Текст
                    Р НП «АВОК» 7.5-201 2
РЕКОМЕНДАЦИИ АВОК
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
МИКРОКЛИМАТА
И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
В КРЫТЫХ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ
БАССЕЙНАХ.
НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ISBN 978-5-98267-078-6
НЕКОММЕРЧЕСКОЕ ПАРТНЕРСТВО
«Инженеры по отоплению, вентиляции,
кондиционированию воздуха, теплоснабжению
и строительной теплофизике» (НП «АВОК»)
www.abok.ru

Р НП «АВОК» 7.5-2012 Содержание Введение................................................................................IV 1 Область применения ....................................................................1 2 Нормативные ссылки.....................................................................1 3 Общие положения........................................................................1 3.1 Температура боды..................................................................1 3.2 Температура воздуха в помещениях плавательного бассейна...........................1 3 3 Влажность воздуха в помещениях плавательного бассейна ............................ 2 3 4 Температура поверхностей........................................................ 2 3.5 Влияние влажности на ограждающие конструкции и системы кондиционирования воздуха и вентиляции..........................................................................2 4 Системы кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха в залах с ваннами бассейна....2 5 Расчет нормативного воздухообмена для зала с ваннами бассейна........................ 7 5.1 Расчет влаговыделений в зале с ваннами бассейна...................................7 5.1.1 Площадь испарения и расчетные коэффициенты.....*................................7 5.1.2 Влаговыделения с зеркала воды. ................................................ 7 5.1.3 Влаговыделения с обходных дорожек...............................................3 5 1 4 Влаговыделения при работе водных аттракционов ..................................8 5.1.4.1 Коэффициент интенсивности злагсвыделений (для рабочего времени)...............8 5.1.4 2 Влаговыделения в зале с ваннами бассейна (для рабочего времени)...............9 5.1.4.3 Влаговыделения для открытых водяных горок.....................................9 5.2 Расчет расхода наружного воздуха..................................................9 5.3 Расчет термического сопротивления наружных ограждающих конструкций бассейна.......15 Библиография.............................................................................16 III
Р НП «АВСЖ» 7.5-201 2 Введение Основной задачей систем кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха в помещениях крытых плавательных бассейнов является обеспечение санитарно-гигиенических требований. Наибольшую про- блему в данных условиях представляет повышенная влажность внутреннего воздуха. Отсутствие должного регулирования влажности может приводить к дискомфорту, проблемам, связанным с коррозией, разруше- нием элементов ограждающих конструкций, появлением плесени и др Для предотвращения нежелательной конденсации водяного пара и для обеспечения требуемых параметров микроклимата требуется поддержи- вать относительно высокие температуры воды и воздуха в помещениях. В этой связи спортивные и обще- ственные плавательные бассейны характеризуются высоким энергопотреблением, что приводит к значи- тельным расходам на их содержание Федеральный закон [1] инициирует процессы, такие как нормирование удельного расхода энергии, энергоаудит, стимулирование энергосбережения, аналогичные происходящим за рубежом в сфере рационального использования энергоресурсов Современные комплексные методь обеспечения требуемых параметров микроклимата в помещениях с высокими влаговыделениями позволяют выбрать оптимальную компоновку вентиляционных агрегатов в целях снижения затрат энергии. Комплексные решения для систем кондиционирования, вентиляции и осу- шения воздуха в помещениях подразумевают применение специализированных агрегатов, которые обеспе- чивают круглосуточное управление внутренним микроклиматом в любое время года, а также организацию эффективного воздухообмена в помещениях плавательного бассейна При этом рекомендуется поддержи- вать малую подвижность воздуха в обслуживаемой зоне и не допускать повышенную стратификацию темпе - ратуры воздуха по высоте помещения, благодаря чему сокращаются потери теплоты через верхнюю зону здания, предотвращаются выпадение конденсата и коррозия несущих элементов кровли IV
РНП «АВОК» 7.5-2012 РЕКОМЕНДАЦИИ АВОК ОБЕСПЕЧЕНИЕ МИКРОКЛИМАТА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В КРЫТЫХ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНАХ. НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ENERGY AND HVAC ENVIRONMENTAL GUIDELINES FOR THE DESIGN OF INDOOR SWIMMING POOLS Дата введения - 2012-04-09 1 Область применения 1.1 Настоящие рекомендации предназначены для проектирования систем кондиционирования, венти- ляции и осушения воздуха помещений спортивных, рекреационных и частных крытых плавательных бас- сейнов, аквапарков и других подобных помещений с открытым зеркалом воды. Методика расчета, изло- женная в рекомендациях, предназначена для опре- деления воздухообмена в залах с ваннами бассейна. Е! основе методики лежит зависимость интенсивно- сти поступления влаги в помещение от параметров воздуха над зеркалом воды ванн бассейна и темпе- ратуры воды. 1.2 Системы кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха помещений плавательного бас- сейна должны решать следующие задачи: - обеспечение нормативных параметров воздуха в помещении; - обеспечение параметров воздуха вблизи эле- ментов ограждающих конструкции, необходи- мых для предотвращения конденсации с целью сохранения их несущей способности и внешне- го вида; - оптимизацию потребления энергоресурсов в за- висимости от изменения параметров микро- климата. 