Пример расчета проекта вентиляции бассейна

Расчет и проектирование системы вентиляции частного бассейна.

Бассейны по назначению делятся на:
  • спортивные (плавательные, для водного поло, для прыжков в воду, универсальные);
  • лечебно-оздоровительные (рекреационные);
  • развлекательные (в составе аквапарков);
  • детские (плескательные, для обучения плаванию);
  • «джакузи» (ванна с подводным массажем).

При этом необходимо разделить бассейны массового (общественного) и частного пользования, т. к. принадлежность к одной из этих категорий предъявляет разные требования к проектированию, строительным характеристикам, правилам эксплуатации и обслуживания. Основной особенностью всех систем вентиляции бассейнов является наличие больших влаговыделений. А поддержание достаточно высоких нормативных значений температуры воздуха входит в противоречие со стремлением к повышению энергоэффективности всей системы поддержания микроклимата в бассейне.

В данной статье мы рассмотрим методы проектирования и расчета параметров системы вентиляции частного бассейна. На сегодняшний день это одна из самых массовых категорий бассейнов. Их количество увеличивается с ростом коттеджных поселков вокруг мегаполисов. При этом частные бассейны имеют бесконечное количество вариантов по форме помещения, зеркалу воды, геометрии дна, наличию развлекательных устройств и аттракционов.

Проектирование системы вентиляции бассейна

Проектирование системы вентиляции бассейна представляет собой особую задачу в перечне разделов проектирования зданий и сооружений. Основные требования, предъявляемые к проекту или ТЗ (техническому заданию), содержат описание самого объекта (дома, бассейна): 
  • ориентация по сторонам света;
  • отметки от уровня земли (размещение в цокольном этаже или на первом этаже здания);
  • способ укрытия зеркала бассейна (если оно есть) для уменьшения испарения и конденсации воды; 
  • количество купающихся; 
  • время и частота купания; 
  • источники тепла и холода; 
  • методы осушения воздуха.
Системы кондиционирования, вентиляции и осушения воздуха плавательного бассейна должны решать следующие задачи:
  • обеспечение нормативных параметров воздуха в помещении;
  • обеспечение параметров воздуха вблизи элементов ограждающих конструкций, необходимых для предотвращения конденсации с целью сохранения их несущей способности и внешнего вида;
  • оптимизацию потребления энергоресурсов в зависимости от изменения параметров микроклимата.

Определение площади бассейна

Для владельцев частных бассейнов определение площади бассейна и количества купающихся не является жестким нормативом и может решаться по разному. Традиционный способ (нормативный): количество купающихся примерно равно 1/3 количества людей, находящихся в бассейне. На каждого купающегося требуется минимум 2 м.кв. зеркала воды. Отсюда можно посчитать общую площадь зеркала. 

Другой способ (чаще применяемый) – это формирование формы и площади зеркала воды бассейна исходя из дизайнерского или архитектурного решения. И тогда из этих требований вытекает ТЗ на проектирование чаши бассейна, ограждений, прилегающих технических и подсобных помещений, освещения и т.д. В расчетах по формулам Бязина-Крумме используют коэффициент А (0,5-1 для частных бассейнов), учитывающий количество купающихся и площадь зеркала воды. Не зависимо от способа выбора, проектирование системы вентиляции бассейна ведется уже после определения формы, площади зеркала воды, дорожек, прилегающих площадей, конструктива ограждений, перекрытий, методов защиты водной поверхности от испарения и определения режимов интенсивности использования бассейна. Выбор расчетных параметров воздуха определяется нормативными документами.


Расчет температуры воздуха

Для обеспечения требуемых параметров микроклимата температура воздуха в помещении бассейна должна быть на 1-2°С выше температуры воды в бассейне, но не более 35°С. 

Значение температуры воздуха может быть таким же, как для рекреационных бассейнов: +29…32°С (вода: +28…30°С) или для детских бассейнов: +30…34°С (вода: +29…32°С). В любом случае автоматика вентиляционной системы бассейна должна иметь возможность перенастроить режим в зависимости от желания владельца бассейна.

Расчет относительной влажности воздуха

Значение относительной влажности воздуха следует принимать: 
  • 50-65% - для залов ванн бассейнов по Справочному пособию к СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения»  (СНиП 31-06-2009* «Общественные здания и сооружения». Актуализированная редакция СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения» [3]); 
  • для теплотехнического расчета 67% и +29°С.
ВАЖНО! Принять значение относительной влажности – это еще не значит фактически достичь ее. Поэтому необходимо произвести расчет влагопоступлений и осушения воздуха. Если пренебречь этим, то помимо дискомфорта (и развития нежелательных микроорганизмов) от повышенной влажности для находящихся в бассейне людей, можно получить другие, более серьезные проблемы: конденсация воды на окнах и ограждающих конструкциях, приводящая к образованию грибка, плесени, коррозии и гниению материалов ограждающих и несущих (!) конструкций. А это прямой путь к ослаблению несущей способности этих конструкций и как следствие – возможное обрушение.

В качестве примера рассмотрим следующие заданные параметры:
  • Температура воздуха в бассейне: +29°С;
  • Относительная влажность: 65%;
  • Точка росы при этих параметрах: +21°С.
Это означает, что задачей проектировщика в данной ситуации является создание условий, при которых точка росы ограждающих конструкций и перекрытий (стен, потолков, окон) не будет равна или ниже этого значения. 

Расчет влаговыделений бассейна

Источниками повышенной влажности в бассейнах являются:
  • влаговыделения с поверхности воды;
  • влаговыделения с поверхности обходных дорожек;
  • влажный уличный воздух подаваемый приточной установкой (особенно в летнее время);
  • влаговыделения от людей (можно пренебречь, рассматривая частные бассейны, где число купающихся обычно невелико);
  • влаговыдления от водных аттракционов (при их наличии).
Необходимо уточнить, что влаговыделения с поверхности воды учитываются по времени и режимам использования (или не использования бассейна). При не использовании бассейна, унос влаги с поверхности зеркала воды можно уменьшить, применив закрывающиеся жалюзи или полиэтиленовую пузырьковую пленку. Такие защитные устройства снизят унос влаги с поверхности, а также обеспечат экономию при нагреве воды и защитят от случайного попадания в воду предметов, животных или людей.

На интенсивность уноса воды во время купания сложно воздействовать. Эти условия необходимо просто учесть в расчетах, так как количество влаги, уносимой с поверхности, зависит от интенсивности использования бассейна, которая в свою очередь влияет на относительную влажность воздуха в помещении бассейна.

Расчет подвижности воздуха

Для частных бассейнов подвижность воздуха (или скорость его перемещения) должна быть не более 0,2 м/с. Увеличение этого значения может привести к повышенному уносу влаги с поверхности зеркала воды бассейна или дискомфорту отдыхающих возле бассейна, так как увеличение скорости обдува воздухом (даже  комфортной температуры) кожных поверхностей человека приводит к повышенному теплосъему и как следствие – понижение температуры кожи и возможные простудные явления.

Расчет кратности воздухообмена

Кратность воздухообмена – это количество раз, которое объем свежего воздуха  (равный объему помещения) проходит за один час через помещение. Кратность воздухообмена в бассейне предусмотрена нормативными документами и устанавливается расчетом. В основу расчета ложатся следующие параметры:
  • влаговыделения в зале с ваннами бассейна;
  • площадь испарения (зеркало воды, обходные дорожки);
  • коэффициент интенсивности влаговыделений (для рабочего и не рабочего времени);
  • расход наружного воздуха.
Бесплатно проведём теплотехнический расчет и подберем оборудование для Вашего бассейна
Отправить запрос

Расчет расхода наружного воздуха:

Определение массового расхода воздуха необходимо для ассимиляции влаги, выделяющейся в помещении бассейна. Его определяют по формуле:
 
Формула-1-1(1).png- влаговыделения в зале с ваннами бассейна;
Формула-1-1(2).png- влаговыделения для открытых водяных горок;
Формула-1-1(3).png- влагосодержание внутреннего воздуха в зале с ваннами бассейна, г/кг;
Формула-1-1(4).png- влагосодержание наружного воздуха, г/кг;
Формула-1-1(5).png- парциальное давление водяного пара в наружном воздухе, Па;
Формула-1-1(6).png- параметрическое давление, Па.









