klimatyzacja obiektów basenowych

POLITECHNIKA ŁÓDZKA
PODR CZNIKI AKADEMICKIE
Henryk Grzegorz Sabiniak
Marek Pietras
KLIMATYZACJA
OBIEKTÓW BASENOWYCH
Łód 2008
Recenzenci: prof. dr hab. in . Janusz Je owiecki
prof. dr hab. in . Maciej Urbaniak
KOMITET REDAKCYJNY
WYDAWNICTW POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ
Przewodnicz cy Komitetu Redakcyjnego: prof. dr hab. in . Piotr Wodzi ski
Redaktor Naukowy Wydziału: dr hab. in . Tadeusz Urban
 Copyright by Politechnika Łódzka 2008
WYDAWNICTWO POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ
90-924 Łód , ul. Wólcza ska 223
tel/fax 684-07-93
e-mail:[email protected]
www.wydawnictwa.p.lodz.pl
ISBN 978-83-7283-251-1
Nakład 300 egz. Ark druk. 11,0. Papier offset. 80 g 70 x 100
Druk uko czono w czerwcu 2008 r.
Wykonano w drukarni offsetowej WIST, ul. Barona 8B 14, 95-100 Zgierz
Nr 1790
2
SPIS TRE CI
Wykaz wa niejszych oznacze ....................................................................................... 7
Przedmowa...................................................................................................................... 9
1. Wst p ..........................................................................................................................15
2. Rodzaje obiektów basenowych ...................................................................................19
2.1. Klasyfikacja obiektów basenowych.....................................................................19
2.2. Schemat funkcjonalny obiektu basenowego ........................................................20
3. Klimatyzacja hal basenowych.....................................................................................21
3.1. Parametry powietrza wewn trznego w hali basenowej .......................................21
3.1.1. Temperatura powietrza..............................................................................22
3.1.2. Wilgotno powietrza................................................................................24
3.1.3. Pr dko ruchu powietrza..........................................................................29
3.1.4. Temperatura przegród budowlanych .........................................................31
3.1.5. wie o powietrza ...................................................................................32
4. Obci enie wilgotno ciowe hal basenowych ..............................................................35
4.1. Parowanie wilgoci z powierzchni lustra wody niecki basenowej ........................35
4.1.1. Małe obiekty basenowe .............................................................................44
4.1.2. Baseny treningowe ....................................................................................44
4.1.3. Baseny ogólnego przeznaczenia ................................................................45
4.2. Nomogram do okre lania ilo ci paruj cej wilgoci znad lustra wody...................46
4.3. Powierzchnia zwil onych posadzek ....................................................................47
4.3.1. Wyznaczanie ilo ci paruj cej wilgoci ze zwil onych posadzek................48
4.4. Parowanie z atrakcji wodnych .............................................................................51
4.5. Zyski wilgoci od ludzi .........................................................................................52
4.6. Wyznaczanie ilo ci powietrza nawiewanego do hali basenowej .........................52
5. Obci enie cieplne hal basenowych............................................................................54
5.1. Strumie ciepła wymieniany z otoczeniem zewn trznym
i pomieszczeniami s siaduj cymi ........................................................................54
5.2. Strumie ciepła pochodz cy z parowania wody ..................................................55
5.3. Strumie ciepła przekazywany wodzie na drodze konwekcji..............................56
5.4. Wyznaczanie ilo ci powietrza nawiewanego do hali basenowej .........................56
6. Systemy organizacji wymiany powietrza w halach basenowych ................................58
6.1. Nawiew szczelinowy ...........................................................................................60
6.1.1. Dobór nawiewnych szyn szczelinowych ...................................................62
7. Regulacja systemów klimatyzacyjnych obiektów basenowych ..................................63
8. Wymagania klimatyzacyjne stawiane pomieszczeniom okołobasenowym ................66
9. Projekt klimatyzacji hali basenowej............................................................................68
9.1. Dokumentacja architektoniczno-konstrukcyjna...................................................68
9.2. Przyj te zało enia ................................................................................................68
9.3. Tryb pracy centrali klimatyzacyjnej ....................................................................69
9.3.1. Praca dzienna centrali dla okresu zimowego.............................................69
9.3.2. Praca dzienna centrali dla okresu letniego.................................................70
3
9.3.3. Praca nocna centrali.................................................................................72
9.4. Instalacja klimatyzacji .......................................................................................73
9.4.1. Przewody wentylacyjne...........................................................................73
10. Obliczenia ...............................................................................................................74
