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Ventilation
(lat.), Lufterneuerung in geschlossenen, bewohnten Räumen zur Beseitigung der Verunreinigungen der Luft durch den Atmungsprozeß oder durch die Thätigkeit der Bewohner. Bei der Verunreinigung der Luft durch den Atmungsprozeß kommen vorzüglich die organischen Substanzen in Betracht, welche in der ausgeatmeten Luft enthalten sind und sich sehr bald durch den Geruch bemerkbar machen. Da diese Substanzen nicht quantitativ bestimmbar sind, so beurteilt man die Beschaffenheit der Zimmerluft nach dem Kohlensäuregehalt derselben, da die durch den Atmungsprozeß hervorgerufene Kohlensäureausscheidung zu den übrigen Exhalationen in einem bestimmten Verhältnis steht.
Allgemein macht eine Luft den Eindruck, daß sie verunreinigt sei, sobald der Kohlensäuregehalt durch Atmungsluft 0,6 pro Mille beträgt. Da nun in der freien Luft bereits 0,4 pro Mille Kohlensäure enthalten sind und von einem Erwachsenen stündlich 20 Lit. Kohlensäure ausgeatmet werden, so müssen in dieser Zeit mindestens 100 cbm Luft pro Kopf und Stunde in einen bewohnten Raum eingeführt werden, wenn die erwähnte Grenze nicht überschritten werden soll. Dabei spielen die nähern Verhältnisse der bewohnten Räume selbstverständlich ¶
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eine große Rolle, und man wird z. B. für Krankensäle unbedingt eine viel stärkere
Ventilation fordern
müssen als für eine Kirche. Modifiziert wird das
Ventilationsbedürfnis außerdem durch die spontane
Ventilation, welche ohne weiteres
Zuthun durch die Poren der Wände, durch Fugen und Risse erfolgt, und Morrin verlangt mit Rücksicht auf diese,
daß folgende Luftmengen pro Kopf und Stunde künstlich durch besondere
Ventilationsvorrichtungen eingeführt werden:
|Krankenhäuser für gewöhnliche Kranke||60-70 cbm|
|Krankenhäuser für Verwundete und Wöchnerinnen||100 cbm|
|Krankenhäuser bei Epidemien||150 cbm|
|Gefängnisse||50 cbm|
|Gewöhnliche Werkstätten||60 cbm|
|Kasernen bei Tag||30 cbm|
|Kasernen bei Nacht||40-50 cbm|
|Versammlungsräume zu kürzerm Aufenthalt||30 cbm|
|Versammlungsräume zu längerm Aufenthalt||60 cbm|
Durch die künstliche Beleuchtung
[* 3] wird der Kohlensäuregehalt der Luft in bewohnten Räumen ganz erheblich gesteigert; allein
hier hat die Kohlensäure keineswegs die Bedeutung wie dort, wo sie lediglich Produkt der Atmung ist, und das
Ventilationsbedürfnis
würde hier in viel geringerm Maß mit dem Kohlensäuregehalt der Luft steigen, wenn nicht mit intensiver
Beleuchtung eine so starke Erwärmung (z. B. in Theatern) verbunden wäre, daß hier mehr als an irgend einem andern Ort eine
kräftige
Ventilation geboten erschiene.
Die spontane oder natürliche
Ventilation ist sehr viel stärker, als man gewöhnlich annimmt. In
einem Arbeitszimmer von 75 cbm Rauminhalt wurden bei -1° im Freien und 18° im Zimmer in einer Stunde 75 cbm Luft ausgewechselt;
als aber Thür- und Fensterritzen verklebt waren, sank der Luftaustausch unter sonst gleichen Verhältnissen auf 54 cbm. Bei
einem Temperaturunterschied von 20° betrug der Luftwechsel 95 und bei 4° Differenz 22 cbm. Dazu kommt
nun überdies der Luftwechsel beim gelegentlichen Öffnen der Fenster und Thüren, und man kann daher annehmen, daß unter
gewöhnlichen Verhältnissen bei einigermaßen geräumigen Wohnstuben, in welchen nicht zu viel Menschen verweilen, eine besondere
Ventilationsvorrichtung nicht unbedingt nötig sei.
