Вентиляция для крытых бассейнов

Климат

Если мечтаете о том, чтобы бассейн был местом комфортного и безопасного отдыха, целесообразно заранее позаботиться об оснащении вентиляцией. О том, какие бывают вентиляционные системы и какие их основные функциональные особенности, как правильно выбрать, что следует помнить при установке, прочитаете в этой статье.

Оглавление:

Способы организации вентиляции бассейна

Часто при строительстве бассейнов закрытого типа вопрос вентилирования не считается важным и часто практически не рассматривается. Но без правильной вентиляции бассейн превращается в рассадник болезнетворной среды и это представляет угрозу для здоровья отдыхающих. Основное назначение воздухообмена бассейна в создании оптимальной влажности в соответствии с нормативными стандартами. Правильно построенная система вентиляционного обмена поможет избежать эксплуатационных проблем, которые возникнут при отсутствии или неправильно установленной вентиляции.

Данная установка дает возможность воздуху вентилироваться, удаляется переизбыток влаги, открыт доступ к поступлению свежего воздуха, что делает процесс купания комфортным. К тому же в водной купели необходимо создавать специальный микроклимат для удобного нахождения раздетыми в любое время года.

Главные задачи вентиляции помещения бассейна:

• поддержание оптимальной влажности;
• организация воздухообмена согласно принятым стандартам.

Водная поверхность и постоянно мокрый пол испаряет большое количество воды и это создает условия для превышения уровня влажности. В таком случае человек испытывает неприятные ощущения: тяжело дышать во влажном помещении и душно. К тому же средства дезинфекции бассейна испаряются и примешивается посторонний запах, который резко ощущается при повышении влажности.

Можно выделить следующие средства организации вентиляции:

• метод замещения (систематическая замена влажного воздуха на сухой);
• метод конденсирования (влажный воздух прогоняется через специальные осушительные приборы, функция которых удалять влагу и возвращать уже сухой с добавлением свежего обратно в помещение);
• смешанный метод (этот метод объединяет два предыдущих, считается дорогостоящим, но вместе с тем самым эффективным).

Функциональные особенности вентиляции для бассейна

Существуют принятые стандарты для бассейнов закрытого типа:

• температура воды — 26-29 °С выше нуля;
• температура воздуха — 27-32 °С выше нуля;
• относительная влажность в теплое время года — 65%;
• относительная влажность в холодное время года 50%;
• оборот воздуха около 0,2 метра в секунду.

Метод замещения самый бюджетный из существующих. Организовывается двойная система вентиляции синхронно работающая. В холодное время года данный метод работает хорошо, воздух с улицы не содержит большого количества влаги. В летнее время данный метод проблему повышенной влажности не решает. Требуется установка дополнительного осушителя или повышение скорости воздухообмена- это влечет за собой дополнительные материальные затраты. Данный способ достаточно затратный в эксплуатации, зимой нерационально используется тепло, по сути происходит отопление улицы. Установленные датчики влажности дают возможность более рационально управлять воздухообменной системой. Рекуператор устанавливают для нагревания приточного воздуха зимой.

Метод конденсирования применяется при осушении с добавлением свежего воздуха. Устанавливается осушитель, помогающий усиливать воздухооборот в бассейне, осушает воздух и примешивает к нему свежий воздух с улицы. Среди недостатков метода можно выделить повышение температуры в здании бассейна, большие затраты электрической энергии и недостаточное поступление свежего воздуха.

Смешанный метод используется в приточно- вытяжной конструкции с вмонтированным осушителем. Это помогает контролировать и удерживать влажность воздуха на оптимальном уровне круглый год. При встраивании рекуператора система работает наиболее эффективно. Метод наиболее затратный, при этом он достаточно бюджетный в использовании.

Нормативные требования к проектированию бассейна

Следование стандартам позволит наслаждаться комфортным купанием без вреда для здоровья. Следуя этим стандартам необходимо так проектировать вентиляцию, чтобы избежать застойных зон. Установка оптимальной вентиляции с учетом всех требований может быть следующей:

• проточно — вытяжной;
• автономной;
• самостоятельной.

Рекомендуется использование вентиляционных установок в двух режимах:

• самостоятельные приточные;
• вытяжные.

Вытяжные системы необходимо обустраивать клапанами с электроподогревом и емкостями для сбора конденсата. Должен быть обеспечен удобный подход для обслуживания системы.

Необходимо помнить об уровне шума, превышение шестидесяти децибелов недопустимо.

Особенности проектирования бассейнов закрытого типа можно обозначить так:

• используется индивидуальный проект, с учетом специфических особенностей конкретного бассейна;
• необходимо создать максимальный комфорт для посетителей;
• размещение бассейна на первом этаже;
• правильно учесть ширину обходных дорожек;
• рассчитать величину водного зеркала;
• продумать режим использования ( эпизодический, кратковременный, круглогодичный и подобное).