10.1. Obci enie wilgotno ciowe hali basenowej ..................................................74
10.1.1. Parowanie wilgoci z powierzchni lustra wody ..................................75
10.1.2. Parowanie wilgoci ze zwil onych powierzchni posadzek.................75
10.1.3. Parowanie wilgoci z atrakcji i urz dze wodnych ............................75
10.2. Całkowite obci enie wilgotno ciowe hali basowej......................................76
10.3. Obliczenia wymaganej ilo ci powietrza nawiewanego..................................76
10.4. Obliczenia obci enia cieplnego hali basenowej...........................................76
10.4.1. Obliczenia współczynnika przenikania ciepła...................................77
10.4.2. Obliczenia strumienia strat ciepła dla zimy.......................................82
10.4.3. Obliczenia strumienia zysków ciepła dla lata....................................85
10.4.3.1. Strumie zysków ciepła przez przegrody przezroczyste....85
10.4.3.2. Strumie zysków ciepła przez przegrody
nieprzezroczyste ................................................................89
10.5. Sumaryczny strumie zysków ciepła od nasłonecznienia .............................93
10.6. Strumie zysków ciepła ze ródeł wewn trznych .........................................94
10.6.1. Zyski ciepła z parowania wilgoci ......................................................94
10.6.2. Strumie ciepła jawnego oddawanego wodzie
na drodze konwekcji..........................................................................95
10.7. Maksymalne obci enie cieplne hali basenowej ...........................................95
10.7.1. Obci enie cieplne dla okresu zimowego .........................................96
10.7.2. Obci enie cieplne dla okresu letniego .............................................96
11. Współczynniki k towe przemian powietrza............................................................97
12. Temperatura powietrza nawiewanego.....................................................................98
13. Obróbka technologiczna powietrza nawiewanego ..................................................99
13.1. Wydajno nagrzewnicy wodnej .................................................................102
13.2. Wydajno chłodnicy...................................................................................102
14. Dobór elementów nawiewnych.............................................................................103
14.1. Cz
wysoka hali basenowej......................................................................103
14.2. Cz
niska hali basenowej..........................................................................104
15. Dobór elementów wywiewnych............................................................................105
16. Obliczenia hydrauliczne instalacji klimatyzacyjnej ..............................................106
16.1. Obliczenia hydrauliczne instalacji nawiewnej.............................................106
16.2. Opory hydrauliczne instalacji wywiewnej...................................................110
17. Dobór wentylatorów do centrali klimatyzacyjnej .................................................112
17.1. Dobór wentylatora nawiewnego ..................................................................112
17.2. Dobór wentylatora wywiewnego .................................................................113
18. Zestawienie elementów instalacji zespołu nawiewnego .......................................114
19. Zestawienie elementów instalacji zespołu wywiewnego ......................................123
20. Zestawienie urz dze instalacji klimatyzacyjnej i ich lokalizacja ........................127
4
21. Literatura ................................................................................................................130
22. Spis rysunków .........................................................................................................132
23. Spis tabel.................................................................................................................134
24. Spis rysunków dokumentacji instalacji klimatyzacyjnej.........................................135
5
6
WYKAZ WA NIEJSZYCH OZNACZE
a
ak
c
cd
cdop
−
−
−
−
cnaw −
h
hw
k
mw
m’w
n
pb
pw
pw ”
tm
tp
tpw
tr
ts
tw
x
x”
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
v
F
Fa
−
−
−
G
−
Kp
−
Lb
−
współczynnik odparowania z powierzchni posadzki
współczynnik aktywno ci osób k pi cych si
współczynnik odparowania
współczynnik odparowania
dopuszczalne st enie zanieczyszczenia
w powietrzu
st enie zanieczyszczenia w powietrzu
nawiewanym
entalpia powietrza
entalpia pary wodnej
współczynnik poprawkowy
strumie masy paruj cej wody
jednostkowy strumie masy paruj cej
krotno wymian powietrza
ci nienie barometryczne [Pa],
ci nienie cz steczkowe pary wodnej [Pa],
ci nienie cz stkowe pary wodnej w warstwie
granicznej przy stanie nasycenia i temperaturze
powierzchni wody
temperatura powietrza wg termometru mokrego
temperatura powietrza wg termometru suchego
temperatura powierzchni wody
temperatura punktu rosy
rednia temperatura powietrza
temperatura wody
zawarto wilgoci w powietrzu
zawarto wilgoci w warstwie granicznej w stanie
nasycenia przy danej temperaturze powierzchni
wody
pr dko przepływu powietrza
powierzchnia lustra wody
współczynnik aktywno ci osób korzystaj cych
z pływalni
punkt opisuj cy parametry warstwy granicznej
na wykresie t – x,
współczynnik koryguj cy uwzgl dniaj cy warunki
basenowe
współczynnik koryguj cy uwzgl dniaj cy warunki
basenowe
[kg/(m2 · h · oC)],
[kg/(m2 · h · hPa)],
[g/(m2 · h · mmHg)],
[kg/(m2 · h · mmHg)],
[mg/m3],
[mg/m3],
[kJ/kg],
[kJ/kg],
[-],
[kg/h],
[g/(h · m2)],
[1/h].
