Расчёт системы вентиляции в спортивных залах

Без учёта отопления в игровом зале и зале аэробики расчёт вентиляции производится из условия обеспечения притока свежего воздуха на 1 спортсмена или зрителя.

Согласно данным [33], принимаем объём воздухообмена:

- 80 м³/ч для спортсменов,

- 20 м³/ч для зрителей.

Проектное значение расхода вытяжного воздуха игрового зала 10300 м³/ч (из расчёта 50 спортсменов и 250 зрителей). На данный момент производительность установленных вентиляторов составляет 11000 и 9000 м³/ч для приточного и вытяжного воздуха соответственно. Стоит отметить, что в таком режиме установки работают круглый год 24 часа в сутки, несмотря на то, что соревнования или другие мероприятия со зрителями проходят 2-3 раза в году. Поэтому большой интерес представляет автоматизация системы вентиляции с целью снижения расхода воздуха при обычных тренировках и в ночное время.

Как правило, в игровом зале одновременно занимаются не более 40 спортсменов (по проекту – 50). Кроме того, проектное число зрителей в дни соревнований (250) преувеличено и в данном расчёте принято равным 80. В зале аэробики в свою очередь занимается не более 20 спортсменов, зрители отсутствуют. Тогда необходимый расход воздуха составит:

1) для игрового зала:

в дни соревнований:

2) для зала аэробики:

где L_спорт и L_зрит – объёмный расход вентиляционного воздуха на одного

спортсмена или зрителя соответственно, м³/ч;

n_спорт и n_зрит – число находящихся в помещении спортсменов или зрителей соответственно.

Рассчитанный для игрового зала на дни соревнований расход оказался меньше, чем проектный и фактический примерно в 2 раза. Тем не менее, понижение расхода воздуха в период занятий невозможно из-за условия обогрева помещения (см. ниже). Для зала аэробики же фактический расход приточного воздуха примерно на 25% превышает необходимый.

По проекту вентиляция игрового зала также обеспечивает его дополнительное отопление до температуры воздуха в помещении t_в=15 °С, а водяное отопление через радиаторы – только до дежурной температуры t_в=5 °С. Целесообразно проверить, насколько выполняется это условие при меньших расходах. Для этого следует соотнести теплопотери и теплопоступления игрового зала [33].

Расчёт производится для каждого месяца отопительного периода при средней температуре наружного воздуха по актуализированным данным строительной климатологии [35]. Также отдельно рассчитывается тепловой баланс при температуре воздуха снаружи -30 °С (средняя температура наиболее холодной пятидневки), но при температуре в помещении 15 °С (минимально допустимая для спортивных залов). Рассчитываемыми ограждающими конструкциями принимаются 2 стены (за которыми находится улица) и крыша. Принимается, что остальные 2 стены и пол не участвуют в теплообмене, так как за ними находятся отапливаемые помещения.

Размеры помещения и коэффициенты сопротивления теплопередаче определяются из проектных данных. Стоит отметить, что в настоящее время около 2/3 проектной площади остекления заложены кирпичом (по словам персонала – для борьбы с холодом). Расчётная температура внутри помещения игрового зала принимается минимальной из оптимального диапазона по ГОСТ 30494 [34] и равной 17 °С (в проекте принята 15 °С).

Количество тепла в секунду, теряемого через ограждающие поверхности, рассчитывается по формуле:

где k – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, ;

F – площадь ограждающей конструкции, м²;

t_в и t_н – температура помещения и наружного воздуха соответственно, °С.

К суммарным теплопотерям через ограждения игрового зала согласно проекту применяются следующие поправочные коэффициенты:

+16% - на стороны света и ветер;

+5% - для угловых помещений;

+8% - поправка на высоту игрового зала.

Параметры для ограждений игрового зала отражены в таблице 11.1.

 

Таблица 11.1 – Значения коэффициентов теплопередачи и площади ограждающих конструкций игрового зала

Тип ограждения	Коэффициент теплопередачи k,	Площадь ограждения A, м2
Стены	1, 244	262, 2
Остекление	2, 326	166, 8
Крыша	0, 7676

Теплопоступления от отопления радиаторами Q_рад при температуре помещения t_в рассчитывается по формуле:

,

где Q_ном – номинальный (паспортный) тепловой поток радиатора, Вт;

t_рад и t_в – температура воды в радиаторе и воздуха в помещении соответственно, °С;

n – экспериментальный числовой показатель, для секционных чугунных радиаторов n=0, 3;

Температура воды в радиаторе принимается постоянной и определяется по температурному графику температуры воды системы отопления после элеватора, составленному по данным поставщика тепловой энергии (приложение Б).

Расчёт необходимого дополнительного нагрева воздуха вентиляцией Q_вент определяется как разность теплопотерь игрового зала и теплопоступлений от радиаторов.

Расчёт необходимого расхода воздуха вентиляцией L определяется из условия:

,

 

где C_в – теплоёмкость воздуха, ;

t_пр и t_в – температура приточного воздуха и воздуха в помещении соответственно, °С;

- плотность воздуха.

Результаты расчёта отражены в таблице 11.2, а также на рисунках 11.1 и 11.2.

Таблица 11.2 – Результаты расчёта системы вентиляции спортивного зала

Месяц	Температура наружная tн, °С	Теплопотери Qогр, Вт	Нагрев от радиаторов Qрад, Вт	Нагрев от вентиляции Qвент, Вт	Требуемый расход воздуха L, м3/ч
Октябрь	4, 2
Ноябрь	-3, 4
Декабрь	-9, 6
Январь	-13, 5
Февраль	-12, 6
Март	-5, 8
Апрель	5, 8
Холодная пяти-дневка	-30 (при tв=15 °С)

 

Q, Вт

L, м3/ч

Рисунок 11.1 – Тепловой баланс игрового зала

Рисунок 11.2 – Сравнение производительности в различных вариантах расчёта вентиляционной системы игрового зала

Таким образом, расход системы вентиляции в помещении игрового зала всегда будет определяться условием отопления воздухом и поддержания заданного температурного режима. Тем не менее, ночью возможно частичное или полное выключение вентиляции, так как минимальную температуру в нерабочий период (5 °С) всегда будет обеспечивать водяное отопление. При этом необходимо за некоторое время до начала занятий включить воздушное отопление для нагрева помещения (см. главу 11.4).

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: