Содержание

Вентиляция для физкультурно-оздоровительных комплексов
ВИДЫ ВЕНТИЛЯЦИИ СПОРТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ
ТИПЫ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Централизованная вентиляционная система с рекуперацией тепла и кондиционированием
Крышные вентиляционные установки
Спортивные объекты
Нормативные требования
Расчет воздухообмена
Водные комплексы и ледовые арены
Раздевалки и помывочные
Рекомендации по проектированию систем ОВК спортивных сооружений
Основные критерии проектирования
Климатические условия в помещении
Температура и влажность
Качество воздуха в помещении
Воздухообмен в помещениях
Скорость воздуха
Очистка воздуха
Уровень шума
Тепловая нагрузка

Вентиляция для физкультурно-оздоровительных комплексов

Запрос на консалтинг

При проектировании зданий и сооружений, предназначенных для занятий физкультурой и спортом, а также проведения соревнований и массовых мероприятий различного уровня, важно грамотно подойти к выбору системы вентиляции. Для этого необходимо понимать ее классификацию.

ВИДЫ ВЕНТИЛЯЦИИ СПОРТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ

Существует два вида вентиляции:

Искусственная вентиляция – это система вентиляции, когда воздух перемещается под воздействием внешних источников (механизмов). Именно искусственная вентиляция получила наибольшее распространение на спортивных объектах. Каждое закрытое спортивное сооружение должно иметь естественную и искусственную вентиляцию.

ТИПЫ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Комбинированная приточно-вытяжная система используется для вентиляции спортивных и тренажерных залов. Условием для ее функционирования выступает равная производительность вывода и подачи воздушных потоков, исключающая сквозняки. Свежий воздух подается с помощью воздухораспределителей компактными струями с высоты трех-четырех метров.

Различают следующие типы вентиляционного оборудования: централизованная система с рекуперацией тепла, крышные вентиляционные установки, канальная вентиляционная система.

Централизованная вентиляционная система с рекуперацией тепла и кондиционированием

Функционирование данной системы основано на работе центрального кондиционера, который обеспечивает необходимую температуру и состав воздуха. Расходы на обогрев снижаются за счет рекуперации:

Наружный воздух смешивается с воздухом, находящимся внутри помещения, нагревается посредством кондиционера до нужной t и через камеры, расположенные в полу, поступает внутрь.

В холодное время года рекуператор выполняет функции по подаче теплого воздуха. Отработанный воздух удаляется центробежным вентилятором через потолочные решетки.

Крышные вентиляционные установки

Наиболее распространенный вариант – соединенная с кондиционером моноблочная крышная установка. Данная система предназначена, в основном, для вентиляции крытых стадионов и многофункциональных спортивных арен.

Воздух готовится и подается по системе воздуховодов, и вместе со свежим потоком доставляется по всем помещениям.

Отработанный воздух выбрасывается в атмосферу через потолочные плафоны.

Кровельный вентилятор работает в двух основных режимах:

общепромышленный (режим кондиционирования) – обеспечивается циркуляция воздуха;
дымоудаления (экстренный режим) – активируется автоматически противопожарным датчиком.

Канальная вентиляционная система

Используется для вентиляции некрупных спортивных объектов. И вытяжка, и свежий воздух распределяются и транспортируются по системе воздуховодов. Считается наиболее подходящей для небольших сооружений со множеством подсобных помещений. Совместное использование с канальными кондиционерами дает эффективный результат: в зал поступает свежий, очищенный воздух необходимой температуры.

Ко всем видам и типам вентиляции предъявляются жесткие условия.

Требования включают в себя санитарно-гигиенические, архитектурные, строительные и спортивно-технические положения, прописанные в СанПиНах, СНиПах и ГОСТах.

СанПиН – санитарные правила и нормы.

СНиП – строительные нормы и правила.

ГОСТ – государственный стандарт качества.

Данные документы включают в себя также и нормативные (цифровые) показатели, обязательные к соблюдению при проектировании, строительстве и эксплуатации спортсооружений.

Спортивные объекты

Спортсооружение – объект спорта, построенный и оборудованный для организации и проведения физкультурных и спортивных занятий, проведения соревнований по видам спорта, а также используемый для проведения иных массовых мероприятий.

В состав спортивного сооружения входят следующие объекты:

Основные.
Административные.
Для посетителей, не принимающих участие в занятиях.

