Требования к проектированию наружных светопрозрачных ограждающих конструкций залов крытых аквапарков
В залах крытых аквапарков световой комфорт, создаваемый в результате применения высокой степени остекления наружных ограждающих конструкций, должен проектироваться с учетом требований по обеспечению теплового комфорта в обслуживаемой зоне залов, тепловой защиты и строительной безопасности зданий.
В статьях [1, 2] были изложены особенности и рекомендации по проектированию наружных ограждений, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, влияющих на формирование температурно-влажностного режима в залах крытых аквапарков, и на обеспечение их строительной безопасности (надежности и долговечности ограждающих конструкций).
В настоящей статье рассмотрены вопросы обеспечения требований теплового комфорта, тепловой защиты и строительной безопасности аквапарков в связи с проектированием естественного освещения их залов и применением высокой степени остекления наружных ограждающих конструкций.
С этой целью были проанализированы действующие нормативные документы по проектированию:
- естественного освещения в общественных зданиях, регламентирующие возможную степень остекления наружных ограждающих конструкций;
- тепловой защиты общественных зданий, регламентирующие теплотехнические характеристики наружных ограждающих конструкций для обеспечения теплового комфорта в зданиях и условия, необходимые для соблюдения их строительной безопасности.
Анализ указанных нормативных документов проведен с учетом имеющихся материалов по вопросам:
- влияния степени остекления наружных ограждающих конструкций на микроклимат помещений общественных зданий и их технико-экономические показатели;
- теплофизических характеристик современных наружных светопрозрачных ограждающих конструкций общественных и жилых зданий.
Результаты анализа позволили сформулировать требования к наружным светопрозрачным ограждающим конструкциям залов крытых аквапарков, касающиеся вопросов естественной освещенности, степени остекления, теплозащитных характеристик и воздухопроницаемости (герметичности) ограждающих конструкций, обоснование которых изложено ниже.
В СанПиН 2.1.2.1331-03 [3] указано, что освещенность поверхности воды бассейнов аквапарков должна соответствовать требованиям СНиП 23-05-95* [4], предъявляемым к естественному и искусственному освещению общественных и жилых зданий.
Рассмотрение действующего СНиП 23-05-95* позволяет отметить следующее:
- документ не содержит прямых указаний по проектированию естественного освещения для залов крытых аквапарков; - в приложении к нормам дано определение относительной площади световых проемов Sф/Sп; S0/Sп (отношение площади фонарей или окон к освещаемой площади пола помещения). Однако по тексту СНиП это отношение как нормативный показатель степени остекления ограждающих конструкций зданий не применяется.
Залы аквапарков по своим технологическим процессам близки к физкультурно-оздоровительным учреждениям (залы спортивных игр, залы ванн бассейнов), для которых данный СНиП регламентирует нормативные значения коэффициентов естественной освещенности КЕО (%) для горизонтальных поверхностей (в числителе — нормативное значение КЕО при верхнем или комбинированном освещении, в знаменателе — значение при боковом освещении):
- для поверхности пола спортивных залов — 3,0/1,0;
- для поверхности воды в залах ванн бассейнов — 2,0/0,5.
Приняв в качестве расчетных вышеуказанные значения КЕО, была осуществлена оценка необходимой степени остекления наружных ограждающих конструкций залов крытых аквапарков по методике, изложенной в работе [5]. Результаты этих расчетов показывают, что степень остекления наружных ограждающих конструкций залов крытых аквапарков может достигать 0,5 и более. В этой связи отметим, что ранее СНиП II-76-78 [6] рекомендовал принимать существенно меньшее значение степени остекления залов бассейнов, равное 0,166.
