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Ventilation
(lat.), Lüftung, die regelmäßige Erneuerung der Luft in geschlossenen Räumen. Die Ursachen der Luftverunreinigung in den von Menschen benutzten Räumlichkeiten sind zunächst die Ausscheidungsprodukte der Menschen durch Ausatmung und Ausdünstung. Durch die Atmung wird besonders der Kohlensäuregehalt und der Feuchtigkeitsgrad erheblich vermehrt; infolge der Ausdünstungen macht sich allmählich ein übler Geruch bemerkbar, der besonders beim Betreten des Raums auffällt und durch Zersetzungsvorgänge auf der Haut [* 2] und in den Kleidern verursacht wird.
Künstliche
Beleuchtung
[* 3]
(Gas-, Petroleum- und Kerzenlicht) erzeugt außer beträchtlichen Mengen von
Kohlensäure und Wasserdampf
noch belästigende und giftige
Gase
[* 4] (als Produkte der unvollkommenen
Verbrennung), wie
Kohlenoxyd,
Acetylen,
Äthylen, schweflige
Säure,
Akroleïn u. s. w. Auch die Temperaturerhöhung sowie der Staubgehalt der Luft machen
eine
Ventilation erforderlich. Nach dem
Vorschlage von
Pettenkofer wird bei der Luftuntersuchung der Kohlensäuregehalt
der Luft als Maßstab
[* 5] der Luftverunreinigung angenommen; wenn auch die
Kohlensäure in den Mengen, wie sie in bewohnten Räumen
vorzukommen pflegt, nicht selbst wesentliche
Störungen hervorruft, so ist ihre Menge erfahrungsgemäß in Räumen, deren
Luft lediglich durch den Lebensprozeß und die künstliche
Beleuchtung verbraucht wird, proportional der
gesamten Verschlechterung und kann daher als
Maß für letztere gelten.
Pettenkofer verlangt, daß 1 cbm reine Luft höchstens 1 l,
möglichst aber nur 0,7 l
Kohlensäure enthalte. Da der Kohlensäuregehalt der freien Luft etwa 0,3 l auf 1 cbm
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beträgt und ein Mensch stündlich etwa 22,6 l Kohlensäure produziert, so würden 32 cbm Luft pro Kopf und Stunde erforderlich sein. Neuerdings ist auch die Temperaturzunahme als Maßstab für die Luftverunreinigung genommen worden. Dieselbe giebt einen sehr brauchbaren Maßstab, wenn gleichzeitig der Wassergehalt berücksichtigt wird, da dieser die Entwärmung des Körpers beeinflußt. Ist die Anzahl der Personen nicht bekannt, so reicht erfahrungsmäßig bei wenig benutzten Räumen ein einmaliger stündlicher Luftwechsel des Raums aus, bei Steigerung der Benutzung muß ein größerer Luftwechsel eintreten; in Räumen, in denen sich Gerüche entwickeln, ist eine Steigerung des Luftwechsels bis auf den 4-5fachen Rauminhalt erforderlich.
Darüber hinauszugehen ist wegen der dann stattfindenden Zugerscheinungen nicht rätlich. Die Ansichten über den zweckmäßigsten
Feuchtigkeitsgehalt der Luft sind verschieden. Meistens wird eine relative Feuchtigkeit von 30 bis 50 Proz. oder ein Sättigungsdeficit
von 10 bis 8 g als am zuträglichsten angenommen. Für einzelne Fälle, z. B. Lagerräume,
Ställe, kann man sich durch Einsetzen von sog. Lüftersteinen, welche
mit Kanälen versehen sind, durch Lüftungsgitter und ähnliche Vorrichtungen helfen. Der einfachste Luftaustausch findet
durch Öffnen von Fenstern oder einzelnen Scheiben statt, oder es werden Jalousieklappen, auch sog.
Schmetterlingsschieber aus Glas
[* 7] angebracht. Eine gewisse, wenn auch geringe
Ventilation findet im Winter durch die Stubenöfen
statt.
Eine wirksame
Ventilation ist nur durch künstliche Lüftung zu erzielen, indem man besondere Kanäle für Zuleitung reiner Luft, am
besten aber auch gleichzeitig besondere Kanäle für Abführung der verbrauchten Luft anordnet. Um die Luft in den Kanälen
fortzubewegen, wird dieselbe entweder erwärmt (
Ventilation mittels Temperaturdifferenz), oder es werden Druck-
oder Saugapparate (Ventilatoren) benutzt (
Ventilation mittels maschineller Einrichtung). Werden die Ventilatoren in den Zuluftkanälen
aufgestellt, so spricht man von Pulsions- oder Drucklüftungssystem; werden die Ventilatoren (Exhaustoren) in den Abluftkanälen
angeordnet, so spricht man von Sauglüftungsanlagen; wird die Abluft aber zur Sicherung der Bewegung besonders erwärmt, so
spricht man von Aspirationssystem. Die Systeme können auch miteinander kombiniert werden, was aber gewöhnlich
aus Sparsamkeitsgründen nicht geschieht. Drucklüftung wendet man bei kurzen, wenig Widerstand bietenden Abluftkanälen,
Sauglüftung bei kurzen Zuluftkanälen an.
Die vollkommenste Anlage der Zuluftkanäle besteht darin, daß man für alle zu lüftenden Räume eine gemeinsame Entnahmestelle der frischen Luft anordnet, letztere an einem Heizapparat im Keller vorwärmt und sodann den einzelnen Räumen in getrennten aufsteigenden Kanälen zuführt. Die Entnahme der Frischluft von außen soll möglichst an einer gegen Wind, Staub, Rauch und Ruß geschützten Stelle erfolgen. Zweckmäßig ist es, zwei in entgegengesetzter Richtung liegende Entnahmestellen anzuordnen, um den Einflüssen des Windes unter Anwendung von Klappen vorzubeugen.
Die Öffnungen sind vor Regen und Schnee [* 8] zu schützen und mit Gitterwerk zu versehen. Ein Reinigen der Luft nach der Entnahme von außen ist stets wünschenswert. Dies geschieht durch Staubkammern, in welchen sch der gröbere Staub ablagert. Feinerer Staub kann durch sehr feine Metalldrahtgitter, Gewebefilter oder Waschapparate ausgeschieden werden. Solche Einrichtungen sind jedoch mit Vorsicht anzuwenden, da sie leicht zum Hindernis für die Luftbewegung werden. Durch die Erwärmung der Frischluft wird die relative Feuchtigkeit derselben vermindert, weshalb sich eine Befeuchtung bis auf 30-50 Proz. der Sättigung empfiehlt. Das Befeuchten der Luft kann in den zu lüftenden Räumen selbst oder besser gemeinsam an Verdunstungsgefäßen, flachen, offenen Schalen, oder Zerstäubungsapparaten in der Heizkammer erfolgen.
Die den Räumen zugeführte Frischluft muß zur Vermeidung von lästigen Zugerscheinungen durch eine Vorwärmung auf Temperatur
von etwa 20° C gebracht werden. Dies kann in dem betreffenden Raume selbst oder außerhalb desselben in
einer Centralstelle geschehen. Soll in letzterm Falle die Zuluft zugleich die Räume erwärmen, wozu eine Temperatur von etwa
40° erforderlich ist, so hat man es mit einer kompletten Luftheizungsanlage (s. Heizung)
[* 9] zu thun. Für einzelne Räume läßt
sich eine Winter
ventilation schaffen unter Benutzung von Zimmeröfen,
[* 10] welche unter den Namen
Ventilations-,
Gesundheits-, Sanitätsofen u. s. w. im Handel geführt werden (s. Öfen).
[* 11]
Gewöhnlich erwärmen diese Öfen entweder nur die einzuführende Luft oder sorgen für Ableitung der verbrauchten Luft. Für Vorwärmung der Frischluft kann jeder Zimmerofen, der von einem Mantel umgeben ist, oder jeder Heizkörper einer Zentralheizung dienen. Auch jeder Kachelofen kann durch besondere, im Ofen selbst liegende Kanäle zur Vorwärmung der Luft ohne Mühe eingerichtet werden. Stets sollte hierbei durch besondere Abluftkanäle, die am besten neben die betreffenden Schornsteine zu legen sind und in dem Dachraume oder über dem Dache münden, für eine regelmäßige Lüftung gesorgt werden.
Die Zimmeröfen, welche nur allein für Ableitung der Luft sorgen, führen meistens die Abluft nach Erwärmung den Schornsteinen zu, was aber nicht zu empfehlen ist, da der Zug im Schornstein darunter leidet, auch Rauch und Ruß ins Zimmer treten kann. Sollen einzelne Mantelöfen mit Lüftung heizen und stehen dieselben von der äußern Entnahmestelle der Frischluft entfernt, so müssen horizontale Kanäle in, über oder unter dem Fußboden angelegt werden, doch ist dies vom hygieinischen Standpunkt nicht zu empfehlen, selbst wenn die Kanäle genügend von dem sich ablagernden Staub zu reinigen sind.
Die Zu- und Abführungskanäle einer Lüftungsanläge für ein ganzes Gebäude sind dieselben wie die einer Luftheizungsanlage
(s. Heizung). Die Tafel:
Ventilation II,
[* 6]
Fig. 1, stellt schematisch die Anordnung einer Lüftungsanlage mittels Temperaturdifferenz
dar. a ist der Einströmungskanal der Luft, b die Staubkammer, d der Heizapparat, c die Austrittsöffnung der warmen
Luft, e die Mischklappe (c und e werden meist fortgelassen), ff die Abströmungsöffnungen der warmen Luft,
gg Mündungen der Luftkanäle zum beliebigen Einlassen unerwärmter Luft behufs Mischung mit der erwärmten, h zweiter Lufteintritt
für kalte Luft.
Die
Ventilation ist am lebhaftesten, wenn die äußere Temperatur am niedrigsten ist, also im strengen Winter, wo sie aber am wenigsten
vermißt wird. Dagegen ist ihre Wirkung sehr gering, ja gleich Null, wenn die äußere Temperatur nur wenig
niedriger als die Temperatur in den zu ventilierenden Räumen oder gleich dieser Temperatur ist. In diesem Falle ist
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mehr
aber gerade die
Ventilation am nötigsten. Eine Wirkung läßt sich unter solchen ungünstigen Umständen nur erreichen,
wenn die.Heizung von der
Ventilation getrennt ist, am besten durch maschinelle Ventilation, die aber eine Betriebskraft
erfordert. Eine Vergrößerung des Auftriebes in den Kanälen läßt sich ohne Betriebskraft künstlich erzeugen durch Erwärmung
der Abluft, also Erhöhung des Unterschiedes der Temperatur derselben und der Außenluft (Aspirationssystem),
und zwar findet hierbei die Erwärmung der Abluft wie bei der Zuluft durch Heizkörper statt oder unter Benutzung der Wärme
[* 13] abziehender Rauchgase an Schornsteinwandungen, ferner durch Gasflammen oder direktes Feuer.
Letzteres ist wegen der Möglichkeit des Rückschlagens von Rauch und Ruß nicht zu empfehlen. Gas kann des teuern Betriebes halber nur bei Einzelräumen, z. B. Aborten, wo das Gas gleichzeitig für die Beleuchtung dient, Verwendung finden. Taf. II, Fia. 2, stellt einen derartigen Aspirationslüfter (Lüftungslaterne) dar. Um die Abluft einzelner Kanäle durch die abziehenden Rauchgase mit zu erwärmen, wird in der Regel der Abluftkanal neben den betreffenden Schornstein gelegt und die Wange zwischen beiden aus einer Eisenplatte hergestellt.
Wenn dagegen die Abluft aus mehrern Räumen oder einem ganzen Gebäude gesammelt und durch einen gemeinsamen Schlot abgeleitet wird, so kann der Schornstein einer vorhandenen Centralheizung in Form eines gußeisernen oder schmiedeeisernen Rohres ausgebildet und innerhalb des Abluftschachtes hoch und über Dach [* 14] geführt werden, so daß er etwas höher als der Abluftschlot mündet. Dieser und das Rauchrohr werden sodann mit windablenkenden Aufsätzen versehen. In [* 12] Fig. 5, Taf. II, bedeutet a den Schornstein, bb Luftkanäle, cc eiserne, mit Rippen versehene Wangen. In [* 12] Fig. 3, Taf. II, werden die Feuergase aus a durch ein gußeisernes, im Luftschacht b liegendes Rohr abgeleitet. Ist eine vorhandene Feuerungsanlage nicht verwendbar oder während des Sommers nicht in Betrieb, so muß ein sog. Lockofen am untern Schlotende aufgestellt werden. Als Lockofen werden einfache eiserne Schachtöfen (s. Öfen) benutzt, die einen seitlich durch die Schlotwand reichenden Füllschacht haben (Taf. II, [* 12] Fig. 4).
Auch die Windkraft wird zum Absaugen der Abluft (event. zum Einpressen von Frischluft) durch feste oder bewegliche Schlotaufsätze, sog. Deflektoren, nutzbar gemacht. Die beweglichen Aufsätze sind wegen ihrer schwer zugänglichen und der Verschmutzung durch Staub, Schnee, Eis, [* 15] Ruß ausgesetzten Lage nicht zu empfehlen. Durch die eigentümliche Formung der aus Blech, Gußeisen oder Thon hergestellten Teile soll der von oben oder unten oder von der Seite kommende Wind so abgelenkt werden, daß er nicht nur verhindert ist, in den Schlot einzutreten, sondern noch eine leichte Saugwirkung auf denselben ausübt; außerdem soll Regen und Schnee am Eintritt verhindert werden.