Вентиляционная система проектируется с учетом особенностей здания. Важные рекомендации, на которые следует обращать внимание:

• влажный воздух удаляется из верхней зоны;
• площадь решеток вентиляции должна быть большой;
• реализовывать принцип вытеснительной вентиляции.

При наличии следующих признаков необходимо усовершенствовать систему воздухообмена:

• ощущение дискомфорта и желание покинуть помещение;
• появление конденсата на поверхностях стен, окнах.

Вентиляция закрытого бассейна

При строительстве закрытого бассейна берутся во внимание такие показатели:

• размер площади помещения, где будет расположен бассейн;
• кратность воздухообмена для приточно — вытяжной системы вентиляции;
• расчет подачи воздуха на одного человека;
• расчет комфортной температуры помещения.

Важным критерием при проектировании вентиляционной системы считается учет и передерживание норм, при которых человеку будет комфортно. Важные показатели для этого – уровень влажности и температурный режим. О вентиляции стоит задумываться на самом первом этапе- проектировании бассейна. Уровень комфорта будет оптимальным при таких показателях:

• уровень влажности не выше 65 %;
• разрыв между показателями температур воды и воздуха не более двух градусов;
• температура воды для подогреваемых бассейнов около тридцати градусов выше нуля;
• отсутствие сквозняков и сильных движений воздуха.

Как сделать вентиляцию в закрытом бассейне правильно можно посмотреть на видео, которое находится в конце статьи.

Системы сушения воздуха в бассейне

Грамотно смонтированная конструкция для вентиляции, позволит свободное поступление свежего воздуха и удаление лишней влаги. С целью того, чтобы вентиляционная система успешно справлялась со своими обязанностями, учитываются такие параметры:

• размер помещения;
• размер, отведенный для воды;
• показатели температуры;
• количество посетителей.

Если допускаются просчеты то результатом этого становится конденсат на поверхностях в помещении, развивается коррозия на металлических поверхностях, появляется грибок, проявляется гниение деревянных материалов. За несколько сезонов бассейн может выйти из строя полностью. Чтобы этого избежать, необходимо правильно спланировать вентиляцию. И если ошибки все же были допущены, их можно исправить.

Проблему повышенной влажности может решить осушитель воздуха. Следует правильно подобрать оборудование. За час своей работы прибор должен трижды прогнать влажный воздух помещения. Только специалист может правильно подобрать осушитель. Осушительный прибор только частично решает проблему излишней влажности.

Пользование вентиляционной системы без дополнительного удаления влаги из воздуха может принести результат только если:

• за час происходит пятикратный прогон воздуха;
• поверхность водного зеркала не большая;
• бассейн посещается не часто.

Микроклимат помещения бассейна

Влажность насыщения- максимально возможное количество воды, которое способны содержать воздушные массы. По мере увеличения воздуха увеличивается показатель влажности. При ситуации, когда максимальная граница влажности насыщения преодолена, появляется избыток влаги, который видно на поверхностях. Вытяжки для бассейна при таком раскладе крайне необходимы. Для снижения влажности есть три метода:

Конденсация влаги в помещении бассейна осуществляется прогонкой воздушного потока через специальный прибор — осушитель. Влага конденсируется, воздушные массы прогреваются до необходимой температуры и поступает обратно. Эта система подходит для небольшого бассейна, где невозможно использовать систему поступления- выдува воздуха. Конструкция оснащена гигростатом, запускающим компрессор. При оптимальных единицах гигростат прекращает функционирование компрессора. Осушители в таком виде вентиляционных систем бывают:

• настенными навесными;
• настенными встроенными;
• стационарными.

Навесные настенные осушители располагаются в комнатах с законченным ремонтом.

Настенные встроенные располагаются в примыкающей комнате, а в помещение бассейна располагается заборная сетка. Планируется и устанавливается данная вентиляционная система на начальном этапе возведения.

Стационарные осушители – самые мощные конструкции, для их расположения необходима специальная комната, чаще всего такие осушители устанавливаются в спорткомплексах и аквапарках. Приток и освобождение воздуха идет через систему воздушных сообщений. При использовании специального канального нагревателя получается эффективная и действенная вентиляционная система.

Ассимиляция влаги в бассейне – следующий вид осушения. По такому правилу функционируют приточно- вытяжные конструкции, они производят пятикратный прогон воздуха в помещении бассейна. В небольших личных бассейнах можно обойтись без осушителя, но в бассейнах с большими водными зеркалами в областях с жарким климатом без него невозможно обойтись. Метод ассимиляции позволяет очищать воздушные массы от стойких чужеродных запахов. Минусом данной системы является зависимость от погодных условий.