[mmHg],
[mmHg],
[mmHg],
[oC],
[oC],
[oC],
[oC],
[oC],
[oC],
[g/kg], [kg/kg],
[kg/kg]
[m/s],
[m2],
[-],
[-],
[-],
7
NDS − najwi ksze dopuszczalne st enie zanieczyszczenia
w powietrzu
N
− punkt opisuj cy parametry powietrza nawiewanego
na wykresie t – x,
P
− punkt opisuj cy parametry powietrza
w pomieszczeniu na wykresie t – x,
Q
− moc cieplna
R
− punkt rosy na wykresie t – x,
U
− współczynnik przenikania ciepła
V
− strumie powietrza
Z
− ilo wydzielanych zanieczyszcze w pomieszczeniu
− współczynnik uwzgl dniaj cy ruch powietrza
w zale no ci od temperatury powierzchni cieczy
i powietrza w pomieszczeniu,
− współczynnik przejmowania ciepła
k
− współczynnik odparowania
’
− współczynnik kierunkowy przemiany powietrza
na sali
− wilgotno wzgl dna powietrza
− g sto powietrza
p
− g sto powietrza w warstwie granicznej przy
pw
stanie nasycenia i w danej temperaturze
powierzchni wody
− liczba parowania
8
[mg/m3],
[kW],
[W/(m2 · K)],
[m3/h],
[mg/m3],
[W/(m2 · K)],
[g/(m2 · h · hPa)],
[kJ/kg],
[%],
[kg/m3],
[kg/m3],
[kg/(m3·h)].
PRZEDMOWA
W ostatnich latach liczba nowo projektowanych i modernizowanych obiektów
basenowych wzrasta. Coraz istotniejsze staje si szeroko rozumiane zagadnienie
techniki basenowej. Poj cie to dotyczy nie tylko technologii przygotowania (uzdatniania) wody basenowej, lecz równie zapewnienia odpowiednich parametrów powietrza wewn trznego zarówno w aspekcie komfortu przebywania u ytkowników,
jak i ochrony obiektu basenowego (budynku) przed niekorzystnym wpływem wilgoci. Instalacja klimatyzacyjna obiektu basenowego ma za zadanie:
−
−
−
−
oczyszczanie powietrza z zanieczyszcze pyłowych i gazowych,
osuszanie powietrza z nadmiaru wilgoci,
przewietrzanie obiektu basenowego,
utrzymywanie wła ciwej temperatury powietrza w hali basenowej
(dogrzewanie lub chłodzenie).
Ksi ka zawiera zebrane i usystematyzowane informacje dotycz ce klimatyzacji hal basenowych w aspekcie usuwania powstaj cych w tego rodzaju obiektach
du ych zysków wilgoci oraz wiadomo ci na temat sposobów zapewnienia komfortu osobom korzystaj cym z tego rodzaju obiektów. Zamieszczono w niej
zale no ci matematyczne umo liwiaj ce przeprowadzenie oblicze projektowych
wraz z wytycznymi wykonania dokumentacji technicznej klimatyzowanego obiektu
basenowego. Zostały opisane zalecenia dotycz ce odbioru tego rodzaju instalacji
w obiektach basenowych oraz wytyczne do dalszej eksploatacji. Wzory, rozwaania i analizy teoretyczne zostały poparte przykładem projektu instalacji klimatyzacyjnej rzeczywistego obiektu basenowego.
We wst pie ksi ki zamieszczono krótki opis parametrów powietrza
wewn trznego, spełniaj cych wymagane warunki komfortu w hali basenowej,
jakie musz by utrzymywane ze wzgl du na przebywanie w nich osób w sk pych
ubraniach (stroje k pielowe), których organizmy nie powinny odczuwa w stosunku
do otoczenia braku równowagi termicznej i wilgotno ciowej. Zaakcentowano
wpływ innych wielko ci fizycznych, takich jak: ruch powietrza wewn trznego
(tzw. przeci gi), temperatury powierzchni posadzek, cian i sufitu oraz wpływ ró nicy temperatur pomi dzy powietrzem w hali a wod w niecce basenowej, na
komfort odczuwany przez u ytkowników obiektów basenowych.
W rozdziale drugim dokonano podziałów obiektów basenowych, przyjmuj c
za podstaw ró ne warunki ich klasyfikacji i spełniane funkcje. Podano schemat
funkcjonalny obiektów basenowych wraz ze szczegółowym opisem poszczególnych
grup pomieszcze i ich samych oraz przypisanych im zada .
9
Trzeci rozdział zawiera dokładny opis i analiz poszczególnych parametrów
charakteryzuj cych powietrze wewn trzne i ich wpływ na klimat w halach basenowych. Jest on zwi zany z warunkami komfortu przebywania u ytkowników i jednocze nie z technologi eksploatacji tego typu budynków.
Podrozdział 3.1.1 jest po wi cony wymogom stawianym temperaturze
powietrza wewn trznego i jej dopuszczalnym zmianom. Przywołano w nim przepisy prawne dotycz ce temperatur powietrza w pomieszczeniach wewn trznych,
w których przebywaj osoby w sk pych ubraniach. Zamieszczono wyniki bada
do wiadczalnych nad komfortem tego rodzaju obiektów, z poło eniem szczególnego nacisku na informacje dotycz ce wieku osób korzystaj cych z pływalni
(dzieci, młodzie , osoby starsze). Wzi to równie pod uwag wysiłek i zaangaowanie w uprawianie sportu pływackiego: nauka pływania, pływanie wyczynowe (treningi i zawody), k piele lecznicze.
Podrozdział 3.1.2. zawiera analiz czynnika najbardziej zakłócaj cego (zanieczyszczaj cego) stan powietrza w hali basenowej, czyli wilgotno ci wzgl dnej,
w dwóch aspektach: komfortu – dla osób korzystaj cych z pływalni i eksploatacji
budynku – jakim jest obiekt basenowy. Trzecim czynnikiem, nie bez znaczenia,
który uwzgl dniono w analizie, to koszty inwestycyjne, a pó niej eksploatacyjne
obiektu.
Podrozdział 3.1.3 to opis zasad ruchu powietrza w halach basenowych
wraz z wymaganymi i dopuszczalnymi warto ciami pr dko ci w nawiewnikach
i wywiewnikach doprowadzaj cych i odprowadzaj cych zu yte powietrze oraz
co najwa niejsze w strefach przebywania ludzi. Ruch powietrza w obiektach
o du ych zyskach wilgoci ma istotny wpływ na samopoczucie osób k pi cych
si , gdy mo e powodowa nieprawidłowe odczucia rzeczywistej temperatury,
a tym samym dyskomfort. Mog tak e powstawa niewentylowane przestrzenie
w hali obieku, co spowoduje najpierw niszczenie estetyki, a w dłu szym czasie
i konstrukcji budowlanej w tych miejscach (ple nie, grzyby, korozja).
W podrozdziale 3.1.4 omówiono wpływ temperatur powierzchni przegród
budowlanych na pozostałe parametry komfortu powietrza wewn trznego. Analiza
dotyczyła poszczególnych przegród zarówno przezroczystych (okna), jak
i nieprzezroczystych, w odniesieniu do sezonu letniego, zimowego i okresów
przej ciowych. Przeanalizowano wpływ redniej temperatury wewn trznych
powierzchni przegród, jak i ich redni wynikow na odczuwanie komfortu
cieplnego przez u ytkowników. Omówiono wpływ ró nic temperaturowych
pomi dzy poszczególnymi przegrodami budowlanymi na odczucia komfortu
przez u ytkowników i podczas eksploatacji budynku (mostki termiczne) oraz
mo liwo dopuszczalnej rozbie no ci w wymaganych rednich warto ciach
temperatur tych przegród i powietrza wewn trznego.
Podrozdział 3.1.5 zawiera opis poj cia wie o ci powietrza wewn trznego
i jego zale no ci od pozostałych parametrów komfortu oraz ródeł emituj cych
zanieczyszczenia. Podano w nim wytyczne umo liwiaj ce okre lenie niezb dnej
10
wymaganej ilo ci powietrza do wymiany w zale no ci od powstaj cych i gromadz cych si zanieczyszcze w powietrzu wewn trznym.
