التهوية الليلية: نتائج جديدة للتبريد الموفر للطاقة

التهوية الليلية: نتائج جديدة للتبريد الموفر للطاقة

مع تزايد موجات الحر وارتفاع درجات الحرارة، أصبح العزل الحراري في الصيف أيضًا تحديًا رئيسيًا لصناعة البناء وتكنولوجيا البناء. تميل المباني الحديثة المعزولة جيدًا والمحكمة الإغلاق بشكل خاص إلى ارتفاع درجة الحرارة - خاصة عندما تكون هناك مساحات كبيرة من النوافذ وسعة تخزينية. هناك شيء واحد مؤكد: الحلول الكلاسيكية مثل أنظمة تكييف الهواء تستهلك الكثير من الطاقة ولا تتوافق مع روح البناء المستدام. توفر التهوية الليلية الطبيعية بديلاً موفرًا للطاقة وفعالاً من حيث التكلفة - إذا تم التخطيط لها والتحكم فيها بطريقة مستهدفة.

الهدف من مشروع CoolBRICK

قام مشروع CoolBRICK البحثي لأول مرة في ظل ظروف حقيقية بالتحقيق في كيفية عمل سيناريوهات التهوية المختلفة في الليل - خاصة مع البناء بالطوب ككتلة تخزين. وينصب التركيز على تأثير مواضع النوافذ المختلفة وتقنيات التحكم وأشكال التهوية على تبريد المباني ليلاً.

التحقيق في ظل ظروف حقيقية

كان قلب المشروع البحثي عبارة عن منزلين اختباريين متطابقين بجدران من الطوب وستائر خارجية على النوافذ في موقع BAUAkademie Salzburg(انظر صورة الغلاف). تمت مراقبتها لسنوات باستخدام أكثر من 200 جهاز استشعار لتسجيل إمكانات التبريد الفعلية لمختلف سيناريوهات التهوية الليلية. بالإضافة إلى ذلك، تم اختبار تقنيات التحكم المختلفة وأوضاع فتح النوافذ - بدءًا من وضع الإمالة الكلاسيكي وحتى التهوية المتبادلة الآلية واستخدام النماذج الرياضية. وكانت النتائج رائدة: "لأول مرة، يوفر المشروع بيانات شاملة وتجريبية حول كيفية استخدام التهوية الليلية الطبيعية والتبريد المستهدف لكتل ​​التخزين بشكل أكثر فعالية،" يوضح هاينز هاكل، مدير الشؤون العامة في شركة Velux Austria. "حتى التدابير البسيطة مثل التهوية المتبادلة المستهدفة لها تأثير هائل. وقد تم في كثير من الحالات التقليل من إمكانات هذه الطريقة منخفضة التقنية في السابق."

رؤى أساسية لممارسة البناء

1. النوافذ المائلة ليست كافية

يضمن وضع النافذة المائلة الكلاسيكي تبادلًا صحيًا للهواء، ولكنه يقلل فقط من درجة حرارة الغرفة بمقدار تقريبي. 1.6 درجة مئوية - مع حد أقصى لمعدل تبادل الهواء يبلغ ساعتين⁻¹. في المباني الحديثة المعزولة جيدًا، غالبًا ما لا يكون هذا كافيًا لتجنب ارتفاع درجة الحرارة في الصيف.

2. التهوية المتقاطعة لها تأثير أكبر بكثير

إذا تم تنفيذ التهوية على جانبين متقابلين (على سبيل المثال الواجهة + الخلفية أو الواجهة + السقف)، فإن معدلات تبادل الهواء التي تزيد عن 4 ساعات⁻¹ تؤدي إلى فتح نافذة بمقدار 20 سم فقط. يمكن خفض درجة حرارة الغرفة بما يصل إلى 5.5 درجة مئوية - وهو تأثير ملحوظ بشكل واضح على راحة المعيشة والعمل.

3. تهوية المدخنة فعالة بشكل خاص

يخلق الجمع بين السقف المفتوح ونوافذ الواجهة ما يسمى "تأثير المدخنة": يرتفع الهواء الدافئ ويخرج عبر السقف، بينما يتدفق الهواء الليلي البارد إلى الأسفل. النتيجة: معدلات تبادل الهواء تصل إلى 12 ساعة⁻¹ - حتى مع عدم وجود أي حركة هواء خارجية قابلة للقياس (<0.5 م/ث).

4. جدران من الطوب تدعم التبريد الطبيعي

نظرًا لكتلتها الحرارية العالية، يمكن للجدران المبنية من الطوب تخزين حرارة النهار وإطلاقها مرة أخرى ليلاً عن طريق التهوية. لا يكون هذا التفريغ السلبي لكتل ​​التخزين فعالاً إلا في حالة دوران كمية كافية من الهواء البارد - أي مع تهوية ليلية جيدة التخطيط.

5. التحكم الآلي يزيد من الكفاءة

إن مجرد فتح النافذة لا يكفي - فالتوقيت المناسب أمر بالغ الأهمية. تعمل أدوات التحكم الذكية أو المستشعرة أو النموذجية على فتح النوافذ وإغلاقها بشكل استباقي مع أخذ بيانات الطقس ودرجة حرارة الجدار والمناخ الداخلي في الاعتبار. يتيح ذلك أقصى قدر من تأثير التبريد مع الحد الأدنى من استخدام الطاقة - كما أنه مثالي لاستخدام نوافذ السقف مع التحكم التلقائي.

أهمية ممارسة البناء وتخطيط البناء المستدام

تؤكد نتائج الدراسة على مدى أهمية مفاهيم التهوية المدروسة جيدًا للبناء الجديد وتجديد المباني:

تخطيط نوافذ السقف

• Der Einsatz von automatisierten Dachfenstern (z. B. Velux „Integra“) kann gezielt zur Kaminlüftung beitragen.
• Fensterpositionierung wird zur entscheidenden Planungsfrage: Ideal sind Durchlüftungsachsen über Fassaden- und Dachöffnungen hinweg.
• In der Sanierung lohnt es sich, zusätzliche Öffnungsflächen nachzurüsten – insbesondere in schwer durchlüftbaren Dachgeschossen.

التكامل في مفهوم التهوية

• Nachtlüftung sollte als Teil eines ganzheitlichen Lüftungs- und Klimakonzepts verstanden werden – auch ohne mechanische Lüftungsanlagen.
• Low-Tech-Lösungen wie natürliche Lüftung können durch smarte Steuerungen ein neues Maß an Effizienz erreichen.

المساهمة في الاستدامة وكفاءة الطاقة

• Reduktion von Überhitzung ohne aktive Kühlung sorgt für geringere Betriebskosten, zusätzliche Kühlsysteme sind nicht nötig.
  
• Wichtiger Beitrag zur Erreichung von Klimazielen und Reduktion des Energiebedarfs im Sommer.
  Förderfähigkeit möglich im Rahmen nachhaltiger Bau- und Sanierungsvorhaben.

الخلاصة: خطط للتهوية الليلية على وجه التحديد - بدلاً من إمالة النوافذ فقط

يُظهر مشروع CoolBRICK بشكل مثير للإعجاب أنه من خلال التخطيط المدروس للتهوية وترتيب النوافذ المستهدف والتحكم الآلي، يمكن تقليل درجة حرارة الغرفة بشكل كبير في الليل - دون أي تبريد تقني. يلعب السقف على وجه الخصوص دورًا حاسمًا هنا نظرًا لتأثير المدخنة. وهذا يجعل حلول نوافذ السقف الذكية مكونًا أساسيًا للمباني المقاومة للمناخ والصحية والموفرة للطاقة.
(BT)