В современных условиях на степень остекления залов аквапарков влияют и будут влиять архитектурно-художественные требования, продиктованные «новыми тенденциями в архитектуре, связанными с применением больших площадей остекления» [7]. Об этом свидетельствуют данные о степени остекления двух строящихся в Санкт-Петербурге аквапарков с различной пропускной способностью, приведенные в табл. 1. Эти данные позволяют отметить, что полученные значения степени остекления для этих залов аквапарков соответствуют расчетным значениям коэффициентов естественной освещенности КЕО, несколько превышающим их нормативные значения для спортивных залов. В этой связи обратимся к результатам исследований, приведенным в статье [8], которые дают представление о влиянии степени остекления на технико-экономические показатели общественных зданий. В этой статье показано, что при увеличении степени остекления вертикальных ограждений (S0/Sверт.ст.) типового общественного здания с 0,3 до 0,6 возрастают:
- расход тепла и холода соответственно в 2 и 2,5 раза;
- капитальные затраты на строительство наружных ограждений и технических систем в 1,3 раза;
- эксплуатационные затраты в 1,4 раза.
Табл. 1
|
Характеристики залов аквапарка
|
Вид естественного освещения в зале
|
Площадь, кв. м
|
Степень остекления залов аквапарка, S0/ SП
|
Расчетное значение КЕО (ориентировочное), %
|
||
|
Пропускная способность (человек в смену)
|
Внутренний объем залов V, куб. м
|
Светопрозрачных ограждающих конструкций, S0
|
Пола, SП
|
|||
|
140
|
9 800
|
Боковое (двухстороннее)
|
430
|
1 200
|
0,36
|
более 1,0
|
|
650
|
50 700
|
Комбинированное (верхнее и боковое)
|
2040
|
3 900
|
0,525
|
более 3,0
|
Эти данные свидетельствуют о том, что при выборе степени остекления наружных ограждающих конструкций необходимо учитывать возможные капитальные, эксплуатационные затраты проектируемых крытых аквапарков и теплозащитные характеристики их наружных светопрозрачных ограждающих конструкций.
Вышеизложенное позволяет сформулировать следующее требование.
При проектировании естественного освещения в залах крытых аквапарков следует руководствоваться нормами освещенности для спортивных залов и залов ванн бассейнов, регламентированными действующим СНиП [4] (раздел «Физкультурно-оздоровительные учреждения»), а выбор степени остекления наружных ограждающих конструкций должен осуществляться с учетом архитектурно-художественных требований на основе анализа технико-экономических показателей принимаемого технического решения для конкретного проекта зала аквапарка.
В СНиП 23-02 [9] установлены три обязательных нормативных показателя по тепловой защите общественных и жилых зданий:
- показатель сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций ;
- показатель разности температур внутреннего воздуха и на внутренней поверхности ограждающих конструкций . При этом температура внутренней поверхности ограждения должна быть выше температуры точки росы внутреннего воздуха ;
- показатель расхода тепловой энергии на отопление, позволяющий принимать значения теплозащитных характеристик ограждающих конструкций с учетом нормируемых параметров микроклимата.
В СНиПе обращено внимание на выполнение при проектировании всех видов ограждающих конструкций (в том числе светопрозрачных ограждающих конструкций) требования по соблюдению условий и , поскольку эти условия обеспечивают тепловой комфорт и отсутствие конденсации влаги на внутренних поверхностях ограждений, их намокания и т. п. Выполнение этого требования при проектировании залов аквапарка особенно важно, поскольку оно является также требованием по обеспечению строительной безопасности.
Все эти три показателя по тепловой защите зданий, предусмотренные в СНиП, должны реализоваться как обязательные при проектировании залов крытых аквапарков. Однако значения этих показателей должны быть более «жесткими», нежели нормативные значения, поскольку залы аквапарков относятся к помещениям с мокрым (или влажным) режимом, характеризуемым высокими параметрами влажности и температуры воздушной среды во всем объеме помещений. В этой связи отметим, что при проектировании светопрозрачных ограждающих конструкций залов крытых аквапарков следует учитывать опыт проектирования зданий с высокой степенью остекления [7, 10], заключающийся в необходимости:
- осуществления тщательных теплотехнических расчетов не только несущих, но светопрозрачных наружных ограждающих конструкций, направленных на сокращение расчетных теплопотерь в холодный период года и теплопоступлений в теплый период года;
- применения светопрозрачных наружных ограждающих конструкций со значением сопротивления теплопередаче, практически равным значению сопротивлению теплопередаче несущих ограждающих конструкций.
В этой связи минимальное значение сопротивления теплопередаче наружных светопрозрачных ограждающих конструкций для залов аквапарков должно быть, по нашему мнению, не менее 1,0 кв. м - 0С/Вт. В настоящее время имеется возможность создания наружных светопрозрачных ограждающих конструкций с высокими значениями сопротивления теплопередаче (R0 более 2,0 кв. м - 0С/Вт) при использовании энергосберегающих стекол и заполнении межстекольного пространства инертным газом [7, 10].
Для условий залов аквапарков, имеющих высокую степень остекления, весьма важно обеспечивать небольшую воздухопроницаемость светопрозрачных ограждающих конструкций, что создаст условия, при которой теплопотери в результате инфильтрации наружного воздуха будут малы и тепловой комфорт в обслуживаемой зоне не будет нарушен от ее холодных токов.
В СНиП 23-02 [9] приводятся значения нормируемой воздухопроницаемости ограждающих конструкций общественных и жилых зданий G (кг/кв. м·ч):
- для окон и балконных дверей в пластмассовых и алюминиевых переплетах (G0) не более 5,0;
- для наружных стен (Gст) не более 0,5.
Нельзя не обратить внимание, что максимальные допустимые значения воздухопроницаемости для окон и наружных стен различаются в 10 раз. Считаем, что такое значение воздухопроницаемости G0 недопустимо для наружных светопрозрачных ограждающих конструкций залов аквапарков. Действительно, если ориентироваться на нормативные значения воздухопроницаемости, приведенные в СНиП 23-02, для залов аквапарков, площади наружных светопрозрачных ограждающих конструкций которых указаны в табл. 1, инфильтрационный воздухообмен может составить 0,2–0,22 1/ч.
Наиболее приемлемыми значениями воздухопроницаемости наружных светопрозрачных ограждающих конструкций для залов аквапарков являются значения, которые сопоставимы со значениями воздухопроницаемости наружных стен. В этой связи максимальное значение воздухопроницаемости наружных светопрозрачных ограждающих конструкций для залов аквапарков не должно превышать, по нашему мнению, 1,0 кг/кв. м·ч.
Применение современных герметиков и уплотнительных материалов для наружных светопрозрачных ограждающих конструкций и тщательное проведение натурных испытаний этих конструкций могут обеспечить такое требование, предъявленное к их герметичности. Наряду с указанным для уменьшения инфильтрации воздуха необходимо предусматривать тамбуры на входе в залы [11] и создавать в самих залах подпор не менее 10 Па.
В заключение следует отметить, что реализация требований, предъявленных выше к наружным светопрозрачным ограждающим конструкциям залов крытых аквапарков, позволит:
- создавать для залов современные наружные светопрозрачные ограждающие конструкции;
- применять достаточно высокие степени остекления наружных ограждающих конструкций залов;
- обеспечивать световой и тепловой комфорты в обслуживаемой зоне залов и их строительную безопасность.
Литература:
1. Алейников А. Е., Федоров А. Б. О необходимости разработки свода правил проектирования крытых аквапарков //СтройПРОФИЛЬ. —2005. № 5.
2. Алейников А. Е., Федоров А. Б. Температурно-влажностный режим воздушной среды залов крытых аквапарков как фактор их строительной безопасности // СтройПРОФИЛЬ. — 2005. № 7.
3. СанПиН 2.1.2.1331-03. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды аквапарков.
4. СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение.
5. Гусев Н. М., Климов П. П. Строительная физика.
6. СНиП II-76-78. Спортивные сооружения.
7. Будилин А. В., Долгушев М. В., Павлюч-ков И. С., Ворошилов С. Ф. Современные системы остекления // СтройПРОФИЛЬ. — 2005. № 7.
8. Мелик-Аракелян Т. А., Поз М. Я. Влияние остекления на микроклимат помещений и энергетические затраты // Водоснабжение и санитарная техника. — 1978. № 1.
9. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
10. Данилевский Л. Н. Окно в ХХI век. Сб. мат. международный научно-практической конференции «Жилище ХХI века». Минск, 1999.
11. СанПиН 2.1.2.1188-03. Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества.
| Автор: А. Е. Алейников, А. Б. Федоров Дата: 27.01.2006 Журнал Стройпрофиль 1-06 Рубрика: светопрозрачные конструкции Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |