1. Тёплый воздух легче, значит холодный тяжелее - он опускается вниз - поэтому внизу всегда холоднее.
2. Батареи нагревают холодный воздух у пола, нагретый воздух легче холодного, поэтому поднимается вверх, уступая место порции уже остывшего воздуха. А открытая форточка при проветривании избавляет нас от теплого воздуха, а также от углекислого газа, который тоже собирается у потолка.
3. За счет конвекции - теплый воздух поднимается от батареи отопления и устремляется в форточку сверху, а холодный воздух с улицы опускается из форточки на пол.