Von der Wirkung eines geöffneten Fensters darf man sich keine übertriebenen Vorstellungen machen. Bei
Öffnung eines Fensterflügels von 8 QFuß Fläche stieg der Luftwechsel, der bei einer Temperaturdifferenz von 4° und bei
geschlossenem Fenster nur 22 cbm betragen hatte, auf 42 cbm. Das Öffnen des Fensters wirkte also noch nicht so intensiv auf
die Beförderung des Luftwechsels wie bei verklebten Fugen eine Temperaturdifferenz von 19°. Daraus folgt,
daß von einer
Ventilation durch Fenster und Thüren bei vollkommen ruhiger Luft überhaupt nur die Rede sein kann, wenn eine genügende
Temperaturdifferenz vorhanden ist, und ferner, daß die Größe des Luftwechsels in gewissem Grad von den Temperaturdifferenzen
abhängig ist.
Die überraschende Höhe der spontanen
Ventilation erklärt sich in erster Linie aus der Porosität der Wände. Die
Ventilationsgröße
beträgt für 1 qm und 1° R. Temperaturdifferenz pro Stunde bei Wänden von Sandstein 1,69, Kalkbruchstein 2,32, Backstein 2,83,
Kalktuffstein 3,64 und von Lehmstein 3,21 cbm, wobei die größere Durchgängigkeit der Kalkbruchsteinmauern
gegenüber den Sandsteinmauern auf Rechnung der verwendeten Mörtelmenge, die bei erstern ungleich größer war, zu stellen
ist.
Der Mörtel ist ein überaus poröses
Material, und bei Mauern aus Bruchsteinen fällt ihm der größte Teil der natürlichen
Ventilation zu. Die Durchgängigkeit des Mauerwerkes wird wesentlich beeinflußt durch die Art seiner Bekleidung
und zwar in folgender Stufenfolge: Kalkanstrich, Anstrich mit Leimfarbe, ordinäre Tapete, Glanztapete (welch letztere beide
die Durchgängigkeit um so mehr verringern, mit je dichterm Klebstoff sie befestigt sind), Ölfarbenanstrich, welcher in
neuem Zustand den Luftwechsel völlig aufhebt.
Feuchtigkeit beeinträchtigt die Durchgängigkeit wesentlich und zwar um so mehr, je enger die Poren des
Baumaterials sind. Sehr erheblich beeinflußt ferner der Wind die natürliche
Ventilation. Bei einigermaßen stark bewegter Luft preßt
der Wind, welcher die Mauer trifft, reichlich Luft durch dieselbe in die Zimmer hinein, während die saugende Kraft
[* 4] des Windes
zur Geltung kommt, wenn er in bestimmter Richtung die Mauern bestreicht. Diese Momente sind aber von so
schwankender Bedeutung, daß sich kaum mit denselben rechnen läßt, und noch viel weniger eignen sie sich zur praktischen
Verwertung, wenn man nicht mehr oder weniger komplizierte Apparate anwenden will, die selten leisten, was man sich von ihnen
verspricht.
Nur die Saugapparate verdienen unter Umständen größere Beachtung. Die natürliche
Ventilation wird
erhöht durch die gewöhnlichen Heizapparate. Der vom Zimmer aus geheizte Ofen verbraucht viel Luft, die er zunächst dem Zimmer
entnimmt, und auch wenn das Feuer im Ofen erloschen ist, wirkt der warme Schornstein, solange eine Klappe oder luftdichte Ofenthür
geschlossen wird, saugend und erzeugt eine anscheinend lebhafte
Ventilation. Über die Größe derselben hat man
sich ebenso übertriebenen Vorstellungen hingegeben wie über den Wert des Öffnens der Fenster.
Pettenkofer fand, daß in dem Zimmer, in welchem bei 19° Temperaturdifferenz in einer Stunde 75 cbm Luft durch die Zimmerwände
eindrangen, der Luftwechsel auf 94 cbm stieg, als unter sonst gleichen Verhältnissen ein lebhaftes Feuer
im Ofen brannte. Der
Ventilationseffekt des Ofens betrug also nur 19 cbm und ist mithin fast bedeutungslos, wenn es sich um
ein Zimmer handelt, in welchem für eine größere Anzahl von Menschen die Luft rein erhalten werden soll. Der Wert des Ofens
aber sinkt noch mehr herab, wenn man erwägt, daß die durch Fenster, Thüren und Mauerwerk für die verbrauchte eindringende
frische Luft größtenteils auf direktestem Weg dem Feuer zuströmt und für die Verbesserung der Zimmerluft ganz und gar verloren
geht.