Расход наружного воздуха не может быть меньше санитарной нормы в соответствии с СП 60.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (приложение Л) [5]. Согласно СП 31-113 - 2004 «Бассейны для плавания» [4] удельный расход (свежего) приточного воздуха должен быть не менее 80 м³/ч на пловца (купающегося) и 20 м³/ч на зрителя.

Для построения диаграммы необходимо составить тепловой баланс в помещении. Принимаем, что при температуре наружного воздуха +18°С поступления явной теплоты компенсируются равным количеством потерь теплоты:

 

Формула-2-1(1).png- теплопоступления от освещения, Вт;
Формула-2-1(2).png- теплопоступления от солнечной радиации, Вт;
Формула-2-1(3).png- теплопоступления от пловцов, Вт,
Формула-2-1(4).png- теплопоступления от подогреваемых обходных дорожек, Вт






 

Формула-3-1(1).png- коэффициент теплоотдачи обходных дорожек,  Вт/м² х °С (принимают αp= 10 Вт/м² х °С);
Формула-3-1(2).png- площадь влажной поверхности вокруг ванны бассейна, м²;
Формула-3-1(3).png- температура поверхности обходных дорожек, °С;
Формула-3-1(4).png- температура воды, °С;
Формула-3-1(5).png- отвод теплоты к зеркалу воды, Вт;








 
Формула-4-1(1).png- коэффициент теплоотдачи к зеркалу воду, Вт/м² х °С (принимают αw = 4 Вт/м² х °С);
Формула-4-1(2).png- площадь, зеркала воды, м²;
Формула-4-1(3).png- температура воздуха в помещении по сухому термометру, °С;
Формула-4-1(4).png- температура воды, °С;
Формула-4-1(5).png- теплопотери через ограждающие конструкции, Вт.





Расчет системы вентиляции бассейна (Рассмотрим на примере).

Исходные данные: 
Местонахождение: г. Москва
Размеры ванны:  = 10 х 20 м = 200 м²;  = 2,5 х 4 м = 10 м².
Температура в ванне (W1) 
= 26°С
Температура в ванне (W2)
 
= 32°С
Среднесуточные параметры воздуха для теплого периода 18°С и 70%
Температура воздуха в помещении  =
28°С
Относительная влажность в помещении ϕ= 60%
Санитарная норма расхода свежего воздуха для десяти пользователей составляет 800 м³/ч.

Расчет:
Определяем расход наружного воздуха для поддержания требуемого уровня влажности (60%). Сравниваем его с расходом воздуха, принятым по санитарным нормам (800 м³/ч) и выбираем большее из этих значений.
=
 21 м³/ч (табличное значение для частного бассейна в рабочее время);
= 3363 Па (давление водяных паров насыщенного воздуха, определяем по i-d диаграмме (
Приложение 1
);
= 2269 Па (парциальное давление водяных паров при заданных параметрах воздуха в зале бассейна);
= 461,52 Дж/(кг х К) (газовая постоянная для водяного пара);
Т - среднее арифметическое температур воды  и воздуха  , К;
a = 0,4 (коэффициент занятости для небольших плавательных бассейнов)

Определяем влаговыделения с зеркала ванны W1 и  W2 по формуле:



Суммарные влаговыделения с поверхности воды составят:

 

Для проверки полученного значения влаговыделений используют эмпирическую формулу Бязина-Крумме:





Суммарные влаговыделения равны 35,7 кг/ч.
Влагосодержание наружного воздуха  = 9 г/кг (при 18°С и 70%).
Влагосодержание внутреннего воздуха  = 14 г/кг (при 28°С и 60%).
Массовый расход наружного воздуха, необходимый для ассимиляции влаги, выделяющейся в зале с ваннами с учетом отсутствия аттракционов:



С учетом плотности воздуха 1,19 кг/м³ объемный расход составит 7380/1,19 = 6200 м³/ч. Для быстрой оценки объема влаговыделений и необходимого расхода воздуха можно воспользоваться номограммой на рис.1.

Номограмма для оценки объема влаговыделений и расхода воздуха

Определение расхода наружного воздуха для осушения помещения при  = 5 г/кг. Пунктирная линия соответствует большой ванне бассейна W1 с температурой воды 26 °С (рис. 1.1). Интенсивность влаговыделений для частного бассейна  = 21 м/ч (рис.1.3).  По графику на рис. 1.4 определяют расход наружного воздуха 28 м³/ч на м². Штрихпунктирная линия соответствует малой ванне бассейна W2 с температурой воды 32 °С. По графику рисунка 1.4 определяем расход наружного воздуха 60 м³/ч на м². Суммарный расход  приточного воздуха, необходимый для ассимиляции влаги, в соответствии с построением на номограмме составит:

L = 28×200+60×10=6200 м³/ч.

Для построения диаграммы необходимо составить тепловой баланс в помещении:



Схема обработки воздуха изображена на рис. 2.

Схема обработки воздуха

Наружный воздух нагревается в приточной установке до температуры 28°С (режим Н-П). Влагосодержание приточного воздуха составляет 9 г/кг. Приточный воздух (точка П) смешивается с воздухом в помещении и удаляется (точка У).

Выбор оборудования.

Вентиляционные установки для бассейнов имеют существенные отличия от обычных вентиляционных систем. Они имеют специальную конструкцию корпуса и исполнение элементов предназначенных для работы с воздухом с повышенной влажностью и примесью паров различных соединений хлора. Для увеличения эффективности системы вентиляции бассейнов оснащаются различными типами рекуператоров, системой рециркуляции, а также различными системами использования вторичного тепла, получаемого в процессе рекуперации. Его можно использовать для подогрева воды в бассейне, водопроводной воды или других хозяйственных нужд. ПРОМВЕНТХОЛОД является официальным дистрибьютором компании VBW Engineering, которая уже более 20 лет является лидером в производстве вентиляционных установок для бассейнов OKEANOS. Их отличает высочайшее качество, широкий выбор модификаций и большой диапазон производительности, а также высокая надежность и выгодная цена. 
Адрес для заявок на подбор оборудования по готовым проектам и разработке Технических заданий на проектирование: info@pvholod.ru

Литература:
1. Р НП «АВОК» 7.5-2012 «Обеспечение микроклимата и энергосбережение в крытых плавательных бассейнах. Нормы проектирования».
2. Справочное пособие* «Проектирование бассейнов» (Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения»), 1991.
3. СНиП 31-06-2009* «Общественные здания и сооружения». Актуализированная редакция СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения».
4. СП 31-113-2004 Бассейны для плавания.
5. СП 60.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
6. СП 73.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 3.05.01.-85 «Внутренние санитарно-технические системы зданий».
7. СП 131.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
8. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

*СНиП 31-06-2009 Приложение В:
С введением в действие СНиП 31-06-2009 справочные пособия к СНиП 2.08.02-89 отменяются. Их использование допустимо в пределах действующей нормативной документации.
Специалисты рекомендуют

Вернуться

Авторизация
Логин

Пароль

Материалы на данном сайте являются интеллектуальной собственностью правообладателя. Их полное или частичное копирование запрещено и преследуется по закону. Нажимая «ОК», вы подтверждаете готовность нести за это ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации.
OK