Какая температура на трибунах ледовой арены
Введение
Одними из наиболее энергоёмких объектов спортивного назначения являются крытые ледовые арены с искусственным льдом. Увеличение цен на топливно-энергетические ресурсы приводит к необходимости повышения эффективности энергозатратных систем этих сооружений, к которым относятся системы ВиК. В связи с этим становится актуальным анализ схем названных систем ледовых арен. Непрерывный рост востребованности современных спортивных сооружений круглогодичного функционирования, в частности, крытых ледовых арен, требует соответствующего повышения энергетической эффективности проектируемых инженерных систем. Для рассматриваемого типа объектов наиболее энергоёмкими системами являются системы обеспечения микроклимата и холодоснабжения. Это связано с необходимостью круглогодичной выработки значительного количества холода, затрачиваемого на системы кондиционирования воздуха обслуживаемых зон и поддержание ледовой поверхности в требуемом интервале температур [1-3]. Для специалистов проектных, монтажных и эксплуатационных организаций наибольший интерес представляют особенности работы именно систем обеспечения микроклимата. Связано это с тем, что работа названных систем более динамична и требует увязки с множеством факторов, таких как температура внутреннего воздуха в помещении (которая, в свою очередь, меняется от вида проводимых мероприятий, зоны обслуживания и т. п.), относительная влажность, конструктивные и архитектурно-строительные особенности здания и т. д.
В работах [4-7] отмечается, что основной особенностью при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха крытых ледовых арен является наличие ледового поля с отрицательной температурой. Этот факт полностью определяет схему движения воздушных потоков в помещении, а, следовательно, и поля температуры.
Кроме того, в зоне ледового поля для поддержания поверхности льда в надлежащем состоянии температура воздуха должна лежать в определённых границах. Так, например, в случае проведения хоккейных матчей температура льда должна находиться в пределах от −6,5 до −5,5°C (при температуре воздуха в зоне ледового поля от +6 до +10°C), а в случае проведения соревнований по фигурному катанию температура льда должна быть в интервале от −4 до −3°C (при температуре воздуха от +10 до +13°C) [1, 6, 7].
Также следует помнить, что, помимо зоны ледового поля, в рассматриваемых объектах имеется зона зрительских трибун, в которой необходимо поддерживать совершенно иные параметры микроклимата, обуславливаемые присутствием зрителей и их комфортом.
Таким образом, выделяется две основные обслуживаемые зоны помещения с различными параметрами. Рассмотрим более подробно особенности организации микроклимата выделенных зон в отдельности.
Особенности организации микроклимата зоны ледового поля
Для обеспечения требуемых параметров микроклимата в обслуживаемой зоне ледового поля и сохранения строительных конструкций в рабочем состоянии (возможно образование конденсата на строительных конструкциях) [8-10] воздухообмен организовывается за счёт перемешивающей вентиляции. Это также обуславливается и архитектурно-строительными особенностями, а именно большой высотой рассматриваемых помещений. В связи с этим наибольшее распространение получила схема воздухообмена «сверху-вверх». То есть приточный воздух с заданными параметрами подаётся через воздухораспределители (расположенные вдоль ледового поля) в направлении ледовой поверхности и удаляется из верхней зоны через воздухозаборные устройства (рис. 1). Помимо упомянутой схемы распределения воздуха, в некоторых зарубежных проектах (например, ледовый дворец Palavela в итальянском городе Турине) воздухозаборные устройства размещены в нижней зоне и встроены в борт ледового поля (схема «сверху-вниз»).
Рис. 1. Схема воздухораспределения зоны ледового поля (1 – приточные воздухораспределители; 2 – воздухозаборные устройства в ограждении; 3 – вытяжные устройства, расположенные над поверхностью льда; 4 – ограждающий борт; 5 – ледовое поле; 6 – магистральные вытяжные воздуховоды, расположенные в подпольных каналах)
Параметры воздуха, подаваемого системами кондиционирования, определяются графоаналитическим методом с помощью i-d-диаграмм состояния влажного воздуха. Так, на рис. 2 хорошо видно, что в случае распределения воздуха по схеме «сверху-вниз» наблюдается значительная экономия холода. Этот факт приобретает наибольшее значение при круглогодичной эксплуатации крытой ледовой арены. Однако, как отмечается в работе [5], при организации воздухораспределения по схеме «сверху-вниз» в холодный период года может возникнуть необходимость установки секции орошения, что приведёт к увеличению затрат. В противном случае внутренний воздух будет постепенно осушаться, что ухудшает характеристики скольжения льда.