Rozdział czwarty jest jednym z istotniejszych. Omówiono w nim bardzo
szczegółowo ródła wpływaj ce na obci enie wilgotno ciowe hal basenowych.
Rozró niono i przeanalizowano wzory znajduj ce si w literaturze dotycz ce
oblicze zysków wilgoci przedostaj cych si do powietrza wewn trznego
z poszczególnych elementów wyposa enia hali basenowej: niecek, mokrych
posadzek − z rozró nieniem na ogrzewane i nieogrzewane, atrakcji wodnych
i ludzi. Przeanalizowano powstaj ce zyski wilgoci w zale no ci od wielko ci
obiektu basenowego i funkcji jak on spełnia. Opracowano nomogramy umo liwiaj ce szybkie okre lanie strumieni zysków wilgoci w czasie w tego typu
obiektach.
Rozdział pi ty zawiera analiz zamieszczonych w literaturze zale no ci
niezb dnych do okre lania zysków i strat ciepła przedostaj cych si do powietrza
hali basenowej ze ródeł wewn trznych i przenikaj cych przez przegrody
budowlane ze ródeł zewn trznych, z podziałem na okres letni i zimowy.
Omówiono formy fizyczne wymiany ciepła pomi dzy poszczególnymi ródłami
i powietrzem wewn trznym w hali, jak i odwrotnie. Zamieszczono równie
nomogramy do szybkiej analizy zysków i strat ciepła powstaj cych w drodze
wymiany pomi dzy powietrzem wewn trznym obiektu basenowego a otoczeniem.
Rozdział szósty to opis wytycznych dotycz cych organizacji ruchu powietrza
w halach basenowych w zale no ci od ich konstrukcji i konfiguracji przestrzeni
wewn trznej. Zamieszczono w nim tak e wytyczne do doboru i miejsc rozmieszczenia elementów nawiewnych i wywiewnych.
Rozdział siódmy zawiera opis automatyki i zwi zanych z tym wymaganych
elementów, w jakie powinna by wyposa ona instalacja klimatyzacyjna hali
basenowej w zale no ci od narzuconych, czy wymaganych, re imów technologicznych dla poszczególnych parametrów powietrza wewn trznego, zapewniaj cych komfort w obiekcie basenowym i umo liwiaj cych ich realizacj . Zamieszczono w nim równie wymagania dotycz ce parametrów stanu powietrza w poszczególnych pomieszczeniach okołobasenowych (patrz rozdz. 2) i zasady ich realizacji.
Rozdział ósmy rozpoczyna praktyczn cz
obliczeniowo-projektow
ksi ki. W cz ci tej zamieszczono przykład projektu z zastosowaniem
wcze niej opisanych i przeanalizowanych zale no ci matematycznych umo liwiaj cych wykonanie oblicze projektowych oraz wytyczne dotycz ce realizacji
dokumentacji technicznych instalacji klimatyzacyjnych hal basenowych. Zawiera
on w głównej cz ci opis zało e projektowych i ustale , które nale y poczyni
11
z inwestorem i technologiem, przed przyst pieniem do prac projektowych.
Projekt instalacji klimatyzacyjnej hali basenowej jest przykładem opartym na
rzeczywistej cz ci wi kszego obiektu rekreacyjno-sportowego.
W przykładzie przedstawiono szczegółowo wymagania stawiane konstrukcji
i eksploatacji instalacji klimatyzacyjnej. Opisano zasady doboru i pracy central
klimatyzacyjnych i ich wyposa enia dla obydwu okresów eksploatacji − letniego
i zimowego. Omówiono bardzo dokładnie realizacj obróbki powietrza przez
centrale klimatyzacyjne dla okresu dobowego, gdy obiekt jest otwarty i korzystaj z niego osoby k pi ce si . Podano tak e zasady pracy central dla pory
nocnej – spoczynkowej hali basenowej.
Rozdział dziewi ty zawiera obliczenia projektowe stanu zakłóce zało onych
parametrów powietrza wewn trznego w hali basenowej z ró nych ródeł zanieczyszcze .
W podrozdziałach 9.1÷9.3 zamieszczono obliczenia zysków wilgoci z powierzchni luster wody niecek basenowych, ze zwil onych posadzek, atrakcji
wodnych zainstalowanych w hali, tak e od osób k pi cych si . Na podstawie
oblicze ustalono wymagania dotycz ce minimalnej ilo ci wymienianego powietrza celem usuni cia nadmiaru gromadz cej si wilgoci w powietrzu hali
basenowej.
