Вентиляция актового зала на 100 человек

Особенности распределения воздуха в системах вентиляции зрительных залов

А. А. Волков, руководитель отдела «Моспроект-4»

И. С. Марголина, главный специалист «Моспроект-4»

А. А. Бородкин, технический директор ООО «Инженерное бюро ВИНДЭКО»

Организация распределения воздуха в больших зрительных залах представляет собой сложную задачу, решение которой возможно только в процессе совместной деятельности конструкторов, проектировщиков, акустиков, дизайнеров и других специалистов. Немаловажное значение имеет выбор альтернативных воздухораздающих устройств (ВРУ), отвечающих требованиям комфорта, дизайна и конструктивного исполнения зала. В статье изложен подход к решению этой задачи, основанный на зарубежном опыте.

Широкое распространение в практике проектирования систем вентиляции зрительных залов с большим количеством людей (киноконцертные залы, залы театров и опер, дворцов спорта и т. д.) нашли так называемые вытесняющие системы вентиляции [1]. Для подобных помещений характерны высокие требования к комфорту зрителей. К акустическим характеристикам этих залов, за исключением залов дворцов спорта, также предъявляются особые требования, которые более детально отображены в зарубежных нормативных документах.

Уровень допустимого шума, который лимитирует шумовые характеристики всех элементов систем кондиционирования воздуха, согласно VDI 2081, часть 1 [2] ограничен следующими значениями:

– концертные залы и оперы – 25–30 дБ(A), время реверберации – 1,5 с;

– театры и кинотеатры – 30–35 дБ(A), время реверберации – 1 с;

– дворцы спорта – 45–50 дБ(A), время реверберации – 2 с.

Ощущение температурного комфорта сидячих людей определяется разностью температур воздуха на уровне головы и на уровне лодыжек. Исходя из этого рабочая зона ограничена высотой 0,1 м (лодыжки) и 1,1 м (голова) от пола.

В соответствии с [3] регламентируются следующие параметры в рабочей зоне:

– скорость приточного воздуха – 0,2–0,25 м/с;

– изменение температуры по высоте – 2–3 К;

– температура на высоте 0,1 м над полом – +19…+21 °С.

Российскими нормами и правилами перепады температур по высоте рабочей зоны не регламентируются.

Человек не будет чувствовать себя комфортно, если не подавать в зону дыхания свежий воздух и не отводить от поверхности тела тепло, им выделяемое. В значительной степени потребность в свежем воздухе и тепловыделения человека зависят от активности его деятельности. В соответствии с [4] люди, находящиеся в состоянии покоя (отдыха), выделяют полное/явное количество тепла равное 100/72 Вт. При этом потребное количество наружного воздуха должно быть не менее 20 м 3 /ч. В табл. 1 представлены значения тепловыделений и требуемых расходов воздуха согласно [5].

* 1 met = 58 Вт/м 2 поверхности тела.

Рассмотрим один из возможных вариантов организации системы вентиляции большого зрительного зала (500 сидячих мест).

В подобных залах в качестве воздухораздающих устройств (ВРУ) применяются так называемые лестничные ВРУ. Они могут устанавливаться как в горизонтальные, так и вертикальные части ступеньки. Характерный пример установки подобных ВРУ представлен на рис. 1.

Примеры установки ВРУ в зрительных залах:
1) – в вертикальной части ступеньки (веерная раздача);
2) – в горизонтальной части ступеньки (веерная раздача);
3) – в вертикальной части ступеньки (горизонтальная раздача)

По принципу раздачи воздуха лестничные ВРУ подразделяются на вихревые (ВВРУ) и перфорированные (ПВРУ). ВВРУ благодаря формированию вихревого течения с более интенсивным перемешиванием воздуха могут раздавать более холодный, по сравнению с ПВРУ, приточный воздух. Но при этом они имеют более высокие шумовые характеристики.

На акустические характеристики зрительных залов оказывает влияние большое число источников шума – это и шум от приточной установки, передаваемый в зал как через конструктивные элементы, так и по приточному и вытяжному воздуховодам, шум от приточных и вытяжных ВРУ, шум от регуляторов расхода и шумоглушителей и т. д. В этом ряду источников шума будем анализировать влияние на акустику зала только шума от приточных ВРУ.