Рис. 2. i-d-диаграмма состояния воздуха в крытой ледовой арене для тёплого периода года
(при организации воздухораспределения по схемам: А – «сверху-вверх»; Б – «сверху-вниз»)
Избежать излишнего осушения воздуха можно путём частичной рециркуляции, организацию которой удобно проводить при комбинированной схеме воздухораспределения, предложенной в работе [5].
Так, многоступенчатое смешение наружного и рециркуляционного воздуха с различными параметрами можно осуществить с помощью раздельного отбора рециркуляционного воздуха из верхней и нижней зон ледовой арены. При этом подача воздуха производится аналогично первым двум схемам.
Процесс обработки воздуха для данного случая показан на рис. 3.
Рис. 3. i-d-диаграмма состояния воздуха при организации воздухораспределения по смешанной схеме для холодного периода года
Из вышеизложенного можно сделать вывод, что при осуществлении воздухораспределения в холодный период года по комбинированной схеме затраты на обработку приточного воздуха значительно уменьшаются. В тоже самое время применение подобной схемы в тёплый период года увеличивает затраты холода и теплоты.
Вследствие этого при круглогодичной эксплуатации ледовой арены для уменьшения энергозатрат на системы кондиционирования ледового поля распределение воздуха в тёплый и холодный периоды года необходимо организовывать по различным схемам.
Особенности организации микроклимата зоны трибун
Требуемые параметры микроклимата в зоне зрительских трибун в помещении крытой ледовой арены могут быть обеспечены за счёт перемешивающей или вытесняющей вентиляции.
В первом случае подача приточного и удаление вытяжного воздуха производится из верхней зоны. Скорость воздуха при этом значительная, и наблюдается большая степень турбулизации.
Во втором случае имеет место течение воздуха, приближенное к ламинарному, достигаемое за счёт подачи воздуха с низкими скоростями. Приточные устройства в данном случае располагаются под зрительскими креслами. Удаление воздуха, как и в первом случае, осуществляется из верхней зоны. Температура воздуха зрительских трибун составляет порядка +25°C в тёплый и +18°C в холодный периоды года.
В работе [3] отмечается, что при вытесняющей вентиляции энергоэффективность систем вентиляции и кондиционирования возрастает. В связи с этим при проектировании рассматриваемых систем рекомендуется второй способ – применение вытесняющей системы, при которой приточный воздух подаётся под сиденья трибун в количестве 20 м³/ч на одного человека со скоростью 0,25 м/с и температурным перепадом между приточным воздухом и воздухом рабочей зоны в 3°C. Следует отметить, что основным недостатком подобной схемы является необходимость организации доступа к приточным воздуховодам и распределителям для их обслуживания и монтажа.
Выводы
Таким образом, для повышения энергоэффективности проектируемых систем обеспечения микроклимата зоны ледового поля крытых ледовых арен в зимний период необходимо применять комбинированную схему с частичной рециркуляцией, а в летний период – схему «сверху-вниз», что позволит сократить энергетические затраты на обработку приточного воздуха на 15%. Для зрительных трибун наиболее актуально применять способ вытесняющей вентиляции с подачей приточного воздуха через устройства, расположенные под сиденьями для зрителей.
Источник
Строительство спортивных сооружений с ледовым покрытием осуществляется при помощи передовых технологий. Современные тенденции поддерживаются как в дизайнерских, так и в технологических решениях, связанных с созданием особенного климата внутри спорткомплекса. Самой сложной задачей для разработчиков является поиск оптимального между комфортабельностью трибун и температурным режимом на ледовой площадке.
И если архитектурные идеи в каждом отдельном случае отличаются своей уникальностью, то искусственный климат сооружений создается по технологическому образцу, который является наиболее распространенным в данное время.
Микроклиматические условия
Любое здание для проведения спортивных мероприятий должно быть оборудовано системой кондиционирования и вентиляции, обеспечивающей оптимальный микроклимат спортсменам и наблюдающей аудитории. Проектные организации, занимающиеся ледовыми аренами, ставят перед собой непростую задачу по созданию трехзонного климата внутри сооружения. Это касается зрительских трибун, спортивной площадки, ледовой поверхности.
Климатическая среда каждой из трех зон должна быть разной. Целевая аудитория, наблюдающая за событиями на арене более двух часов, будет чувствовать комфорт при температуре +16…+18 градусов Цельсия. На территории спортивной площадки должны быть такие климатические условия, в которых участники соревнований смогут максимально реализовать собственный потенциал. При этом ледяной покров не должен разрушаться от приемлемого для спортсменов температурного режима.