Für künstliche
Ventilation sind sehr verschiedene Systeme angegeben worden, indem man sich teils auf die Benutzung
der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft beschränkte, teils die verdorbene Luft abzusaugen versuchte (Aspirationssystem)
oder aber frische Luft auf mechanischem Weg in die Zimmer einführte (Pulsionssystem). Auch hat man beide Systeme miteinander
kombiniert. Bei der Poren
ventilation erweitert sich der Zuführungskanal für frische Luft zu einer großen
porösen Ausströmungsfläche, welche die frische Luft an das Zimmer abgibt, ohne daß eine Empfindung von Zug
entsteht.
In ausgiebiger Weise wird die Ventilation durch die Zentralluftheizung bewirkt, wenn die Öffnungen für das Zuströmen der frischen warmen und das Abströmen der verbrauchten Luft so gelegen sind, daß das ganze Zimmer von dem Luftwechsel betroffen wird. Der Ausflußkanal wird bis über das Dach [* 5] geführt und dort mit einem Saugapparat versehen. Ganz verwerflich ist es, bei der Luftheizung die Zimmerluft wieder in die Heizkammer zu leiten und sich hinsichtlich des Luftwechsel völlig auf die spontane Ventilation zu ¶
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verlassen. In welcher Weise Zentralluftheizung sowie auch Kamin- und Ofenheizung für die Ventilation nutzbar gemacht werden können, s. Heizung. [* 7] Für den Abfluß der verbrauchten Luft bringt man auch hier Kanäle an, wie sie eben beschrieben wurden.
Wo die durch Temperaturdifferenz herbeizuführende Ventilation nicht ausreicht, preßt man mit Hilfe eines durch einen Motor bewegten Ventilators Luft in einen Kanal, [* 8] aus welchem sie durch mehrere kleine Öffnungen in Mantelöfen tritt, um genügend erwärmt in das Zimmer zu strömen. Bei sehr großer Kälte passiert die Luft noch vor dem Eintritt in den Ventilator einen Heizapparat. Die verdorbene Luft läßt man entweder ohne weiteres Zuthun durch die Poren des Mauerwerkes, durch Fugen und Ritzen an Fenstern und Thüren entweichen, oder man leitet sie durch Kanäle, welche in den Wänden liegen, in einen gemeinsamen Schornstein.
Die Pulsionsmethode kann sich nur in Verbindung mit einer kräftigen Aspiration wirksam erweisen und ist besonders anwendbar, wo es sich nur um Zuführung frischer, aber nicht vorher erwärmter Luft handelt. Die Erwärmung der Luft ist immer mißlich, weil man im stande sein muß, die Temperatur nach den Jahreszeiten [* 9] beliebig zu verändern. Man hat zur Konstruktion einer Mischkammer seine Zuflucht genommen und in dieser die heiße Luft aus der Heizkammer der Zentralluftheizung mit frischer kalter Luft gemischt.
Aus der Mischkammer muß die Luft mit einer Temperatur von wenigstens 25-30° abströmen, weil sie auf ihrem Weg zum Zimmer noch viel Wärme [* 10] verliert; ihre Eintrittsgeschwindigkeit soll nur zwischen 0,5-1 m pro Sekunde schwanken, weil dann am wenigsten Belästigung entsteht. Die Pulsionsmethode ist fast nur in großen Versammlungslokalen und in Theatern zur Anwendung gekommen, um die frische Luft den einzelnen Sitzen zuzuführen. Von andrer Seite ist sie zwar auch für Hospitäler empfohlen worden, doch hat die Erfahrung hierüber noch nicht entschieden.
Bei der Aspirationsmethode sucht man die verunreinigte Luft fortzuschaffen und überläßt es der natürlichen Ventilation, das erforderliche Quantum frischer Luft eintreten zu lassen, oder man bringt besondere Kanäle an, durch welche dieser Zutritt leichter stattfinden kann. Für die Aspiration kann man wieder Temperaturdifferenzen verwerten und zwar am einfachsten mit Hilfe eines Mantelofens, welcher in dem Raum zwischen Heizkörper und Mantel die aufsteigende Luft erwärmt und dabei eine solche Zugkraft entwickelt, daß in einem mit diesem Raum in Verbindung gesetzten Kanal eine sehr lebhafte Luftströmung entsteht.
