Опыт проектирования и эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования воздуха зданий учебных центров

А. Мельцер, главный инженер по системам инженерного оборудования Иерусалимского университета, Израиль

 

1. Введение

В состав Иерусалимского университета входит более 150 зданий, в том чис-ле более 100 зданий в г. Иерусалиме, общей площадью около 650 000 м².

Здания современного учебного центра представляют собой комплекс помещений различного назначения. Как правило, в здании учебного центра размещаются:

– лаборатории с системами локальной вытяжной вентиляции и без них;

– аудитории, лекционные залы и классы различной вместимости (от 10 до 100 и более человек);

– компьютерные классы и залы;

– офисные помещения;

– вспомогательные помещения технологического и бытового назначения (серверные, подстанции связи, буфеты, кафетерии, туалеты и т. п.).

Наличие помещений с различными технологическими процессами, различными требованиями к параметрам микроклимата, различными режимами работы в течение суток, сезона и года требует глубокого анализа динамических процессов формирования воздушного и теплового режима при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха (В и КВ).

Естественное желание, следуя принципам современного системного инженерного подхода, обеспечить заданные параметры микроклимата в различных помещениях с помощью соответствующих систем контроля и регулировки, как правило, входит в противоречие со статьями бюджета на капитальное строительство и с показателями эксплуатационных расходов. К сожалению, далеко не всегда показатели экономического сравнения вариантов оказывают влияние на выбор одного из них, даже если результаты сравнения однозначны и полностью соответствуют канонам мировой практики.

Наружный климат также влияет на выбор схем В и КВ и режимы их работы.

Периоды эксплуатации и режимы работы систем В и КВ Иерусалимского университета в течение года определяются параметрами наружного воздуха, которые имеют следующие значения:

• Расчетная для отопления температура наружного воздуха t_отн = 1 °С; период отопления t_н = 1–16 °С. Высокое значение начала отопительного периода (t_н = 16 °С) объясняется низкой теплозащитой зданий, определенной в местных нормах, одинарным остеклением и высоким уровнем инфильтрации, а также высокой чувствительностью местного населения к пониженным температурам.

• Расчетная для кондиционирования температура наружного воздуха, соответственно, по сухому и мокрому термометру, t_кв.сн = 33 °С; t_кв.мн = 22 °С; период кондиционирования – при значениях t_кв.сн = 26 °С и выше. Системы В и КВ работают по утвержденному графику с 8:00 до 20:00.

Дни с температурой воздуха 16–26 °С относятся к переходному периоду, когда центральные и зональные системы тепло- и холодо-снабжения (Т и Х) централизованно отключаются персоналом по эксплуатации. В то же время включение местных систем В и КВ, управление которыми находится в руках пользователя, например сплит-кондиционеров, не контролируется.

Очевидно, что в переходный период не в каждом помещении можно отказаться от отопления и (или) кондиционирования воздуха. Также нередки случаи, когда в течение отопительного периода t_н может превысить верхнее пороговое значение переходного периода (26 °С) и ряд потребителей будут нуждаться в охлаждении, в то время как центральные системы работают в режиме отопления. Проектировать же и устанавливать четырехтрубные системы Т и Х, обеспечивая возможность их действия одновременно на нужды и отопления, и кондиционирования воздуха для разных потребителей, довольно дорого как на стадии строительства, так и в период эксплуатации.

Таким образом, учебный центр – это комплекс различных по нагрузке и режиму работы помещений, для которого разработка недорогих по капитальным и эксплуатационным затратам систем В, КВ и Т, Х высокого качества, учитывающих особенности наружного климата, влияние технических решений на охрану окружающей среды, эстетику внутреннюю и внешнюю, а также проблему постоянно растущих требований к условиям поддержания параметров микроклимата в помещениях представляется непростой задачей.

Полагаем, что в таких условиях для специалистов В и КВ нельзя дать какие-то готовые рецепты, годящиеся на все случаи жизни. В то же время некоторые решения, принятые при разработке проектов и при эксплуатации систем В и КВ в учебных центрах Иерусалимского университета, могут расцениваться как «сборник полезных советов» и помочь коллегам более четко ориентироваться в аналогичных ситуациях.