2 Нормативные ссылки В настоящих рекомендациях использованы ссыл- ки на следующие нормативные документы: СанПиН 2.1.2.1188-2003 Плавательные бассейны Гигиенические требования к устройству, эксплуата- ции и качеству воды Контроль качества СНиП 23-01 -99* Строительная климатология СНиП 31 06-2009 Общественные здания и со- оружения СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кон- диционирование СП 31-113-2004 Бассейны для плавания DIN 19643 1-1997 Treatment of the watei of swim- ming-pool^and baths. p 1. General requirements (Очист- ка воды для плавательных бассейнов и ванн. Ч. 1. Об щие требования) 3 Общие положения 3.1 Температура воды Для обеспечения требуемых параметров мик- роклимата температуру воды в бассейнах рекомен- дуется принимать согласно таблице 1. Таблица 1 - Температура воды в бассейнах Тип бассейна Температура воды tw, °C Спортивный 24-28 Рекреационный 28-30 Детский 29—32 Лечебный 36 Джакузи 35-39 Бассейн в бане - холодный - горячий 15 35 3.2 Температура воздуха в помещениях пла- вательного бассейна Для обеспечения требуемых параметров микро- климата температура воздуха в зале с ваннами бас- сейна должна быть на 1 —2 °C вь ше температуры воды в бассейне, но не более 35 ’С. Рекомендуемые значе- ния температуры для помещений, входящих в состав плавательного бассейна, приведены в таблице 2. Издание официальное НП «АВОК» 1
Р НП «АВОК» 7 5-2012 Таблица 2 - Температура воздуха в помещениях плавательного бассейна Тип помещения Температура воздуха tR, °C мини- мальная макси- мальная Вспомогательное 20 — Лестничный марш 18 Раздевалка 22 28 Санузел и техническое помещение 22 26 Душевая и совмещен- ный с ней санузел 26 34 Зал с ваннами бассейна 30 35 3.3 Влажность воздуха в помещениях плава- тельного бассейна 3.3.1 Влажность воздуха в помещениях плава- тельного бассейна не должна превышать 14 г/кг. 3 3 2 Для предотвращения повышенного испаре- ния и нежелательной конденсации, а также для сни- жения негативного воздействия влаги на металли- ческие и деревянные конструкции необходимо поддерживать относительную влажность воздуха ст в пределах 40-65 %. Кратковременное отклонение параметров от рекомендуемых значении не приводит к ухудшению состояния ограждающих конструкций. 3.3.3 В случае использования в помещениях плава- тельного бассейна клеевых деревянных конструкций необходимо согласовать с изготовителями этих кон- струкций параметры воздуха в зоне их расположения 3.4 Температура поверхностей Температура нагретых поверхностей, которые могутбыгь доступны посетителям, не должна превы- шать значений, приведенных в таблице 3 Таблица 3 - Температура поверхностей Тип поверхности Температура поверхностей, С Для сидения 30-39 Пол в зонах, где находятся люди без обуви 22-30 Нагретая поверхность в зоне, где находятся люди без одежды (при отсутствии защиты от касания) < 50 3.5 Влияние влажности на ограждающие кон- струкции и системы кондиционирования возду- ха и вентиляции 3.5.1 Наличие в помещениях плавательного бас- сейна поверхностей с температурой ниже, чем тем- пература точки росы, приводит к выпадению кон- денсата на таких поверхностях, как: - воздухе- и водопроводы; - светопрозрачные конструкции с термическим сопротивлением менее 0,5 м- ,вС/Вт; Примечание - Появление влаги на данных поверх- ностях может быть интенсивным и способствовать образо- ванию грибков и плесени в местах сопряжения со стеной - элементы кровли и других ограждений. 3.5.2 Особенность микроклимата плавательных бассейнов заключается также в том, что влажность воздуха в залах с ваннами бассейна неравномерно распределяется по высоте, поскольку влажный воз- дух, будучи легче сухого, перемещается ь верхнюю зону помещения. В помещениях с высотой потолков менее 4 м рас- пределение воздушных масс обычно более одно- родное, но опасность представляют повышенная подвижность воздуха в рабочей зоне и контакты воз- духа с холодными (чаще всего наружными) огражде- ниями. 3.5.3 При наличии подвесных потолков в залах с ваннами бассейна необходимо обеспечивать есте- ственную или механическую вентиляцию полостей за подвесными потолками и иными элементами вну- треннего оформления в целях исключения выпаде- ния конденсата на элементах строительных конструк- ций, расположенных внутри указанных полостей 3,5.4 Воздух в плавательных бассейнах содержит следы химически активных веществ (свободный хлор и хлорамины), поэтому он является агрессивной средой по отношению к металлам, бетону и т. п. Вен- тиляционное оборудование должно обладать повы- шенной антикоррозионной стойкостью. Антикорро- зионные покрытия должны использоваться не только для внутренних панелей вентиляционных установок, но и для соединительных узлов, элементов рамы, крепежа и других деталей Посколоку у оцинкован- ных изделий уязвимыми местами являются места ре- зов и гибки, желательно проводить горячее цинкова- ние деталей только после вырубных и гибочных операций. Для наиболее ответственных деталей, кроме того, рекомендуется использовать специаль- ное эмалевое покрытие внутренних поверхностей, которые контактируют с влажным воздухом 3 5.5 Защита от коррозии также достигается за счет конструктивного исполнения. С целью предот- вращения накопления влаги и растворенного в ней хлора в щелях корпуса вентиляционной установки рекомендуется стыковать панели заподлицо путем использования соединений типа «ласточкин хвост» и сбойных планок. На воздуховодах, транспортиру- ющих влажный воздух, следует предусматривать от- вод в дренаж сконденсированной влаги. 4 Системы кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха в залах с ваннами бассейна 4.1 Раздача приточного воздуха в помещениях плавательных бассейн-в и аквапарков выполняется 2