Предназначение (виды) объектов:

основные предназначены для непосредственного проведения мероприятий:
спортзалы;
водные комплексы;
ледовые арены;
площадки для спортивных и подвижных игр;
легкоатлетические манежи (арены);
футбольные манежи (арены);
административные предназначены для обеспечения участников мероприятий и сотрудников спортсооружения:
раздевальные;
душевые;
судейские;
служебные;
для массажных процедур;
бани;
уборные (санитарные комнаты);
места для зрителей:
гардеробы;
павильоны;
точки питания;
трибуны;
санитарные узлы (комнаты).

Нормативные требования

В таблице представлены цифровые показатели основных требований, предъявляемых к вентиляции объектов физкультуры и спорта:

t воздуха, о С (согласно расчета)

Обмен воздуха (кратность в час)

1. Залы (катки) с оборудованными местами для зрителей (> 800 чел.)

18 градусов* в холодное время (влажность от 30 до 45 процентов)

Не более 26 градусов в теплое время (влажность не >60 процентов, ледовые арены не > 55 процентов)

Согласно произведенным расчетам.

на 1-го тренирующегося

не 3 градусов наружной t

3. Залы б/м для зрителей

Согласно произведенным расчетам. На 1-го тренирующегося не 110 градусов должно быть предусмотрено предохранительное отключение).

Дополнительные требования, предъявляемые к вентиляции спортивных мест (сооружений):

при выполнении проектных работ по вентиляции принимается за исходное стопроцентное заполнение мест для размещения зрителей;
подвижность воздуха в местах для проведения занятий определяется, принимается:
не > 0,3 метра в секунду в помещениях для занятий единоборствами, пинг-понгом и на ледовых аренах;
не > 0,5 метров в секунду во всех других помещениях для спортивных занятий.

В целях поддержания указанных данных на требуемом уровне в местах проведения занятий (тренировок) используется концентрированное поступление внешнего воздуха.

рекомендуемый уровень влажности не должен выходить за показатели от 30 до 60 процентов;
отдельно от общих монтируются системы вентиляции:
на ледовых аренах и в спортивных залах;
в местах для переодевания, проведения массажных процедур и в помывочных;
в подсобных помещениях (бытовки, кладовки, производственные помещения).
смешивание внутреннего и наружного воздуха (рециркуляция) применяется в помещениях с воздушным отоплением, где используются кондиционирование и вентиляция;
в помещениях, оборудованных зрительскими местами исходя из количества > 800 человек, для тренирующихся могут быть установлены отдельные системы по распределению воздуха;
механизмы для систем вентиляции и кондиционирования размещаются в помещениях подвальных и цокольных этажей зданий.

Расчет воздухообмена

Эффективность системы обмена воздухом определяется уровнем интенсивности занятий:

для посетителей, наблюдающих за соревнующимися – 20 кубических метров;
для персонала и посетителей, ведущих малоподвижную работу – 40 кубических метров;
для тренирующихся – 80 кубических метров.

Расчет обмена воздуха определяется по двум показателям:

по общему числу посетителей (количество)

V = N х L

L – это положенный норматив по обмену воздуха;

N – общее число посетителей (зрителей или тренирующихся), одномоментно находящихся в зале.

по кратности обмена воздуха в час

V = N x S x H

n – норма воздухообмена по СНиПу;

S – площадь спортзала;

H – расстояние внутри помещения от пола до потолка.

Предпочтение отдается расчету, который показал большую производительность.

Водные комплексы и ледовые арены

Отличительной чертой микроклимата катков и водных комплексов является появление на отдельных площадях конденсата.

Соответственно, основная задача вентиляционных систем – контроль за уровнем влагосодержания в воздухе.

Эта проблема успешно решается применением специализированных осушительных установок.

Из представленного ниже графика видно, что основным решением выступает:

для плавательных бассейнов – конденсационное осушение;
для ледовых сооружений – метод адсорбции, так как сорбенты впитывают влагу не только при низких, но и при отрицательных температурах.

Со сравнительными принципами действия адсорбционного и кондиционного осушителей можно ознакомиться на схеме:

Данные методики считаются более эффективными, чем осушение нагревом или способ воздушной инфильтрации.

Раздевалки и помывочные

В местах для переодевания и в помывочных система вентиляции монтируется отдельно. При этом отток воздушных потоков из душевых проводится за счет поступления воздуха из раздевалок. В раздевальные, в свою очередь, воздух должен подаваться в 5-кратном объеме мест для помывки, но не меньше, чем 2-кратный объем помещений для переодевания.

Воздух из раздевалок выводится в 2-кратном объеме через помывочные. Но в случае 10-кратного превышения объема воздуха из помывочных, разница между объемами выводится из раздевальных.