2. Краткая характеристика помещений учебных центров и особенности локальных схем организации В и КВ

Все системы В и КВ учебных центров проектируются и экс-плуатируются при условии, что:

– курение в зданиях учебных центров запрещено;

– расчетная температура внутреннего воздуха в холодный период t_отв = 20–21 °С; в теплый период t_кв = 23–24 °С;

– влажность воздуха для обеспечения комфортных условий пребывания людей не поддерживается; в отдельных случаях производится только ее измерение;

– климат, хроническая нехватка воды и ее высокая жесткость исключают использование адиабатического охлаждения.

2.1. Лаборатории с системами локальной вытяжной вентиляции

Принципиальные решения систем В и КВ для такого вида помещений достаточно сложны.

В учебных, исследовательских и учебно-исследовательских лабораториях число местных отсосов, в основном, вытяжных шкафов, может достигать 100 единиц на 3 000 м² (150 000 м³/ч вытяжного воздуха). Даже с учетом коэффициентов загрузки и одновременности их работы величина объемов вытяжного и, как следствие, приточного, требующего обработки воздуха весьма значительна в течение всего года.

Многие вытяжные шкафы оснащаются «подшкафчиками» для хранения реактивов. При небольших количествах требуемого отсоса воздуха от подшкафчиков (12-кратная вытяжка от подшкафчика, 5–15 м³/ч) их количество, а главное – необходимость непрерывной круг-лосуточной работы вентиляции весь год, влияют на схем-ные решения систем В и КВ и регламент их эксплуатации.

Как правило, в лабораториях требуется 6–10-кратный воздухообмен (по наружному воздуху) в рабочее время. Однако в исследовательских лабораториях большое количество вытяжных шкафов, а также связанная с ними приточно-вытяжная вентиляция остаются работать на ночь. В учебных лабораториях все основные системы В и КВ в нерабочее время выключаются.

За редким исключением, в лабораториях требуется поддержание небольшого разрежения; излишки воздуха подаются в коридор. Исключение составляют «чистые» комнаты и помещения для приборов, чувствительных к загрязнению пылью. В этих помещениях поддерживается подпор. Нарушение этого требования приводит либо к прорыву вредных веществ, либо к усиленной инфильтрации.

Постоянно меняющееся количество работающих вытяжных шкафов, а также шкафов, работающих при переменных положениях подвижного отсекающего окна, приводит к такой динамике тепловоздушных процессов в здании, что проектирование соответствующих этой динамике систем В, КВ и Т, Х требует от проектировщика незаурядного воображения и богатого технического опыта.

Подача больших объемов приточного воздуха для компенсации вытяжки вызывает потребность в его нагреве даже при температурах t_н = 16–19 °С. Когда существующее здание присоединено к автономной котельной или имеется возможность использовать электрические нагреватели, потребность в нагреве можно удовлетворить достаточно легко. Когда здание присоединено к центральным теплосетям и для нагрева приточного воздуха необходимо включить, скажем, котел 6 000 000 ккал/ч со вспомогательными системами – понятно, что это не будет сделано и такое здание будет «страдать» от прохладных струй приточного воздуха при t_н = 16–19 °С.

Проведение лабораторных опытов в нерабочее время, влекущее за собой включение вентиляторов вытяжных шкафов и, как следствие, подачу существенных объемов неподогретого воздуха, приводит к тому, что в зимний период к утру t_в падает до t_н. Кроме потерь энергии на разогрев помещений, следует помнить и о дис-комфорте, долгое время ощущаемом вследствие падения радиационной температуры в помещении. В качестве основной рекомендации мы советуем со всей серьезностью пересмотреть необходимость в запуске вытяжных шкафов по ночам. Зачастую обнаруживается, что единственной причиной для такого запуска служит тот факт, что вытяжной шкаф превратился в склад для бутылок с химикатами или же система удаления воздуха включена только лишь с целью вентиляции подшкафчика. Происходит вытяжка – приток 1 500 м³/ч вместо удаления 5–15 м³/ч.

На основании опыта строительства и эксплуатации лабораторий можно порекомендовать следующие виды принципиальных решений для локальных систем В и КВ:

1. «Подшкафчики» для хранения химических реактивов следует объединять в отдельные поэтажные вытяжные системы, работающие непрерывно. Присоединение «подшкафчиков» к системам вентиляции вытяжных шкафов или другим местным отсосам с точки зрения годовых за-трат электрической и тепловой энергии нерентабельно.