РНП «АВОК» 7.5-2012 с учетом размещения посетителей, а также консто. • тивных особенностей здания, светопрозрачнь х кон струкций, перекрытий и пр. Приоритетной задачей является обеспечение требуемых параметров ми- кроклимата. 4.2 В залах с ваннами бассейна во избежание сквозняков рекомендуется организация приточных струй с подвижностью воздуха менее 0,15 м/с Для этого целесообразно применять воздухораспреде- лительные устройства с автоматической настройкой дальнобойности струи при помощи регулируемого направляющего аппарата 4.3 В помещениях общественных плавательных бассейнов потолки, как правило, имеют высоту более 4 м. Если располагать низкоскоростные приточные диффузоры под потолком, то возможны сложности с организацией подачи воздуха вниз. Чтобы избежать сложной наладки, подачу воздуха осуществляют на уровне пола, так чтобы воздух омывал наиболее хо- лодные поверхности. Данное решение рекомендуется при совмещении вентиляции и воздушного отопле- ния в условиях холодного климата (рисунок 1). 4 4 Вытяжные решетки не рекомендуется распо- лагать на уровне раздачи приточного воздуха, т. к сухой наружный воздух пойдет напрямую на вытяж- ку, не смешиваясь с воздухом кондиционируемого помещения При наличии джакузи или ванны дет- ского плавательного бассейна вытяжные решетки рекомендуется размещать рядом с этими источника- ми повышенных влаговыделений. При необходимо- сти для локализации более влажного воздуха в та- ких зонах следует использовать дополнительный вытяжной вентилятор. 4.5 Для предотвращения поступления более влажного воздуха и запахов химически активных веществ из зала с ваннами бассейна в смежные по- мещения необходимо поддерживать отрицатель- ный дисбаланс (разрежение) по отношению к при- легающим помещениям Превышение вытяжки над притоком не должно быть более 10-15 %, иначе возможно получить другие источники дискомфорта: сквозняки через недостаточно герметичные двери, запахи из раздевалок и пр. 4 6В случае отдельно стоящего здания крытого плавательного бассейна рекомендуется поддержи- вать положительный дисбаланс (подпор), обеспе чивая превышение притока над вытяжкой для пред- отвращения инфильтрации наружного воздуха. Величина создаваемого подпора воздуха должна быть не выше 20 Па, что не препятствует открыва- нию и закрыванию входных дверей 4.7 Внутренние поверхности ограждающих кон- струкций залов с ваннами бассейна должны иметь температуру выше температуры точки росы удаляе мого воздуха (обычно 16 °C). Рекомендуется, чтобы самая холодная поверхность имела температуру на 3 °C выше температуры точки росы. Особое внима- ние необходимо уделять светопрозрачным конструк- циям. Для исключения конденсации на указанна • поверхностях необходимо повысить их температуру либо снизить влажность воздуха, контактирующего с холодными стеклами и смежными поверхностями Наиболее простым решением является локаль- ный нагрев воздуха в зоне окон, например, с помо- щью традиционных радиаторов отопления, который, однако, применим только при небольшой площади остекления (мене£ 20 %) Альтернативный вари- ант - организация раздачи подогретого приточного воздуха настилающимися компактными или плоски- ми струями, особенно в зданиях с большой площа- дью остекления (более 20 %) Возможные варианты подачи подогретого воздуха, из подпольного канала снизу вверх вдоль остекленных поверхностей; раз- дача воздуха сопловыми насадками в зонах выше уровня рабочих зон (более 2 м по высоте помеще- ния) При этом необходимо организовывать системы сбора и отвода конденсата от окон и других свето- прозрачных ограждений. В зоне холодных потолков возможна раздача воз- духа направленными струями вдоль потолков с охва- том максимальной площади (рисунок 2). При этом до- пускается использование струй рециркуляционного воздуха постоянного или периодического действия. 4.8 На трибунах раздачу воздуха предпочтитель- но организовывать из-под сидений низкоскорост- ными воздухораспределителями либо с помощью приточных диффузоров непосредственно перед зрительскими рядами. Вытяжные воздуховоды при этом следует размещать сзади трибун. Такое реше- ние обеспечивает локализацию более холодного воздуха в зоне зрительских трибун и изоляцию его от основной части зала с ваннами бассейна 4.9 Для защиты элементов ограждающих кон- струкций от переувлажнения и преждевременного разрушения рекомендуется организация контроля температур поверхностей и воздуха у потолков При возникновении условий для конденсации необхо- димо включать самостоятельную систему обдува Рисунок 1 - Совмещенная система вентиляции и воздушного отопления 3
Р НП «АВОК» 7 5-2012 Рисунок 2 - Верхняя раздача подогретого воздуха потолков либо производить их обдув теплым возду- хом с помощью воздухораспределителей с изменя- емой формой струи. Такой обдув потолков рекомен- дуется проводить также для их защиты в нерабочее время при наличии влаговыделений с зеркала воды бассейна. 4.10 Системы кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха для частных плавательных бассейнов с площадью зеркала воды менее 20 м2 Схемное решение, изображенное на рисунке 3, предназначено для частных домов, коттеджей и пр. Для обеспечения нормативного воздухообмена и ассимиляции влаговыделений используют приточ- но-вытяжную установку. Нормативная температура воздуха в помещении обеспечивается с помощью системы отопления Скрытая и явная теплота удаляе- мого воздуха не утилизируется. Достоинством этого решения является простота системы кондициониро- вания, вентиляции и осушения воздуха в условиях, когда плавательный бассейн используется (напол- няется) эпизодически. Производительность приточ- но-вытяжной системы следует рассчитывать по ко- личеству влаговыделений в помещении с учетом санитарных норм. Установка управляется податчику влажности, расположенному в зале с ваннами бас- сейна Экономию электроэнергии и теплоты в нера- бочее время обеспечивают путем использования дополнительного укрытия зеркала воды Примечание - В качестве дополнительного укрытия зеркала воды рекомендуется использование шторок, пло- тиков, плавающих шаров и т п 4.11 Системы кондиционирования, вентиля- ции и осушения воздуха для общественных пла- вательных бассейнов с площадью зеркала воды менее 40 м2 Схемное решение, изображенное на рисунке 4, рекомендовано для коттеджей, школ, детских уч- реждений, домов отдыха и пр. Производительность приточно-вытяжной уста- новки определяют по санитарной норме расхода воздуха - 80 м3/ч на человека. Установка включает- ся только на период пользования плавательным бас- сейном и выключается при отсутствии людей. Влаж- ность воздуха в помещениях плавательного бассейна обеспечивается за счет применения рециркуляцион- ного осушителя конденсационного типа, который управляется податчику влажности в зале с ваннами бассейна Расчет осушителя производится по сумме влаговыделений в рабочий период с учетом ассими- ляции части влаги наружным воздухом. Температура воздуха в помещении обеспечивается системой ото- пления при участии регенерации скрытой теплоты в конденсационном осушителе Экономию электро- энергии и теплоты в нерабочее время обеспечивают путем применения дополнительного укрытия зерка- ла воды. Примечание - В качестве дополнительного укрытия зеркала воды рекомендуется использование шторок, пло- тиков, плавающих шаров и т. п. 4.12 Системы кондиционирования, вентиля- ции и осушения воздуха для общественных пла- вательных бассейнов с площадью зеркала воды более 40 м2 Схемное решение, изображенное на оисунке 5, рекомендовано для спортивных и общественных плавательных бассейнов, аквапарков и пр с целью возможности выбора экономных и эффективных ре- жимов работы. Компонентами вентиляционной осушительной установки являются - сблокированная приточно-вытяжная установка; - перекрестноточный пластинчатый рекуператор теплоты удаляемого воздуха, - тепловой насос а качестве осушителя воздуха и рекуператора теплоты; - встроенная система автоматики. Достоинствами данной системы являются - компактная установка для широкого диапазона расхода воздуха, - возможность реализации различных режимов обработки воздуха (нагрев, охлаждение и осу- шение) при обеспечении необходимых требо- ваний к параметрам внутреннего воздуха и нор- мам подачи приточного воздуха; - наличие устройств пассивной и активной реку- перации теплоты, что позволяет достичь эконо- мии энергии до 80 %; - совмещение системы кондиционирования, вен- тиляции и осушения воздуха помещении плава- тельного бассейна с воздушным отоплением Основные режимы работы установки по схеме (рисунок 5): - Дневной режим в теплый период года Этот ре- жим работы установки определяет максималь- ный воздухообмен исходя из требований асси- миляции суммарных тепло- и влаговыделений 4
РНП «АВОК» 7.5-2012 Вытя - ной вентилятор Зап с ванной бассейна Рисунок 3 - Система кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха для небольшого частного плавательного бассейна Забор наружного воздуха Фильтр наружного воздуха у Теплообменник Клапан наружного воздуха Клапан удаляемого воздуха Клапан рециркуляции Удаление воздуха «Теплообмен ник--- 'летнего охлаждения Вытяжной вентилятор Воздушный фильтр Зал с ванной бассейна Осушитель конденсационного типа [^Датчик впажности [Г] Датчик температуры Сухой воздух - - — I > П риток Ч возд уха Приточный у вентилятор Влажный воздух Дополнительное укрытие зеркала воды Рисунок 4 - Система кондиционирования вентиляции и осушения воздуха для небольшого общегтвеннож) плавательного бассейна 5
Р НП «АВОК» 7 5-2012 Фильтр наружного воздуха Забор наружного в°здуха рециркуляции Клапан наружного воздуха Воздушный фильтр Пластинчатый рекуператор Теплообменник теплового насоса 1 Выброс удаляемого 4 воздуха Клапан удаляемого воздуха Удаление воздуха & Приток воздуха 7 * Конденсат Теплообменник зимнего догрева Теплообменник теплового насоса 2 Приточный вентилятор Тепловой Вытяжной насос вентилятор Зал с ванной бассейна О Теплый период года Холодный период года Рисунок 5 - Система кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха для большого плавательного бассейна Ночной режим в рабочее время, который должен соответство- вать нормативным требованиям в части количе- ства подаваемого приточного воздуха При на- личии теплоизбытков от инсоляции тепловой насос используют для охлаждения приточного воздуха - Дневной режим в холодный период года. В этом режиме наружный воздух с малым влагосодер- жанием смешивается с рециркуляционным воз- духом Соотношение смеси наружного и рецир- куляционного воздуха управляется датчиком влажности воздуха, размещенным в зале с ван- нами бассейна или в вытяжном воздуховоде По- сле смесительной камеры приточный воздух нагревается в пластинчатом рекуперативном те- плообменнике, а затем на конденсаторе тепло- вого насоса, который работает на нагрев приточ- ного воздуха. Через испарительный теплооб- менник теплового насоса проходит удаляемый воздух, и при этом утилизируется явная и скры- тая