Комбинированный метод самый оптимальный вид для осушения больших, активно посещаемых бассейнов. Рекомендуется использование осушителя и вентиляции, они могут работать независимо друг от друга или работать связанно, поддерживая оптимальный микроклимат.

Расчет вентиляции в бассейне

Влажность до шестидесяти процентов считается оптимальной в закрытом бассейне. Но на практике показатели снижаются до сорока пяти процентов. В этом играет важную роль ощущение переувлажненности воздуха. Даже при правильно организованной системе воздухообмена может появляться чувство дискомфорта и выпадать конденсат. При проектировании вентиляционной системы расчет строится на определении расхода воздуха. Расчет вентиляционной системы и правила обустройства вентиляционной системы в бассейне строятся на учете следующих параметров:

• размер бассейна;
• размер дорожек;
• общая площадь здания;
• температурные режимы в основные сезоны и межсезонье;
• температура воды;
• температура воздуха;
• количество посетителей.

Следующие расчеты также берутся при проектировании вентиляции:

• поступление тепла;
• поступление влаги;
• расчет воздухообмена.

Схема вентиляции бассейна зависит от выбора типа вентиляции и рассматривается всегда индивидуально для каждого бассейна.

Установка климатических комплексов

В бассейнах с большим объемом поверхности воды применяются климатические комплексы. Эти мощные, крупные установки поддерживают оптимальный микроклимат круглосуточно. Помимо этого обеспечивают взаимозамену воздушных масс, просушку, очистку и подогрев. Рекомендованы к использованию в бассейнах с влажностью за пределами нормы и с присутствием испарений средств для дезинфекции воздуха. Комплекс способен работать в нескольких режимах, датчики измеряют воздух, а встроенный компьютер переходит на требуемый режим работы. Для установки комплекса необходимо дополнительное помещение около бассейна. Установка сложная и дорогая, но окупает себя через несколько лет, позволяя экономить на обслуживании и монтаже.

Для безопасного и приятного отдыха в бассейне следует позаботиться о создании правильного воздухообмена. Специалисты помогут выбрать вентиляционный комплекс, подходящий именно вашему бассейну. Это даст возможность отдыхать безопасно, комфортно и с удовольствием.

Источник

Проектирование систем вентиляции для закрытых бассейнов в коттеджах

В. П. Харитонов, доктор техн. наук, профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, лектор мастер-класса АВОК

Проектирование вентиляции воздушного пространства закрытого бассейна в частном коттедже принципиально отличается от проектирования общеобменной вентиляции в том же доме.

Общеобменная вентиляция применяется обычно для решения двух задач:
– поддержание приемлемого газового состава и качества внутреннего воздуха (концентрация любого компонента среды не должна превышать ПДК);
– ассимиляция внутренних теплоизбытков наружным воздухом.

У вентиляции закрытого бассейна другие приоритеты: главной задачей становится поддержание относительной влажности внутренней среды в приемлемых пределах, а остальные проблемы (газовый состав и теплоизбытки) решаются попутно, с меньшими затруднениями. Кроме того, существуют специфические требования к вентиляции бассейна, обусловленные тем, что люди могут находиться в бассейне в раздетом виде.

Нормативные требования и рекомендации по проектированию

В частных коттеджах на стадии проектирования следует принимать температуру воды в соответствии с российскими нормами [1–4] на уровне 30–32 °С, а температуру воздуха на 1–2 °С выше температуры воды. Европейскими стандартами [5, 6] рекомендуется температура воды для плавательных бассейнов 28 °С, а температура воздуха – на 2–4 °С выше температуры воды, но не выше 34 °С. Верхний допустимый предел относительной влажности установлен равным 65 %, интенсивность воздухообмена – по расчету, но не менее 80 м 3 /ч на одного купающегося, скорость движения воздуха не более 0,2 м/с.

Согласно нормативным документам системы воздухообмена в залах ванн бассейнов должно исключать образование застойных зон при преобладании вытяжки над притоком в объеме не более 0,5-кратного обмена. Система вентиляции – приточно-вытяжная с механическим побуждением, автономная, самостоятельная (не связанная с системой вентиляции остальной части коттеджа). Для залов ванн рекомендуется подбирать вентиляционные установки из расчета их работы в двух режимах: самостоятельные приточные и вытяжные установки, предназначенные только для нерабочего периода бассейна, и дополнительные установки, которые совместно с первыми должны в период работы бассейна обеспечить расчетный воздухообмен.

Вытяжные шахты следует оборудовать утепленными клапанами с электроподогревом и дистанционным управлением, а также поддонами для сбора и удаления конденсата. К клапанам и поддонам следует обеспечивать удобный доступ обслуживающего персонала. Размеры внутреннего сечения шахт определяются по расчету с учетом гравитационного и ветрового напора и давления, создаваемого приточной вентиляцией.