Podrozdziały 9.4÷9.7 zawieraj obliczenia strumieni zysków i strat ciepła
przenikaj ce przez przegrody budowlane zewn trzne i wewn trzne z rozdziałem
na przezroczyste i nieprzezroczyste, z wykorzystaniem wcze niej wykonanych
oblicze współczynników przenikania ciepła dla poszczególnych przegród
wielowarstwowych. Istotnymi ródłami zysków i strat ciepła s czynniki
zewn trzne pogodowe (obliczeniowe) [23] dla okresu letniego i dla okresu
zimowego, jak i wewn trzne ródła ciepła.
Rozdział dziesi ty jest jednym z istotniejszych. Obliczono w nim współczynniki k towe przemian powietrza nawiewanego do hali basenowej dla okresu
letniego i zimowego, które b d realizowane w dobranych centralach klimatyzacyjnych. Prac central klimatyzacyjnych dla obydwu okresów eksploatacyjnych
obiektu basenowego zilustrowano na wykresach i-x, ze szczegółowym omówieniem
poszczególnych faz obróbki w nich powietrza.
W rozdziale jedenastym, opieraj c si na wyznaczonych warto ciach
przemian współczynników k towych powietrza, obliczono temperatur powietrza nawiewanego do hali basenowej, oddzielnie dla okresu letniego i zimowego.
Rozdział dwunasty zawiera obliczenia poszczególnych elementów instalacji
klimatyzacyjnej, w tym tak istotnych jak: nagrzewnica pracuj ca w okresie
zimowym i chłodnica pracuj ca w okresie letnim. Urz dzenia te maj realizowa
obliczony i przyj ty wcze niej w projekcie do realizacji schemat obróbki powietrza
nawiewanego do hali w danym okresie, opisany w rozdziale 10.
12
Rozdział trzynasty zawiera dobór elementów nawiewanych powietrza do
hali basenowej oraz opis miejsc i sposobów ich rozmieszczenia, ze zwróceniem
szczególnej uwagi na zasi g strug nawiewanego powietrza, maj c na wzgl dzie
konstrukcj hali − jej cz
wysok i nisk oraz strefy przebywania ludzi
(u ytkowników pływalni).
Rozdział czternasty dotyczy w cało ci doboru oraz miejsc i sposobów
rozmieszczenia elementów wywiewnych instalacji klimatyzacyjnej.
Rozdział pi tnasty zawiera przykładowe, szczegółowo przedstawione i omówione, obliczenia oporów hydraulicznych liniowych i miejscowych jednego
odcinka instalacji klimatyzacyjnej nawiewnej i jednego instalacji wywiewnej.
Pozostałe obliczenia oporów hydraulicznych dotycz ce całej instalacji klimatyzacyjnej przeprowadzono tabelarycznie. Zamieszczono schematy instalacji
nawiewnej i wywiewnej z naniesieniem wszystkich danych (narzuconych –
uzgodnionych z inwestorem i zało onych – przyj tych przez projektantów),
pomocnych w obliczeniach hydraulicznych tych instalacji.
W rozdziale szesnastym przeprowadzono obliczenia umo liwiaj ce dobór
wentylatorów do poszczególnych central: nawiewnej i wywiewnej. Zwrócono
uwag na punkty pracy znajduj ce si na charakterystykach wentylatorów
i instalacji klimatyzacyjnej, odpowiednio: nawiewnej i wywiewnej. Punkty
przeci cia si tych charakterystyk s punktami pracy.
Rozdział siedemnasty zawiera zestawienie elementów niezb dnych do
wykonania systemu instalacji nawiewnej, rozdział osiemnasty elementy do
wykonania zespołu instalacji wywiewnej.
Rozdział dziewi tnasty to opis urz dze , w które ma by wyposa ona cała
instalacja klimatyzacyjna z podaniem charakterystyk ka dego elementu.
Rozdział dwudziesty zawiera pełn dokumentacj rysunkow instalacji
klimatyzacyjnej przykładowego obiektu basenowego z opisem poszczególnych
elementów: ich wymiarów i rozmieszczenia. Na rysunkach podano wszystkie
warto ci dotycz ce parametrów nawiewanego i wywiewanego powietrza, umo liwiaj ce: wykonanie, regulacj i odbiór instalacji.
W ksi ce znalazły odzwierciedlenie zgromadzone informacje z literatury
i przepisów prawnych dotycz ce o rodków basenowych wraz z ich analiz oraz
do wiadczenie wyniesione przez autorów z prac nad projektami instalacji klimatyzacyjnych ró nych obiektów, w tym w szczególno ci hal basenowych, tak e
z ich nadzorowania w wykonawstwie, jak i pó niejszej eksploatacji.
