Текст: Василий Костин, генеральный директор «КБК Проект»
В настоящее время проектировщиками, строителями и управляющими крытых зданий для зимних видов спорта накоплен приличный опыт. Это довольно непросто – рассчитать и предусмотреть физические процессы, происходящие в ледовом зале. Результаты допущенных ошибок оказываются плачевными – утечки энергии, туман, конденсат, насыщение воздуха углекислотой и т.п.
На что обратить внимание
Например, зачастую разработчики забывают правильно распределить воздушные потоки над поверхностью льда, что приводит к чрезмерному испарению и конденсации воды, содержащейся в воздухе.
А микроклимат ледовой площадки во многом определяется именно системой распределения воздуха. Кроме того, важные параметры такого рода помещений – это в первую очередь качественные характеристики ледового покрытия, а также процессы, происходящие в районе зрительских трибун.
Проектирование помещений подразумевает точные математические расчеты таких параметров, как температура, влажность и скорость воздушных потоков. Эти параметры прописаны в нормативной документации – СНиП 31-06-2009 (п. 7.49,50), СП 31-112-2004 (п.5.10) и т.д
Задача системы
В чем же заключается задача? Дело в том, что требования к климатическим параметрам на площадке и на трибунах для зрителей совершенно разные. И их нужно создавать и поддерживать с минимальными потерями. Следует особо отметить, что в этом кроется кардинальное отличие проектирования вентиляционной системы для ледовой арены от проектирования подобной системы для любого другого спортивного объекта. Необходимо учитывать одновременно множество параметров для круглогодичного поддержания оптимальной температуры внутреннего воздуха как на ледовой площадке, так и в зоне нахождения зрителей. В каждой из этих зон температура отличается.
Температура поверхности льда, например, варьируется в зависимости от вида спорта – в пределах от -6,5°С до -3°С. Температура в пространстве нахождения спортсменов (1,5 м от поверхности льда) должна быть в пределах от +6°С до +14°С. Наконец, температурный диапазон зрительской зоны во время игры составляет +10…+15°С.
Частые проблемы
В ходе эксплуатации крытых ледовых площадок чаще всего возникают следующие проблемы:
- На поверхности металлоконструкций появляется конденсат, в результате чего они подвергаются коррозии.
- Образование конденсата на поверхности льда ухудшает его качество.
- На прозрачных барьерах также образуется конденсат, что мешает болельщикам видеть игру.
- Облака пара ухудшают видимость как для зрителей, так и для игроков.
Решение проблемы
Существует целый ряд предлагаемых решений, но они разрознены.
Бывает так, что решение проблем с вентиляцией для разных видов спорта предлагается различное. Строгое проектное моделирование позволяет найти выход, приемлемый для всех.
Вот лишь несколько из многочисленных методов решения возникающих проблем:
- Защитный слой;
Для защиты от конденсации конструкции можно экранировать защитным слоем краски, полимерной пленки или фольги, чтобы предотвратить теплопередачу путем излучения. - Подвесной потолок;
Он также может сыграть роль теплового экрана между льдом и наружными конструкциями. - Принудительная тепловентиляция верхней части помещения.
Виды систем кондиционирования
Для того чтобы обеспечить различный микроклимат в зонах нахождения спортсменов и зрителей и защитить опоры конструкций от конденсации, в помещении устанавливаются три различные системы кондиционирования:
- Система климат-контроля ледовой площадки (приточно-вытяжная вентиляция);
Задача этой системы – поддержание комфортного для спортсменов климата. Вдоль длинных сторон ледовой площадки сверху устанавливаются приточные воздуховоды, воздух через которые подается со скоростью не более 0,25 м/с. Воздух подается сверху через диффузоры, а затем удаляется через вентиляционную систему.
- Система климат-контроля в области зрительских трибун (вытесняющая вентиляция снизу вверх);
Приточный воздух подается через распределители, расположенные под зрительскими сиденьями, и затем удаляется через вентиляционные отверстия, расположенные под потолком зала. Расчетная разница температур подаваемого воздуха и воздуха в зоне обслуживания в среднем составляет 2°С. Объем приточного воздуха по санитарным нормам составляет 20 м3/ч на одного человека. При этом происходит вытеснение водяных паров, тепла и углекислого газа, выделяемых людьми.
- Система климат-контроля в верхней части помещения (воздушно-отопительные, осушительные агрегаты);
Задача этой системы – не допустить образования конденсата на конструкциях здания, поддерживая температуру воздушных масс в верхней зоне выше точки росы. Отопительные устройства включаются при соответствующих сигналах от температурных датчиков, измеряющих температуру конструкций. Другой способ избежать конденсации – это уменьшить влажность, подавая сухой воздух в верхнюю часть помещения. Осушение воздуха осуществляется методом абсорбции и другими способами.
Post Scriptum
Современные методы моделирования и проектирования позволяют получить оптимальный вариант для каждого конкретного случая, обеспечить комфортную и безопасную климатическую среду для спортсменов и болельщиков, а также долговечность опорных и ограждающих конструкций здания.
