При естественной вентиляции смена воздуха в помещении происходит под влиянием силы ветра (ветровой напор) и разности удельных весов наружного и внутреннего воздуха (тепловой напор). Обычно тот и другой факторы действуют одновременно.

Под влиянием ветра воздух через открытые проемы и неплотности в строительных ограждениях (стенах), расположенных со стороны здания, обращенной к набегающему воздушному потоку, поступает в помещение и тем же путем вытекает из него с других сторон. Более теплый, а следовательно, и более легкий внутренний воздух поднимается в верхнюю зону помещения и вытекает из него через проемы и неплотности в верхней части строительных ограждений. Наружный, более холодный и тяжелый воздух, замещая вытекающий внутренний воздух, поступает таким же образом в нижнюю зону помещения.

Произвольная смена воздуха в помещении, происходящая через неплотности в строительных ограждениях здания, называется инфильтрацией. В большинстве случаев такой воздухообмен в рабочих помещениях недостаточен даже при отсутствии выраженных производственных вредностей.

Приведение воздушной среды в соответствие с санитарными нормами путем естественного воздухообмена может быть достигнуто только устройством организованной смены воздуха в помещении. Такая организованная и регулируемая (в соответствии с внешними и внутренними условиями) смена воздуха в помещении носит название аэрации.

При аэрации обмен воздуха в помещении осуществляется через специально предусмотренные проемы в стенах и других строительных ограждениях здания. Чтобы можно было регулировать естественный воздухообмен и управлять им, все приточные и вытяжные проемы оборудуются фрамугами или жалюзи. Для удобства открывания фрамуг предусматриваются механизмы с пневматическим, электрическим или ручным приводами, позволяющие регулировать степень их открытия.

Приточные отверстия при естественной вентиляции располагают обычно в нижней части здания, а вытяжные — в наивысших частях его. В качестве приточных отверстий чаще всего используются окопные проемы, а вытяжных — проемы в аэрационных фонарях, являющихся конструктивными элементами крыши здания. При отсутствии аэрационного фонаря вытяжные проемы устраиваются в верхней части наружных стен.

В достаточно высоких рабочих помещениях оборудуют три ряда аэрационпых проемов, из которых нижний (на уровне рабочей зоны) служит для естественного притока наружного воздуха летом, средний (на уровне 4—6 м от пола) —для поступления его в холодное время года и верхний — для удаления воздуха из помещения.

Аэрационные фонари, оборудуемые открывающимися фрамугами, располагаясь в наивысшей точке помещения, способствуют интенсификации естественного воздухообмена. Как правило, они служат для удаления загрязненного воздуха из рабочих помещений. Во избежание нежелательного поступления наружного воздуха через фонарь, что вызывает обратное перемещение загрязненного воздуха из верхней в рабочую зону (опрокидывание тяги), фонари могут устраиваться незадувае-мыми. В таких фонарях открытые проемы защищены от ветра либо щитами (панелями), установленными на кровле здания, либо глухими стенками фонаря. Незадуваемые фонари значительно упрощают регулирование естественного воздухообмена в помещении, так как при них степень открытия фрамуг в вытяжных проемах требуется менять лишь в соответствии с сезоном года.

С целью использования силы ветра для удаления воздуха из помещения применяются устройства, называемые дефлекторами. Они устанавливаются на крыше здания или на концах вытяжных труб. Дефлекторы бывают разных конструкций. Наиболее широко применяется дефлектор ЦАГИ , обладающий высокой эффективностью и простой в изготовлении. Одним из основных условий эффективной работы дефлекторов является наиболее полное использование ветрового напора. Поэтому дефлекторы устанавливаются так, чтобы они со всех сторон беспрепятственно обдувались ветром: на достаточно высоких вытяжных трубах и так, чтобы они не заслонялись прилежащими зданиями.

Схема организации естественного воздухообмена в производственных помещениях зависит как от времени года и направления ветра, так и от того, аэрируется однопролетное или многопролетное здание.

В однопролетиых зданиях в теплое время года для поступления наружного воздуха в помещение открывается нижний ярус фрамуг. В холодный период года эти фрамуги закрывают и открывают фрамуги в среднем ряду проемов с тем, чтобы холодный воздух попал в рабочую зону несколько подогретым, смешавшись с воздухом помещения. Удаление воздуха как в том, так и в другом случае производится через верхние открытые фрамуги, расположенные обычно в фонарях зданий.

В многопролетных зданиях для поступления наружного воздуха используются как проемы в наружных стенах, так и проемы фонарей, расположенных над холодными пролетами. Для этого пролеты с избыточными тепловыделениями (горячие пролеты) чередуются с холодными пролетами.

В теплое время года аэрация может быть устроена во всех производственных помещениях, в которых не требуется предварительная обработка приточного воздуха и очистка удаляемого из помещения воздуха. Наиболее широко как в теплый, так и в холодный периоды года аэрация применяется в цехах со значительными теплоизбытками (сталеплавильные, литейные, кузнечные, термические и другие «горячие» цехи), в которых позволяет обеспечить большие (20 — 30 в час) воздухообмеиы.