Температурно-влажностный режим воздушной среды залов

Температурно-влажностный режим воздушной среды залов крытых аквапарков,
как фактор их строительной безопасности
Надежность и долговечность ограждающих конструкций (строительная
безопасность) крытых аквапарков во многом зависит от температурно-влажностного
режима воздушной среды залов бассейнов, обеспечиваемого системами вентиляции и
кондиционирования воздуха [1].
Строительная безопасность крытых аквапарков последовательно формируется на
стадиях их проектирования, строительства и эксплуатации. Рассмотрим основные
факторы, которые могут влиять на строительную безопасность крытых аквапарков на
указанных стадиях создания и применения их систем вентиляции и кондиционирования.
На стадии проектирования закладывается «фундамент» безопасности крытых
аквапарков, заключающийся в установлении объективных расчетных данных для
проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Как известно,
основная задача указанных систем залов бассейнов аквапарков заключается в создании
расчетным воздухообменом:
- заданного микроклимата (температуры, влажности и скорости движения воздуха)
в обслуживаемой зоне залов, обеспечивающего санитарно-гигиенические условия для
посетителей;
- температурно-влажностного режима в верхней зоне воздушной среды залов,
обеспечивающего отсутствие конденсации влаги на внутренних поверхностях
ограждающих конструкций и фермах покрытий.
В практике проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха при
определении воздухообмена в сооружениях учитывается различие параметров удаляемого
воздуха из сооружения и воздуха в обслуживаемой (рабочей) зоне с помощью
коэффициента неравномерности распределения параметров воздуха m. Применительно к
условиям залов аквапарков, для которых расчетной вредностью являются
влагопоступления,
коэффициент
неравномерности
распределения
параметров
устанавливается по влагосодержанию и определяется по формуле:
d î .ç  d ïp
md 
,
(1)
d ó  d ïp
где: dо.з, dnр, dу – влагосодержание воздуха, соответственно, в обслуживаемой зоне
зала, приточного воздуха в зал и удаляемого воздуха из верхней зоны зала аквапарка,
г/кг.
Из формулы (1) следует, что влагосодержание удаляемого (вытяжного) воздуха из
верхней зоны зала зависит (при прочих равных условиях) от величины коэффициента
неравномерности влагосодержания воздуха по высоте зала md :
d î .ç  d nð
dó 
 d ïp
(2)
md
Формула (2) дает возможность достаточно просто устанавливать значение
влагосодержания воздуха dу, используя значения влагосодержания воздуха dо.з и dnр,
которые являются исходными данными, известными при проектировании. Однако,
возникают существенные затруднения в установлении расчетного значения md.
В справочнике проектировщика [2] отмечается, что значения коэффициента md
(или Ê d  1 / md ) в конкретных частных случаях принимаются по нормативным или
экспериментальным данным. В настоящее время для условий вентиляции залов крытых
аквапарков такие данные отсутствуют. В справочнике проектировщика [2] приводятся
значения коэффициентов воздухообмена Кt и Кq, устанавливающие связь, соответственно,
температуры и концентрации вредных веществ в удаляемом воздухе и в воздухе рабочей
зоны для различных цехов промышленных предприятий в зависимости от кратности
2
воздухообмена и способов подачи приточного воздуха в рабочую зону. В справочнике не
приводятся значения коэффициентов Кd , и для цехов с избытками влаги рекомендуется
значения Кd принимать равным коэффициенту Кq. Возможность применения
вышеуказанных рекомендации по определению значений коэффициента Кd для условий
залов крытых аквапарков не может быть оправданной, поскольку не имеет каких-либо
обоснований.
В этой связи были использованы данные [3] для анализа и установления возможных
значений коэффициентов md для условий залов крытых аквапарков. Данные [3] отражают
изменение значения коэффициента md (для помещений с большими расчетными
влагопоступлениями и при выполнении схемы вентиляции «снизу-вверх») в зависимости
от l -удельного расхода вентиляционного воздуха в кг на 1 кг испаряемой влаги (см.
рис. 1):
q
l  âîçä . , êã.âîçä .
(3)
qâîäû
êã.âîäû
Применительно к залам бассейнам аквапарков параметры qвозд. и qводы ,
определяющие характеристику l, количественно могут быть установлены следующим
образом:
(4)
qâîçä .    qâ , êã.âîçä . ;
÷åë ÷àñ
qâîäû  p  qF ,
êã.âîäû ,
÷åë ÷àñ
(5)
где:  – объемный вес воздуха, кг/м3;
qв – удельный воздухообмен на одного купающегося, который рекомендуется
принимать не менее 80 м3/часчел. [4,5];
р –удельное количество испаряющейся влаги в залах аквапарка, кг.воды/м2час;
qF – удельная площадь водной поверхности развлекательных бассейнов и
бассейнов для плавания на 1 человека, м2/чел.
Используя данные рис. 1, установим возможный диапазон значений коэффициента
md залов аквапарков для условий 50%, 100% и 120% занятости их бассейнов (А=0.5,
А=1.0, А=1.2) при изменении:
- удельного воздухообмена qв от 80 до 120 м3/челчас;
- удельной площади водной поверхности бассейнов на одного купающегося qF.