13
Autorzy zgromadzili cenne informacje, wykonuj c ekspertyzy nieprawidłowego działania tego typu instalacji klimatyzacyjnych, a tak e analizuj c
przyczyny awarii, które miały miejsce. Tak uzyskan wiedz , popart jeszcze dowiadczeniem dydaktycznym w prowadzeniu przedmiotów z mechaniki płynów,
termodynamiki, wentylacji, wentylacji przemysłowej i klimatyzacji, autorzy starali si zawrze w niniejszej ksi ce.
Celem autorów jest podzielenie si wiedz i do wiadczeniem z projektantami, wykonawcami i eksploatatorami klimatyzowanych obiektów basenowych.
Ksi ka kierowana jest przede wszystkim do projektantów i wykonawców
instalacji klimatyzacyjnych w obiektach basenowych. Mo e ona tak e w pewnym
zakresie słu y pracownikom nauki, jako kompendium wiedzy o klimatyzacji
obiektów basenowych zawartej w jednym miejscu. Mo e by im tak e pomocna
w procesie dydaktycznym, słu c jako podr cznik, a studentom w stawianiu
pierwszych kroków w projektowaniu instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, niekoniecznie obiektów basenowych. W takich przypadkach szczególnie
pomocny mo e okaza si przykład projektowy o rodka basenowego.
14
1. WST P
Człowiek posiada zdolno ci aklimatyzacyjne. Zdolno ci te s jednak ograniczone w dostosowywaniu si do warunków klimatycznych panuj cych wokół
niego. Zdolno do aklimatyzacji to inaczej mo liwo uzyskania równowagi
termicznej organizmu człowieka przy ró nych fizycznych wpływach otoczenia.
cisłych granic zdolno ci człowieka do przystosowywania si nie daje si okre li ,
poniewa na jego komfort przebywania w pomieszczeniu oprócz powietrza
wpływaj : sposób ubrania, płe , postawa psychiczna, stan zdrowia, przyjmowane
pokarmy, wiek, pora roku, rodzaj pracy (wysiłku), o wietlenie, hałas, zapachy,
kontakt z otoczeniem, tak e i inne czynniki.
Do okre lenia warunków komfortu cieplnego w pomieszczeniu, gdzie przebywaj ludzie, korzysta si najcz ciej z czterech elementów spo ród wielu,
które ten komfort charakteryzuj . S to:
− temperatura powietrza i jej równomierny rozkład w pomieszczeniu,
− rednia temperatura przegród ł czenie z najcieplejszymi i najzimniejszymi powierzchniami w pomieszczeniu, np. w okresie zimy grzejniki
i okna,
− wilgotno powietrza wraz z dynamik jej zmian,
− pr dko przepływu powietrza przez pomieszczenie.
Ubranie, czy raczej jego brak, aktywno ruchowa, czynniki psychiczne − maj
tak e istotny wpływ na odczuwanie komfortu przez człowieka. Granicznymi
temperaturami samoobrony organizmu człowieka s [34]:
o temperatura skóry, kiedy spada ona poni ej 330C, człowiek zaczyna
wtedy marzn . Organizm zaczyna reagowa dreszczami ciała,
pobudzaj c si samoistnie do wi kszego wydatkowania energii
wewn trznej, aby podnie temperatur ciała i przywróci równowag
ciepln organizmu,
o temperatura rdzenia mózgowego, kiedy przekroczy 370C. Organizm
w samoobronie zaczyna si wtedy intensywnie poci , wydzielaj c
płyny, które odparowuj c z powierzchni ciała usuwaj nadmiar
ciepła z organizmu.
Podane warto ci s granicznymi, dlatego nie nale y ich przekracza . Jest rzecz
oczywist , e nie maj one nic wspólnego z odczuwaniem komfortu przez
człowieka, gdy przebywa on w pomieszczeniu, którym jest pływalnia i nie
zachodz w nim znacz ce zmiany temperaturowo-wilgotno ciowe powietrza
oraz niepoddawany jest on nadmiernemu wysiłkowi fizycznemu.
Dla człowieka, ze wzgl du na jego dobre samopoczucie, dolna granica
dopuszczalnej wilgotno ci wzgl dnej wynosi 35%, a górna 70%.
