Ремонт дома

За последние годы значительно возрос объем заказов на разработкуи реализацию технических решений по обеспечению гигиенических иклиматических условий в помещениях плавательных бассейнов.

Такая активность связана с резко возросшими темпами строительстваиндивидуальных коттеджей, в которых, как правило, предусматриваетсяустройство мини-бассейнов, а также строительством новых и реконструкциейдействующих спортивных и оздоровительных сооружений. Следует отметить, что при планировании и выборе строительных и конструктивнных решенийустройство вентиляции во многих коттеджных бассейнах либо не предусматривалось, либо откладывалось на <потом> или делалось <дешево>.

Все это приводило к активной конденсации влаги на огрождающих конструкциях, особенно на окнах, образованию грибковой плесени, коррозии металлическихи гниению деревянных конструкций. Значительные теплопотери черезограждающие конструкции, в том числе связанные с высоким уровнеминфильтрации наружного воздуха, не позволяли поднять температуруводы и воздуха до требуемых значений.

В соответствии со СНИП 2.08.02-89* — <Общественные здания и сооружения>— в плавательных бассейнах температуру поверхности воды необходимоподдерживать на уровне 26-28°С (в лечебных бассейнах на 4-8°Свыше). При этом температура воздуха должна быть на 1-2°С вышетемпературы воды, то есть 27-30°С. Нормируемая относительнаявлажность воздуха 50-65%, но конкретные ее значения в каждом отдельномслучае диктуются степенью теплозащиты ограждающих конструкций, недопускающихвыпадения на них конденсата и увлажнения строительных материалов. Ограничивающим параметром при этом является температура на поверхностиограждения, которая должна быть на 1-2°С выше температуры точкиросы внутреннего воздуха. Исходя из этих условий, рассчитываетсятребуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, всоответствии с которым проводится выбор конструктивного решенияздания.

Подвижность воздуха в зоне нахождения должна обеспечиваться впределах 0,15-0,2 м/с.

Какие же основные особенности технологического процесса необходимоучитывать при подходе к решению проблемы обеспечения комфортныхусловий в помещении плавательного бассейна? Это, в первую очередь, наличие значительных площадей открытых водных и смоченных поверхностей, обуславливающих при высокой температуре воды (t_w=26-28°С) высокуюинтенсивность испарения влаги.

Влага, испаряющаяся в помещение является основным технологическимпоказателем <вредности>, по которому проводится расчет требуемоговоздухообмена и определение мощности вентиляционного оборудованияпо воздухопроизводительности. Окончательное же принятие принципиально-технологическихсхем обработки приточного воздуха и организации воздухообмена производитсятолько после проведения уточненных расчетов тепло-влажностного балансаи принятия технических решений по отоплению и утеплению здания.

Расчет тепло-влажностного баланса проводится по общепринятой методике, подробно изложенной в книге <Система вентиляции и кондицианирования. Теория и практика> — М., <Евроклимат>, 2000>, за исключением подсчетаколичества влаги, испаряющейся с открытой водной поверхности. Существуетсовременная методика финских и немецких специалистов, которые вводятспециальный эмпирический коэффицент, учитывающий изменение интенсивностииспарения при различной активности купающихся:

W_от=A·F·d·(d_w-d_l/10³);

W_от = e·F·(P_w-P_l/10³⁾;

W_от = F·[0,118 + (0,01995· ·a·(P_w-P_l/1,333)], где

W_от — количество влаги, испаряющейся с открытой водной поверхностиплавательного басейна, кг/час;

F — площадь открытой водной поверхности, м²;

А — эмпирический коэффицент, учитывающий наличие купающихся;

d = (25 + 19·V) — коэффициент испарения, кг/м²ч влаги;

V — скорость воздуха над поверхностью воды;

d_w, d_l — соответственно, влагосодержание насыщенного воздуха ивоздуха при заданной температуре и влажности (г/кг сух. воздуха);

P_w-P_l — давление водяных паров насыщенного воздуха в бассейнепри заданныхтемпературе и влажности воздуха;

e — эмпирический коэффициент равный 0,5 — для закрытых поверхностейбассейна, 5 — для неподвижных открытых поверхностей бассейна, 15- небольших частных бассейнов с ограниченным временем использования,20 — для общественных бассейнов с нормальной активностью купающихся,28 — для больших бассейнов для отдыха и развлечений, 35 — для аквапарковсо значительным волнообразованием;

а — коэффициент занятости бассейна людьми: 0,5 — для больших общественныхбассейнов, 0,4 — для бассейнов отелей, 0,3 — для небольших частныхбассейнов.