2. В любом случае (если только в задании на проектирование не указано по-другому) необходимо поддерживать в помещениях небольшой отрицательный дисбаланс. Излишки воздуха необходимо подавать в «чистый» коридор, обеспечивая его перетекание в лаборатории через решетки в дверях.

3. Наружный воздух в помещения рекомендуется подавать от отдельной системы в объеме 6–7-кратного обмена в час. Центральная рециркуляция воздуха не допускается.

4. Если объем воздуха, удаляемого местными отсосами, меньше количества приточного наружного воздуха на 1,5-кратный объем помещения, необходимо устройство общеобменной вытяжной вентиляции для компенсации разницы с сохранением отрицательного дисбаланса.

5. Если объем воздуха, удаляемого местными отсосами, больше количества приточного наружного воздуха на 1,5-кратный объем помещения, необходимо увеличить количество приточного воздуха (с постоянным или переменным расходом) от общей системы или от местных систем подачи наружного воздуха, опять же с учетом отрицательного дисбаланса:

– потоки воздуха в помещении организовываются по системе «сверху-вниз» и «наискосок»;

– поддержание параметров микроклимата в помещениях осуществляется доводчиками систем кондиционирования воздуха и отопления.

Таким образом, рекомендуется в подавляющем большинстве случаев разделять системы по выполняемым функциям: приточные – с подачей необходимого количества воздуха с параметрами, равными расчетным, указанным в п. 2, и местные, рециркуляционные системы-доводчики, поддерживающие требуемые параметры микроклимата в каждой отдельной лаборатории.

В связи с большим числом точек подачи и вытяжки воздуха в лаборатории – вытяжные шкафы, вытяжные решетки общеобменной системы, воздухораспределители общей приточной системы и систем местной подачи – проектировщику надлежит разместить все эти точки и доводчики так, чтобы избежать их прямого влияния друг на друга.

Вопрос подогрева воздуха в переходный период, утром или в холодные дни требует внимательного отношения, и игнорирование этой проблемы может привести к жалобам и конфликтам.

График включения отопительных систем (а иногда и систем холодо-снабжения) в переходный период должен рассматриваться на уровне руководства, и решения должны быть закреплены соответствующими распоряжениями.

Следует избегать ситуаций, когда студенты и преподаватели, с одной стороны, требуют и получают тепло (или холод) вразрез с утвержденным графиком включения систем Т и Х, а с другой стороны, инженер-эксплуатационник не требует, но получает взыскание за перерасход энергии.

Аналогичный подход должен существовать в отношении пуска систем В и КВ в нерабочее время. В этих случаях, как правило, потребитель согласен на дискомфорт от подачи необработанного наружного воздуха ночью и от прогрева здания в утренние часы. В то же время годовой расход электроэнергии на работу вентиляторов может быть довольно высок.

Необходимость установки резервного оборудования или систем аварийной вентиляции, а также их характеристики формулируются специалистом по технике безопасности и противопожарной защите зданий как для новых проектов, так и для изменений в существующих помещениях. Его требования передаются проектировщику В и КВ после тщательного анализа видов и количества применяемых реактивов, а также процесса их использования, складирования и утилизации отходов. Поскольку речь идет не о производственных процессах на промышленном предприятии, а об учебно-исследовательских лабораториях, количество реактивов и количество вредных выделений, как правило, невелико. Все опыты, представляющие опасность, проводятся в вытяжных шкафах. При аварийном выделении вредностей или поломке в системе вытяжки от шкафа процесс немедленно прекращается. «Залповые» выбросы попросту не допускаются. Кроме того, заведующий лабораторией несет строжайшую ответственность за соблюдение правил безопасности. Все лаборатории проходят проверку в среднем раз в 3 месяца. Таким образом, акцент делается на предотвращение аварийной ситуации, а не на ликвидацию ее последствий. На памяти автора аварийная вентиляция не потребовалась ни разу, ни теоретически, ни практически.

Резервное оборудование устанавливается, как правило, в следующих случаях:

– по требованию инженера по технике безопасности – резервный вентилятор в вытяжной системе из помещений хранения реактивов;

– по инициативе инженера В и КВ – резервный вентилятор или электродвигатель в приточной установке подачи свежего воздуха;

– резервное оборудование для установок отопления помещений.

2.2. Лаборатории, неоснащенные местными вытяжными системами

Эти лаборатории отличаются подачей и удалением постоянных объемов воздуха и никаких сложностей в проектировании систем В и КВ и поддержании параметров микроклимата в рабочее время не представляют. В нерабочее время системы В, КВ и Т, Х, как правило, выключаются, поскольку выделения вредных веществ не происходит.

2.3. Аудитории и лекционные залы на 100 и более человек

Анализ рекомендаций [1], определяющих объем наружного вентиляционного воздуха как сумму объемов из условий численности присутствующих и площади помещения (в итоге 25 м³/ч чел.), и указаний [2], где объем наружного воздуха принимается из расчета 25,5 м³/ч чел., показывает, что данные [2] могут быть использованы с необходимой степенью точности. Погрешность незначительная, расчет короче.

Холодильную нагрузку принято определять по следующим укрупненным показателям:

– 26 м³/ч свежего воздуха на чел.;

– 10 чел./TR* + 1,35 TR/1 000 м³ свежего воздуха для г. Иерусалима (471,4 Вт/чел.);

– 10 чел./TR + 2,7 TR/1 000 м³ свежего воздуха для г. Реховота (593,8 Вт/чел.);

Итого, для г. Иерусалима с учетом 10 %-ного резерва 6,76 чел./TR (516,1 Вт/чел.), а для г. Реховота 5,9 чел./TR (591,4 Вт/чел.).

Помещения отличает переменное заполнение людьми и, как следствие, большая амплитуда тепловлаговыделений и выделений СО₂.

Требуемая номинальная высокая производительность систем В, КВ и Т, Х (приблизительно 12 000 м³/ч общего расхода воздуха, 25 TR (87 кВт), для зала на 170 человек) и особенности функционирования данных помещений создают хорошие предпосыл-ки для экономии энергии за счет комплекса проектных решений, направленных на снижение эксплуатационных расходов. Приточные и вытяжные установки (ПВУ) таких помещений рекомендуется оборудовать «экономайзером» (пара заслонок, в противофазе регулирующих количество наружного и рециркуляционного воздуха с целью обеспечить подачу воздуха, близкого по своим параметрам к необходимым для подачи в помещение), и устройствами контроля и регулирования объема наружного воздуха по датчику СО₂. Помещения аудиторий и залов могут потребовать охлаждения в солнечный день переходного периода, когда t_н = 16–26 °С, и даже зимой, когда в принципе системы холодоснабжения выключены в соответствии с утвержденным календарным графиком пуска систем Т и Х. Именно для таких режимов проблему решает работа «экономайзера».

Помещения залов отличаются значительным перепадом высоты (общая высота может достигать 12 м). Системы воздухораспределения должны быть запроектированы таким образом, чтобы избежать значительного градиента температуры по высоте и возможной парадоксальной ситуации, когда летом верхние ряды зала требуют охлаждения (что естественно), а для нижних рядов требуется подогрев. Воздухораспределение должно быть организовано таким образом, чтобы поддержать естественную стратификацию температуры по высоте помещения. В нескольких залах университета был применен принцип изменения вентиляции со «смешивающей» (mixing) летом на «вытесняющую» (displacement) зимой за счет переключения направления потоков вытяжного и приточного воздуха, что привело к усилению ощущения комфорта и экономии энергии.

В переходные периоды в помещениях залов рекомендуется обеспечить режим утреннего разогрева (morning warm up), даже если потом работа «экономайзера» будет производиться в режиме «охлаждение». В помещениях следует устанавливать фотоэлементы, немедленно включающие ПВУ при появлении людей и выключающие ПВУ с задержкой 15–20 мин при опустении залов. Даже с учетом того факта, что фотоэлементы будут реагировать на каждого уборщика и, как следствие, запускать ПВУ, экономия от прерывистой работы систем В и КВ может быть существенной. Попытки передать потребителю панель полного управления ПВУ привели к тому, что обслуживающий персонал тратил массу времени и денег на замену таких панелей, вышедших из строя вследствие неправильной эксплуатации. Нельзя давать студентам, да и преподавателям возможность дергать за ручки и нажимать на кнопки, кроме кнопок простых и дешевых комнатных термостатов.

Утверждения некоторых авторов о том, что наряду с СО₂ в помещениях могут присутствовать выделения СО, формальдегида, органических летучих соединений и прочее не подтвердились. Измерения, проведенные отделом техники безопасности и санитарии в зданиях университета, не обнаружили никаких концентраций вредностей кроме пыли и СО₂.

Для аудиторий и лекционных залов на 100 и более человек можно рекомендовать следующие принципиальные схемы В и КВ:

• Следует избегать разделения систем на системы подачи свежего воздуха и местные доводчики. Такое разделение не имеет смысла, т. к. речь идет пусть о большом, но все же одном помещении, и, кроме того, работа доводчиков может нарушить уровень шума.

• В отдельных случаях, когда ПВУ и разветвленная система воздуховодов уже существует как система 100 % свежего воздуха, но требуется улучшить параметры воздуха в помещении, рекомендуется установить доводчики большего типоразмера и перевести их вентиляторы на пониженную скорость. Холодильная нагрузка покроется за счет большего размера теплообменника, а шум уменьшится как следствие работы вентилятора на пониженных скоростях.

• ПВУ, оборудованные автономной системой забора наружного воздуха, «экономайзером», заслонками регулировки СО₂, теплообменниками и устройствами утреннего разогрева, являются сложным по своему составу и действию оборудованием. Следует добиться от обслуживающего персонала полного понимания их работы.

• Работа вытяжного вентилятора должна быть сблокирована с работой «экономайзера» и заслонок СО₂, включая все необходимые изменения по датчикам перепада давлений.

На рис. 1 приведена принципиальная схема ПВУ зала на 160 мест.

Рисунок 1 (подробнее)   Принципиальная схема ПВУ зала на 160 мест

2.4. Комнаты для семинаров и учебные классы на 20–99 человек

По сравнению с лекционными залами данные помещения характеризуются меньшим количеством наружного воздуха, меньшими тепловыделениями и выделениями СО₂. ПВУ таких помещений также меньше по размерам, что накладывает отпечаток на выбор проектных решений.

Как правило, подобные помещения не имеют перепадов высот, при этом общая высота не превышает 4 м.

Для таких помещений не имеет смысла проектировать ПВУ с «экономайзером» и поддержанием СО₂. Технико-экономические расчеты показали нерентабельность таких мероприятий. ПВУ представляют собой недорогие, стандартные миницентральные системы с вентилятором ограниченной мощности, утренним разогревом и автономным забором наружного воздуха.

В некоторых случаях, к сожалению, невозможно устанавливать ПВУ с автономным воздухозабором из-за ограниченной возможности вентилятора работать с длинной сетью воздуховодов или по эстетическим соображениям. В таких случаях наружный воздух поступает от общей системы приточного воздуха, а ПВУ комнаты превращается в доводчик. При этом с целью экономии энергии имеет смысл рассмотреть систему подачи наружного воздуха как систему с переменным расходом воздуха (VAV), оборудованную ON/OFF заслонками производства «TROX» или других фирм, закрывающихся в пустых комнатах или поддерживающих постоянный расход воздуха (L = const) в рабочих.

Вытяжные системы не устанавливаются, излишки воздуха вытесняются в коридор за счет избыточного давления.

Все остальные принципиальные решения схожи с описанными в п. 2.3.

2.5. Комнаты для совещаний на 8–19 человек

Эти помещения – еще одна ступенька «вниз по лестнице» по сравнению с пп. 2.3, 2.4. Меньше тепловыделений, меньше выделений СО₂, меньше воздухообмен, меньшее количество наружного воздуха. ПВУ меньшего типоразмера. Высота помещений не превышает 3 м. ПВУ таких комнат проектируется без «экономайзера», поддержание СО₂ не производится, утреннего разогрева не требуется.

В тех случаях, когда свежий воздух подается от общей приточной системы, а ПВУ является доводчиком, в отличие от рекомендаций п. 2.4, наружный воздух подается в расчетном объеме без всякой регулировки. При выключении ПВУ по команде фотоэлемента наружный воздух продолжает поступать в прежнем объеме. Вместо 100 %-ной рециркуляционной ПВУ в качестве местных доводчиков могут использоваться сплит-кондиционеры (СПК) или фэнкойлы (FC), т. к. размер комнат и количество людей предпологают доводчики небольших типоразмеров с невысоким уровнем шума.