теплота. Совместная работа пластинчатого теплообменника и теплового насоса позволяет осуществлять нагрев приточного воздуха без по- требления внешней тепловой энергии при тем- пературе наружного воздуха выше минус 15 °C Пои температуре наружного воздуха ниже минус 15 °C дополнительный нагрев приточного возду- ха производится в водяном калорифере. - Ночной режим. Данный режим рассчитывают исходя из условия отсутствия посетителей. Ис- парение влаги с зеркала воды продолжается, хотя и в меньшем количестве. Вентиляционная установка переключается в режим осушения при полной рециркуляции - без подачи на- ружного воздуха. Влага удаляется из воздуха при его прохождении через испарительный те- плообменник теплового насоса Воздух на кон- денсаторе теплового насоса подогревается как за счет теплоты, утилизированной тепловым насосом, так и теплоты, рассеиваемой при ра- боте привода компрессора теплового насоса. Тепловой насос в данном случае возвращает теплоту с коэффициентом 4,5 за счет макси- мального использования скрытой теплоты. Это значит, что на каждый затраченный 1 кВт*чдля привода компрессора конденсатор отдает бо- лее 4 кВт*ч теплоты Рециркуляционным воз- дух поступает обратно в помещение и имеет температуру на 2-3 °C выше, чем температура удаляемого воздуха Этого достаточно для компенсации теплопотерь в помещениях пла- вательного бассейна в нерабочий период. В ночном режиме благодаря отказу от подачи приточного воздуха обеспечивается значи- тельная экономия теплоты, расходуемой на на- грев приточного воздуха. 6
Р НП «АВОК» 7 5-2012 5 Расчет нормативного воздухообмена для зала с ваннами бассейна 5.1 Расчет влаговыделений в зале с ваннами бассейна Интенсивность испарения определяется скоро- стью прохождения водяного пара через тонкий по- граничный слой воздуха, непосредственно прилега- ющий к зеркалу воды. Количество испаряемой влаги зависит от разницы паоциальных давлений водяного пара в пограничном слое и воздухе помещения, а также зависит линейным образом от площади зер- кала воды. Влагопоступления в помещение значи- тельно возрастают при увеличении количества посе- тителей и степени использования аттракционов вследствие повышенного волнообразования 5.1.1 Площадь испарения и расчетные коэф- фициенты При расчете влаговыделений в залах с ваннами бассейна в качестве площади зеркала воды Ав, м2 (см 5 1.2), принимают используемую площадь зер- кала воды ванны за вычетом частичного его укрытия При расчете влаговыделений следует учитывать: - влаговыделения с переливных желобов, - влаговыделения с обходных дорожек. Значения интенсивности влаговыделений (скоро- сти испарения) с зеркала воды приведены в таблице 4 Таблица 4 - Интенсивность влаговыделений Тип плавательного бассейна Интенсивность влаго- выделений, м/ч в нерабочее время р, в рабочее время рь С дополнительным укры- тием зеркала воды в нера- бочее время 0,7 — Частный 7 21 Общественный: - глубина менее 1,35 м - глубина более 1,35 м - с установками волнообразования - водяные горки и площадки под водяными горками 7 7 7 7 28 40 50 50 ложении стационарности процесса испарения по формуле ^DB.b(u) = w~ Pd nD/ гдер, —интенсивность влаговыделений (скорость испарения) в рабочее (нерабочее) время, м/ч; определяют по таблице 4, RD — газовая постоянная, Дж/(кг* К); для водяно- го пара принимают R = 461,52 Дж/(кг* К); Т— среднее арифметическое температур воды tw и воздуха tR, К; pDVV - давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воздуха, равной заданной температуре воды, Па; принима- ют по таблице 5; рэ, - парциальное давление водяных паров при заданных температуре и относительной влажности воздуха в зале с ваннами бас- сейна, Па; определяют по формуле где q - относительная влажность воздуха, %; Ав — площадь зеркала воды, м2. «ь Таблица 5 - Давление водяных паров насыщенно- го воздуха t °C lW’ v Pdw' f °C Pow* Па *w» Pdw» Па 15 1 705 21 2 488 27 3 567 16 1 817 22 2 644 28 3 782 17 1 937 23 2 809 29 4 005 18 2 064 24 2 984 30 4 246 19 2 197 25 3 168 31 4 492 20 2 338 26 3 363 32 4 755 Для проверки полученного значения используют эмпирическую формулу Бязина - Крумме Для ра- бочего времени плавательное бассейна влаговы- деления с зеркала воды MDBb, кг/ч, вычисляют по формуле Чвь = [0,118 + 0,019953^" U, (3) При проектировании систем кондиционирова- ния, вентиляции и осушения воздуха в плавательных бассейнах рекреационного типа с водными аттрак- ционами необходимо учитывать дополнительные влаговыделения с учетом количества и степени ис- пользования этих аттракционов (пункт 5.1 4) 5.1.2 Влаговыделения с зеркала воды Влаговыделения с зеркала воды в рабочее (нера- бочее) время МЕ зь , кг/ч, рассчитываю1" в гоедпо где а - коэффициент занятости плавательного бас- сейна людьми, принимают а = 0,3 - для не- больших частных плавательных бассейнов; а = 0,4 - для небольших общественных пла- вательных бассейнов, а = 0,5 — для больших общественных плавательных бассейнов; PDVV, Pd l' дв “ то же' что в Формуле (1). Для нерабочего времени плавательного бассейна влаговыделения с зеркала воды MDB , кг/ч, вычис- ляют по формуле 7
