Wymagania projektowe dla instalacji wentylacji, ogrzewania oraz klimatyzacji sal teatralnych Teatru Groteska Spis treści 1. Założenia ogólne.... 2 1.1 Parametry powietrz zewnętrznego dla okresu zimowego oraz letniego.... 2 1.2 Parametry powietrz wewnętrznego dla okresu zimowego oraz letniego.... 2 1.3 Parametry komfortu w sali teatralnej... 3 2. Wymagania dla projektu.... 3 2.1 Wymagane obliczenia.... 3 2.2 Założenia bilansowe.... 3 2.3 Wymagane procesy klimatyzacyjne powietrza.... 3 2.4 Założenia projektowe.... 3 2.5 Funkcje instalacji.... 4 2.6 Organizacja przepływu powietrza w salach teatralnych.... 4 3. Dodatkowe wymagania projektowe.... 4 4. Wymagania dla centrali wentylacyjnej.... 5 5. Źródło ciepła dla instalacji.... 6 6. Źródło chłodu dla instalacji.... 6 7. Wymagania akustyczne dla instalacji wentylacji wraz urządzeniami... 6 8. System sterowania i automatycznej regulacji... 7 9. Badania odbiorowe instalacji.... 7 Rys nr.1: Schemat ideowy instalacji wentylacji dla sal teatralnych. 1
1. Założenia ogólne. Instalacja klimatyzacji, ogrzewania i wentylacji musi zostać zaprojektowana na określone parametry powietrza zewnętrznego oraz wewnętrznego w okresie zimowym oraz letnim. Podstawą opracowania projektu jest Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dziennik Ustaw nr 75 z późniejszymi zmianami). Wszystkie polskie normy przywołane w Rozporządzeniu należy traktować, jako obligatoryjne. 1.1 Parametry powietrz zewnętrznego dla okresu zimowego oraz letniego. Parametry powietrza zewnętrznego wg PN-76/B-03420: Dla okresu zimowego: - strefa klimatyczna III - temperatura zewnętrzna tzz = -20 C - wilgotność względna zz = 100% - zawartość wilgoci xzz = 0,8g/kg - entalpia hzz = -18,2 kj/kg Dla okresu letniego: - strefa klimatyczna II - temperatura zewnętrzna tzl = 30 C - wilgotność względna zl = 45% - zawartość wilgoci xzl = 12,2 g/kg - entalpia hzl = 61,4 kj/kg 1.2 Parametry powietrz wewnętrznego dla okresu zimowego oraz letniego. Parametry powietrza wewnętrznego wymagane dla pomieszczeń sal teatralnych: Wymagana temperatura wewnętrzna w okresie zimowym: Temperatura wewnętrzna: tw=20 22 C Wilgotność względna: w=40 60 % Wymagana temperatura wewnętrzna w okresie letnim: Temperatura wewnętrzna: tw=20 24 C Wilgotność względna: w=40 55 % 2
1.3 Parametry komfortu w sali teatralnej. W celu zapewnienia komfortu w salach teatralnych należy podczas projektowania uwzględnić takie czynniki jak: - temperatura powietrza i jej równomierny rozkład w przestrzeni - wilgotność powietrza - ruch powietrza - temperatura otaczających powierzchni - czystość powietrza - obciążenie hałasem 2. Wymagania dla projektu. 2.1 Wymagane obliczenia. Projekt musi zawierać następujące kalkulacje: - bilans zapotrzebowania ciepła do ogrzewania pomieszczenia oraz dla potrzeb wentylacji mechanicznej. Obliczenia należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 12831: 2006 Instalacje ogrzewcze z budynkach - Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego. - obliczenia obciążenia chłodniczego (kalkulacja zysków ciepła, zapotrzebowanie chłodu dla potrzeb wentylacji) - określenie parametrów dla poszczególnych procesów klimatyzacyjnych powietrza dla okresu letniego oraz zimowego. 2.2 Założenia bilansowe. W celu zaprojektowania instalacji wentylacji należy uwzględnić zyski ciepła jawnego oraz utajonego oddawane przez ludzi. Należy przyjmować całkowity zysk ciepła oddawanego przez jedną osobę w ilości 118 W. Dodatkowo należy uwzględnić zyski ciepła od oświetlenia, przenikanie ciepła przez ściany i stropy, infiltrację powietrza oraz napływ powietrza przez drzwi. W bilansie wentylacji należy przyjąć 50 m3/h powietrza świeżego na każdą osobę. Przewiduje się, że na dużej sali teatralnej przy pełnym pokryciu będzie około 270 osób. 2.3 Wymagane procesy klimatyzacyjne powietrza. Powietrze w centrali wentylacyjnej należy podgrzać oraz nawilżyć w okresie zimowym. W okresie letnim centrala wentylacyjna musi realizować procesy: chłodzenia powietrza oraz podgrzania w nagrzewnicy wtórnej. Należy uwzględnić także odzysk ciepła/chłodu w rekuperatorze w okresie zimowym oraz letnim. 2.4 Założenia projektowe. Instalacja powinna być tak zaprojektowana, aby była wspólna dla dwóch sal teatralnych. Instalacja musi być zwymiarowana i dobrana dla obsługi jednej większej sali przy pełnym obciążeniu (pełne pokrycie widowni). Nie przewiduje się działania instalacji z pełną wydajnością równocześnie w dwóch salach. Instalacja powinna być wyposażona 3
w regulatory zmiennego wydatku powietrza, po to, aby regulować ilość powietrza, które ma być doprowadzone do danej sali. Dodatkowo należy przewidzieć możliwość regulacji ilości powietrza, która będzie nawiewana na sceną za pomocą dysz dalekiego zasięgu, oraz balkon. Projekt instalacji musi uwzględniać wykorzystanie możliwości chłodzących powietrza zewnętrznego (free cooling). W punktach końcowych (nawiewnych/wywiewnych) instalacji należy stosować elementy rozprężne. 2.5 Funkcje instalacji. Instalacja musi spełniać następujące funkcje: - utrzymanie temperatury dyżurnej w dwóch salach teatralnych na poziomie około 10 st. C w okresie zimowym. - realizacja szybkiego podgrzewu jednej sali przed planowanych spektaklem. (Czas realizacji podgrzewu sali od temperatury dyżurnej do 20 st. C powinien wynosić nie dłużej 2 godz.). - dostarczenie ilości powietrza świeżego w ilości odpowiadającej pokryciu na widowni. - doprowadzenie powietrza chłodnego w okresie letnim w celu odebrania wewnętrznych zysków ciepła. - doprowadzenie powietrza podgrzanego w okresie zimowym w celu utrzymania wymaganej temperatury wewnętrznej. - chłodzenie sali powietrzem zewnętrznym, jeśli warunki temperaturowe na to pozwalają ( tzw. free cooing). 2.6 Organizacja przepływu powietrza w salach teatralnych. Powietrze świeże podgrzane lub schłodzone należy dostarczyć w strefę przebywania ludzi. Nawiew powietrza należy realizować od dołu (nawiewniki zlokalizowane pod fotelami widowni lub w stopniach). Wywiew należy realizować poprzez wywiewniki umieszczone w ścianie lub pod stropem. W celu nawiewu powietrza na scenę należy dodatkowo zastosować dysze dalekiego zasięgu. 3. Dodatkowe wymagania projektowe. - Podczas projektowania systemu wentylacji należy przewidzieć klapy rewizyjne na instalacji kanałowej w celu umożliwienia czyszczenia instalacji. - Na etapie projektowania należy uwzględnić dane zawarte w audycie energetycznym, który stanowi załącznik do SIWZ. - Na etapie projektu należy wykonać ekspertyzę konstrukcyjną, która potwierdzi możliwość posadowienia urządzeń na dachu obiektu. - Na etapie projektu należy skoordynować działania na linii Rzeczoznawca do spraw przeciwpożarowych Projektant instalacji wentylacji Architekt. Projekt instalacji musi uwzględniać współdziałania systemu wentylacji z instalacją systemu sygnalizacji pożarowej. 4
- Projekt powinien zawierać informację o wszystkich wymaganych badaniach odbiorowych instalacji. - Projekt musi uwzględniać koordynacje międzybranżową. - Należy sprawdzić możliwość wykorzystania istniejących szachtów wentylacyjnych. 4. Wymagania dla centrali wentylacyjnej. Należy zastosować centralę nawiewno-wywiewną z odzyskiem ciepła w wykonaniu zewnętrznym. Wymagane elementy sekcji nawiewnej: - tłumik akustyczny - filtr powietrza - sekcja odzysku ciepła: wymiennik obrotowy (odzysk temperaturowy oraz odzysk wilgoci) - komora mieszania - nagrzewnica wodna wstępna - chłodnica wodna - sekcja wentylatorowa - nagrzewnica wodna wtórna - tłumik akustyczny Dodatkowo sekcję nawiewną należy wyposażyć w sekcje puste w celu zabudowy armatury oraz nawilżacza powietrza wraz z dyszami. Wymagane elementy sekcji wywiewnej: - tłumik akustyczny - filtr powietrza - sekcja wentylatorowa - tłumik akustyczny Wentylatory centrali muszą być przystosowane do płynnej regulacji wydatku (zmiennej prędkości obrotowej). Wymienniki centrali muszą być wyposażone w układ ochrony przeciw zamrożeniowej. Centrala musi spełniać aktualne wymagania Dyrektywy w sprawie Ekoprojektu. - uzyskanie sprawności odzysku ciepła powyżej 67 % - osiągnięcie odpowiedniej wartości współczynnika JMWint (SFP) układu. Producent/ Dostawca musi deklarować w karcie doboru, że urządzenia spełnia wszystkie wymagania Dyrektywy. 5