Каждый вид спорта, для которого необходима ледовая поверхность, требует определенной температуры льда. К примеру, во время бега на коньках предпочитаемой температурой является -7 градусов Цельсия, при игре в хоккей – -5 градусов Цельсия, а для фигурного катания – -4 градуса Цельсия. Что касается спортсменов, они чувствуют себя в оптимальной форме, когда на полутораметровой высоте держится температура около +13 градусов Цельсия. Также нужно учитывать, что во время проведения спортивных мероприятий, на ледовой арене присутствуют источники тепла. К ним можно отнести технику, освещение и людей. В связи с этим климатическая система проектируется таким образом, чтобы воздушные массы различной температуры не смешивались друг с другом. Тем самым, просторы ледового дворца разделяются на температурные области:
- над зрителями располагается «теплая»;
- над ледяным покровом создается «холодная».
Подобную технологию температурной зональности применили при строительстве конькобежного центра «Адлер-Арена», расположенного в городе Сочи.
Знакомство с «Адлер-Ареной»
«Адлер-Арена» является современным конькобежным центром с ледовым катком, выполненным согласно новейшим технологиям. В здании комплекса находятся мощное климатическое оборудование и специальная система с текстильными воздуховодами, которую разместили прямо над ледовой площадкой.
Текстильные воздуховоды являются приоритетными по причине:
- небольшой массы;
- легкости установки;
- внешних показателей.
Подобная конструкция является легкой и простой в установке из-за того, что при монтаже текстильных воздуховодов отсутствуют изоляционные материалы. В использовании последних нет необходимости, так как сама ткань является «дышащей» и не дает появляться конденсату.
Если говорить о «теплой» зоне – влага и тепловая энергия, исходящая от зрителей, выводится наружу посредством вентиляционных решеток, расположенных между катальной зоной и трибунным помещением.
За счет вывода тепловой энергии с помощью воздуха «теплая» зона не соединяется с «холодной». Таким образом, не наносится вред ледовой поверхности. Нагнетаемая воздушная масса смешивается с трибунным микроклиматом и направляется в сторону потолочной области, после чего попадает в вытяжную систему вентиляции.
Климатическая система комплекса «Адлер-Арена» проектировалась с участием известного специалиста по ледовым технологиям Бертуса Баттера. Голландскому технологу также пришлось определять необходимые климатические параметры в центре спортивной арены. Текстильные системы раздачи воздушного потока выше «холодной» зоны способствовали равномерной подаче холодного воздуха вниз. Расположение текстильных воздуховодов организовано таким образом, чтобы свежий воздух воспрепятствовал проникновению тепла с трибун и в необходимом количестве подавался спортсменам. Благодаря этому воздух, имеющий разные свойства, не смешивается и арена имеет 2 климатические области.
Распределение воздуха по пространству ледовой арены
В наше время текстильным системам распределения воздуха удалось занять лидирующую позицию среди систем, с использованием которых создают раздельный микроклимат. Их технология разработки позволяет достичь равномерного распределения воздушного потока по всей поверхности воздуховода. Помимо этого, текстильная вентиляционная система может быть окрашена в любой цвет, поэтому она замечательно сочетается с внутренним дизайном «Адлер-Арены». Подобное технологическое решение не отличается уникальностью, поэтому его можно применять во время создания любого аналогичного спорткомплекса. Бертусу Баттеру приходилось организовывать двухзонный микроклимат, где применялись текстильные воздуховоды, на ледовой арене Thialf, в конькобежном центре «Коломна» и других зданиях спортивного назначения.
Отметим, что после завершения Олимпийских игр 2014 года «Адлер-Арену» планируется переделать в самый крупный в южной части России центр для проведения выставок.
На основе материалов из журналов “ON”, “Мир Климата”
Источник
- Решения и подборки
- Каталог товаров
- Комплексный подход
Актуально сегодня
Сделаем пребывание в помещении комфортнее и безопаснее
Решения по типу помещения
Подберем оборудование для создания микроклимата
Решения по назначению системы
Проведем полный комплекс работ от проектирования до установки
Подобрать и купить оборудование – только часть дела. Главное установить его и подготовить к эксплуатации, чтобы механизамы прослужили долго, без перебоев в работе и выполняли поставленную задачу проекта.
- Все инженеры прошли курсы производителей оборудования и получили сертификаты;
- Используем только оригинальные расходные материалы;
- Имеем все необходимые допуски.
- Все инженеры прошли курсы производителей оборудования и получили сертификаты;
- Используем только оригинальные расходные материалы;
- Имеем все необходимые допуски.