Сравнительные расчеты, проведенные по вышеуказанным формулам, показывают на значительное расхождение в количестве испаряющейсявлаги при одних и тех же условиях. Так, при температуре воды 26°С, температуре воздуха 28°С, относительной влажности 60% и подвижностивоздуха 0,2 м/с, для плавательного бассена с нормальной активностьюкупающихся и площадью бассена 354 м², количество испаряющейся влагисоставит соответственно: 107, 72,5, 68,3 кг/ч.

Как показывает практика, результаты, полученные для указанныхусловий по двум последним формулам, более точные. Первая формулаподходит для игровых бассейнов.

Наиболее универсальной является вторая формула, в которой эмпирическийкоэффициент <е> дает возможность учесть наиболее высокую интенсивностьиспарения в бассейнах с активными играми, горками и значительнымволнообразованием, а также и в малых индивидуальных плавательныхбассейнах.

Необходимо отметить еще одну особенность при выборе принципиальнойтехнологической схемы приточно-вытяжной вентиляции. Дело в том, что воздухообмен для различных периодов года подвержен значительномуизменению из-за резкого увеличения градиента перепада влагосодержаниявнутреннего и наружного воздуха в холодный период года в сравнениис теплым. Для малых бассейнов с незначительной мощностью вентиляционногооборудования эта проблема решается за счет изменения воздухообменас помощью установки регуляторов оборотов вентилятора. Для бассейновс большой мощностью вентоборудования снижение градиента влагосодержанияв холодный период года достигается применением частично регулируемойрециркуляции выбрасного воздуха.

Рис. 1. План с расположением вентиляционныхвыходов

При проектировании системы вентиляции очень важно учитывать особенностираспределения приточного и вытяжного воздуха, обеспечивая комфортнуюподвижность в зоне обитания людей. Зная, что приточный воздух имеетвысокую температуру (28°С), низкую относительную влажность (15-20%)и высокую скорость, его целесообразно подавать вдоль стен и оконпо периметру помещения (особенно это относится к бассейнам с малымиобъемами). Такое распределение воздуха позволяет увеличивать <поглотительнуюспособность> приточного воздуха обеспечивая поддержание температурыу поверхности ограждающих конструкций выше температуры точки росы. Аналогичного эффекта можно достичь применяя осушители воздуха илинагревательные приборы, устанавливаемые по периметру наружных ограждающихконструкций. Причем осушители воздуха рекомендуется применять вмалых и средних по объему бассейнах при дефиците энергообеспечениядля систем вентиляции.

В качестве примера рассмотрим задачу обеспечения микроклиматав комплексе зданий Аквапарка, включающего гостиничный блок, блокспортивных, административно-хозяйственных и бытовых помещений иблок плавательного бассейна (рис.1). Техническое решение базируетсяна применении высокотехнологичного кондиционерного и вентиляционногооборудования, позволяющего обеспечить комфортные условия для пребыванияотдыхающих и работы обслуживающего персонала.

Наибольший интерес, в связи с рассматриваемой проблемой, представляетцентральная часть развлекательного комплекса Аквапарка, где на территории2740 м² под высоким куполом (высота 15 м) размещено пять бассейновразличного назначения общей площадью 1087 м².

Из них: 1 — оздоровительно-спортивный бассейн — 354 м²; 2 — бассейндля отдыха и развлечений — 362 м²; 3 — массажный бассейн — 68,3м²; 4 — детский бассейн — 156,9 м²; 5 — бассейн с водяными горками — 146 м².

Суммарное количество влаги, испаряющейся с открытой водной поверхности, расчитывается по второй формуле и составит 273,7 кг/ч, в том числес поверхности плавательного бассейна с нормальной активностью купающихся — 72,5 кг/ч; бассейна для отдыха и развлечений — 103,8 кг/ч; бассейнадля массажа — 14 кг/ч; детского бассейна 31,1 кг/ч; бассейна с горками52,3 кг/ч.

Количество влаги, испаряющейся со смоченной поверхности, расчитываетсяпо формуле:

W_cv = 0,006·F (t_с — t_м), где

t_с, t_м — соответственно температура воздуха по сухому и мокромутермометрам, определяемые по I-d диаграмме влажного воздуха;

F — поверхность испарения, определяется в процентном отношенииот открытой водной поверхности и принимается в размере 20-40% открытойводной поверхности. Причем чем больше площадь водного зеркала бассейна, тем меньше процент.

Суммарная площадь бассейнов составляет 1087,2 м². Смоченная поверхностьпринимается в размере 20%, то есть 217,4 м². Тогда количество влаги, испаряющейся с этой поверхности, при температуре внутренного воздуха280C и отностительной влажность 60% составит 7,56 кг/ч.