5. Źródło ciepła dla instalacji. Do nagrzewnicy wstępnej w centrali wentylacyjnej należy doprowadzić wodę grzewczą z kotłowni gazowej obiektu. Instalację ogrzewania dla całego teatru należy wyposażyć w centralny licznik ciepła. Na etapie projektu należy przewidzieć odzysk ciepła ze skraplacza agregatu chłodniczego w celu doprowadzenia ciepła do nagrzewnicy wtórnej (działanie w okresie letnim). 6. Źródło chłodu dla instalacji. Na etapie projektowania należy przewidzieć w centrali wentylacyjnej miejsce na zabudowę chłodnicy wodnej. Należy określić lokalizację agregatu wody chłodniczej na dachu. Elementy te będą realizowane w następnym etapie. Przy doborze agregatu chłodniczego należy dążyć do osiągnięcia jak najlepszych parametrów: wskaźnika efektywności energetycznej EER (ang. Energy Efficiency Ratio) oraz sezonowego współczynnika efektywności energetycznej ESEER (ang. European Sesonal Energy Efficiency Ratio). 7. Wymagania akustyczne dla instalacji wentylacji wraz urządzeniami Instalacja musi być zaprojektowana w taki sposób, aby hałas od wentylatora oraz instalacji nie przenosił się dla sal teatralnych. W celu obniżenia ciśnienia akustycznego emitowanego do pomieszczeń przez pracujące urządzenia wentylacyjne i klimatyzacyjne, instalacje nawiewne i wywiewne muszą zostać wyposażone w tłumiki akustyczne, które zapewnią odpowiednią redukcję emitowanego hałasu do wymaganych wartości. Przy doborze tłumików należy uwzględnić szumy własne tłumika. Dobór tłumików należy dołączyć do projektu. Należy wykonać obliczenia poziomu mocy akustycznej db(a) dla zakresu oktawowego (Hz):63,125,250,500,1000,2000,4000,8000. Dla instalacji kanałowej należy wykonać obliczenia tłumienia dźwięków od urządzenia wentylacyjnego, uwzględniając odległość pierwszego nawiewnika od słuchacza. Obliczenia należy wykonywać dla poszczególnych zakresów oktawowych. Należy sprawdzić, czy w odgałęzieniach lub nawiewnikach mogą powstać szumy mogące spowodować wzrost poziomu hałasu w pomieszczeniu. Wymagana wartość poziomu ciśnienia akustycznego dla sal teatralnych wynosi 25 db(a). Należy uwzględnić wielkości emisji hałasu od urządzeń wentylacyjnych na dachu budynku oraz zweryfikować wielkość emisji z aktualnymi przepisami odnośnie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku zewnętrznym. Dopuszczalny poziom hałasu emitowanego na zewnątrz wyrażony równoważnym poziomem dźwięku w db określa aktualne Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku i wynosi 55 db w porze dnia oraz 45 db w porach nocnych (na granicy nieruchomości) oraz 65 db(a) w odległości 1m od centrali wentylacyjnej, agregatu ziębniczego oraz czerpni i wyrzutni powietrza. 6
W celu zabezpieczenia przed przenoszeniem drgań, połączenia wentylatorów oraz urządzeń wentylacyjnych z przewodami wentylacyjnymi powinny być wykonane za pomocą króćców elastycznych. Wentylatory w centralach klimatyzacyjnych i wentylacyjnych oraz sprężarki w agregatach ziębniczych umieszczone są na wibroizolatorach tłumiących drgania. Przy posadowieniu centrali klimatyzacyjnej i innych urządzeń należy przewidzieć odpowiednie przekładki akustyczne, które powinny wyeliminować możliwość przenikania zbyt dużego hałasu do pomieszczeń budynku głównego. 8. System sterowania i automatycznej regulacji Wszystkie zaprojektowane urządzenia klimatyzacyjne i wentylacyjne powinny być wyposażone w kompletny układ automatyki zasilająco-sterującej opartej na sterownikach swobodnie programowalnych połączonej z systemem BMS. 9. Badania odbiorowe instalacji. Instalacja po wykonaniu musi zostać sprawdzona pod względem, jakości wykonanych prac. Ponadto należy wykonać: - badania akustyczne, które potwierdzą założenia projektowe. - regulację instalacji wentylacji, tak, aby została osiągnięta wydajność instalacji zgodnie z założeniami projektowymi. - pomiary wydajności i efektywności instalacji wentylacji. - badanie, które potwierdzi szczelność instalacji kanałowej. - testy szczelności dla instalacji grzewczej/chłodniczej. 7
Rys nr.1: Schemat ideowy instalacji wentylacji dla sal teatralnych. 8