Как говорилось выше, лестничные ВРУ размещаются на вертикальной либо горизонтальной поверхности ступеньки, на которой монтируются кресла, поэтому, как правило, количество ВРУ совпадает с количеством посадочных мест в зале. То есть число источников шума, имеющих идентичный спектр генерируемого шума, достаточно велико и их совместное влияние на акустику зала также будет значительным. Методик, позволяющих с достаточной точностью учесть это влияние, не существует. Единственный существующий подход заключается в ограничении скорости воздуха на выходе из ВРУ до значений, при которых можно не учитывать их влияния на акустику зала. Но как конкретно определить минимальную величину расхода в каждом конкретном случае – не известно.

В качестве первого приближения предлагаем воспользоваться алгоритмом, учитывающим совместное влияние всех лестничных ВРУ, расположенных в зале. Он приведен ниже.

Составляющая, учитывающая совместное влияние источников шума с одним и тем же спектральным уровнем, называется групповым уровнем шума dL_s и в соответствии с [2] определяется по формуле

где N – количество источников шума одного уровня.

Влияние большого числа источников шума существенно усиливает то обстоятельство, что источники шума расположены на незначительном удалении от ушей зрителей. Это еще одна характерная особенность вытесняющих систем вентиляции зрительных залов, которую, наряду с высокими требованиями к комфорту, всегда необходимо принимать во внимание.

В значительной мере на акустические характеристики зала, а именно на величину поглощения шума залом, влияет множество факторов: размеры зала, материал покрытия стен и кресел и многое другое. Сама по себе процедура определения величины подавления шума залом является сложной инженерной задачей. Решение этой задачи при выполнении соответствующего проекта возлагается на инженера по акустике. Проектировщикам ОВК можно предложить упрощенную методику для оценки величины поглощения звука залом, основанную на понятии постоянной помещения SABINE. Соответствующие графики представлены на рис. 2.

Поглощение шума помещением: Q – коэффициент направленности

В соответствии с этой методикой на величину поглощения шума помещением оказывают влияние следующие факторы: объем зала, время реверберации в нем (коэффициент поглощения в помещении, табл. 2), расстояние от источников шума до ушей (принимается равным 1,1 м) и место расположения источников шума (центр помещения). Для зала объемом 2 000 м 3 величина поглощения звука залом может быть оценена величиной dL_w = 12 дБ(A).

Виды и способы вентилирования залов большой вместимости

Зрительные залы кинотеатров и театров, актовые залы в школах, аудитории в университетах – места единовременного скопления большого количества людей. Фильмы, театральные постановки, лекции, общешкольные собрания могут длиться не один час. Приемлемый микроклимат, достаточный воздухообмен и кондиционирование призваны повысить комфорт для посетителей. Основную нагрузку по обеспечению нормативных параметров берет на себя вентиляция зрительного зала. Она проектируется по Российским стандартам с учетом зарубежных наработок, совместно с акустическим и теплотехническим расчетом.

Основные нормы и правила

Зачастую проблема залов вместимостью несколько сотен человек – недостаточная, неравномерная работа вентиляционной системы. Яркий пример – дома культуры постройки 50-60 годов 20 века. Вентсистемы, спроектированные по старым нормам, не обеспечивают достаточную кратность воздухообмена. Наглядно это можно увидеть в советских фильмах, где во время многолюдных собраний дышать практически нечем.

Для проектирования систем вентиляции кинотеатров, концертных залов и других помещений большой вместимости пользуются СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения», актуализированной редакцией СНиП 31-06-2009; СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», актуализированной редакцией СНиП 41-01-2003; СанПиН 2.4.1.1249.

Вот несколько общих требований:

1. При расчете воздушных завес учитывается климатическая зона расположения объекта и интенсивность ветрового давления.
2. Отклонение проектной температуры воздуха от реальных значений не должно превышать ±1ºС.
3. Воздух из больших по площади учебных кабинетов удаляется посредством приточно-вытяжной вентиляции через санитарные узлы или рекреационные помещения. Можно сделать эксфильтрацию через оконные проемы.
4. Вентиляция лекционных и конференц-залов высших учебных заведений для 3 и 4 климатических районов рассчитывается исходя из приемлемых показателей по микроклимату. Для остальных используется СНиП 41-01-2003.
5. Проектом закладываются разные вентиляционные каналы для зрительного и клубного залов, а также вспомогательных и подсобных помещений. Для киноконцертных залов и клубных помещений, вместимостью до 375 человек, можно использовать единую ветку.
6. Залы со специфичной колосниковой сценой обеспечиваются подпором воздуха 10%. Это означает, что объем удаляемых масс не должен превышать 90% от приточных. Также строго регламентируется объём воздуха, удаляемого через сцену, не более 17 %
7. Влажность воздуха принимается: зимой – 40-45%, летом –50-55%.
8. В лекционных и читальных залах библиотек разрешается комбинировать приточно-вытяжную вентиляцию и систему кондиционирования с отоплением.
9. Зрительные залы старой постройки без механической системы вентилирования оборудуются оконными проемами с распашными форточками. Высота от пола не менее 2000 мм.

Это основные расчетные данные. Более конкретная и подробная информация есть в нормативной документации, а также в справочниках.

Воздухораспределение в концертных залах

Существует несколько сложностей для проектировщиков, связанных со спецификой помещений. В первую очередь это высота потолков. Классические вентиляционные решетки не могут обеспечить требуемую кратность воздухообмена. Если применять решётки с высокой пропускной способностью, то людей будет продувать.

Во вторую очередь – проблема в количестве зрителей. Это может быть 100, а может быть и несколько тысяч человек. Пуская холодный воздух по полу, особенно летом, можно простудить посетителей. Также зрительный зал проектируется с особыми требованиями по акустике, дизайну помещений.

В таких случаях применяются два варианта распределения воздушных потоков:

• схема сверху-вниз;
• схема снизу-вверх.

Схема сверху-вниз

Решетки расположены на стенах или потолке. Воздух с большой скоростью поступает через приточку, падает вниз, в процессе падения нагревается. Удаляется через вытяжку на потолке, под балконами или сценой. Также предусматривается удаление воздуха естественным способом, например, через пожарную сигнализацию.

У схемы сверху-вниз есть ряд недостатков. Во-первых, образование турбулентных завихрений входящих воздушных масс. Скорость на некоторых участка достигает 4 м/с, что создает неудобства для зрителей. А в других местах движения воздуха практически не происходит, образуются «мёртвые зоны».

Высокая интенсивность движения воздушных масс приводит к его загрязнению в зоне 2-3 м от пола. Проще говоря, «падающий» с большой скоростью чистый кислород смешивается с отработанным воздухом, затем возвращается обратно в зону зрителей. От этого показатели по содержанию углекислого газа значительно повышаются.

У системы есть один неоспоримый плюс. Расход воздуха всегда соответствует нормам. Поэтому легче получить положительное заключение от СЭС. Это влечет за собой уменьшение стоимости проекта.

Схема снизу-вверх

Это вытесняющая система вентилирования. Она характеризуется большим количеством решеток, расположенных под креслами. Это решает две проблемы. Во-первых, рабочая зона ограничивается 2-3 метрами от пола. Во-вторых, снижается скорость движения воздуха, до 0,3 м/с.

Температура воздуха приточки должна быть ниже, чем в помещении, на 2-3 °С. Более значительный перепад вызовет дискомфорт у зрителей. Охлажденный воздух, попадая через решетку в зрительный зал, начинает подниматься вверх. Этому способствуют конвективные потоки от человека. Точечная вентиляция «промывает» весь объем воздуха. В отличие от схемы сверху-вниз скорость движения масс не превышает 0,3-0,5 м/с.

Кроме приточных решеток, расположенных под креслами, есть другие схемы вытесняющей вентиляции:

1. Воздухораспределительные клапаны располагаются в полу.
2. Решётки монтируются в торцевых панелях каждого ряда ступеней.
3. Решётки встраиваются в спинки зрительных кресел.

Система снизу-вверх способствует снижению интенсивности забора уличного воздуха. Пространство между черновым и фальшполом выступает в роли вместительной воздушной камеры.

Вентилирование с помощью камеры статического давления

Температура подаваемого воздуха всего на 2-3°С ниже, чем внутри помещения. Для поддержания такого параметра требуется использование более мощных, чем в системе сверху-вниз охладительных установок, где ёё можно понижать на 10 и более градусов.