Возможно объединение помывочных и мест для переодевания с остальными объектами одной системой приточного воздухообмена. В случае t поступающего воздуха Задать вопрос

Рекомендации по проектированию систем ОВК спортивных сооружений

Количество сооружений, предназначенных для проведения спортивных мероприятий, сравнительно невелико. Вместе с тем такого рода объектам свойственны определенные особенности. Большие размеры сооружений, присутствие большого количества людей в течение непродолжительного времени в ограниченном пространстве, разнообразные возможности использования спортивного объекта, необходимость создания принципиально различных комфортных условий для зрителей и спортсменов – учет данных обстоятельств при проектировании систем климатизации объекта создает определенные сложности.

При проектировании и строительстве инженерных сетей крупных спорткомплексов (предназначенных для нескольких видов спорта) постоянно пересматриваются и расширяются задачи эксплуатации. Действительно, все чаще и чаще спортивные сооружения являют собой многофункциональные комплексы, где помимо соревнований по основному виду спорта можно проводить тренировки и другие мероприятия, не связанные со спортом, а именно концерты, различного рода массовые мероприятия, выставки и т. д. Кроме того, если раньше подобные комплексы могли гарантировать лишь минимальный комфорт, то теперь в спортивных сооружениях оборудуются зоны высокого комфорта (англ. suite), рестораны, конференц-залы, отдельные зоны для курящих. Зрителям обеспечиваются климатически комфортные условия.

Прежде чем изложить основные конструкторские решения, выделим два основных типа сооружений: крытые и открытые (под открытым небом). Что касается последних, то помимо основных сформулированных здесь принципов при их строительстве рекомендуется проводить предварительное исследование возможности использования естественной вентиляции. Излагаемые ниже критерии проектирования в равной степени действительны и для крытых сооружений (или сооружений с раздвижной или съемной крышей).

Основные критерии проектирования

Принципы проектирования спортивных сооружений имеют свою специфику, во-первых, ввиду создания принципиально различных комфортных условий для зрителей и спортсменов, с учетом их различной физической активности, во-вторых, в силу необходимости обеспечить экономию энергии и средств, и в-третьих, в силу ограниченной продолжительности проводимых на таком объекте мероприятий (в среднем от одного до трех часов). Это осложняет процесс оценки мощности, требующейся для покрытия максимальной нагрузки на системы отопления, вентиляции и кондиционирования. В любом случае рекомендуется придерживаться параметров действующих стандартов энергосбережения и строительных норм.

Проектировщику необходимо четко представлять основное назначение спорткомплекса и график его эксплуатации. Особое внимание следует уделить расчету того, сколько времени будут заняты места для зрителей, чтобы графически представить динамику максимальной энергетической нагрузки внутри комплекса.

Климатические условия в помещении

Стандартными параметрами, характеризующими микроклимат помещений, в соответствии с ГОСТ 30494–2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [2] являются температура воздуха, скорость движения воздуха, относительная влажность воздуха, результирующая температура помещения, локальная асимметрия результирующей температуры. Также предъявляются требования к уровню освещенности (СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05–95*» [3]) и к уровню звукового давления (СП 51.13330.2011 «Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03–2003» [4]) в помещениях и на прилегающей территории зданий.

Читайте также: Пвх фильтр для отопления

В зарубежных нормативных документах также имеются требования по обеспечению перечисленных выше параметров микроклимата помещений, которые приведены в технических регламентах, например [5, 6]. Как альтернатива существует руководство ASHRAE [7]. Вот некоторые рекомендации из указанных документов.

В многофункциональных спорткомплексах публика на мероприятиях (концерты, выставки, иные массовые мероприятия) довольно часто двигается. В этих случаях и для лета, и для зимы рекомендуется ограничить тепловой перепад между уличной температурой и температурой в помещении.

На стадионах, в спорткомплексах и дворцах спорта люди чаще всего одеты неформально. Но при неблагоприятной погоде на улице микроклимат в помещении может стать критическим обстоятельством, как в холодное время года, так и в жару.

При большом количестве людей и/или когда индекс ощущаемого тепла составляет менее 0,75, необходимо обеспечить нагрев приточного воздуха. Другими словами, необходимо помнить, что в помещения, заполненные людьми, следует подавать предварительно нагретый воздух, чтобы свести уровень относительной влажности до максимально низкого в периоды полной заполняемости. В северных районах (в основном в холодное время года) следует предусмотреть также установки увлажнения воздуха.

Температура и влажность

В связи с климатическим разнообразием нашей страны при проектировании зданий значения параметров наружного климата для теплого и холодного периодов года принимаются дифференцированно для соответствующего района строительства согласно СП 131.13330 «Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01–99*» [8].

Комбинированное влияние температуры воздуха помещения и температуры внутренних поверхностей ограждающих конструкций помещения учитывается путем нормирования значения результирующей температуры помещения, которая равна среднему значению между температурой воздуха помещения и радиационной температурой помещения. При этом локальная асимметрия результирующей температуры помещения должна составлять не более 2,5 °C для оптимальных и 3,5 °C для допустимых показателей [2]. Значения температуры воздуха помещения, результирующей температуры помещения и относительной влажности в соответствии с таблицей 3 [2] принимаются равными:

Для холодного периода:

оптимальные значения температуры воздуха: от +17 до +19 °С; допустимые значения температуры воздуха: от +15 до +21 °С;
оптимальные значения результирующей температуры помещения: от +16 до +18 °С; допустимые значения температуры воздуха: от +14 до +20 °С;
оптимальные значения относительной влажности: от 45 до 30 %; допустимые значения относительной влажности: ≤60 %.

Для теплого периода:

оптимальные значения температуры воздуха: от +23 до +25 °С; допустимые значения температуры воздуха: от +18 до +28 °С;
оптимальные значения результирующей температуры помещения: от +15 до +17 0 С; допустимые значения результирующей температуры помещения: от +13 до +19 °C;
оптимальные значения относительной влажности: от 60 до 30 %; допустимые значения относительной влажности: ≤65 %.

При проектировании, согласно СП 118.13330 «Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06–2009» [9], расчетную температуру воздуха следует принимать равной +18 °C для холодного периода и не выше +26 °C для холодного периода.

Что касается зарубежных нормативных требований к параметрам внешних климатических условий, температурные параметры для холодного периода определяются техническими регламентами, например [10], при этом в качестве расчетной принимается относительная влажность 80%. Температурные параметры и относительная влажность для теплого периода приведены в приложении C [5].

Оптимальное значение температуры помещения при проектировании принимается равным +20 °С для холодного периода (±1 °С) и до +26 °С для теплого периода, с учетом следующих обстоятельств:

значение теплоизоляции одежды зрителей составит от 0,2 до 0,7 кло;
допускается и даже рекомендуется из соображений энергосбережения известный допуск параметров температуры. В холодное время года в начале мероприятия допустимая температура составляет +19 °С. Затем по ходу мероприятия она может подняться до +23…+24 °С;
напротив, в теплое время года в зависимости от значения относительной влажности рекомендуется температура не выше +30 °С. Относительная влажность должна быть в пределах от 40 до 50 %, поскольку при большом скоплении людей более низкие значения способствуют распространению бактерий и вирусов, а более высокие вызывают дискомфорт у зрителей.

Качество воздуха в помещении

Требуемое качество воздуха в помещении характеризуется таким его составом, при котором при длительном воздействии на человека обеспечивается оптимальное или допустимое состояние организма человека.

Установлено, что степень концентрации газовых загрязнителей, выделяемых человеком, тесно коррелируют с изменением концентрации углекислого газа, выделяемого при дыхании человека. В этой связи концентрация углекислого газа была принята в качестве индикатора качества воздуха.

В табл. 1 приведена классификация качества воздуха в помещениях согласно [2].

Таблица 1
Качество воздуха в помещениях согласно [2]

Класс	Качество воздуха в помещении		Допустимое содержание СО₂, см 3 /м 3
Класс	Оптимальное	Допустимое	Допустимое содержание СО₂, см 3 /м 3
1	Высокое	—	400 и менее
2	Среднее	—	400–600
3	—	Допустимое	600–1 000
4	—	Низкое	1 000 и более
Примечание. Допустимое содержание СО₂ в помещениях принимают сверх содержания СО₂ в наружном воздухе, см 3 /м 3 .

В зарубежных нормативных документах различают три степени качества воздуха в помещении (высокая, средняя, низкая) в соответствии с требованиями регламента [11]. Значения концентрации CO₂ приводятся в приложении A [5] как показатель категории качества воздуха в помещении (см. табл. 2). При этом имеется требование о необходимости обеспечения минимального объема наружного приточного воздуха с учетом замеров параметров качества воздуха в помещении (CO₂) и на этой основе рассчитываются в динамике необходимые объемы наружного приточного воздуха (англ. Demand Control Ventilation).

Таблица 2
Категория и качество воздуха в помещении

Категории качества воздуха	Соответствие [11]	Разница содержания CO₂ для уличного воздуха и воздуха в помещении, ppm
Высшая	IDA 1	≤ 400
Средняя	IDA 2	400–600
Низкая	IDA 3	601–1 000
Неприемлема по стандарту UNI 10339	IDA 4	> 1 000
Источник: приложение А [5].