15
Przy wilgotno ci wzgl dnej ni szej ni 35% dochodzi do wysuszenia otoczenia,
w tym przede wszystkim: odzie y, dywanów, mebli. Powoduje to unoszenie si
pyłów. U człowieka dochodzi do wysuszenia błon luzowych górnych dróg
oddechowych. Tworzywa sztuczne w suchym powietrzu ładuj si elektrostatycznie, gromadz c dodatkowe cz stki pyłów na swoich powierzchniach. Z tego
powodu zalecana jest ka da metoda dodatkowego nawil ania powietrza szczególnie zim , gdy wilgotno bezwzgl dna na zewn trz pomieszcze jest bardzo
mała. Doprowadzenie jej do wn trza pomieszcze poprzez otwieranie (uchylanie,
czy rozszczelnianie) okien nie daje efektu w nawil aniu do minimalnej wymaganej
wilgotno ci wzgl dnej powietrza, tj. 35%.
Przy wilgotno ci wzgl dnej powy ej 70% para wodna zawarta w powietrzu moe wykrapla si w zimnych miejscach przegród na tzw. mostkach termicznych.
Materiały pochodzenia organicznego mog zacz podlega gniciu i mo e
powstawa na ich powierzchniach ple , wydzielaj c jednocze nie nieprzyjemny
charakterystyczny zapach zwi zany z tymi procesami. Zaczn pojawia si
szkody materiałowe (korozja), dotyczy to tak e konstrukcji budynku.
Zakres wilgotno ci wzgl dnej w powietrzu, przy której człowiek nie odczuwa
dyskomfortu jest bardzo du y. Jednak, jak wykazuj liczne do wiadczenia,
najlepsze samopoczucie wyst puje u człowieka, gdy wilgotno wzgl dna
powietrza zawiera si w granicach 40÷60%. Przy czym dynamika zmian wilgotno ci wzgl dnej nie przekracza 20% w ci gu godziny. To tak e jest du a
tolerancja organizmu człowieka na zmiany wilgotno ci wzgl dnej.
Konieczno wymiany powietrza zu ytego na wie e, dla zachowania
warunków higieniczno-sanitarnych, wymaga ruchu powietrza w pomieszczeniu.
Zachowuj c wła ciwy mikroklimat i komfort w strefie przebywania ludzi, pr dko powietrza nie powinna przekracza 0,25 m/s, a zim lub gdy człowiek jest
rozebrany (pływalnie) powinna by mniejsza od 0,15 m/s. Utrzymywanie takich
pr dko ci jest do kłopotliwe ze wzgl du na znaczne trudno ci regulacji
wypływu powietrza z nawiewników (miejsc doprowadzenia powietrza).
Wi ksze pr dko ci napływu powietrza od 0,25 m/s do strefy, gdzie przebywaj ludzie przy wy szych temperaturach mo e okaza si nawet ulg
w odczuwaniu wysokich temperatur. Jednak, jak wykazały obserwacje z przeprowadzonych bada [34], w dłu szym okresie czasu taka pr dko powietrza
powoduje rozdra nienie u osób poddanych takiemu działaniu strugi powietrza.
Szczególnie, gdy strumie powietrza skierowany jest bezpo rednio na barki,
szyje lub nogi człowieka. Dlatego nale y d y do uzyskania warunków
komfortu cieplnego bez uciekania si do podwy szonych pr dko ci ruchu
powietrza [34].
Temperatura powierzchni przegród budowlanych ma równie wpływ na
panuj ce warunki komfortu cieplnego w hali basenowej. rednia temperatura
wszystkich powierzchni przegród budowlanych nie powinna znacz co odbiega
od redniej warto ci temperatury powietrza wewn trznego w hali basenowej.
16
Z przeprowadzonych bada [34] wynika, e ze wzgl du na komfort organizmu
człowieka powinna by ona wła nie równa redniej temperaturze powietrza
wewn trznego.
Tak e rozbie no ci pomi dzy poszczególnymi temperaturami powierzchni
wewn trznych przegród budowlanych w skrajnych przypadkach nie powinny
przekracza 10°C. Organizm nasz toleruje w takich przypadkach, bez odczuwania
dyskomfortu, ró nic temperatur w granicach 3÷5°C. Du e ró nice w temperaturach
powierzchni przegród b d odczuwane jako dyskomfort przez u ytkowników. Przy
ni szych temperaturach, jako nadmierny ruch powietrza – w rzeczywisto ci
oddawanie poprzez promieniowanie energii cieplnej z organizmu człowieka
w kierunku przegrody. Przy wy szych temperaturach oddawanie energii cieplnej
przez organizm jest niedostateczne, co b dzie skutkiem szybkiego m czenia si .
17