء القديم، مع الهواء الجديد مع استخلاص نسبة من الهواء القديم. يتم استخراج الهواء الملوث بشدة من المنطقة الملوثة مباشرة باستخدام مراوح الاستخلاص.

غالبًا ما تستخدم التهوية الميكانيكية الضغط. إما خلق ضغط إيجابي للغرفة حيث يتسرب الهواء المزود إلى الغرفة من خلال الفتحات أو ضغط سلبي للغرفة حيث يتم امتصاص الهواء للخارج (جانب الاستخلاص) بواسطة نظام التهوية للمساعدة في سحب الهواء الجديد من النظام (جانب الإمداد).

الضغوط الموجبة والسالبة تكون طفيفة في المساحات المشغولة.

3. التهوية المركبة أو المختلطة – يتم تركيب أجهزة تهوية ميكانيكية لدعم التهوية الطبيعية عندما تكون الظروف المناخية وحدها غير كافية لتوفير مساحات عمل مريحة وصالحة للسكن ومنتجة.

ولكل نوع من الأنظمة مزاياه وعيوبه عند النظر إلى موقع المبنى، أي قربه من المباني الأخرى، والمساحات المفتوحة، وطرق النقل. الاعتبارات الأخرى هي موثوقية تحقيق النتائج المرجوة من حيث:

• الراحة للعملاء
• التكاليف الأولية للتصميم والتركيب
• الصيانة المستمرة وتكاليف التشغيل
• درجة القدرة على التحكم.

كيف تتم تهوية المباني

غالبًا ما تكون التهوية فكرة متأخرة عندما يتعلق الأمر بتصميم ووظيفة البيئة المتنامية. يتم إعطاء أفضل الأنظمة الكثير من التفكير، على الرغم من أنه ليس بالضرورة الكثير من المال، ولكن هذا يجب أن يبدأ دائمًا في المراحل الأولى من التخطيط لبيئة متنامية. ومع ذلك، فإن معظم الأنظمة تفشل في تلبية هذا المطلب. تخلق التهوية البيئة التي تنمو فيها النباتات والمحاصيل وتتحكم فيها. وعلى هذا النحو، فهي تستحق اهتمامًا أكثر قليلاً مما تميل إلى الحصول عليه. هناك جزأين للمناقشة، الأول هو مبادئ التهوية، وجزء “أين ولماذا وماذا” من السؤال.

الدوران
الدورة الدموية تعني في الأساس تحريك الهواء بحيث يتم نقل الحرارة والرطوبة من منطقة إلى أخرى. يبدأ الهواء الذي يبقى ثابتًا لأي فترة من الوقت في الانفصال، وهي عملية تُعرف باسم التقسيم الطبقي، وهذا يؤثر على درجة حرارة الهواء وتكوينه. يمكن أن يؤدي ذلك إلى حالات مثل الطبقات الحرارية ونقص الغازات الحرجة مثل الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون.

تبادل الهواء
تبادل الهواء يشبه التداول، ولكن ليس تماما. تبادل الهواء (نظام تهوية مفتوح) يعني جلب الهواء من خارج المنطقة المغلقة ليحل محل الهواء الموجود هناك بالفعل؛ يتحرك الهواء أيضًا في هذه العملية، مما يخلق الدورة الدموية. يمكن أن تتأثر درجة الحرارة وتبادل الغازات والرطوبة بشكل إيجابي من خلال عملية التبادل.

الأنظمة المفتوحة والمغلقة
داخل غرفة النمو أو الدفيئة، تظل المبادئ كما هي. الأمر كله يتعلق بزراعة النباتات في منطقة خاضعة للرقابة. تحتاج النباتات إلى الضوء والماء لتنمو وتعيش. تمتص النباتات الضوء، وتمتص الماء، وتتنفس ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى القليل من الأكسجين، وتستخدم هذه المكونات الأربعة لإنتاج الطاقة من الضوء والكربوهيدرات، لتخزين تلك الطاقة. تعمل هذه الكربوهيدرات بمثابة اللبنات الأساسية لجميع النباتات لتنمو وتتطور. يتطلب إطلاق الطاقة من الكربوهيدرات الأكسجين في عملية تعرف باسم التنفس. التنفس يطلق الطاقة للنبات عند الحاجة. عندما يكون الهواء ساكنًا، تؤدي هذه العمليات إلى خلل في توازن الغازات في منطقة السطح البيني للورقة/الهواء، وزيادة في الرطوبة بالقرب من النبات، والدفء الناتج عن الضوء أو الطاقة الإشعاعية المنبعثة من الشمس أو بعض مصادر الضوء الأخرى.

في النظام المغلق، يعمل الدوران على مزج الأكسجين والرطوبة والدفء مع الهواء بعيدًا عن النبات (النباتات)، ولكن لا يزال داخل غرفة النمو أو منطقة التهوية. يؤدي ذلك إلى تخفيف درجة الحرارة، ومساواة الرطوبة، وضمان توفر ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون والأكسجين بالقرب من الأوراق – وهذا ضروري لعمليات الحياة الأساسية، التمثيل الضوئي والتنفس. ومع ذلك، فإن عملية الخلط هذه لا تحل محل الغازات التي تم استخدامها. كما أنها لا تزيل الحرارة الزائدة (المقاسة بوحدات حرارية بريطانية، أو الوحدات الحرارية البريطانية)، أو تزيل الرطوبة من الهواء؛ فهو ببساطة يمزج الهواء لمنع أي تأثيرات طبقات ومناطق استنزاف.

من ناحية أخرى، عندما تكون غرفة النمو أو المنطقة مجهزة لاستبدال الهواء في المنطقة المعنية بالهواء الأكثر جفافًا، أو الهواء البارد، فإن التأثير هو إزالة الرطوبة أو الحرارة من مساحة النمو. تحقق الأنظمة المفتوحة ذلك عن طريق استبدال الهواء داخل منطقة التهوية. يمكن تحقيق الدوران المستمر للحفاظ على حركة الهواء، وتبادل الهواء عندما ترتفع درجة الحرارة أو الرطوبة من خلال تبادل الهواء. حتى لو كان لديك غرفة محكمة الغلق في درجة حرارة ورطوبة ثابتة مثالية طوال الوقت، فستظل بحاجة إلى التهوية بانتظام وفقًا لجدول زمني لتعويض فقدان الغازات المهمة مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. ما تحتاج إلى فهمه هو أنه حتى عند الحاجة إلى رفع درجة الحرارة والرطوبة، فإن التأثير هو نفسه نظرًا لأن ذلك يعتمد على الهواء الوارد وسيتأثر لأعلى أو لأسفل وفقًا لذلك.

ولسوء الحظ، عندما تكون السيطرة على عنصر واحد مطلوبة، فإن ذلك قد يؤثر سلباً على الاحتياجات الأخرى، لذلك يصبح التوازن والأولوية هي كلمات المراقبة. إذا أضاف المزارع ثاني أكسيد الكربون إلى مساحة النمو لزيادة معدل النمو، يصبح تبادل الهواء أكثر صعوبة دون فقدان ثاني أكسيد الكربون الذي تمت إضافته – وهو ما يعد مضيعة للوقت والمال. في هذا النوع من الإعداد، قد يكون من الضروري العمل مع نظام الأولوية الذي يعطي الأسبقية لعنصر واحد على آخر في أوقات معينة.