Гарантия на работу и оборудование
Работаем с физическими и юридическими лицами
Полезная информация
Какое назначение имел первый в мире кондиционер. Защищают ли кондиционеры от плесени. Размножаются ли бактерии внутри устройства. И другие факты о кондиционерах.
Местная, или рабочая, вентиляция в виде сварочных колпаков – самый эффективный способ обеспечить чистый воздух на сварочных и связанных со смежным профилем станциях. Ключ к эффективности – улавливание загрязняющих веществ как можно ближе к месту их происхождения, чтобы загрязненный воздух не достигал лица работника и не распространялся по помещению.
Почему после термомодернизации возникают проблемы с вентиляцией? Как привнести воздух в интерьер здания? Сколько воздуха вам нужно доставить?
Вентиляция в бане необходима, чтобы регулировать температуру, обеспечивать приток кислорода и быстро удалять влагу. Без правильной циркуляции воздуха помещение неравномерно прогревается. Внутри застаивается конденсат и разрушает любые строительные материалы, дерево и кирпич.
Каждый дом должен быть оборудован продуманной вентиляцией. Она обеспечивает воздушный поток, выводящий из помещения избыток углекислого газа и подающий необходимое количество свежего воздуха.
Посоветуйтесь с инженером
Подбор оборудования, cроки поставки, скидки и оптовые цены – любой вопрос!
Артур Тарасов, Менеджер проектов, инженер, эксперт по системам кондиционирования, вентиляции, увлажнения
Или звоните:
8 495 649-39-09
Отдел продаж
8 800 333-39-09
Бесплатно по России
Тимофей Воробьев,
Ведущий инженер, эксперт по системам осушения, увлажнения, кондиционирования и вентиляции
Помогу подобрать оборудование
Оставьте свой телефон
Позвоню в понедельник в первой половине дня.
Или напишите в любимый мессенджер
Почему нас выбирают инженеры,
прорабы и профессиональные закупщики
Бережем время и деньги
Комплектуем объекты всем необходимым: оборудование и расходные материалы, 250 брендов, дилерские цены.
Персональный менеджер
Решает все вопросы, контролирует все от начала до окончания гарантийного срока. Горячая линия 24/7.
100% защита покупателей
Официальная гарантия до 5 лет на оборудование и монтаж. Страховка СРО. Лицензия МЧС. Безупречная репутация.
Знания и опыт
Более 1000 объектов, коммерческие тендеры, госзакупки. Снижаем затраты до 40% за счет логистики и технологий.
Более 12 000 товаров
В наличии и под заказ. Короткие сроки производства и поставок проектного оборудования.
Вся Россия
Оперативная доставка в Ваш город. Контроль сроков. Полный комплект документов. Шеф-монтаж.
Источник
Ледовые арены и бассейны – наиболее востребованные в России спортивные объекты, инженерные системы которых должны обеспечивать максимальный комфорт для посетителей, минимальные затраты для собственника и арендаторов, удобство в эксплуатации. насколько привлекательны они для инвесторов?
Текст: Сергей Брюзгин. Руководитель отдела ОВиКВ компании «Метрополис»
Для каждого проекта разрабатывается своя стратегия конструирования инженерных систем на основе следующих факторов:
- назначение объекта (тренировочный либо многофункциональный комплекс, спортивная арена для проведения международных соревнований и т.п.);
- география расположения объекта;
- условия подключения к системам энергоснабжения;
- инвестиционные факторы;
- исторические предпосылки (для реконструируемых объектов).
Опыт проектирования
Наша компания выполняла проекты ледовых арен и бассейнов различного назначения:
- Многофункциональный зал малой ледовой ВТБ Арены-Центрального стадиона «Динамо» имени Льва Яшина (вмещает 14 000 зрителей);
- Крытый каток Москомспорта на Мичуринском проспекте (вместимость трибун – до 300 человек);
- Многофункциональный плавательный центр «Лужники»;
- ФОК с аквапарком на Борисовских Прудах в зоне природного комплекса «Царицыно» и другие объекты.
Микроклимат ледовых арен
Главная функция инженерных систем ледовых арен заключается в поддержании температурно-влажностного режима зоны ледового поля, зоны пребывания зрителей и нормальной эксплуатации строительных конструкций. Одной из основных проблем в залах ледовых арен является избыточная влажность воздуха над поверхностью ледовой площадки с температурой поверхности льда -5°С, что приводит к образованию тумана.
