Вентилационни системи в учебни заведения

Част II. Вентилация на спортни зали и плувни басейни

Училищните физкултурни салони, зали за фитнес и басейни са помещения, характеризиращи се със специфични хигиенни изисквания към въздушната среда, което налага използването на вентилационна инсталация, която да осигури поддържането на подходящи параметри на микроклимата.

Вентилация на спортни зали
Спортните занимания, включително практикуването на различни спортни игри и изпълняването на физически упражнения, поставят високи изисквания по отношение на вентилационната инсталация. Това е причина в спортните зали да се налага организирането на много по-интензивно подаване на пресен въздух, в сравнение с други помещения, в които пребиваването на хора не е свързано с физическо натоварване. Освен подаване на достатъчно количество пресен въздух, вентилационната система трябва да осигури и отвеждане на отработения въздух. Обикновено, кратността на въздухообмен се определя в зависимост от интензивността на използване на помещението и неговия профил, като се препоръчва да се осигури около 6 - 8 кратен въздухообмен. Това налага при проектирането на вентилационната система да се предвиди вентилационна инсталация с подходящи технически характеристики. В същото време е необходимо да се предотвратят възможностите за възникване на течения. Количеството на подавания в помещението въздух не трябва да превишава количеството отвеждания отработен въздух. Това дава отражение върху избора на въздухопроводна мрежа и въздухоразпределителни устройства. По отношение на въздухоразпределителните устройства, препоръчително е те да се разположат така, че да се осигури достигане на въздушния поток до всички части на помещението, без скоростта на подавания въздух да превишава определена стойност. По този начин ще се осигури процес на интензивно вентилиране, което в същото време ще запази чувството на комфорт у спортуващите.

Канална вентилационна инсталация
При проектиране на вентилационната инсталация на спортни съоръжения, към всеки конкретен случай се подхожда индивидуално, като се взимат предвид площта и архитектурните особености на помещението.
За неголеми спортни зали, като добро решение се приема използването на канална вентилационна инсталация, конструкцията на която позволява да се проектира инсталация с необходимите производителност и габарити. Обикновено, в тези вентилационни инсталации се включват канален вентилатор, въздухонагревател и филтър. Те могат да се монтират в окачени тавани или в специално техническо помещение. Охлаждането на въздуха и поддържането на необходимата температура може да се осигури чрез климатици от касетъчен или канален тип, които позволяват бързо охлаждане на помещението и създават благоприятен микроклимат.

Мощни вентилационни инсталации
Когато е необходимо да се организира вентилационна система за спортни зали с големи размери се налага използването на мощни вентилационни инсталации. Използването на подобни инсталации, обаче, е свързано и с известни ограничения по отношение на възможностите за разполагане на тези съоръжения в помещението. В този случай като удачно решение се приема използването на покривни вентилационни агрегати. Тези съоръжения се монтират върху покрива на сградата и позволяват с тях да се организира както смукателна, така и нагнетателна вентилация. В същото време, те дават възможност подаваният в помещението въздух предварително да бъде обработен, очистен от замърсявания и загрят до необходимата температура. Във вентилационната система може да се предвиди и секция, с която да се осигури и охлаждането на помещението. За организиране на охлаждане е възможно използването на фреонови или чилърни инсталации. Възможно е също, те да бъдат окомплектовани с рекуператори на топлина, което позволява икономия на енергия при използването им през студените месеци на годината.

Вентилация на училищни плувни басейни
С плувни басейни разполагат немалка част от училищата. Често те се използват не само от учащите в съответното учебно заведение, но и от ученици от други учебни заведения. При обособяването на плувен комплекс, в него обикновено се включва басейн, който може да се използва както за спортно, така и за оздравително плуване, и устройства за други водни процедури. При проектиране на вентилационната система на плувните комплекси от особена важност е контролът на относителната влажност в помещението. През по-студените месеци от годината, преовлажняването на строителната конструкция може да има катастрофални последици. Най-големи повреди причинява корозията на металните повърхности, възникващи поради образуването на конденз върху тях, и замръзването на влагата вътре в несъществените и ограждащите конструкции на сградата. При проектиране на вентилационната инсталация на басейн, който ще се използва едновременно за оздравително и спортно плуване, се препоръчва да се вземе предвид фактът, че за целите на оздравителното плуване температура на водата от порядъка на 25 оС може да се окаже прекалено ниска. Опитът показва, че температура на водата от порядъка на 27 оС и температура на въздуха от около 28 оС представлява добро съчетаване на параметрите, подходящи както за оздравително, така и за спортно плуване. Периодичното загряване и охлаждане на водата при прехода от един режим на плуване към друг, практически не се използва, тъй като отнема твърде много време.

Регулиране на относителната влажност
За регулиране на относителната влажност на въздуха в помещенията, като подходящо решение се приема използването на система за вентилация, включваща подаване на 100% външен въздух. На практика, обаче, най-голямо разпространение са получили системите с механично изсушаване на рециркулационен въздух в съчетание с различни мерки за енергоспестяване. Относителната влажност може да бъде регулирана и чрез използването на влагопоглъщащи вещества, но високата стойност на оборудването и високата температура на подавания въздух възпрепятстват масовото им използване в плувните басейни.