Воздухообмен в помещениях

В соответствии с [9] кратность воздухообмена ч –1 принимается из расчета 80 м 3 /ч наружного воздуха на одного спортсмена и 20 м 3 /ч наружного воздуха на одного зрителя.

Технический регламент [5] определяет также параметры воздухообмена в помещениях, отведенных для спортивных мероприятий. Они устанавливаются с учетом коэффициента заполняемости ns (см. табл. 3) и занимаемой зрителями площади (или объемного расхода на человека), выражаются в м 3 /ч•чел.

Таблица 3
Коэффициент заполняемости на единицу площади n_s, 1/м 2

Спорткомплексы (игровые поля)	0,25
Зона для зрителей (стоячие места)	0,70
Зона для зрителей (сидячие места)	0,70
Раздевалка для спортсменов	0,20
Источник: [5].

Минимальные значения приведены в табл. 4. Следует помнить, что почти всегда на общую тепловую нагрузку существенно влияет интенсивность воздухообмена.

Скорость воздуха

Таблица 4
Расход наружного воздуха q_{v, o, p} (м 3 /ч•чел.)

Тип помещения	Категория помещения
Тип помещения	Высшая	Средняя	Низкая
Спорткомплексы (игровые поля)	22,5	18,0	13,5
Зона для зрителей (стоячие места)	31,5	25,2	18,9
Зона для зрителей (сидячие места)	31,5	25,2	18,9
Раздевалка для спортсменов	31,5	25,2	18,9
Источник: стандарт [5].

Важно понимать, что зрители, сидя на занимаемом месте в течение нескольких часов, пока идет мероприятие, не имеют возможности укрыться от сквозняков. В соответствии с требованиями [2] рекомендуется принимать следующие значения скорости движения воздуха в помещении:

Для холодного периода: оптимальное значение скорости движения воздуха 0,2 м/с; допустимое значение скорости движения воздуха 0,3 м/с.
Для теплого периода: оптимальное значение скорости движения воздуха 0,15 м/с; допустимое значение скорости движения воздуха 0,25 м/с.

За рубежом обычно значение средней скорости движения воздуха принимают от 0,15 до 0,25 м/с. При этом допустимыми считаются параметры в диапазоне 0,25–0,30 м/с [5].

Очистка воздуха

Очистка воздуха от пыли в системах механической вентиляции и кондиционирования должна обеспечивать содержание пыли в подаваемом воздухе не более ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов, согласно требованиям СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01–2003» [12].

Согласно регламенту ASHRAE [13] минимально допустимая эффективность фильтрации воздуха должна составлять 30–35 % (что в ЕС соответствует классу энергосбережения 4G). Тем не менее с учетом требований [14, 15, 16] рекомендуется на последней стадии очистки предусмотреть минимальную эффективность порядка 80 % (класс M6/F7), особенно в системах, обслуживающих объекты, где разрешено курение (в отдельных помещениях, отведенных для курения, могут применяться системы на основе ионизации и угольной очистки). Аналогичные меры используются в зонах повышенной комфортности (suite, см. табл. 5), где особый режим необходим для ухода за дорогостоящей мебелью и проч. Если качество уличного воздуха низкое, рекомендуется использовать соответствующие фильтры для удаления из воздуха газо- образных загрязняющих веществ.

Таблица 5
Класс минимальной фильтрации по стандарту UNI 10339:2014

Тип помещения	Категория качества воздуха с улицы	Класс фильтров
		Категория качества воздуха в помещении
		Высшая	Средняя	Низкая
Спортзалы	Высшая	F7	М6	М5
	Средняя	F8	F7	М6
	Низкая	F8 *	F7 *	М6 *
* В этих случаях нужно учитывать очистку воздуха соответствующим фильтром.

Уровень шума

Уровень шума зависит от типа спортивного мероприятия, проводимого в спорткомплексе.

Согласно требованиям [4] эквивалентный уровень звука не должен превышать 45 дБА, а максимальный уровень звука в помещениях спортзалов не нормируется.

Тепловая нагрузка

Основным источником тепловой нагрузки и фактором, обусловливающим необходимость вентиляции помещения, являются зрители (см. табл. 6). При расчете тепловой нагрузки нужно прежде всего понимать, для чего конкретно используется помещение и насколько различные нагрузки будут совпадать по времени. Время эксплуатации здания обычно сводится к времени проведения спортивного мероприятия в вечерние часы общей продолжительностью от одного до трех часов.

Таблица 6
Тепло- и влаговыделения от людей

Показатели

Количество теплоты (Вт) и влаги (г/ч) при температуре, °C

Отопление вентиляция спортивных сооружений