Када су вентилациони системи у питању, системи свежег ваздуха су незаменљиви. Издувни ваздух мора бити допуњен долазним свежим ваздухом; у супротном, издувавање ваздуха у потпуно затвореном простору ће постати неефикасно и неефикасно. У конвенционалној дизајнерској пракси, свеж ваздух се често уводи ослањајући се искључиво на спољашње прозоре. Међутим, за просторе без спољних прозора или просторе са спољним прозорима који остају трајно затворени, издувни систем неће правилно функционисати. Недовољан проток издувног ваздуха у таквим сценаријима нема никакве везе са перформансама вентилатора, већ углавном произилази из недостатка свежег ваздуха. Из тог разлога, већина модерних лабораторија усваја одговарајући систем свежег ваздуха уз систем вентилације како би одржала равнотежу притиска у затвореном простору.
1. Једнопроточни-систем свежег ваздуха
Једнопроточни{0}}систем свежег ваздуха је разноврсно решење за вентилацију развијено на основу три основна принципа механичке вентилације, комбинујући централизовано механичко издувавање са природним усисом ваздуха. Састоји се од вентилатора, улаза за ваздух, излаза ваздуха и разних ваздушних канала и конектора. Вентилатор инсталиран на плафону повезан је са сетом издувних отвора преко канала. Када вентилатор ради, загађени унутрашњи ваздух се увлачи кроз унутрашње отворе за усисавање ваздуха и испушта напоље, формирајући неколико ефективних зона негативног притиска у затвореном простору. Ваздух у затвореном простору непрекидно струји ка овим областима негативног притиска и избацује се напоље. У међувремену, спољни свеж ваздух се стално снабдева у затвореном простору кроз отворе за довод ваздуха постављене изнад оквира прозора између оквира прозора и зида, обезбеђујући константно снабдевање високо{6}}квалитетним свежим ваздухом у затвореном простору. Овај систем има режим довода ваздуха који не захтева наменски распоред канала за довод. Издувни канали су генерално распоређени у пролазима, тоалетима и другим просторима{9}}опремљеним плафоном, не заузимајући додатни унутрашњи простор.
2. Двоструки{1}}систем за свеж ваздух
Двоструки{0}}систем свежег ваздуха је централизовано механичко решење за довод и одвод ваздуха изграђено на три основна принципа механичке вентилације, које служи као ефикасна надоградња и допуна једнопроточном систему свежег ваздуха{1}}. Распоред издувних јединица и унутрашњих издувних отвора у систему са двоструким-протоком је у основи конзистентан са распоредом једнопроточног-система. Кључна разлика лежи у томе што се свеж ваздух у затвореном простору испоручује наменском јединицом за свеж ваздух. Јединица за свеж ваздух је повезана са дифузорима ваздуха у затвореном кроз канале, континуирано испоручујући спољашњи свеж ваздух у затвореном простору како би се задовољили дневни захтеви за чистим и високо{7}}квалитетним амбијенталним ваздухом. И издувни отвори и отвори за свеж ваздух опремљени су вентилима за регулацију запремине ваздуха. Механичка снага из главне јединице покреће координирано издувавање и довод ваздуха да би се остварила потпуна размена ваздуха и вентилација у затвореном простору.
3. Систем за довод ваздуха на{1}} нивоу пода
Угљен-диоксид је гушћи од ваздуха, што доводи до ниже концентрације кисеоника ближе земљи. Из перспективе уштеде енергије, довод свежег ваздуха на нивоу пода може постићи супериорне перформансе вентилације. Хладан ваздух који се испоручује кроз подне вентилационе отворе или доње зидне дифузоре шири се по површини пода да би се формирао организовани образац струјања ваздуха. Топлотни пловови се стварају око извора топлоте да однесу вишак топлоте. Са малом брзином протока ваздуха и благим турбулентним струјањем ваздуха без јаких вртлога, температура ваздуха у радном простору у затвореном простору остаје уједначена хоризонтално док формира јасну вертикалну температурну стратификацију, која постаје очигледнија са већом висином пода. Зрачни таласи који се генеришу од извора топлоте не само да уклањају топлотна оптерећења већ и преносе загађен ваздух из радног простора у горњи унутрашњи простор, где се испушта кроз горње{5}}издувне отворе постављене. Свеж ваздух који се доводи из доњих вентилационих отвора, заједно са отпадном топлотом и загађивачима, креће се навише подстакнут топлотним узгоном и организованим протоком ваздуха. Због тога, систем за довод свежег ваздуха-на нивоу пода може да одржи одличан квалитет ваздуха унутар радне зоне у затвореном простору.
Одређивање запремине свежег ваздуха
У стандардном дизајну, запремина свежег ваздуха се израчунава на основу запремине унутрашње вентилације, која се обично поставља на око 80% максималне запремине унутрашње вентилације. Основни циљ дизајна је да се одржи стабилан негативни притисак у затвореном простору од најмање 10 Паскала и обезбеди несметан проток издувног ваздуха.
За интегрисани комплетан-систем свежег ваздуха, није потребно израчунавати запремину свежег ваздуха према укупној запремини вентилације свих простора. Пошто међу системима вентилације различитих просторија постоје фактори истовремене употребе, запремина свежег ваздуха се може одредити применом одговарајућих коефицијената коришћења. Овакав распоред обезбеђује адекватан довод свежег ваздуха за сваку појединачну просторију уз смањење потребне запремине ваздуха главног канала свежег ваздуха. Такав дизајн пружа боље перформансе{4}}уштеде енергије, смањује укупне трошкове пројекта и у потпуности испуњава оперативне захтеве.
Под условима ограниченог буџета, улагање у систем свежег ваздуха може се оптимизовати давањем приоритета снабдевању ваздухом за јако загађена подручја док се на одговарајући начин смањује конфигурација свежег ваздуха за друге зоне, или само испуњавањем основних хигијенских стандарда потражње за свежим ваздухом.
Третман свежим ваздухом
Свеж ваздух се директно извлачи из спољашње атмосфере са природном температуром и влажношћу околине, при чему је зими хладан, а лети врућ. Због тога је потребан одговарајући третман пре довода свежег ваздуха у затвореном простору како би се осигурала унутрашња топлотна удобност. Ипак, третман свежег ваздуха не мора да достигне стандард централних система климатизације, нити је потребно да поднесе пуно унутрашње оптерећење топлотом и влагом. С обзиром да ће доведени свеж ваздух на крају бити исцрпљен напољу, довољно је подесити његову температуру тако да одговара тачки услова унутрашњег амбијента. Прекомерна обрада свежег ваздуха ће довести до значајне потрошње енергије и високих-дугорочних оперативних трошкова. Обично се не врши додатно циљано подешавање влажности за улаз свежег ваздуха.
Методе за смањење потребне количине свежег ваздуха
Поред давања приоритета снабдевању свежим ваздухом за загађена подручја поменута горе, разумно планирање распореда у архитектонском и процесном дизајну такође може помоћи у смањењу потражње за свежим ваздухом. Препоручљиво је да се централно организују лабораторије са функцијама{1}}генерисања загађења и експерименталним операцијама кластера које производе загађиваче. Овакав распоред минимизира ширење загађивача у затвореном простору, ефективно смањујући укупне потребе за доводом свежег ваздуха.