Уровень шума в залах не должен превышать 60 дБ(А).

Особенности проектирования частных бассейнов

Каждый бассейн в коттедже строится по индивидуальному проекту, с индивидуальным объемно-планировочным решением, с уникальным художественным оформлением. Основное требование: максимальный уровень физиологического и психологического комфорта.

За последние 10 лет, путем проб и ошибок, выявились общие черты благополучного частного бассейна.

Обычно зал ванны бассейна размещается в пристроенном одно-этажном здании, единственный вход в зал ведет из дома через вспомогательные помещения, площадь зеркала бассейна от 18 до 50 м 2 , ширина обходных дорожек вокруг ванны от 1 до 3 м, высота бассейна от 4 до 6 м, водяное отопление по периметру остекления, большая площадь остекления, стеклянная дверь с выходом на веранду.

Режим использования бассейна кратковременный, эпизодический, число купающихся один-два человека. Все чаще применяется зашторивание водной поверхности бассейна.

Система воздухораспределения проектируется, как правило, под давлением архитектурно-художественного оформления потолков и стен зала. Далеко не всегда удается выполнить привычные рекомендации:

– влажный воздух, как наиболее легкий, рекомендуется удалять из верхней зоны;

– площадь вентиляционных решеток должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать рекомендуемые скорости движения воздуха;

– желательно стремиться к реализации принципа вытеснительной вентиляции.

На мой взгляд, практика применения в частных бассейнах напольных приточных решеток или настенных приточных решеток в нижней зоне зала бассейна не оправдала себя: слишком часто ощущался дискомфорт от движения воздуха, что объясняется малыми размерами зала и близость вентиляционных решеток к «рабочей зоне».

Два ограничения на выбор относительной влажности воздуха в частном бассейне

Хотя российскими нормативными документами допускается высокая относительная влажность воздуха, до 65 %, существуют два фактора, вынуждающие снижать это значение для частных бассейнов до уровня 50–45 % и ниже.

Один из упомянутых факторов – дискомфорт, ощущение духоты.

Другой фактор – выпадение конденсата на стенах, окнах, конструкциях.

Ранее сообщалось [12], что низкая относительная влажность до 15–20 % не оказывает отрицательного влияния на самочувствие и здоровье людей.

Требование максимального комфорта

В европейских стандартах [5, 6] указывается, что относительная влажность должна лежать в области физиологического комфорта. При слишком высокой относительной влажности возникает ощущение духоты. Верхний предел комфортного состояния неодетого человека соответствует парциальному давлению водяных паров 2,27 кПа (влагосодержание при этом давлении составляет 14,3 г/кг сухого воздуха). Для избежания дискомфорта при высокой температуре воздуха относительную влажность следует снижать (табл. 1).

Таблица 1 Зона дискомфорта при высокой влажности воздуха

Относительная влажность j , % Влагосодержание, d, г/кг сухого воздуха при температуре воздуха, °С 30 31 32 33 34 40 11,0 11,7 12,4 13,2 14,0 45 12,4 13,1 14,0 14,9 15,8 50 13,8 14 ,6 15,5 16,5 17,5 55 15,1 16,1 17,1 18,2 19,3 60 16,5 17,5 18,6 19,8 21,0 65 17,9 19,0 20,2 21,5 22,8 100 27,5 29,2 31,0 33,0 35,0

Выпадение конденсата, точка росы

Значения точки росы (температуры, ниже которой неизбежно выпадение конденсата) приведены в табл. 2.

Таблица 2 Точка росы, tт.р.

t, °C воздуха Относительная влажность воздуха, j , % 40 45 50 55 60 65 30 13,9 16 17,7 19,7 21,3 22,5 32 16 17,9 19,7 21,4 22,8 24,3 34 17,2 19,2 21,4 22,8 24,2 25,7

Таблица 3 Предельно допустимые значения сопротивления теплопередаче наружных ограждений из условия отсутствия конденсата R, м 2 • °C/Вт

t, °C воздуха Относительная влажность воздуха, j , % 40 45 50 55 60 65 30 0,400 0,460 0,523 0,625 0,740 0,858 32 0,417 0,473 0,542 0,629 0,725 0,866 34 0,411 0,466 0,547 0,616 0,704 0,831

Достаточным условием отсутствия конденсации паров на внутренних стенах и окнах является превышение температуры внутренних поверхностей tпов. над точкой росы t_т.р.: t_пов. > t_т.р..

Это условие легко преобразовать в требование к сопротивлению теплопередаче наружных ограждений. Если пренебречь лучистым теплообменом между поверхностью воды в бассейне и внутренними поверхностями ограждений, то:

где R – сопротивление теплопередаче, м 2 • °C/Вт:

где t_в. – температура воздуха в бассейне, °C;

t_н.в. – температура наружного воздуха, °C;

d _і / l _і – термические сопротивления отдельных слоев ограждения;

a _н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждений, Вт/(м 2 • °C);

a _вн. – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждений, Вт/( м 2 • °C).

Наиболее напряженная ситуация возникает при самой низкой температуре наружного воздуха, например, для Москвы расчетное значение равно –26 °C. В табл. 3 приведены расчетные предельные (исходя из условия отсутствия конденсата) значения сопротивления теплопередаче наружных ограждений, в том числе стеклопакетов и фонарей, при значении коэффициентов a _вн. = 8,7 и a _н = 23 Вт/(м 2 • °C). (Лучистый теплообмен не учитывался).

Применяемые в нашей стране стеклопакеты имеют фактическое сопротивление теплопередаче, не превышающее 0,562 м 2 • °C/Вт; такую характеристику имеет, например, трехкамерный стеклопакет марки 4–10Ar–4–12Ar–4 с заполнением аргоном. Однако возможно появление еще более эффективных стеклопакетов (R₀ > 2 м 2 • °C/Вт): нанесение пиролитического низкоэмиссионного покрытия (К-стекло) приводит к снижению потерь тепла за счет излучения почти в 10 раз, низкоэмиссионное покрытие методом магнетронного распыления (i-стекло) позволяет снизить потери на излучение более чем в 20 раз [13]. Следует иметь в виду, что степень остекления наружных ограждающих конструкций залов частных бассейнов может достигать более 60 %.

Сегодня же для частных бассейнов можно рекомендовать применение трехкамерных стеклопакетов и проектировать систему вентиляции и осушения на относительную влажность воздуха не более 50 %.

Осушающий потенциал приточного воздуха

Легко оценить максимальное количество влаги, удаляемой системой вытяжной вентиляции бассейна. В течение всего года температура удаляемого из бассейна воздуха равна 30–34 °С, максимальная относительная влажность не превышает 65 %. Это означает, что с каждым кубометром воздуха из воздушного пространства бассейна удаляется в атмосферу от 20 до 24 г воды (табл. 4).

Таблица 4 Табличные (красный шрифт, [7]) и расчетные параметры влажного воздуха (вытяжная вентиляция)

Температура влажного воздуха, °С 30 31 32 33 34 Давление насыщенного водяного пара, бар 0,042417 0,044913 0,047536 0,05029 0,053182 Удельный объем насыщенного водяного пара, м 3 /кг 32,929 31,199 29,572 28,042 26,602 Абсолютная влажность насыщенного воздуха, г/м 3 30,37 32,05 33,82 35,66 37,59 Абсолютная влажность воздуха при j = 65 %, г/м 3 19,74 20,83 21,98 23,18 24,43

Количество влаги, поступающее в воздушное пространство бассейна вместе с приточным воздухом, меняется вместе с погодными условиями. В зимнее время при отрицательных температурах наружного воздуха с каждым кубометром приточного воздуха в атмосферу бассейна поступает менее 5 г воды.

В летнее время с повышением температуры и относительной влажности наружного воздуха содержание влаги в нем растет (табл. 5). Например, при расчетных для Москвы параметрах наружного воздуха (температура 28,5 °С и энтальпия 54 кДж/кг) в одном кубометре наружного воздуха содержится 11,19 г воды.

Таблица 5 Табличные (красный шрифт, [7, 8]) и расчетные параметры влажного воздуха (приточная вентиляция)

Температура влажного воздуха, °С –26 0 5 10 15 20 25 28,5 Давление насыщенного водяного пара, мбар 0,73 6,11 8,72 12,27 17,04 23,37 31,66 38,91 Удельный объем насыщенного водяного пара, м 3 /кг 1542 206,32 147,17 106,42 77,97 57,83 43,40 35,75 Абсолютная влажность насыщенного воздуха, г/м 3 0,65 4,85 6,80 9,40 12,83 17,29 23,04 27,97 Абсолютная влажность воздуха, г/м 3 при j = 100 % 0,65 при j = 90 % 0,59 4,37 6,12 8,46 11,54 15,56 20,74 25,17 при j = 80 % 0,52 3,88 5,44 7,52 10,26 13,83 18,43 22,38 при j = 70 % 0,46 3,40 4,76 6,58 8,98 12,10 16,13 19,58 при j = 60 % 0,39 2,91 4,08 5,64 7,70 10,37 13,83 16,78 при j = 50 % 0,33 2,43 3,40 4,70 6,41 8,65 11,52 13,99 при j = 40 % 0,26 1,94 2,72 3,76 5,13 6,92 9,22 11,19

Разность между соответствующими значениями абсолютной влажности воздуха из табл. 4, 5 означает осушающую способность приточно-вытяжной вентиляции зала бассейна.