При этом для условий А=1.0 были приняты следующие значения удельной площади
водной поверхности бассейнов на одного купающегося:
- qF =4,5 м2/чел., установленное СанПиН [4] для аквапарков;
- нормативное значение qF =6,0 м2/чел., рекомендуемое фирмой Dantherm;
- значение qF=10 м2/чел., рекомендуемое для обычных плавательных бассейнов [5].
Для расчета удельных влагопоступлений p в выполненных нами обоснованиях была
применена формула Бязина-Крумме, которая позволяет определить количество
испаряющейся влаги в залах аквапарков с учетом занятости их бассейнов [6].
Результаты оценки значений коэффициента md для указанных условий в залах
аквапарков представлены на графике рис. 2. Составленные расчетные графики позволяют:
- оценить значения коэффициента md по заданным показателем занятости
бассейнов (А), удельного воздухообмена (qв) и удельной площади водной поверхности
(qF);
- определить влагосодержание удаляемого воздуха из верхней зоны залов
аквапарков (dу) по формуле (2) с использованием значения коэффициента md,
установленного для расчетных условий в залах;
3
- проследить (спрогнозировать) изменение параметров удаляемого воздуха из
верхней зоны залов аквапарков при изменении занятости бассейнов А в пределах от 0,5 до
1,2.
Анализ полученных графиков свидетельствует о следующем:
- с увеличением удельной площади водной поверхности бассейнов аквапарка qF
увеличивается значение коэффициента md, а следовательно, будет обеспечиваться более
низкое значение влагосодержание воздуха в верхней зоне залов dу, т.е. воздух будет иметь
более низкую температуру точки росы. Указанное снижение влагосодержания воздуха в
верхней зоне залов аквапарков dу будет наблюдаться также при уменьшении занятости
бассейнов купающимися (от А=1,2 до А=0,5).
- для обеспечения заданного температурно-влажностного режима воздушной среды в
верхней зоне залов аквапарка, исключающегося конденсацию влаги на внутренних
поверхностях ограждающих конструкций и фермах перекрытий, необходимо расчет
влагопоступлений осуществлять при занятости бассейнов купающимися А=1,0. При этом
обеспечиваются высокие значения коэффициента md (в пределах от 0,73-0,84), при
которых создаются наиболее благоприятные температурно-влажностные условия в
верхней зоне залов.
Следует отметить, что расчетные графики со значениями коэффициента md,
приведенные на рис. 2, являются сугубо ориентировочными для схем организации
воздухообмена «снизу-вверх», применяемых в залах аквапарков, и подлежат уточнению
на основе результатов дальнейших исследований и натурных испытаний их систем
вентиляции и кондиционирования воздуха.
В этой связи на стадии завершения пуско-наладочных работ должны производиться
натурные испытания на эффект действия систем вентиляции и кондиционирования
воздуха залов аквапарка при непосредственном участии эксплуатационного персонала,
направленные на установление фактических технических показателей систем, в том числе
значений коэффициента неравномерности распределения влагосодержания воздуха по
высоте залов md, как показателя эффективности организации воздухообмена в указанных
помещениях.
На стадии эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования воздуха залов
аквапарка основные задачи эксплуатационного персонала в обеспечении строительной
безопасности аквапарка, регламентированные соответствующей Инструкцией, должны
заключаться:
- в постоянном контроле температурно-влажностного режима воздушной среды в
залах и занятости бассейнов аквапарка купающимися.
- в поддержании заданного температурно-влажностного режима воздушной среды в
различных зонах залов (в обслуживаемой зоне, в верхней зоне и других зонах, указанных
в проекте);
При этом разрабатываемая эксплуатационным персоналом Инструкция по
эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования воздуха залов аквапарка должна
иметь специальный раздел «Требования и мероприятия по обеспечению строительной
безопасности аквапарка при эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования
воздуха залов».
Заключение.
Вышеизложенное позволяет утверждать о том, что системы вентиляции и
кондиционирования воздуха могут выполнить роль средств поддержания температурновлажностных условий, необходимых для обеспечения строительной безопасности в залах
крытых аквапарков, при соблюдении следующих требований:
- тщательное обоснование основных технический характеристик систем при выборе
их проектного решения;
4
- проведение обязательных натурных испытаний на эффект действия при завершении
пуско-наладочных работ по системам, обеспечивающим заданные температурновлажностные условия в залах, при различных режимах их эксплуатации;
- высокая профессиональная подготовка эксплутационного персонала, способного
обеспечивать требуемые температурно-влажностные условия воздушной среды при
различных режимах эксплуатации залов аквапарка.
А. Е. Алейников, генеральный директор
ООО «Компания «Стройинженерсервис»
А. Б. Федоров, д. т. н., главный специалист
ООО «Компания «Стройинженерсервис»
Литература
1. Алейников А.Е., Федоров А.Б. О необходимости разработки свода правил
проектирования крытых аквапарков. СтройПРОФИль, №5, 2005.
2. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 3.
Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2. Стройиздат. М. 1992.
3. Кострюков В.А. Сборник примеров расчетов по отоплению и вентиляции. Часть П.
Вентиляция. Госстройиздат. М. 1962.
4. СанПиН 2.1.2.1331-03. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и
качеству воды аквапарков.
5. СанПиН 2.1.2.1188-03. Плавательные бассейны. Гигиенические требования к
устройству, эксплуатации и качеству воды.
6. Алейников А.Е., Федоров А.Б. Испарение влаги с водных поверхностей в условиях
крытых аквапарков. СтройПРОФИль, №7, 2004.