Также стоит уделить особое внимание ограждающим конструкциям ледовой арены и смежным с ней помещениям. Такие конструкции под воздействием лучистого (радиационного) охлаждения могут принимать значения температур ниже температуры точки росы, и на их поверхности может выпасть конденсат. Именно по этой причине лучшим отделочным материалом для кровли ледовой арены является изоляционный материал с поверхностью из алюминиевой фольги с коэффициентом поглощения 0.1. Окраска поверхностей светлыми тонами также достаточно эффективна. Например, листовая сталь, окрашенная белой краской, имеет коэффициент поглощения 0.45. Борьба с влагопоступлениями может осуществляться двумя основными способами:
- конденсационный процесс (охлаждение воздуха до температуры конденсации);
- адсорбционный процесс (воздух проходит через материал, адсорбирующий влагу).
В своих проектах для теплого периода мы применяем комбинированную систему влагоудаления: наружный воздух предварительно охлаждается до температуры 10-12°C (обычно применяется холодоноситель с параметрами 4/9°С), далее этот воздух поступает в адсорбционный осушитель, в котором происходит окончательная осушка воздуха до требуемых параметров влагосодержания.
Бассейны
Также как и для ледовых арен, основной проблемой помещений бассейнов является избыточная влажность воздуха – источник дискомфорта для посетителей и причина преждевременного износа строительных конструкций. Еще одной проблемой является «парение» выбросов от вытяжных установок обслуживающих
помещений бассейна.
Для ассимиляции влагоизбытков в бассейнах используют следующие основные типы воздухообрабатывающих агрегатов:
- вентиляционные установки с рециркуляцией;
- энергоэффективные вентиляционные установки для бассейнов, в состав которых встроены испаритель и конденсатор с возможностью осушения и нагрева воздуха;
- энергоэффективные вентиляционные установки для бассейнов с противоточным пластинчатым теплообменником.
В своих проектах мы применяем все перечисленные выше типы установок в зависимости от конкретных проектных условий и требований Заказчика.
Нормы воздухообмена
Нормы воздухообмена наружного воздуха на человека как для ледовых арен, так и для бассейнов можно считать практически идентичными. Так, на примере расчета ледовой арены, в соответствии с нормативами, достаточной нормой наружного воздуха на ледовых аренах является 80 м3/ч наружного воздуха на одного спортсмена и 20 м3/ч на одного зрителя. При этом в крупных городах концентрация CO2 в наружном воздухе составляет порядка 400-500 мг/м3.
Предельно допустимая концентрация CO2 для помещения составляет 1 250 мг/м3. Взрослый человек средней комплекции в состоянии покоя выделяет CO2 примерно 15-23 л/час. Рассчитывая минимальный расход воздуха на человека, исходя из ассимиляции CO2, мы получим расход наружного воздуха не 20 м3 /ч, а 40 м3/ч.
Еще одной проблемой в борьбе с CO2 является то, что его плотность составляет 1.98 кг/м3, а плотность воздуха – 1.2 кг/м3. Иными словами, CO2 тяжелее воздуха, и в помещениях с высокой концентрацией углекислого газа большая его часть будет находиться внизу помещения – в зоне нахождения человека. Чаще всего приточные и вытяжные вентиляционные устройства располагаются в верхней зоне помещения, при этом помещение ледовой арены имеет большую высоту. В совокупности эти факторы приводят к тому, что CO2 с трудом удаляется из помещения.
На основании опыта нашими специалистами были сделаны следующие выводы:
- проблема повышенной температуры и влажности воздуха в области ледового поля с большой долей вероятности связана с опусканием воздушной массы, обогащенной CO2, с трибун в зону ледового поля. При этом воздушная масса имеет повышенную температуру и повышенное содержание влаги;
- схему подачи и удаления воздуха сверху-вверх (даже при использовании сопловых воздухораспределителей) необходимо проверять с помощью CFD-моделирования в каждом конкретном случае.
Для оптимизации проектных решений, специалисты нашей компании проводят CFD-моделирование термодинамического состояния воздушной среды исследуемых помещений. Это позволяет оценить правильность принятых архитектурных и инженерных решений, а также внести необходимые доработки на этапе раннего проектирования, что позволяет избежать ошибок, сэкономить средства Заказчика, сократить время проектирования и наладки инженерных систем.
BIM-технологии
Ввиду насыщенности современных проектируемых объектов инженерными системами, единственно возможным способом выполнить работу с должным качеством и в кратчайшие сроки является выполнение проекта при помощи BIM-технологий. Наша компания выполняет свои проекты на платформе Revit, которая позволяет быстро получить данные для CFD-моделирования. BIM-модель на этапе строительства снижает сроки и стоимость монтажных работ, а на этапе эксплуатации – заменяет архив проектной документации.
Источник