При расходе приточного воздуха 1 000 м 3 /ч и расчетных параметрах в летний период из атмосферы бассейна удаляется за счет вентиляции примерно 11 л воды в час.

W_лето = 1 000 x (21,98 – 11,19) / 1 000 = 10,8 л/ч. (3)

В зимнее время при отрицательных температурах наружного воздуха осушающая способность приточно-вытяжной вентиляции резко возрастает. При расчетной температуре наружного воздуха для зимнего периода в Москве (–26 °С) и расходе приточного воздуха 1 000 м 3 /ч из атмосферы бассейна удаляется за счет вентиляции примерно 21 л воды в час:

W_зима = 1 000 x (21,98 – 0,65) / 1 000 = 21 л/ч. (4)

Таким образом, в летнее время потребность в приточном воздухе возрастает и упомянутая выше рекомендация [3] предусматривать для бассейнов вентиляцию с переменным расходом (для рабочего и нерабочего периодов работы) получает дополнительное обоснование. Наиболее эффективно применение вентиляционных приточных установок с частотным регулированием производительности, в этом случае приточная установка комплектуется инвертором (преобразователем частоты и напряжения переменного тока).

Интенсивность испарения влаги в бассейнах

Интенсивность испарения влаги зависит от многих факторов. Важнейшими из них являются температура воды и воздуха, относительная влажность воздуха в бассейне, площадь и состояние поверхности испарения.

Таблица 6 Движущая сила процесса испарения воды в бассейне

Температура воды в бассейне, °C Ps, Па Температура воздуха в бассейне, °C 31 32 33 34 (Ps – Pп), Па, j = 65 % 30 4241,7 1322,355 1151,86 972,85 784,87 31 4491,3 1571,955 1401,46 1222,45 1034,47 32 4753,6 1834,255 1663,76 1484,75 1296,77

Движущая сила процесса испарения представляет собой разность давления насыщенных водяных паров при температуре воды в бассейне, Ps, и парциального давления водяных паров над водой, Pп. Для рекомендуемых для частных бассейнов параметров воды и воздуха в табл. 6 приведены значения этой разности давлений.

Из таблицы видно, что интенсивность испарения воды с температурой 30 °С при постоянной относительной влажности 65 % уменьшается на 15 % при повышении температуры воздуха всего на один градус. И наоборот, если температура воздуха в бассейне снизится на 1 градус, то интенсивность испарения увеличится на 15 %. Если температура воды принята равной 30 °С, интенсивность испарения при температурах воздуха 31 и 33 °С отличается на 30 %. Следовательно, осушку атмосферы бассейна легче осуществить при более высокой температуре воздуха внутри бассейна.

Экстенсивные параметры испарения – это параметры, значение которых прямо пропорционально количеству испаряемой влаги. К таким параметрам относится площадь зеркала бассейна, площадь смоченных водой обходных дорожек и водных горок, количество купающихся людей, расход барботируемого воздуха в аттракционах.

Численные значения таких параметров могут изменяться в зависимости от режима эксплуатации бассейна, например, зашторивание водной поверхности бассейна приводит к резкому снижению расчетной площади.

Расчет количества воды, испаряющейся с поверхности бассейна, можно подсчитать по различным методикам. Наиболее распространенные из них изложены в Справочнике проектировщика и в статьях, опубликованных в профильных журналах [9, 10]. Почти все статьи, посвященные этому вопросу, излагают методику расчета немецкого Руководства VDI-Richtlinien. VDI 2089. Blatt 1. 07.1994 [5], которое в 2005 году было заменен на новую редакцию [6], с другими расчетными формулами и коэффициентами [14].

Согласно новой редакции Руководства VDI-Richtlinien. VDI 2089. Blatt 1. 03. 2005 (Техническое оснащение плавательных бассейнов. Закрытые бассейны) [6] количество воды, кг/ч, испаряющейся с поверхности бассейна, можно подсчитать по формуле:

W_исп = b / (R • T) • (Ps – Рп) • F, (6)

где W_исп – расход испарившейся воды, кг/ч;

b – коэффициент влагопереноса, м/ч:

b = 0,7 м/ч для зашторенной водной поверхности бассейна (испарение происходит только с переточных канавок);

b = 7 м/ч для частного неиспользуемого бассейна;

b = 21 м/ч для частного используемого бассейна;

R = 461, 52 Дж/(кг • °С) – газовая постоянная для водяного пара;

T – средняя арифметическая (абсолютная) температура между температурой воды и температурой воздуха в K;

Ps – давление насыщенных паров воды при температуре воды, Па;

Pп – парциальное давление водяных паров в зале чаши бассейна, Па;

F – площадь используемой поверхности зеркала бассейна, м 2 .

Результаты расчетов по приведенной формуле, выполненные нами для некоторых сочетаний температур воздуха, воды и относительной влажности воздуха в частном используемом бассейне, приведены в табл. 7.

Таблица 7 Интенсивность испарения воды с поверхности используемого бассейна, г/(ч • м 2 ) (формула (1) на стр. 7 Entwurf (проект) VDI 2089. Blatt 1. 03.2005 [6])

Температура воды, °C Давление нас. пара Ps, Па, [7] Относительная влажность воздуха, % Температура воздуха, °C, / давление нас. пара, Па 30 31 32 33 34 4241,7 4491,3 4753,6 5029 5318,2 28 3778,528 45 281,7 264,3 246,2 227,2 207,3 55 217,8 196,8 174,8 151,8 127,7 65 153,9 129,2 103,4 76,4 48,1 29 4004,3 45 315,2 297,8 279,6 260,6 240,8 55 251,4 230,4 208,4 185,4 161,3 65 187,6 162,9 137,1 110,1 81,8 30 4241,7 45 350,3 332,9 314,7 295,7 275,8 55 286,6 265,6 243,6 220,5 196,4 65 222,9 198,3 172,4 145,4 117,1 31 4491,3 45 387,2 369,7 351,5 332,4 312,5 55 323,6 302,5 280,5 257,4 233,3 65 260,0 235,3 209,4 182,4 154,1 32 4753,6 45 425,8 408,3 390,0 370,9 351,0 55 362,3 341,2 319,1 296,0 271,9 65 298,8 274,1 248,2 221,1 192,8

Расчет количества воды, испаряющейся в водо-воздушных аттракционах (аэромассажные плато, донные гейзеры), можно выполнить по формуле [6]:

где W_возд – расход испаряющейся в водо-воздушном аттракционе воды, кг/ч;

M_возд – расход воздуха в аттракционе, кг/ч;

d_w – влагосодержание в выходящем воздухе, кг/кг, равное влагосодержанию насыщенного воздуха при температуре воды;

d_l – влагосодержание в воздухе зала, кг/кг.

Расчет количества воды, испаряющейся на водной горке, выполняют по формуле [6]:

W_аттр = b / (R • T) • (Ps – Pп) • L • B, (8)

где W_аттр – количество испаряющейся воды на водной горке, кг/ч;

b – коэффициент влагопереноса для водной горки, м/ч, для используемого бассейна равен 50 м/ч;

L – длина смоченной поверхности водной горки, м;

B – ширина (средняя) смоченной поверхности водной горки, м.

Расчет количества влаги, поступающей от купающихся, обычно выполняют по формуле:

где W_л – количество влаги, кг/ч;

n – количество купающихся;

w_л = 0,225 кг/ч, влагопоступление с одного купающегося.

Конденсационные осушители

Проблему регулирования влажности в частных бассейнах можно полностью решить с помощью осушителей, принцип действия которых основан на конденсации водяных паров на охлаждаемых поверхностях. Более того, некоторые модели таких осушителей имеют устройства для подвода небольшого количества свежего приточного воздуха, достаточного, однако, для соблюдения нормативных требований (80 м 3 /ч на купающегося). С технической точки зрения конденсационные осушители являются высокотехнологичным оборудованием многоцелевого назначения для неглубокой осушки воздуха. В Советском Союзе такие осушители были разработаны и исследованы в 1970-х годах под названием «механические осушители». Современный рынок предлагает для бассейнов два исполнения осушителей: настенные и канальные, различной производительности.

Существуют несколько причин, мешающих повсеместному и исключительному применению осушителей:

– высокая стоимость начальных и эксплуатационных затрат;

– несоответствие внешнего вида настенного осушителя интерьеру бассейна;

– шум работающего осушителя;

– желание сохранить высокую, сверхнормативную кратность воздухообмена по свежему приточному воздуху, что обеспечивает снижение микропримесей (хлора и др. веществ) до малозаметного уровня.

Осушители канального типа позволяют устранить все претензии по внешнему виду и шуму, поскольку они допускают размещение в технических помещениях бассейна, но необходимая система воздуховодов для рециркуляции воздуха через осушитель и бассейн еще более повышает начальную стоимость системы.

На практике достигнут компромисс: частный бассейн оснащается системой приточно-вытяжной вентиляции согласно требованиям нормативных документов и одним-двумя осушителями для снижения относительной влажности до желаемого уровня. Осушители, снабженные гигростатами, включаются в работу автоматически в случае необходимости. Обычно это происходит в летнее время при пользовании бассейном, когда осушающий потенциал системы вентиляции недостаточен.