РНП «АВОК» 7.5-2012 Mdb=-0,059 + 0,0105Pdw (4) и О U I ’ * 133 3 ° где pDW, pDL, Ав - то же, что в формуле (1). 5.13 Влаговыделения с обходных дорожек Площадь смоченной части составляет от 20 % до 40 % от всей площади обходных дорожек. Если дан- ные о площади пола вокруг ванны бассейна отсут- ствуют, то принимают, что пол увлажняется по пери- метру ванны на расстоянии 1,5-2,0 м от ее края. Влаговыделения с обходных дорожек MDp, кг/ч, рас- считывают по формуле MDp = 0,006(fR - tWB)Ap, (5) где tR - температура воздуха в помещении по сухому термометру, С, tW0 ~ температура воздуха в помещении по мо- крому термометру, °C; определяют по i-d- диаграмме, Ар - площадь влажной поверхности вокруг ванны бассейна, м2. 5.1.4 Влаговыделения при работе водных аттракционов 5.1.4.1 Коэффициент интенсивности влаговы- делений (для рабочего времени) В плавательных бассейнах с аттракционами вол- ны от посетителей накладываются на волны от ат- тракционов Это наложение ведет к значительному усилению интенсивности влаговыделений р. (табли- ца 4) на Дрд Увеличение интенсивности влаговыде- лений ДрА определяют по графику, изображенному на рисунке 6, в зависимости от коэффициента усиле- ния волн (таблица 6) путем сложения коэффициен- тов усиления волн от всех водных аттракционов, ра- ботающих одновременно. Для плавательных бассейнов с неодновремен- ным использованием аттракционов за основной принимают аттракцион (или группу аттракционов) с максимальным значением дрАггах, которое исполь- зуют для дальнейших расчетов. Таблица 6 — Коэффициент усиления волн Аттракцион Коэффициент усиления волн, условные единицы Водяная горка-труба 30 Уст ройство противотока 20 Массажер для шеи 6 Подводные струи 4 Фонтан 3 Гейзер 3 Детская горка’ 3 * При длине до 10 м. Суммарное значение интенсивности влаговыде- лений от ванны бассейна с аттракционами pb s, м/ч, определяют по формуле 0ьдк_₽ь+ Д1*Ат«' (6) где рь - то же, что в формуле (1), ах ~ максимальное увеличение интенсивности влаговыделений от основного аттракциона или группы аттракционов, м/ч; определяют по рисунку 6 С о т m s ф х ф i- X s ф s X ф X s с; ф с: > Рисунок б - Влияние воздействия водных аттракционов на увеличение интенсивности влаговыделений 8
Р НП «АВОК» 7.5-201 2 5.1.4.2 Влаговыделения в зале с ваннами бас- сейна (для рабочего времени) Суммарные влаговыделения в зале с ваннами бассейна с аттракционами и водяной горкой-трубой MD В+А ь, кг/ч, определяют по формуле ^DB+Ab "Z,9T (pDJW PdJ^B' (7) где pb ges - то же, что в формуле (6), RD. Т- Pd.w» Pdl' Аз “ то же< что в формуле (1). 5.1.4.3 Влаговыделения для открытых водя- ных горок Влаговыделения для открытых водяных горок М , д, кг/ч, определяют по формуле MDa“ t~(Pdw- PdlUa^a* nD/ где pb, Rd, T, pD l - то же, что в формуле (1); La - длина водного потока, м, 8Д - ширина водного потока, м 5.2 Расчет расхода наружного воздуха Массовый расход наружного воздуха, необходимый для ассимиляции влаги, выделяющейся в зале с ванна- ми бассейна, Мд s, кг/ч, определяют по формуле MAS= На ,10э (9) XD L - XD А где в+д ь - то же, что в формуле (7); М- д - то же, что в формуле (8); хЕ L - влагосодержание в зале с ваннами бассейна, г/кг; х, А - влагосодержание наружного воздуха, г/кг; находят с помощью закона Даль тона через парциальное давление во- дяного пара по формуле xD .= 0,622—------103, (10) Рв-Роа где pD -парциальное давление водяного пара в наружном воздухе, Па, данные о сред- немесячном парциальном давлении водяного пара для климатических зон субъектов РФ принимают согласно СНиП 23-01-99* (таблица 5а); рй - барометрическое давление, Па. Расход наружного воздуха не может быть мень- ше санитарной нормы в соответствии со СНиП 41- 01-2003 (приложение Л). Согласно СП 31-113- 2004 удельный расход приточного воздуха должен быть не менее 80 м3/ч на пловца и 20 м3/ч на зри- теля. Пример 5.1 — Расчет системы кондициониро- вания, вентиляции и осушения воздуха частного плавательного бассейна Исходные данные Рассматривается система кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха частного плаватель- ного бассейна со спа-зоной, расположенного в Мо- скве (рисунок 7). Размеры ванн А = 10 х 20 м = 200 м2 и Д,= = 2,5 х 4 м = 10 м В соответствии со СНиП 23-01- 99* (таблицы 2 и 3) среднесуточные параметры на- ружного воздуха в теплый -период года принимаем Рисунок 7 - Система кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха частного плавательного бассейна 9
РНП «АВОК» 7.5-201 2 18 С и 70 %, температура воды в большой ванне бассейна rw. = 26 °C и в малой fW2 = 32 °C Необходи- мо поддерживать температуру воздуха в помещении fR = 28 °C и относительную влажность q- = 60 %. Са- нитарная норма приточного воздуха для 10 посети- телей составляет 800 м3/ч. Порядок расчета В частном плавательном бассейне увлажнение об- ходных дорожек если и происходит, то редко, поэто- му влаговыделениями с поверхности пола в данном случае можно пренебречь После расчета количества наружного воздуха для поддержания требуемого уровня влажности полученное значение сравнивают с расходом воздуха по санитарным нормам и выби- рают большее значение. В соответствии с таблицей 4 принимают значение |3 =21 м/ч Пользуясь i-d-диаграммой при заданных исходных параметрах, определяют давление водя- ных паров насыщенного воздуха pDVV = 3 363 Па. Парциальное давление водяных паров при задан- ных параметрах воздуха в зале с ваннами бассейна рс = 2 269 Па Влаговыделения с зеркала воды большой М,, 1 и малой MDBb- ванн бассейна определяют по фор- муле (1): Чм,= 461.52-300(3363‘2269)' 200 = 33,2КГ/Ч; ЧвЬ2= 461,521-303(4 755 ’ 2 2б9) • 10 = 37 кг/4 Суммарные влаговыделения с поверхности воды (M0Bb1 + М ВЬ2) составляют 36,9 кг/ч Проверочный расчет проводят по формуле (3): М0ВЬ1= '0,118+ 0,01995 *0,3—363 2269' I 133,3 х 200 = 33,4 кг/ч; М)ВЬ2 0,118 + 0,01995 • 0,3 —IZ69 133,3 С учетом плотности воздуха 1,19 кг/м3 объем- ный расход составит 7 380/1,19 = 6 200 м3/ч. Для быстрой оценки объема влаговыделений и необ- ходимого расхода воздуха можно воспользоваться номограммой на рисунке 8. Пунктирная линия со- ответствует большой ванне бассейна с температу- оой воды 26 °C (рисунок 8а) Интенсивность влаго- выделений йля частных