Охлаждение комнат в переходный и зимний периоды не применяется, даже если день жаркий и параметры внутреннего воздуха выходят за нормируемые пределы. Пользователю предлагается довольствоваться тем, что есть, или перенести заседание в другое место или на другой день. Комнаты оборудуются фотоэлементами, как описано выше. Температура воздуха регулируется с помощью простых комнатных термостатов. Вероятность их выхода из строя мала, т. к. комнаты предназначены в основном для профессорско-преподавательского состава, а не для студентов. Даже если имеет место неисправность – замена такого термостата занимает считанные минуты и не бьет по карману.

2.6. Офисные помещения

Как это ни странно, данный вид помещений, кажущийся на первый взгляд самым простым, имеет богатую историю обсуждений, споров, экономических сравнений вариантов различных систем В и КВ.

По местным нормам нет необходимости в искусственной подаче свежего воздуха в помещения с количеством людей до 8 человек, если площадь открывания окон составляет 8 % и более от площади пола. За исключением случаев, когда через окна возможно проникновение вредностей (например, от вентиляционных выбросов соседнего здания), естественная периодическая вентиляция полностью удовлетворяет потребность в свежем воздухе, и нет никакой необходимости тратить деньги на что-либо сложнее такого решения.

В тех случаях, когда необходимо устройство приточной механической вентиляции в объеме 34 м³/ч на человека или трехкратного воздухообмена, следует позаботиться о том, чтобы имела место «эффективная вентиляция» и свежий воздух доходил до зоны пребывания людей. Нередко воздухораспределитель свежего воздуха располагается в углу помещения (между шкафом и дверью), и крайне неэффективен.

Поддержание параметров микроклимата в помещениях осуществляется местными доводчиками – фэнкойлами или кондиционерами VRF-системы. Установка сплит-кондиционеров как принципиальное техническое решение для большого количества офисов не рекомендуется.

2.7. Компьютерные классы и залы

Эти помещения во многом похожи на аудитории и залы на 100 и более человек. Отличие состоит в том, что кроме большого числа людей имеется большое количество компьютеров с тепловыделениями ~350 Вт/шт. Для зала вместимостью 170 человек это приводит к 17 TR (59 кВт) дополнительной холодильной нагрузки – 40 % добавки по сравнению с обычным залом. Для таких помещений характерно быстрое изменение требования от нагрева к охлаждению, практически моментально (без «мерт-вой зоны» системы контроля). Например, зимним утром студенты приходят в пустой зал, включают компьютеры, но в течение приблизительно часа им требуется разогрев помещения. По истечении этого часа необходимо мгновенное переключение на кондиционирование, т. к. людская масса и особенно компьютеры разогрели зал так, что требуется охлаждение. В связи с этим рекомендуется проектировать системы В, КВ и Т, Х с учетом следующих особенностей:

• Помещения требуют охлаждения в переходный период и зачастую даже в зимнее время.

• Работа чиллера/теплового насоса по двухтрубной схеме не годится. Тепловой насос не может перейти с режима «нагрев» на режим «охлаждение» мгновенно. Для такого перехода должна остыть циркулирующая вода.

• Как правило, помещения обслуживаются зональными ПВУ, сконструированными как описано в п. 2.3 для аудиторий. В то же время особенности архитектурной планировки (деление на более мелкие помещения, «оpen space» и т. д.) могут привести к необходимости отдельного проектирования зональной ПВУ свежего воздуха и местных доводчиков. В этих случаях температура воздуха в воздуховодах поддерживается «нейтральной», t = 18 °С, за исключением периода утреннего разогрева.

• Системы В и КВ должны быть запитаны по четырехтрубной схеме и иметь возможность обеспечения нагрева и охлаждения в переходный и зимний периоды от независимых источников.

• Источники подачи энергии к установкам В и КВ должны дублироваться на случай выхода из строя основных.

• Особое внимание следует уделить инструкции по описанию работы систем контроля и регулировки. Эта инструкция служит программой для инженеров по автоматизации, а затем является настольным документом для инженеров-эксплуатационников.

2.8. Помещения для серверов, подстанций связи

Температура воздуха в таких помещениях не должна превышать 30 °С, хотя программатор, как правило, требует 18–20 °С круглогодично, днем и ночью. Для таких помещений не требуется отопление, но требуется постоянное кондиционирование воздуха. Настоятельно рекомендуется избегать ситуаций, когда такие помещения или отдельное оборудование, требующее охлаждения круглый год, рассеяны по всему зданию. Следует требовать их концентрации в отдельных комнатах на этаже или в общем для всего здания центре.