Die [* 6] Figur zeigt eine solche Einrichtung in einem Schulhaus. Durch einen von außen her nach dem Ofen ziehenden Ventilationskanal c wird frische Luft unter den Ofen in den Raum zwischen Heizkörper a und Mantel b geführt, welche erwärmt den Ofen verläßt und den durch Pfeile angedeuteten Weg im Zimmer verfolgt. Abgekühlt und auf den Fußboden herabgesunken, dringt die Luft durch zahlreiche kleine Öffnungen und namentlich durch ein unter dem Podium des Lehrers befindliches, 1000 qcm großes Loch unter den Fußboden des Zimmers und wird durch das ebenfalls bis unter den Fußboden geführte Rohr e, welches reichlich vom Ofen angewärmt wird, angesogen und abgeführt.
Das Maß der Abführung ist durch den im Abzugsrohr angebrachten Ventilationsstutzen zu regulieren. Stets bedarf man zur Ventilation durch Aspiration eines mit dem Evakuationskanal in Verbindung stehenden Schornsteins, in welchem die Lufttemperatur um 20-30° höher ist als in dem zu ventilierenden Raum. Diese Erwärmung der Schlote (Lockkamine) erreicht man dadurch, daß man durch dieselben, wenn sie genügende Weite besitzen, ein eisernes Rohr leitet, welches die Feuergase der Heizung abführt. Der Raum zwischen Rohr und Mauer wird dann genügend erhitzt, um absaugend zu wirken.
In einem Evakuationspavillon des Krankenhauses Bethanien in Berlin [* 11] ventiliert man im Sommer durch die geöffneten Fenster und den offenen Dachfirst, der mit doppelten Klappen versehen ist. In den Badekabinetten, den Theeküchen und Klosetten, welche sämtlich von den Krankensälen durch eine bis zur Decke [* 12] reichende feste Mauer, unter sich aber durch niedrige, 5 cm starke, in Zement gemauerte Wände getrennt sind, geschieht die Ventilation im Sommer und Winter mittels eines in der Mitte des Gebäudes stehenden Saugschornsteins (Lockkamins), der durch die Feuerung des Badeofens erwärmt wird.
Auf diese Weise kann die Luft aus den genannten Räumen nicht in den Saal zurücktreten. Im Winter wird die Ventilation bei geschlossenem Dachfirst in den größern Sälen durch die Heizapparate vermittelt. Zu diesem Zweck sind in jedem Saal zwei Koksfüllöfen aufgestellt, von denen jeder mit zwei Blechmänteln so umgeben ist, daß die Zwischenräume je 5 cm betragen. Diese Blechmäntel nehmen die strahlende Wärme der äußern, mit Schamotte gefütterten Öfen [* 13] zunächst auf und geben sie teils nach außen an die Luft des Saals, teils an die von unten nach oben zwischen den Blechmänteln durchströmende Luft ab. Der eine der beiden Öfen saugt nämlich durch einen unter dem Fußboden hinlaufenden Kanal von außen her frische kalte Luft an, während der andre Ofen, dessen Blechmäntel nicht bis zum Boden herabreichen, die Luft des Saals durch Zirkulation derselben zwischen den Blechcylindern erwärmt.
Beide Öfen geben ihre Verbrennungsgase in ein zwischen ihnen stehendes Rauchrohr ab, welches mit einem Mantel von Eisenblech umgeben ist, der oben weit über das Dach hinausragt, und zwischen dessen unterer Kante und dem Fußboden sich eine Lücke von 30 cm Höhe befindet. Es entsteht auf diese Weise ein stark erwärmter Evakuationsschlot, der die Luft des Saals am Fußboden durch jene Lücke aufnimmt und durch seine obere Öffnung aus dem Saal fortführt. Bei geringer Kälte reicht die Heizung mit dem Ventilationsofen vollständig aus.
Vielfach verbreitet sind Vorrichtungen, welche die Lufterneuerung mittels Temperaturdifferenzen auf
[* 6] ^[Abb.: Ventilationseinrichtung mit Aspiration.] ¶