плавательных бассейнов Рь = 21 м/ч (рисунок 8в). По графику рисунка 8г определяют расход наружного воздуха 28 м3/ч на м- Штрихпунктирная линия соответствует малой ванне бассейна с температурой воды 32 °C. По гра- фику рисунка 8г определяют расход наружного воз- духа 60 м3/ч на м?. Суммарный расход приточного воздуха, необходимый для ассимиляции влаги, в соответствии с построением на номограмме со- ставит L = 28 • 200 + 60 • 10 = 6 200 м3/ч. Рассмотренная система кондиционирования, вен- тиляции и осушения воздуха будет обеспечивать са- нитарные нормы и требуемый уровень влажности при расходе наружного воздуха б 200 м3/ч. Для построения диаграммы необходимо соста- вить тепловой баланс в помещении. Принимают, что при температуре наружного воздуха 18 С поступле- ния явной теплоты компенсируются равным количе- ством потерь теплоты: + Q + (?s+Qp-<?w - Q, = О, (11) где Q - теплопоступления от освещения, Вт; Q - теплопоступления от солнечной радиации, Вт; Q. - теплопоступления от пловцов, Вт; Qd — теплопоступления от подогреваемых обход- ных дорожек, Вт; QN - отвод теплоты к зеркалу воды, Вт; Qt — теплопотери через ограждающие конструк- ции, Вт. При составлении баланса специфическими явля- ются х 10 = 2,3 кг/ч. ар^р^р (12) Суммарные влаговыделения (MD 8 D1 + MD в t 2) по формуле Бязина - Крумме равны 35,7 кг/ч. Влагосодержание наружного воздуха xD д = 9 г/кг при обозначенных выше параметрах (18 С и 70 %) Влагосодержание внутреннего воздуха хс =14 г/кг при обозначенных выше параметрах (28 °C и 60 %). Массовый расход наружного воздуха, необходимый для ассимиляции влаги, выделяющейся в зале с ван- нами бассейна, определяют по формуле (9) с учетом отсутствия аттракционов Мд s= —— • 103 = 7 3 80 кг/ч. 14-9 где а3 — коэффициент теплоотдачи обходных доро- жек, Вт/(м; • °C), принимают а = 10 Вт/(м' • °C); А. — то же, что в формуле (5); tp - темпеоатура повеохности обходных доро- жек, °C, - температура воды, °C; Qvv (t.V^S^P ^\лЛ (13) где — коэффициент теплоотдачи к зеркалу воды, Вт/(м2 • °C); принимают = 4 Вт/(м2 • °C); Ав - то же, что в формуле (1); fR - то же, что в формуле (5); - то же, что в формуле (12). 10
РНП «АВОК» 7.5-2012 30 28 G5 CD О о О I К Температура воды t . ’С 38 36 34 26 о. 200 о m I 1 1 || 1 ' 1 о о |о о о о о .о о о ' 1 l’ ’ О 1 о О. о гм 00 о CD m гч |-n гм <— гч | 00 Разница давлений Др, Па • 1 г1- ч ,= 0, 7 m/l а ! — 1 1 t Ь 1 Л L 1 —- 1 J . . — 7 м, /ч 1 1 1 1 *-****^ -4Г 4 = = 28 21 м/ч - t=4( 50 М/ 2 2 1111—1—1—1 1 0 — —А 10 20 30 40 50 60 80 100 о 300 400 500 600 800 1 000 с т с X — I , При — *D = 5 г/к г 1\ 1 \ 1 1 а т I 4- 1 т 1 — — 20 40. ,60 80 100 120 160 Максимальный расход наружного воздуха для осушения помещения L, мэ/ч Рисунок 8 - Определение расхода наружного воздуха для осушен ,1я пом--'щения при х- = 5 г/кг 11
РНП «АВОК» 7.5-201 2 Схема обработки воздуха для рассмотренного примера изображена на рисунке 9. Наружный воздух нагревается в приточной уста- новке до температуры 28 “С (режим Н-П). Влагосо- держание приточного воздуха составляет 9 г/кг. При- точный воздух (точка /7) смешивается с воздухом в помещении и удаляется (точка У). Пример 5.2 — Расчет системы кондициониро- вания, вентиляции и осушения воздуха спортив- ного плавательного бассейна Исходные данные Необходимо рассчитать влаговыделения и макси- мальный расход воздуха для спортивного плаватель- ного бассейна площадью AL = 50 х 25 м = 1 250 м2, расположенного в Москве. Количество пловцов — 150. Трибуны вмещают 500 зрителей На трибунах поддерживается температура 22 °C Температура воды в ванне бассейна tw = 26 °C Параметры воз- духа в помещении tR = 28 °C и =60 %. Влаговы- деления с зеркала воды рассчитывают с целью определения типоразмера вентиляционных уста- новок. Порядок расчета Аналогично примеру 5 1, пользуясь гсУ-диаграм- мой при заданных исходных параметрах, определя- ют давление водяных паров насыщенного воздуха pDVV = 3 363 Па Парциальное давление водяных па- ров при заданных параметрах воздуха в зале с ван- ной бассейна pD = 2 269 Па. Влаговыделения с зеркала воды (при рь = 28 м/ч) определяют го формуле (1) Чьь=-------—-----(3 363-2 269) • 1250 = 277 кг/ч 461,52*300' ’ ' Проверочный расчет (при коэффициенте а - 0,5) проводят по формуле (3): М,вь = |0,118 + 0,01995 - 0,5 3 3°3 ~ 2269| х ' 133,3 ) X 1250 = 250 кг/ч. Влагосодержание воздуха xD, г/кг Рисунок 9 - Режимы работы1 вентиляционной установки в теплый период года Н-П- нагрев приточного воздуха; П-В — поглощение влаги приточным воздухом в зоне ванны; В-У— увлажнение и удаление воздуха 12
РНП «АВОК» 7.5-201 2 Площадь влажной поверхности вокруг ванны бассейна, равная Ар = 300 м2, рассчитана исходя из ширины обходных дорожек 2 м. Полагая температу- ру поверхности обходных дорожек t = 22 °C, влаго- выделения с них определяют по формуле (5) М, = 0,006(28 - 22) -300=11 кг/ч. Суммарное значение влаговыделений (MDBb + + Мс ) составляет 288 кг/ч для рабочего времени плавательного бассейна. Влагопоступления от зрите- лей не учитывают, т к они ассимилируются санитар- ной нормой воздуха от отдельной системы вентиля- ции, обслуживающей трибуны. Влаговыделения с зеркала воды в нерабочее вре- мя (при = 7 м/ч) определяют по формуле (1): MDB =-------------(3 363 - 2 269) - 1250 = 69 кг/ч 461,52 «300 1 ' Влагосодержание наружного воздуха определяют по формуле (10), используя максимальное среднеме сячное парциальное давление водяного пара (табли- ца 5а СНиП 23-01-99*): парциальное давление р„А в теплое время года (июле) для Москвы составляет 1 470 Па, барометрическое давление рв = 101 000 Па 1470 х * 0,622------------- 101 000-1 470 103 = 9 г/кг. Влагосодержание наружного воздуха х А = 9 г/кг, влагосодержание воздуха в помещении xDL = 14 г/кг Массовый расход наружного воздуха, необходимый для ассимиляции влаги, выделяющейся в зале с ван- ной бассейна, при среднемесячных параметрах (в июле) определяют по формуле (9) с учетом отсут- ствия аттракционов: про Мд,= ±22-• 1 о3 = 57 600 - 14-9 С учетом плотности воздуха 1,21 кг/м3 необходи- мый для ассимиляции влагопоступлений воздухооб мен составит . 57 600 А-7/-ПП 3/ I =------= 47 600 м /ч. 1,21 ' Во время соревнований также требуется подавать в зону трибун приточный воздух с расходом 500 • 20 = = 10 000 м3/ч (отдельной системой вентиляции). В холодный период года влагосодержание возду- ха как снаружи, так и внутри зала с ванной бассейна значительно снижается. Параметры воздуха в поме щении для холодного периода принимают 28 °C и 45 %. Из-за большей разности парциальных давле ний водяного пара влаговыделения с зеокала воды увеличиваются (формула (1)): MDB =-------—-----(3 363-1700) • 1 250 = 420 кг ч 461,52 *300' Испарение воды тоебует больших затрат тепло вой энергии, которая поступает в помещение в виде скрытой теплоты. Удельную теплоту парообразова- ния г, кДж/кг, определяют по формуле г = 2 500 - 4,2:tw, (14) где - то же, что в формуле (12). Тогда г = 2 500 - 4,2 • 26 = 2 391 кДж/кг. Соответственно, воздух в помещении восприни- мает большое количество скрытой теплоты QL, кВт, которую нужно сохранить 3 600 где г - то же что в формуле (141; М (в ь - то же что в формуле (1); MD) - то же что в формуле (5). Количество скрытой теплоты составит Ql= 2 391420+ 11 = 286 кВт. 1 3 600 Санитарная норма воздуха для пловцов составгя ет 150 *‘80 = 12 000 м3/ч Нагрев такого количества воздуха требует подвода 200 кВт тепловой энергии г.ри температуре наружного воздуха минус 28 °C. Благодаря специализированным осушительным агрегатам на основе пластинчатых рекуперативных теплообменников и тепловых насосов (рисунок 10) утилизируется до 80 % теплоты из удаляемого воз- духа Схема обработки воздуха в зимний период изобоажена на / d диаграмме (рисунок 11) В зимний период в баланс явной теплоты добав- ляется теплота, поступающая от системы отопления, Qh, Вт. 2Q=Q. +Q+Q + Q+Qp-Qw-<?t = o. (16) где Q{, Q, Qs, Q_, - то же, что в формуле (11). Влажный воздух легче сухого, поэтому удаление воздуха обычно организуют из верхней зоны поме- щения. Влагосодержание в точке Убудет выше, чем в зоне присутствия людей (точка В). Отсутствие вы- падения конденсата на ограждающих конструкциях будет обеспечиваться только при условии, что тем- пература точки росы под кровлей будет на несколько градусов ниже температуры внутренних поверхно- стей Таким образом, зимой рекомендуется поддер- живать влагосодержание воздуха в точке У не выше 13 г/кг Параметры воздуха в зоне вытяжки рассчи- тывают по формуле ху = хв + Нхв~*п). (17) где х , хв, х-, - влагосодеожачие в точках У П, В, г/кг; к— коэффициент эффективности возду- хообмена 13
РНП «АВОК» 7.5-201 2 Рисунок 10 — Принцип работы вентиляционной установки на основе теплового насоса (TH) в рабочее время Влагосодержание воздуха х , г/кг Рисунок 11 — Режимы работы вентиляционной установки на основе тепнового насоса в рабочее время. С-П — нагрев приточного воздуха, П-В-У— поглощение влаговыделений приточным воздухом по высоте помещения, У-РП - утилизация теплоты в пластинчатом рекуператоре, РП-ВТ- рекуперация теплоты вытяжного воздуха 14
Р НП лАВОК» 7.5-2012 Для схемы системы кондиционирования, венти- ляции и осушения воздуха, в которой приточный воздух подается сверху сосредоточенными струями и удаляется под потолком, к = 0,5: ху = 10 + 0,5(10 - 5) = 12,5 г/кг. 5.3 Расчет термического сопротивления на- ружных ограждающих конструкций бассейна Расчет термического сопротивления наружных ограждающих конструкций бассейна выполняют с раздельным учетом лучистого и конвективного те- плообмена, поскольку температура воды в бассейне существенно отличается от температуры внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций. Термическое сопротивление наружных огражда- ющих конструкций бассейна R, м‘*вС/Вт, определя- ют по формуле (18) схгДГ где Г’ - условная температура внутреннего воздуха, С. рассчитывают по формуле f- = аЛ- «г (19) а, 4- аг где а — коэффициент конвективного теплооб- мена между внутренней поверхностью наружной ограждающей конструкции и воздухом в помещении, Вт/(м;,ЛС); при отсутствии струйных течений при- нимают а = 3,5 Вт/(м-*°С); tR - то же, что в формуле (5); «г - коэффициент лучистого теплообмена между внутренней поверхностью наруж- ной ограждающей конструкции и окру- жающими поверхностями, Вт/(м'*'С), при отсутствии данных принимают а = = 4,6 Вт/(м-’°С), tc - температура поверхностей, окружающих наружную поверхность, в том числе воды, °C, рассчитывают по формуле Г = (20) 2.' где f-, F - соответственно температура, °C, и площадь, м2, поверхностей, окру- жающих наружную поверхность, в том числе температура и площадь зеркала воды; Гех. — расчетная температура наружного воздуха. 'С, a’nt - условный коэффициент теплоотдачи внутрен- ней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м~ *°С), определяют пс формуле “nt = a: + ap <21> где a , ar - то же, что в формуле (19), АГ—перепад между условной температурой вну- треннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °C, рассчитывают по формуле (22) где tp - то же, что в формуле (19), t t — температура внутренней поверхности ограждающей конструкции, °C; опреде- ляют по формуле t„, = fR-Ar, (23) где Гй - то же, что в формуле (5), ДГП - нормируемый перепад между темпе- ратурами внутреннего воздуха и вну- тренней поверхности ограждающей конструкции, С 15