katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika, cvičení č.2: Větrání bazénů
vypracoval: Adamovský Daniel
Větrání plaveckých bazénů PROBLÉMY PŘI NEDOSTATEČNÉM VĚTRÁNÍ BAZÉNŮ • při nevyhovujícím odvodu vlhkostní zátěže intenzivním odparem z hladiny se zvyšuje relativní vlhkost v prostoru až na hodnoty, kdy dochází plošné kondenzaci vodních par na povrchu stavebních konstrukcí (tepelné mosty) a celém povrchu prosklených stěn a oken • kondenzát vážně poškozuje stavební konstrukce, • stéká po konstrukci, zasklení - pro uživatele je neakceptovatelný, • průvodním jevem je pak výskyt plísní (např. Cladosporium, Penicillium, Aspergillus versicolor), • v řadě případů jsou instalovány pouze odvlhčovací kondenzační jednotky, jejichž dosah proudu je však nedostatečný, nepokrývá celý prostor bazénu a dochází k silné kondenzaci a výskytu plísní v nedostatečně provětraném prostoru. Současně se vyskytují vážné problémy z výparů chemické dezinfekce vody (chlor, ozón, halogeny – brom, jód, chloroformu) ZÁSADY STAVEBNÍHO ŘEŠENÍ BAZÉNŮ • obvodové konstrukce stěn a oken řešit s nejlepšími tepelně-technickými parametry • omezit (zbytečné) rozsahy zasklení (zejména ve střechách bazénů !!!) • zcela eliminovat tepelné mosty • navrhnout dokonalé parotěsné zábrany stěn a stropů • preferovat pravoúhlé tvary bazénů pro možnost instalace navíjecích foliových zákrytů, případně tepelně-izolačních kazet z plášťovaného polyuretanu • napojení na bytové prostory domu navrhnout výhradně přes těsné dveře, výhodně přes samostatně odvětraný meziprostor chodby ZÁSADY VĚTRÁNÍ A VYTÁPĚNÍ BAZÉNŮ • zajištění dokonalého a rovnoměrného provětrávání celého prostoru bazénu bez nevětraných koutů a sektorů, kde hrozí kondenzace • zajištění přívodu teplého suchého vzduchu s nízkou relativní vlhkostí zásadně k proskleným stěnám a oknům s dostatečnou rychlostí a dosahem proudu v celém rozsahu prosklení • celý prostor bazénu udržovat vzduchotechnikou trvale v podtlaku (min. 95 %) pro vyloučení rizika pronikání par do sousedních prostor a přes chybně provedené parotěsné zábrany do konstrukcí • rozvody vzduchotechniky zásadně z nerez potrubí • u podlahových rozvodů zajistit dokonalou vodotěsnost, vyspádování ke sběru kondenzátu, přístup pro čištění a dokonalou tepelnou izolací a zamezit zatékání vody z podlahy • zásadně oddělit systém vzduchotechniky bazénu od ostatních VZT systémů – samostatné větrací jednotky • při nárazovému provozu (rodinné bazény) je ideální instalace vzduchotechniky spojená s teplovzdušným vytápěním (zajistí se velmi rychlý náběh teploty vzduchu na požadovanou hodnotu během několika desítek minut). • vzduchotechnické jednotky pro větrání bazénů navrhnout v provedení do agresivního prostředí (chlor), tzn. s rekuperačním výměníkem z nerez nebo z plastu, odvodňovací vany nerez, nebo speciální úpravy • velmi malé prostory bazénů lze řešit lokální odvlhčovací recirkulační jednotkou • nejvýhodnější je větrací a odvlhčovací vzduchotechnická jednotka – ovšem pozor na množství cirkulačního vzduchu (dodržet min. množství čerstvého venkovního vzduchu) 1z4
katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika, cvičení č.2: Větrání bazénů
vypracoval: Adamovský Daniel
Podélný přívod větracího vzduchu nad okny nebo prosklenou stěnou, distribuce vzduchu dýzami nad prosklenými plochami, odtah mřížkami do potrubí na protilehlé straně
Podélný přívod větracího vzduchu v prosklené stěně, rozvodné potrubí kruhové z nerezového plechu, distribuce vzduchu perforací nebo dýzami vertikálně a šikmo na prosklené plochy
VÝPOČET MNOŽSTVÍ VĚTRACÍHO VZDUCHU A) Vnitřní výpočtové podmínky Faktor prostředí
Hala bazénu
Přilehlé prostory pro uživatele ( šatny, WC, sprchy, chodby atd. )
Teplota
o 1 - 3°C vyšší než teplota vody v bazénu
sprchy 24 - 27°C šatny a místnosti pro pobyt osob 20 - 22°C
Relativní vlhkost vzduchu
60%, max. provoz 65%
Výměna vzduchu
nejméně 2x za hodinu
sprchy max. 85% ostatní prostory max. 50% (kromě parní komory) sprchy min. 8x/h, šatny 5-6x/h ostatní prostory tak, aby vyhovovaly relativní vlhkosti vzduchu
Příloha č. 6 /vyhl.č. 464/2000 Sb.
