Пример расчета воздухообмена в помещении бассейна

В этой статье рассмотрен пример расчета воздухообмена для помещения бассейна. Материал будет полезен инженерам, проектировщикам, а также специалистам, которые занимаются эксплуатацией и подбором систем вентиляции и осушения воздуха в бассейнах. Приведены основные параметры, которые учитываются при расчетах, а также типовые ошибки и ограничения, встречающиеся на практике.

Особенности воздухообмена в бассейнах

Помещения бассейнов эксплуатируются круглый год, что предъявляет особые требования к системам вентиляции и поддержанию микроклимата. Температура воды в ванне обычно составляет 26 °C, а температура воздуха в рабочей зоне — 27 °C при относительной влажности 60–65%. Открытая поверхность воды и мокрые дорожки способствуют интенсивному испарению влаги, что требует точного расчета воздухообмена для поддержания комфортных условий и предотвращения конденсации.

Расчет воздухообмена в теплый период рекомендуется выполнять по параметрам Б, а в холодный — также по параметрам Б.

Для предотвращения конденсации влаги на окнах отопительные приборы размещают под остеклением, чтобы температура внутренней поверхности стекол была выше точки росы на 1–1,5 °C. Температура точки росы определяется по эмпирической формуле или с помощью диаграммы J-d. Для теплого периода t_т.р = 18 °C, для холодного — 16 °C.

• Испарение воды требует значительных тепловых затрат из воздуха помещения.
• Температура поверхности воды обычно на 1 °C ниже температуры в ванне.
• Подвижность воздуха в рабочей зоне бассейна не должна превышать 0,2 м/с по оси приточной струи.
• Обходные дорожки с подогревом имеют температуру поверхности около 31 °C.

Исходные данные для расчета

Рассмотрим пример расчета для бассейна в Московской области.

• Теплый период: t_н = 26,3 °C, i_н = 54,7 кДж/кг, d_н = 11,0 г/кг.
• Холодный период: t_н = -28 °C, i_н = -27,6 кДж/кг, d_н = 0,35 г/кг.
• Площадь ванны бассейна: 6 × 10 м = 60 м².
• Площадь обходных дорожек: 36 м².
• Размеры помещения: 10 × 12 м = 120 м², высота 5 м.
• Число пловцов: 10 человек.
• Температура воды: 26 °C.
• Температура воздуха рабочей зоны: 27 °C.
• Температура удаляемого воздуха: 28 °C.
• Тепловые потери помещения: 4680 Вт.

Порядок расчета воздухообмена

1. Определение тепловых поступлений

• Тепло от освещения: Q_осв = 620 Вт
• Тепло от солнечной радиации: Q_с.р. = 2200 Вт
• Тепло от пловцов: Q_пл = 400 Вт
• Тепло от обходных дорожек: Q_о.д. = 1440 Вт
• Потери тепла на нагрев воды: Q_в = 480 Вт

Суммарные избытки явной теплоты (днем): ΣQ_я = 3560 Вт.

2. Расчет влаговыделений

• Влаговыделения от пловцов: W_пл = 1340 г/ч
• С поверхности бассейна: W_б = 18,9 кг/ч
• С обходных дорожек: W_о.д. = 650 г/ч
• Суммарное поступление влаги: W = 20,9 кг/ч

3. Расчет воздухообмена по влаге и теплу

Воздухообмен по влаговыделениям: L = 4350 м³/ч.

Воздухообмен по полной теплоте: расчет аналогичен, учитываются скрытая и явная теплота.

Нормативный воздухообмен: L_н = 10 × 80 = 800 м³/ч, что значительно меньше расчетного по влаге.

В жаркое время наружный воздух рекомендуется охлаждать до 25,6 °C, чтобы не допустить перегрева воздуха в бассейне. В ночные часы может потребоваться подогрев или утилизация теплоты удаляемого воздуха.

4. Расчет для холодного периода

В холодный период параметры воздуха изменяются: относительная влажность 50%, влагосодержание 10,8 г/кг. Тепловые поступления и влаговыделения пересчитываются с учетом отсутствия солнечной радиации и других факторов.

• Суммарные явные тепловыделения: ΣQ_я = 1980 Вт
• Суммарное поступление влаги: W = 26,3 кг/ч
• Полная теплота: ΣQ_п = 71 400 кДж/ч

В холодный период часто применяется рециркуляция воздуха для снижения тепловых потерь. Важно учитывать изменение влагосодержания и поддерживать баланс между приточным и удаляемым воздухом.

Таблица параметров воздуха в расчетных точках

Практические сценарии расчета воздухообмена

• Частный бассейн в доме: небольшое количество пловцов, минимальные влаговыделения, расчет ведется с учетом бытовых нагрузок и ограниченного объема помещения.
• Общественный бассейн: высокая посещаемость, значительные влаговыделения, требуется точный расчет воздухообмена и подбор мощных систем осушения и вентиляции.
• Спортивный бассейн: интенсивная эксплуатация, переменное количество посетителей, расчет ведется с учетом пиковых нагрузок и требований к микроклимату.
• Бассейн в фитнес-центре: часто совмещается с зонами отдыха, расчет воздухообмена учитывает смешанные режимы работы и переменную влажность.

В каждом случае рекомендуется обращаться к специалистам для проектирования систем вентиляции и кондиционирования с учетом особенностей объекта.

Типовые ошибки при расчете воздухообмена

• Недооценка влаговыделений: приводит к повышенной влажности, конденсации на окнах и отделке.
• Игнорирование тепловых поступлений от солнечной радиации: может вызвать перегрев воздуха в помещении.
• Неправильное размещение отопительных приборов: способствует образованию конденсата на остеклении.
• Применение нормативных значений без учета реальных условий эксплуатации: часто приводит к недостаточному воздухообмену.
• Отсутствие рециркуляции в холодный период: увеличивает тепловые потери и затраты на отопление.

Ограничения и когда необходим инженерный расчет

Типовые рекомендации подходят для стандартных условий, однако при изменении назначения помещения, увеличении площади зеркала воды или нестандартных архитектурных решениях требуется индивидуальный расчет. Для сложных объектов рекомендуется заказать проектирование вентиляции с учетом всех факторов.

Если требуется оценить стоимость работ, можно ознакомиться с прайс-листом на проектирование инженерных систем.