Условия за комфорт на плуващите
При проектиране на въздухоразпределителната система за един басейн следва да се осигури условието тя да не предизвиква интензивно изпарение на водата от повърхността на басейна. Препоръчително е вентилационната система да осигурява минимално изпарение на водата. Също така, тя трябва да създава комфорт за плуващите и да предотвратява кондензацията на влага върху вътрешните повърхности на сградата. Препоръчва се нагнетателните струи да не се насочват към повърхността на водата. Подвижността на въздуха в близост до водната повърхност не трябва да превишава 0,05 m/s, тъй като при по-високи скорости съществено се увеличава изпарението на водата, влошава се ефективното регулиране на относителната влажност и се повишава изразходваната от системата енергия. Скоростта на движение на въздуха в близост до пода на помещението, в кръг около басейна и в зоната за скокове във вода, е добре да се поддържа около 0,13 m/s. Приема се, че подобна подвижност но въздуха не би нарушила комфорта на плуващите.

Каква защита от конденз се прилага?
Вътрешните повърхнини на ограждащата помещението конструкция могат да бъдат защитени от образуването на конденз чрез обдухването им с настилащи се струи нагнетяван топъл въздух. Подаването на сух и топъл въздух, надлъжно на остъклените повърхности, ги загрява, като по този начин се възпрепятства кондензацията на водна пара и се изсушават образувалите се водни капки. При проектиране на вентилационната инсталация следва да се обърне специално внимание на вратите и строителните конструкции с големи остъклени площи.

Подаване и отвеждане на въздуха
За подаване на въздух в помещенията с плувни басейни е целесъобразно използването на подтаванни канали, създаващи вертикални струи (отдолу нагоре) по дължината на външните стени. При този начин на подаване високата скорост на въздуха не предизвиква образуването на течения и не създава усещане за дискомфорт. При предвиждане на нагнетателни решетки, разположени върху пода на помещението, следва да се предприемат мерки за предотвратяване на попадането на вода.
Засмукването на рециркулационен въздух се осъществява от горната част на басейна. Ако прозорците на басейна са разположени високо над пода, за да се осигури ефективната им защита от кондензация, нагнетателните устройства следва да се разположат в непосредствена близост до тях. Най-сложна се оказва защитата от кондензация на влага върху таванните осветители и светлинните куполи. Препоръчително е по възможност подаването на въздуха да е по посока на местата на светлинните източници.
При проектирането на въздухоразпределителната система, нагнетателните струи следва да формират постоянна температура по вътрешната повърхност на ограждащите конструкции. Тази температура може да бъде по-ниска от точката на роса на въздуха в помещението. Абсолютната влажност на въздуха и съответно температурата на точката на роса в целия обем на помещението на плувния комплекс може с достатъчна степен на точност да се считат за еднакви. В тази връзка не е необходимо да се предвиждат действия за изравняване на параметрите на въздушната среда по височина, използвани обикновено за високите помещения с голям обем. Ако в басейна са предвидени места за зрители, въздухоразпределителната система трябва да бъде проектирана по такъв начин, че зрителите да не усещат високата влажност и миризмите от басейна. Препоръчва се подаването на въздух да е от горната част с направление от зрителите към басейна и засмукването на въздух в отдалечена от зрителите зона. Устройствата, които се нуждаят от периодично обслужване (клапани, прегради и др.) е необходимо да бъдат разположени така, че достъпът до тях да не е затруднен,  т.е. над водата такива устройства не бива да се поставят. Кратността на въздухообмен в помещенията с басейни обикновено е от 4 до 8 л/ч.

Разход на външен въздух
Определянето на разхода на външен въздух включва два етапа. По време на първия етап се определя количеството изпаряваща се влага, а на втория - обемът на подавания външен въздух за поглъщане на отделената влага.
За определяне на обема на изпаренията може да се използва формулата Wp = 0.1A (Pw - Pa),в която: Wp е количеството изпарила се вода,
kg/s; с A е отбелязана площта на изпарителната повърхност, m2; Pa e налягането на наситената водна пара при температура, равна на точката на роса на въздуха в помещението, Pа, а Pw е налягането на наситена водна пара при температура на водата, Ра.
За определяне на минималното количество външен въздух, необходимо за поглъщане на излишната влага може да се използва формулата
Q = Wp / 60r (Wi - Wo), където Q е количеството въздух, l/s; r e плътността на  въздуха при нормални условия, т.е. 1,204 kg/m3; с Wi е означено определеното влагосъдържание на въздуха в помещението, kg/kg, а с Wo - определеното влагосъдържание на външния въздух, kg/kg.
Уравненията са съставени за басейни с нормални условия на въздушната среда, в които подвижността на въздуха над водната повърхност се движи в границите 0,05 - 0,15 m/s, а отделената топлина на парообразуване при температура на водата в басейна е приблизително 2330 kJ/kg.
Тъй като в сградите на плавателните комплекси е възможно да се получи преовлажняване на строителната конструкция, е препоръчително мерките, които се предвиждат за топло- и влагоизолацията на външните ограждения, да бъдат продукт от съвместната работа между проектанти и архитекти. При определените външни условия за зимния период изолацията на ограждащите конструкции трябва да осигурява поддържането на температурата на вътрешните повърхности по-висока от температурата на точката на роса на въздуха в помещението. За райони със студен климат се препоръчва да се направи пароизолация под външната облицовка на сградата. При това влагата, проникваща вътре в стените, ще кондензира в зона с положителна температура.
Конструкцията на прозорците следва да осигурява топлоизолация на стъклопакета, тъй като най-вероятното място на кондензация се явява повърхността на стъклото. Препоръчително е използването на прозорци с тройно остъкление.