Количество влаги от находящихся в бассейне людей при легкой физическойработе и вышеуказанных температурных условиях составит 0,225 кг/чна человека. При одновременном нахождении в зоне отдыха 127 человекколичество испаряющейся влаги составит W_в = 27,3 кг/ч.

Таким образом, суммарное количество влаги, поступающей в бассейновыйкомплекс составит:

SW_исп=SW_от+W_см+W_л= 308,56 кг/ч

Количество воздуха, которое необходимо подать в зону жизнедеятельности, определяется из условий поглощения основных <вредностей>, то есть, влаги по формуле:

L_w=SW_исп·103/r(d_п-d_в), где

(d_п — d_в) — разница влагосодержания приточного и внутреннего воздуха, г/кг;

r — объемный вес воздуха. При температуре 28°C, равен 1,15.

Расчетные параметры наружного воздуха для летнего периода примемтакими: температура 27,4°C; теплосодержание 52,3; температуравнутреннего воздуха 28°C; относительная влажность 60 %. Приэтих условиях, значение влагосодержания воздуха составит: d_н — 9,8г/кг, d_в — 14,3 г/кг.

Таким образом, количество воздуха составит 59 625 м³/ч.

Исходя из полученных результатов расчета требуемого количествавоздуха, к установке принято две приточно-вытяжных системы на базецентральных кондиционеров, производительностью по воздуху 35 тыс. м³/ч каждая.

Расчет теплового баланса в помещениях плавательного бассейна неотличается какими-либо особенностями и проводится по общепринятойметодике.

С учетом проведенного анализа круглогодичных режимов работы системымикроклимата бассейнового комплекса Аквапарка разработана принципиальнаясхема обработки приточно-вытяжного воздуха.

Приточные агрегаты собираются из функциональных блоков кондиционеров, включающих по ходу воздуха воздушный клапан с электроприводом длярегулирования поступления наружного воздуха; воздушный фильтр грубойи тонкой очистки; гликолевый рекуперативный теплообменник, где наружныйвоздух от расчетных параметров зимнего периода (-34°C) догреваетсядо (-11°C); теплообменник I подогрева с параметрами теплоносителя110/70°C, в котором приточный воздух от — 11°C догреваетсядо 12,8°C; камера смешивания удаляемого и приточного воздуха, где приточный воздух за счет смешивания с удаляемым воздухом догреваетсядо 20°C; секция II подогрева, в которой воздух нагревается дотемпературы притока (38°C); вентиляторная секция и секция глушенияшума.

После глушителя воздух по воздуховодам подается в бассейновуюзону с температурой 38°C. Перегрев на 10°C по сравнениюс температурой внутреннего воздуха связан с необходимостью компенсациитеплопотерь и повышения температуры поверхности ограждающих контрукцийи предупреждения выпадения на них конденсата. Организация воздухообменав помещениях бассейна принята с учетом объемно-планировочных и конструктивныхрешений здания. Подача приточного воздуха вдоль витражей производитсярегулируемыми напольными решетками, создавая настилающуюся на поверхностьстекла изотермическую струю с высокой температурой (38°C) инизкой относительной влажностью (18%), обеспечивающую защиту витражейот конденсации влаги.

Основная масса приточного воздуха распределяется приточными воздушнымисоплами, обеспечивающими возможность регулирования направления потокав пределах +30°C. Аэродинамические характеристики воздухораспределителейпозволяют раздать большой объем воздуха свободными изотермическимиструями при высокой начальной (осевой) скорости (больше 10 м/с)на значительное расстояние. При этом требуемая в зоне обитания подвижностьвоздуха 0,2 м/c по ходу струи обеспечивается за счет обратных воздушныхпотоков (вентиляция методом разбавления). Воздухораспределителиустановлены на высоте 4 м, количество воздухораспределителей и ихразмер подобраны с учетом угла раскрытия струи, требуемого количестваприточного воздуха и максимального расстояния до точки, где осеваяскорость струи падает до нормативного значения 0,2 м/с.

Вытяжной влажный воздух удаляется из верхней зоны (под перекрытием)и по воздуховодам поступает в вытяжной агрегат, включающий воздушныйдвухступенчатый фильтр; вытяжной вентилятор; секцию смешивания;рекуперативный гликолиевый теплообменник, в котором из удаляемоговоздуха в холодный период отбирается тепло, понижая температурувыбрасываемого воздуха с +28°C до +15,6°C, и наружный воздушныйклапан с электроприводом.

Проведенные пуско-наладочные работы подтвердили правильность принятыхтехнических и технологических решений систем обеспечения микроклиматав бассейновой зоне комплекса Аквапарка, включающей большое количествоплавательных бассейнов различного назначения.