[* 12] Fig. 6, Taf. II, stellt den festen Sauger von Käuffer & Co., [* 12] Fig. 7 von Wolpert, [* 12] Fig. 8 von Windhausen & Büsing, [* 12] Fig. 9 einen beweglichen Sauger von Howorth dar. Bei letzterm trägt die Welle des Schaufelrades ein zweites, welches durch Wind in Drehung gesetzt wird. Alle Aufsätze ohne Unterschied leiden an dem Mangel, daß sie um so besser wirken, je stärker der Wind ist, je mehr also die natürliche Lüftung ohnehin wächst und damit die Wirkung der Aufsätze überflüssig wird.
Zweckmäßig sind sie nur als Abdeckung von solchen Kanälen, bei welchen ein durch Ablenkung des Windes an benachbarten Körpern hervorgebrachter und der Luftbewegung im Kanal [* 16] entgegenwirkender Oberwind störenden Einfluß auf die Luftbewegung gewinnen kann. Für freistehende, durch die Umgebung nicht beeinflußte Kanäle (Schornsteine) sind Deflektoren unnötig. Zum Schutze gegen Sonne, [* 17] Regen, Schnee genügt, wenn erforderlich, ein einfaches Dach. Bei den Druck- und Sauglüftungsanlagen wird die Luftbewegung durch Ventilatoren erzeugt, welche in der verschiedensten Weise ausgeführt und betrieben werden. Am häufigsten finden die Radgebläse Anwendung, insbesondere, wenn es sich um die Bewegung großer Luftmengen handelt.
Dieselben werden als Schrauben- oder Flügelventilatoren, erstere auch statt mit Maschine [* 18] mit Wasser betrieben, ausgeführt. Die meist gebräuchlichen Schraubenventilatoren können unmittelbar in einem durchgehenden Kanal aufgestellt werden und eignen sich insbesondere für die Bewegung großer Luftmengen bei kleinem Druck und allerdings geringem Nutzeffekt von 0,25. Mittels ihrer ebenen oder leicht gekrümmten Schaufeln nehmen sie die Luft an der Vorderfläche des Rades auf und schrauben oder drücken dieselbe parallel der Achse weiter. Sie können für jeden vorkommenden Luftbedarf gebaut werden, doch empfiehlt es sich, mit dem Raddurchmesser nicht über 3 m zu gehen. Für große Lüftungsanlagen ist die von Heger angegebene Konstruktion (Taf. II, [* 12] Fig. 10) verwendbar.
Die eingesaugte Luft wird allmählich durch den untern gußeisernen kegelförmigen Körper a in den feststehenden Ring b geführt, in welchem zwölf gekrümmte Leitschaufeln befestigt sind. Das auf der Welle c fliegend aufgekeilte Laufrad d besitzt zwölf zugespitzte und schräg gestellte Schaufeln, welche die Luft vorwärts treiben, wobei der obere, keilförmige Körper e ein ruhiges Überströmen der Luft in den Kanalquerschnitt vermittelt. Der Keil e und der Kegel a besitzen verschließbare Öffnungen, um zu den Lagern gelangen zu können.
Ferner sind in a Schlitze für die Einführung des Treibriemens nach der auf der Welle c sitzenden Riemenscheibe vorhanden. Taf. I, [* 12] Fig. 1-3, zeigt gebräuchliche Schraubenventilatoren für kleinere Luftmengen. Eine recht gute Leistung giebt auch der Käuffersche Schraubenventilator. Bei den Flügelventilatoren wird die Luft an der Achse angesaugt und durch Centrifugalkraft in einen an das spiralförmige Gehäuse angeschlossenen Kanal getrieben. Sie heißen nach ihrer Wirkung auch Centrifugalregulatoren.
Einen solchen für Handbetrieb zum Befreien der Senkgruben von gefährlichen Gasen stellt [* 12] Fig. 4 der Taf. I dar. [* 12] Fig. 5 derselben Tafel zeigt einen großen mit Seiltrieb arbeitenden Grubenventilator (Wettermaschine) für Bergwerke. [* 12] Fig. 6 erläutert die Einmauerung eines Flügelventilators, und [* 12] Fig. 7 zeigt einen mit direktem Dampfantrieb versehenen Flügelventilator in Blechgehäuse. [* 12] Fig. 13, Taf. II, stellt den Plan einer Pulsions-Lüftungsanlage schematisch dar. a Einströmungskanal der Luft, b Staubkammer, c Filter, d Ventilator, e Vorw#rmkammer, f Wasch- und Befeuchtungsraum (f selten angeordnet), g Mischklappe, h Heizapparat zum Nachwärmen oder vollkommenen Erwärmen der Luft, i Mischklappe, k Mischkammer (wenn e und f wegfallen, findet die Befeuchtung der Luft über h oder in k statt), m Verteilungskanal der warmen Luft, l Verteilungskanal der kalten Luft zum ¶