B) Empirické hodnoty Hodnoty odpařené vlhkosti z vodní hladiny: rodinné bazény při provozu
180 g/m2 h
klidná vodní hladina
55 g/m2 h
zakryté plochy bazénu
8 g/m2 h
pro běžné teploty ta = 28 °C , tw = 30 °C
Orientační měrné množství větracího vzduchu podle ročního období: zimní období
V1 = 11 m3/h m2
přechodné období
V1 = 16 m3/h m2
letní období
V1 = 32 m3/h m2
2z4
katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika, cvičení č.2: Větrání bazénů
vypracoval: Adamovský Daniel
C) Tepelná bilance Zimní návrhový stav - tepelná ztráta větráním (infiltrací) - tepelná ztráta prostupem přes obvodové konstrukce - tepelná ztráta vlivem rozdílu teplot mezi vzduchem a hladinou + výparné teplo přenášené odpařenou vodní parou z hladiny bazénu + tepelný zisk od lidí, osvětlení te podle oblasti, xe = 1,0 g/kg, ϕ = 1 Letní návrhový stav - tepelná ztráta prostupem přes obvodové konstrukce + tepelné zisky z sluneční radiace + výparné teplo přenášené odpařenou vodní parou z hladiny bazénu + tepelný zisk od lidí, osvětlení, xe = 10,5 g/kg , he = 58 kJ/kg, (te = 31 °C) vhodné posoudit i stav reprezentující přechodné období Části tepelné bilance spojené s bazénem - Citelné teplo Tepelná ztráta vlivem rozdílu teplot mezi vzduchem a hladinou Qhladina = α ⋅ S w ⋅ (ti − t w )
α – součinitel přestupu tepla mezi vodní hladinou a vzduchem α = 10 W/m2K Sw – plocha vodní hladiny - Vázané teplo Výparné teplo
Qvýp = M w ⋅ l l – skupenské teplo vody l = 2510 kJ/kg Mw – množství přenášené vodní páry [g/s] výpočet Mw dle: Technický průvodce č.31 Větrání a klimatizace, autoři: Chýský J., Hemzal K. M w = β p ⋅ S w ⋅ ( pd" − pd ) = β x ⋅ S x ⋅ ( x" − x)
[kg/s]
βp , βx – součinitele přenosu vlhkosti vztažené na rozdíl parciálních tlaků vodních par a na rozdíl měrných vlhkostí βp = 0,124 + 0,11.w [g.m-2.Pa-1.h-1], (platí pro rychlosti vzduchu do 0,3 m/s) βx = 2,5 + 19.w [g.m-2.h-1]
pd“ , pd – parciální tlak syté vodní páry na mokrém povrchu a parciální tlak vodní páry v proudu vzduchu x“ , x – měrná vlhkost nasyceného vzduchu na mokrém povrchu a měrná vlhkost proudu vzduchu w – rychlost proudu vzduchu [m/s] 3z4
katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika, cvičení č.2: Větrání bazénů
vypracoval: Adamovský Daniel
D) Výpočet množství přiváděného vzduchu Vp =
G ρ .( xi − x p )
[m3/h]
G – produkce vlhkosti ve větraném prostoru [g/s] xi – měrná vlhkost interiérového vzduchu [g/kg s.v.] xp – měrná vlhkost přiváděného vzduchu [g/kg s.v.] problém v definici ∆x – záleží, který provozní stav uvažujeme rozhodující - Ostatní škodliviny - plynné škodliviny – zejm. bazénová chemie - v extrémních případech – CO2, sirovodík H2S (termální bazény) - biologické škodliviny – baktérie, spory plísní - obvykle zanedbávány – předpokládá se menší koncentrace než vodní páry E) Výpočet minimálního množství čerstvého vzduchu - české předpisy neudávají min. množství pro bazény – použít 178/2001Sb. (změna 523/2002) podle počtu osob, množství spíše pro vyšší aktivity ~70 m3/h - německé předpisy udávají 10 m3/h.m2 vodní hladiny
4z4