Вытесняющая вентиляция работает эффективнее «перемешивающей»: обеспечивается меньший расход воздуха, лучше качество внутренней среды. Однако, стоимость оборудования, проекта и монтажа в 2-3 раза выше, чем у системы сверху-вниз.

Оборудование

Для концертных залов используется приточно-вытяжная система вентилирования с искусственным побуждением. Это мощный центральный кондиционер с рециркулятором и холодильной установкой. Часть воздуха забирается снаружи, а часть изнутри. Снаружи он охлаждается или нагревается, в зависимости от времени года. Внутренний воздух только охлаждается, а также осушается (если есть такая потребность). Центральный кондиционер подключается к машине для охлаждения. Это может быть блок компрессора-конденсатора или чиллер.

Есть еще одна схема. Приточно-вытяжная система и кондиционер разделены. Воздух с улицы поступает непосредственно в помещение, где охлаждается. В роли охладителей выступают кассетные или канальные кондиционеры.

Правила безопасности

Компрессоры, вентиляционные камеры, кондиционеры и охладительные установки не устанавливаются непосредственной за оградительной конструкцией зрительного зала. Для этих целей проектируются отдельная комната, отеленная капитальной стеной.

Проект вентиляции конферец-зала

В межзальных перегородка запрещается прокладывать воздушные каналы. Строительными нормами не рекомендуется монтировать вентканалы для сторонних помещений под потолком зрительного зала. В комбинированных зданиях на несколько залов для каждого проектируется своя ветка.

Подведем итоги

Стоит учитывать, что проектирование вентиляции зрительных, бильярдных, конференц-залов связано с решением большого количества инженерных проблем, в том числе и с согласованием готовых решений с акустическим и теплотехническим расчетом, а также дизайнерами.

Компания «Мега.ру» поможет выполнить весь объём работ по реализации вентсистем, довести задумку до конца. Мы не только работаем в Москве и Московской области, но и выполняем заказы из соседних регионов, а также осуществляем удаленное сотрудничество на всей территории РФ. Наши специалисты подробно проконсультируют вас по любым вопросам. Информация о способах связи размещена в разделе «Контакты».

Вентиляция кинотеатров, актовых и конференц-залов

В помещении, вмещающее большое количество людей длительное время, в особенности, таком как кинотеатр, актовый и конференц-зал, качественная система вентиляции является необходимым атрибутом. Она должна обеспечивать постоянный доступ свежего воздуха и создавать комфортные условия для посетителей.

У каждого из выше перечисленных видов помещений есть свои технические нюансы, которые в обязательном и индивидуальном порядке учитываются нашими специалистами, в особенности на следующих этапах:

• проектирование системы вентиляции;
• подбор оптимальных видов оборудования, которое подходит к конкретному случаю;
• осуществление монтажа и отладки систем вентиляции;
• диагностика неполадок и их устранение в будущем;
• полное сервисное обслуживание установленного оборудования.

Вентиляция кинотеатров

В кинотеатрах, а так же в подобных им помещениях культурно-зрелищных заведений, устанавливают приточно-вытяжную вентиляцию или системы кондиционирования с механическим побуждением. В зонах расположения зрителей, параметры воздуха должны обеспечиваться кондиционированием воздуха, либо же системой вентиляции согласно требованиям СНиП. При применении рециркуляции в системах кондиционирования воздуха для зрительных залов объем подаваемого наружного воздуха должен составлять не менее 20 куб.м/час на 1 человека.

Для административно-хозяйственных помещений, помещений обслуживающих сцену, равно как и для зрительных залов необходимо устанавливать раздельные системы кондиционирования воздуха или приточно-вытяжной вентиляции. В кинотеатрах с постоянным показом фильмов разделение обычно не рассматривают.

Независимые системы вентиляции необходимы не только для зрительного зала, но и для остальных помещений здания: для вестибюля, фойе, звуко – и светоаппаратных комнат, кабины диктора, комнат творческого и обслуживающего персонала, кабинетов руководства, мастерских, курительных и других помещений.