Совместное применение вентиляции и осушителей позволяет поддерживать относительную влажность на низком уровне, исключающем дискомфорт и выпадение конденсата на окнах, металлоконструкциях и стенах. Такое сочетание позволяет рассматривать сложные оптимизационные задачи, направленные на достижение минимальных энергозатрат при дополнительных ограничениях как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации.

Советы молодому проектировщику

Приступая к проектированию системы вентиляции и осушения закрытого бассейна для индивидуального дома, прежде всего, следует утвердить в техническом задании на проектирование расчетную температуру воды (28–30 °С), температуру воздуха (на 2–4 °С выше температуры воды) и наименьшее из реальных величин значений сопротивления теплопередаче наружных ограждений, включая наружные стены, кровлю, окна и фонари.

С помощью табл. 3 рекомендуется выбрать расчетную относительную влажность воздуха внутри бассейна, а затем рассчитать количество воды, поступающей в бассейн для летнего и зимнего периодов времени при различных режимах использования и в нерабочем состоянии.

Производительность осушителя должна соответствовать не менее 30 % максимальной величины влагопоступлений, остальную часть влаги следует удалять за счет приточно-вытяжной вентиляции. Теплоснабжение калорифера приточной установки должно быть круглогодичным, непрерывным; регулирование работы смесительного узла – с помощью канального датчика температуры, установленного на входе приточного воздуха в бассейн.

Осушитель рекомендуется снабдить легко доступным выносным регулируемым гигростатом, а приточную и вытяжную установки – общим регулятором расхода. В инструкции по эксплуатации должны быть указаны рекомендации по настройке гигростата и регулятора расхода в зависимости от режима использования бассейна, времени года и погодных условий.

Подробному раскрытию темы посвящен соответствующий мастер-класс АВОК, в программу которого входят теоретические и практические занятия, примеры расчета и проектных решений, технико-экономическая информация.

Программа предназначена для расчета влаговыделений в залах с ваннами бассейнов, расхода наружного воздуха, термического сопротивления наружных ограждающих конструкций бассейна.

Программа Крытые плавательные бассейны. Расчет нормативного воздухообмена и термического сопротивления наружных ограждающих конструкций позволяет определить:

• влаговыделения с зеркала воды,
• влаговыделения с обходных дорожек,
• влаговыделения при работе водных аттракционов,
• параметры системы кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха для частного плавательного бассейна,
• параметры системы кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха для спортивного плавательного бассейна,
• термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций бассейна.

Литература

1. СанПиН 2.1.2.1188–03. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Проектирование, строительство и эксплуатация жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта, плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества.

2. СНиП 2.08.02–89*. Общественные здания и сооружения. Раздел 3. Инженерное оборудование. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

3. Проектирование бассейнов. Справочное пособие к СНиП 2.08.02–89.

4. Справочное пособие к СНиП 2.08.02–89. Проектирование предприятий бытового обслуживания населения.

5. VDI-Richtlinien. VDI 2089. Blatt 1.07.1994. Warme-, Raumlufttechnik, Wasserver- und -entsorgung in Hallen- und Freibadern. Hallenbader.

6. VDI-Richtlinien. VDI 2089. Blatt 1.03.2005. Entwurf (проект). Technische Gebaudeausrustung von Schwimmenbadern. Hallenbader.

7. Ривкин С. А., Александров А. А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. – М. : Энергия, 1975.

8. Розенфельд Л. М., Ткачев А. Г. Холодильные машины и аппараты. М. : Госторгиздат, 1955.

9. Справочник проектировщика. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Под редакцией канд. техн. наук Н. Н. Павлова и инж. Ю. И. Шиллера. – М. : Стройиздат, 1992.

10. Антонов П. П. Методика расчета и проектирования систем обеспечения микроклимата в помещениях плавательных бассейнов // Мир Климата. Спецвыпуск проектировщику. http://mir-klimata. apic. ru /archive/proekt/4.html.

11. Алейников А. Е., Федоров А. Б. Требования к проектированию наружных светопрозрачных ограждающих конструкций залов крытых аквапарков // СтройПРОФИль. – 2006. – № 1(47). http://www.stroy-press.ru/print. php?id=6067.

12. P. Ole Fanger. Качество внутреннего воздуха в XXI веке: влияние на комфорт, производительность и здоровье людей // AВОК. – 2003. – № 4.

13. Зубков В. Как правильно выбрать стеклопакеты для окон // Строй-инфо. – Самара. http://www.zodchiy.ru/s-info / /archive/23.00/page3.html.

14. Знакомьтесь – Ассоциация инженеров Германии, VDI // АВОК. – 2007. – № 5. – С. 90.

Источник

Крытые бассейны. Расчет воздухообмена и термического сопротивления ограждающих конструкций