Проектирование систем вентиляции в школе

Современные школы предполагают наличие в них начальных, средних и старших классов. Школьные здания обычно представляют собой здания от 2 до пяти этажей.

Начальные классы обычно занимают 10-15 классных комнат, плюс пользуются столовой, спортзалом и библиотекой, и имеют свою административную часть в виде учительской и кабинетов руководителей школы.

Начальные школы обычно используются во время школьного сезона (с конца августа по июнь); летом они обычно закрыты или имеют минимальную активность. Типичные начальные школы работают с 8:00 до 17:00.

Средние классы больше, чем начальные, и включают в себя дополнительные компьютерные классы и раздевалки. Их часы работы больше из-за внеклассных занятий.

Средние классы также используют столовую и актовый зал, а также могут пользоваться другими специальными помещениями, например, плавательным бассейном. Старшие классы работают дольше и часто открываются летом либо в качестве летней школы, либо для использования специальных помещений, таких как спортивный зал, бассейн и т.д.

Типовые помещения в школьном здании показаны в Таблице 1.

Для создания надлежащей учебной среды в школьных помещениях требуется эффективно контролируемая атмосфера. Для этого необходимо спроектировать в соответствии с действующими нормативами системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Эти системы должны быть оснащены оборудованием и средствами управления для обеспечения соответствующей степени комфорта, качества воздуха и приемлемого уровня шума в помещениях различного назначения. Эти системы также должны предполагать незатруднительное обслуживание неквалифицированным персоналом учебного заведения.

Критерии проектирования систем ОВиК для школьных зданий включают параметры, необходимые для обеспечения в помещении теплового комфорта, качества воздуха и уровня шума. На тепловой комфорт влияют температура, влажность, скорость воздуха и средняя лучистая температура. Кроме того, на тепловой комфорт влияют факторы, не относящиеся к окружающей среде, а являющиеся характеристиками обитателей: одежда, пол, возраст и физическая активность.

Следует обратить внимание на тот факт, что, помимо критериев теплового комфорта, некоторые зоны в школах (библиотеки, спортзалы, раздевалки, и т.п.) требуют дополнительных мер для решения таких вопросов, как предотвращение образования плесени, выпадения конденсата, появление коррозии и т.д.

Наружный воздух, который необходим для поддержания внутри помещений требуемых концентраций О₂ и СО₂, поступает в помещения, а затем отводится наружу с помощью вентиляторов или естественным путем через вытяжные отверстия, удаляя из помещений загрязнители воздуха, создаваемые людьми и любыми другими источниками, связанными с функционированием школьного здания.

Приемлемый уровень шума в классах имеет решающее значение для создания надлежащей учебной среды. Высокий уровень шума снижает разборчивость речи и уменьшает способность учащихся к обучению.

Правильный расчет тепловых нагрузок на отопление, охлаждение, удаление влаги и увлажнение, а также подбор оборудования соответствующей производительности, имеют решающее значение как для энергетической, так и для экономической эффективности здания. Решающее значение для правильного расчета нагрузок имеет детальная информация о заполнении и занятости помещений, о степени инфильтрации, их освещении, о находящемся в них учебном оборудовании, и т.д.

Несмотря на то, что производительность оборудования для систем ОВиК рассчитывается исходя из пиковых значений охлаждения и нагрева, чрезвычайно важно проанализировать возникновение пиковых явных и скрытых нагрузок при охлаждении. Во многих случаях в режиме охлаждения пиковая явная теплота не всегда совпадает с пиковой скрытой теплотой. Игнорирование этого явления может привести к появлению недопустимой влажности в помещениях.

В школьных зданиях проводится множество мероприятий, требующих особого контроля влажности. В классных комнатах требуется контроль влажности для обеспечения комфорта и предотвращения проблем, связанных, например, с ростом при высокой влажности пылевых клещей и грибков, которые в свою очередь производят аллергены и даже токсичные побочные продукты. С другой стороны, низкая влажность способствует долговечности инфекционных вирусов и, следовательно, их передаче между людьми.

В библиотеках требуется контроль влажности, чтобы обеспечить комфорт обитателям помещения, а также защитить книги и электронные записи. Как правило, книги быстро впитывают влагу, но медленно теряют ее. Чтобы избежать роста плесени и грибка, рекомендуется поддерживать в библиотеке максимальную относительную влажность не выше 55%.

Особого внимания требуют спортивные залы с деревянным полом, поскольку отказ от контроля в них влажности может привести к дорогостоящим последствиям.

Душевые и раздевалки также требуют контроля влажности, чтобы предотвратить коррозию и рост бактерий и грибков.

Выбор оборудования для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха зависит от того, является ли здание строящимся или реконструируемым. При незначительном ремонте существующие системы часто модифицируются в соответствии с действующими на момент проведения реконструкции нормами и стандартами. При капитальном ремонте необходимость применения нового оборудования для систем ОВиК определяется путем проведения энергетического анализа, который может оправдать необходимость приобретения того или иного оборудования, если может быть продемонстрирована приемлемая окупаемость инвестиций.