Innenausbau
Heizen und Kühlen
Atmosphärensteuerungssysteme in niedrigen Wohngebäuden verwenden Erdgas, Heizöl oder elektrische Widerstandsspulen als zentrale Wärmequellen; Normalerweise wird die erzeugte Wärme durch ein flüssiges Medium, entweder Luft oder Wasser, auf die belegten Räume verteilt. Elektrische Widerstandsspulen werden auch verwendet, um Wohnräume direkt mit Strahlungsenergie zu heizen. Die Zwangsluftverteilung bewegt die Wärmeträgerluft durch ein baumähnliches System aus verzinkten Blechkanälen mit rundem oder rechteckigem Querschnitt; elektrisch betriebene Ventilatoren sorgen für eine Druckdifferenz, um die Luft von der Wärmequelle (oder dem Ofen) zu den Wohnräumen zu drücken, wo sie von Gittern in den Wänden oder Böden ausgestoßen wird. Die Unterdruckseite des Ventilators ist mit einem anderen baumartigen System von Rückluftkanälen verbunden, die Luft aus Wohnräumen durch Grills absaugen und zum Aufwärmen in den Ofen zurückbringen. Frische Außenluft kann von einem Außeneinlass in den Systemluftstrom eingeführt werden, und geruchsbeladene Innenluft kann durch eine Entlüftung ausgestoßen werden, Belüftung bereitstellen, normalerweise mit einer Geschwindigkeit von etwa einem vollständigen Luftwechsel pro Stunde. Um Energie zu sparen, können Luft-Luft-Wärmetauscher im Ansaugprozess eingesetzt werden. Die erwärmte Luft wird normalerweise in konstantem Volumen zugeführt, und die Umgebungstemperatur wird als Reaktion auf einen in einem Raum befindlichen Thermostat variiert. Eine zentrale Luftfeuchteregelung ist in diesem Gebäudetyp selten vorgesehen.
Ein weiteres gebräuchliches Heizsystem ist der Strahlungsheißwassertyp. Die Wärmequelle wird an einen kleinen Kessel angelegt, in dem Wasser erhitzt wird und von dem es von einer elektrischen Pumpe in isolierten Kupferrohren ähnlich einem Warmwassersystem umgewälzt wird. Die Rohre können mit Gusseisen- oder Rippenrohrstahlheizkörpern innerhalb der Wohnräume verbunden werden. Die Heizkörper befinden sich in der Nähe der Bereiche mit dem größten Wärmeverlust (z. B. Fenster oder Außenwände), in denen ihre Strahlungsenergie die Umgebungsluft erwärmt und einen Konvektionszyklus im Raum erzeugt, der eine ungefähr gleichmäßige Temperatur erzeugt. Das Warmwasser kann auch durch schmale Rohre geleitet werden, die in einem kontinuierlichen Schleifenmuster angeordnet sind, um eine große Strahlungsfläche zu erzeugen; Dieses Rohrmuster kann in eine Betonbodenplatte gegossen oder über einer Decke platziert werden, um den angrenzenden Wohnraum zu heizen. Die Temperaturregelung in Warmwassersystemen verwendet einen Thermostat im Wohnraum, um die gepumpte Durchflussrate des Wassers anzupassen und die zugeführte Wärme zu variieren.
Strahlende elektrische Widerstandsheizungen verwenden Spulen in Fußleisteneinheiten in den Räumen, die Konvektionszyklen ähnlich wie Warmwasserheizkörper erzeugen, oder Widerstandskabel in durchgehenden Schlaufenmustern, die in Gipsdecken eingebettet sind. Die lokale Temperaturregelung kann mit elektrischer Heizung viel präziser sein, da es möglich ist, einen thermostatisch gesteuerten Rheostat zu installieren, um die Energieabgabe von relativ kleinen Abschnitten von Fußleisteneinheiten oder Kabeln zu variieren.
Eine Art der Raumheizung, die in Wohngebäuden zunehmend zum Einsatz kommt, ist die passive Sonnenstrahlung. An sonnigen Wintertagen lassen nach Süden ausgerichtete Fenster erhebliche Mengen an Energie ein, oft genug, um das gesamte Gebäude zu heizen. Holzkamine mit Schornsteinen sind in Wohngebäuden immer noch weit verbreitet, aber ihre Verwendung dient hauptsächlich der ästhetischen Wirkung.
Die Kühlung von Atmosphären in niedrigen Wohngebäuden erfolgt häufig lokal mit Blockklimageräten, die die Außenwand des zu kühlenden Raums durchdringen; Dies ermöglicht die Aufnahme von Frischluft, wenn gewünscht, und den Ausstoß von Wärme, die aus dem Raum in die Außenluft gepumpt wird. Weniger häufig haben Umluftheizungssysteme Kühlschlangen, die in den Luftstrom eingeführt werden, um einen zentral gekühlten Innenraum bereitzustellen. Es wird ein kompressiver Kühlprozess verwendet, ähnlich dem in einem Haushaltskühlschrank. Ein Kältemittel, das bei Raumtemperatur flüssig ist, wird durch ein geschlossenes System von gewickelten Kupferrohren gepumpt. Eine elektrische Pumpe hält einen niedrigen Druck in den Kühlschlangen aufrecht, und das flüssige Kältemittel gelangt durch ein Expansionsventil von einem Bereich mit hohem Druck zu den Niederdruckschlangen. Diese Druckänderung führt zu einer Phasenänderung des Kältemittels; Es verwandelt sich von einer Flüssigkeit in ein Gas und nimmt dabei Wärme auf, so wie Wasser Wärme aufnimmt, wenn es gekocht und in Dampf umgewandelt wird. Die Wärmeaufnahme des Flüssigkeits-Gas-Übergangs kühlt die über die Kühlschlangen strömende Luft. Die gekühlte Luft wird durch das Umluftsystem durch das Gebäude zirkuliert. Wenn das gasförmige Niederdruckkühlmittel die Kühlschlangen verlässt, durchläuft es die Pumpe und wird unter Druck gesetzt. Das Kühlmittel reist durch kondensierende Spulen, die außerhalb des Gebäudes lokalisiert werden; dort wird die Phasenänderung umgekehrt, während das Gas zu einer Hochdruckflüssigkeit sich dreht und Hitze an die Außenluft freigibt, die über die kondensierenden Spulen überschreitet. Das flüssige Kältemittel kehrt zum Expansionsventil zurück, um den Kühlzyklus zu wiederholen. Die Kältemaschine ist somit eine “Wärmepumpe”, die Wärme aus dem Gebäude in die Außenatmosphäre fördert. Wärmepumpen können in den Wintermonaten auch umgekehrt betrieben werden, um Wärme von der Außenluft in das Gebäudeinnere zu pumpen; Sie funktionieren am besten in milden Klimazonen mit ziemlich warmen Wintertemperaturen. Der Einsatz von Wärmepumpen in kalten Klimazonen wirft viele schwierige technologische Probleme auf.
Innenräume werden auch durch Betriebsfenster sowie durch unbeabsichtigte Leckagen an allen Arten von Außenöffnungen belüftet. Badezimmer, Küchen und Wäschereien erzeugen Gerüche und Wärme und verfügen häufig über separate Abgassysteme, die von elektrischen Ventilatoren angetrieben werden, die bei Bedarf intermittierend betrieben werden. Die Qualität der Wohnatmosphäre wird auch durch den Rauchmelder geschützt, der einen Alarm auslöst, um vor möglichen Gefahren zu warnen, wenn der Rauch in Wohnräumen sogar ein sehr niedriges Niveau erreicht.