При проектировании в кинотеатре зрительных залов необходимо обеспечить в теплую пору года возможность проветривания ночью. Для этого в нижней части зала создают отверстия, оснащенные неподвижными решетками и утепленными дверцами. Просчитывать площадь сечения такого проема необходимо, отталкиваясь от количества подаваемого воздуха, кратного полутора -, двукратному воздухообороту в помещении зала за 1 час. Устранять же использованный воздух в таком случае лучше через вытяжную шахту основной системы вентиляции. В таких шахтах располагают утепленные клапаны с дистанционным управлением. А для отведения возможного конденсата в шахтах предусматривают расположение поддонов под ними.

При планировании проекта системы вентиляции кинотеатров за номинальное число зрителей принимают стопроцентное заполнение зала. А воздухообмен в зале рассчитывается по летнему режиму. При этом тепло от освещения электричеством во внимание не берется.

Выбор системы вентиляции

Самым популярным вариантом вентиляции является использование центрального кондиционера вместе с холодильной машиной. Приточная система (центральный кондиционер) снабжена секцией рециркуляции, которая поддерживает расход уличного воздуха на должном уровне. Лишний же воздух забирается из помещения, охлаждается и возвращается в зал. В свою очередь холодильная машина присоединяется в центральном кондиционере к секции охлаждения (испарителю).

Другим вариантом является комбинация независимой системы кондиционирования и приточно-вытяжной вентиляции. При этом в помещение подается неохлажденный воздух, а все избытки тепла в нем устраняются кондиционером. Эта система применима только в небольших залах, из-за наличия трудностей связанных с воздухораспределением.

Схема «вверх-вниз», иными словами «вытесняющая вентиляция». Суть данной схемы заключаеться в том, что воздух в помещение подается через решетки, расположенные под каждым креслом и начинает двигаться по направлению вверх под действием потоков нагретого зрителями воздуха. При этом свежий и прохладный воздух проходит напрямую сквозь зону размещения зрителя. В итоге медленные потоки свежего воздуха как бы «омывают» весь объем зала.

Вентиляция актовых и конференц-залов

Данный вид вентиляции отличается прерывистостью и периодичностью своей работы. С наибольшей нагрузкой она функционирует при самом проведении мероприятия, когда усиливается человеческая нагрузка, а в остальное время расходует минимум мощности или отключена совсем, в зависимости от использования помещения.

Система кондиционирования конференц-залов должна быть спроектирована на большие площади, а функционирование равномерно распространено по всему периметру, чтобы не создавать дискомфорт у сидящих рядом с ней людей. При разработке индивидуальной схемы вентиляции конференц-зала принимаются во внимание все характеристики помещения: длина, высота, ширина. Исходя из полученного объёма, архитектуры самого здания, максимальной загрузки на залы для конференций, наличия презентационных приборов – выбирается наиболее соответствующее вентиляционное оборудование. Для переговорных комнат и конференц-залов регулировка воздухообмена осуществляется исходя из концентрации углекислого газа по сигналу датчика, размещенного в вытяжном воздуховоде.

Выбор вентиляции

Небольшие по площади помещения (кабинет, комната для офисного персонала), в которых могут расположиться до 50 человек, включают в общеобменную вентиляцию здания. А установка центрального кондиционера обеспечит дополнительный комфорт. Вентиляция средних по размеру залов – до 100 человек, проектируется на основе норм СНиП. Ну а помещения вместительностью более 100 человек являются наиболее сложными для проектирования, и в них используют воздушный подпор до 1/5 от количества подаваемого воздуха.

Компания ТСС ЛТД выполняет проектирование, монтаж, а так же наладку вентиляции для таких помещений как кинотеатры, актовые и конференц-залы и не только. Также мы предоставляем все необходимое оборудование для этого. В итоге благодаря многолетнему опыту наших специалистов знающих все нюансы технологического характера, мы можем гарантировать клиенту получение качественной и продуктивной вентиляции, работа которой скажет сама за себя.

Источники:

http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4531
http://m-e-g-a.ru/ventilyatsiya/ventilyatsiya-zritelnogo-zala-bolshoj-vmestimosti
http://tccltd.com.ua/kompleksnye-uslugi-inzhiniringa/ventilyaciya/ventilyaciya-kinoteatrov-aktovyx-i-konferenc-zalov/