В таких помещениях нет постоянного присутствия людей, поэтому, как правило, обеспечивается простая естественная циркуляция воздуха за счет перетекания. Система кондиционирования воздуха – инвертерная для обеспечения работы кондиционера на охлаждение при низких температурах наружного воздуха. Количество кондиционеров минимум 2. При больших нагрузках иногда проектируется зональная система холодо-снабжения «24 часа», включающая чиллер и фэнкойлы.

Рисунок 2. Учебный центр по изучению компьютерных наук и программирования, факультет прикладных наук, г. Иерусалим. Лекционные залы, комнаты для семинаров, офисы, компьютерные залы, помещения серверов, кафетерии, атриумы, 20 000м2

2.9. Буфеты и кафетерии

Буфеты и кафетерии в учебных цетрах имеют статус бистро и студенческих столовых. Речь не идет о ресторанах с их требованиями к комфорту и точности его поддержания. В то же время большинство кафетериев «рождается» как добавка или изменение существующего здания, что оказывает влияние на состояние воздушной среды в здании и работу систем В и КВ.

О вентиляции и кондиционировании кухонь и обеденных залов написано немало, поэтому не будем останавливаться еще раз на всех аспектах организации воздухообмена.

Заметим лишь следующее:

• По местным нормам расчетная температура внутреннего воздуха, t_в, равна 23–24 °С летом, 20–21 °С зимой в обеденных залах, не выше 18 °С в течение года на местах разделки мяса, рыбы и овощей.

• Необходимо обеспечить отрицательный дисбаланс между кухней и обеденным залом и общий отрицательный дисбаланс между кафетерием и остальным зданием. Нарушение этого требования приводит к распространению запахов по всему зданию.

• Линии раздачи горячей пищи следует оборудовать вытяжными зонтами или вытяжными потолками.

• Вытяжные системы линий приготовления или усиленного разогрева пищи, печки для выпечки, тостеры, котлы для чипсов и спагетти и др. должны быть оборудованы вытяжной установкой усиленного фильтрования, включающей пять ступеней фильтров, одна из которых фильтр активированного угля.

• В помещениях мойки посуды должен обеспечиваться, по крайней мере, 10-кратный воздухообмен с отрицательным дисбалансом по отношению к соседним помещениям. Вытяжная система должна быть отдельной от вытяжной системы линий приготовления пищи, оборудованных ВУ усиленного фильтрования (нельзя пропускать через активированный уголь влажный воздух). В тех случаях, когда используются посудомоечные машины, следует правильно выбирать материал для воздуховодов. Удаляемый воздух содержит пары воды и моющих растворов в высокой концентрации. Все это приводит к быстрой коррозии воздуховодов, даже выполненных из оцинкованной стали. Алюминий не годится из-за коррозии, вызванной наличием хлора в парах моющих растворов. Нержавеющая сталь 304 не годится по тем же соображениям. Нержавеющая сталь 316 дорогая. Лучше всего воздуховод из пластика PPS (усиленный полипропилен с хорошими термическими свойствами).

• Необходимо следить за тем, чтобы точки выброса воздуха были удалены от окон близлежащих зданий. Этот воздух возвращается в здание через открытые окна или за счет инфильтрации и вызывает жалобы на запахи. По тем же соображениям следует удалять воздухоприемные отверстия наружного воздуха от точек выброса вытяжных систем и даже просто от входа в кафетерий. Высокое давление всасывания в воздухоприемниках может вызвать опрокидывание циркуляции, всасывание запахов кухни и, как следствие, жалобы на запахи из помещений, которые никак не связаны с кафетерием.

• ПВУ буфетов и кафетериев должны быть отдельными от ПВУ других помещений.

 

* TR (от англ. Tonn Refrigiration) – стандартная англо-американо-европейская единица измерения энергии/нагрузки холода, применяемая для расчета и выбора холодильного оборудования.

Литература

1. ANSI/ASHRAE ADDENDUM 62n.

2. ASHRAE 62–2001. Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality.

3. Брух С. В. Надежность VRF-систем кондиционирования воздуха // АВОК. – 2004. –№ 7.

 

Вторую часть статьи читайте в следующем номере журнала «АВОК»