الزامات تهویه برای استخرهای سرپوشیده – بخش دوم

مأخذ: نشریه اشری – ژوئن 2017

محیط‌های سالم و بادوام استخرهای سرپوشیده نیازمند سیستم‌های تهویه خوب با توزیع هوای مؤثر و هوای تازه و تخلیه کافی برای حذف کلرآمین های سمی و خورنده از فضا هستند. یک پرسش کلیدی برای طراحان سیستم این است: چقدر هوای تازه لازم است؟

این مقاله در مورد عواملی مانند نوع استخر، فعالیت استخر، ارتفاع سقف، نرخ جریان هوای رفت و برگشت و پیچیدگی و تأثیر توزیع هوا که در زمان محاسبه نرخ هوای تازه باید مدنظر باشد، بحث می‌کند. ما همچنین توضیح می‌دهیم چرا حداقل نرخ تهویه برای استخرهای شنا، سکوها و محل تماشاچیان که در استاندارد 2016-62.1 آمده همیشه فضایی بادوام همراه با کیفیت هوای قابل‌قبول تولید نمی‌کند. ما روشی ارائه می‌کنیم که نرخ تهویه استاندارد 2016-62.1 را با کمترین ضرایب هوای تازه تکمیل می‌کند تا به طراحان در زمان محاسبه الزامات هوای تازه برای انواع مختلف استخرها، فضاها و فعالیت‌ها کمک کند.

سیستم‌های مهار منبع و کانال‌های تخلیه سکوی سطح پایین باید از نظر تئوری غلظت بالاتری از کلرآمین ها را حذف کنند. هوای تخلیه را می‌توان به هواساز استخر وارد کرد تا هزینه اولیه معقولی هم داشته باشیم. یک برگشت سکوی سطح پایین (استراتژی 1 بالا) که قبل از اتصال به دستگاه هواساز با هوای برگشت سطح بالاتر هم ترکیب می‌شود کمترین هزینه اولیه را در میان این سه سیاست دارد و همراه با هوای تهویه مناسب در حذف کلرآمین بسیار مؤثر می‌باشد. سیستم‌های با برگشت سکوی سطح پایین یا تخلیه سکوی سطح پایین (استراتژی 2) ممکن است برای سلامت شناگران بهتر باشد چون کلرآمین ها جابه‌جا و از محل تنفس شناگران دور می‌شوند.

در سطح برگشت بالا، نقاط برگشت را طوری جانمایی کنید که با مهار هوای ورودی به مناطق تماشاگران و سطح بالاتر به‌منظور جلوگیری از تشکیل کندانس و خوردگی، سبب افزایش اختلاط شود. باید دقت کنید نقاط برگشت دقیقاً کنار دیفیوزرهای رفت قرار نگیرند تا از کند شدن هوای رفت جلوگیری شود.

تعیین نرخ تحویل هوای رفت

نرخ تحویل هوای رفت که با الزامات تهویه، توزیع هوا، رطوبت‌گیری و گرمایش و سرمایش فضاهای استخر مطابقت داشته باشد از سوی ASHRAE با میزان تعویض هوا در ساعت (ach) تعریف می‌شود که می‌تواند به cfm یا L/s تبدیل شود:

نرخ تحویل هوای رفت = (حجم هوا × تعداد تعویض هوا/h)/60 دقیقه/ساعت

کل مقدار هوای رفتی که وارد فضای استخر می‌شود شامل هوای تازه و هوای بازچرخانی شده می‌شود.

نرخ تحویل هوای رفت = نرخ هوای تازه + نرخ هوای بازچرخانی شده

با نرخ تحویل هوای رفت 6 تعویض هوا در ساعت شروع کنید

برای رعایت الزامات توزیع هوا، اشری یک نرخ تحویل هوای رفت 4 تا 6 ach برای استخرهای تفریحی و 6 تا 8 ach برای استخرهای مسابقه با تماشاچی را توصیه می‌کند. با نرخ تحویل هوای رفت 6 ach شروع کنید و اگر طراح مطمئن است که همه الزامات توزیع هوا را می‌توان با جریان هوای کمتر برآورده کرد، طبق هندبوک کاربردهای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع اشری سال 2015 (فصل 5، بخش استخرها) ممکن است کاهش این مقدار برای استخرهای تفریحی (حداقل 4 ach) قابل‌قبول باشد.

نرخ تحویل هوای رفت را تنظیم کنید تا از دمای ناراحت‌کننده هوای رفت جلوگیری شود.

محوطه‌های با بارهای محسوس بسیار بالا (مثل ساختمان‌های با بارهای خورشیدی زیاد ناشی از مقادیر زیاد شیشه) یا فضاهای یک طبقه (مثل بسیاری از استخرهای درمانی) می‌توانند به تغییرات هوای بیشتر نیاز داشته باشند تا دمای هوای رفت آسوده برای شناگران نیاز داشته باشند. یک حداقل دمای رفت عملی حدود 65 درجه فارنهایت (18.3 درجه سانتی گراد) است.

نرخ تحویل هوای رفت برای محل تماشاچیان

محل حضور تماشاچیان در استخرهای مسابقه اغلب بالای سکو و در فضای استخر واقع می‌شود.

برای استخرهای مسابقه بزرگ، یک گزینه خوب یک دستگاه هواساز اختصاصی برای محل تماشاچیان است که به نرخ تحویل هوای رفت کل سیستم توزیع هوای استخر اضافه می‌شود. این شیوه قابلیت تأمین تهویه محل تماشاچیان و رفع الزامات توزیع هوا را دارد و در عین حال دمای هوای رفت کمی آسوده تر فراهم می‌کند. یک دستگاه اختصاصی همچنین اجازه کاهش هوای تازه برای منطقه تماشاچیان در زمان خالی بودن این محل را می‌دهد.

به دلیل مسائل هزینه‌ای، رایج ترین طرح برای تامین هوای منطقه تماشاچیان از هواساز اصلی استخر برای تهویه و مطبوع ساختن محل استخر و تماشاچیان استفاده می‌کند. در این مورد، حجم هوای محل تماشاچیان باید در زمان تعیین اندازه هواساز اصلی استخر در نظر گرفته شود و طبق توصیه اشری حداقل نرخ تحویل هوای رفت باید 6 ach باشد. این استراتژی برای رعایت الزامات راندمان تهویه سیستم معمولاً به درصد هوای تازه بالاتری نیاز دارد. برای اطلاعات بیشتر در مورد الزامات راندمان تهویه سیستم، استاندارد 2016-62.1 اشری را ببینید.

نرخ جریان هوای برگشت

ASHRAE توصیه می‌کند فضاهای استخر در فشار منفی 0.05 in. w.g. تا 0.15 in. w.g. (12.4 پاسکال تا 37.3 پاسکال) متناسب با بیرون و مناطق مجاور ساختمان نگه‌داشته شوند تا رطوبت، مواد شیمیایی و بوها محدود به فضای استخر باشد.

برای حفظ فشار منفی در فضای استخر، نرخ هوای تخلیه باید از نرخ هوای تازه بیشتر باشد؛ البته حاشیه‌ای هم در نظر گرفته می‌شود که به صورت نرخ هوای تخلیه مازاد تعریف می‌شود. نرخ هوای تخلیه اضافی شامل هوای نفوذی به داخل به دلیل کنترل فشار هم می‌شود که بسته به آب‌بند بودن و بازشدن درهای محوطه متغیر است. به دلیل این تنوع، فشار منفی در صورت امکان باید فعالانه کنترل شود.

نرخ جریان هوای برگشت = نرخ تحویل هوای رفت + نرخ هوای تخلیه اضافی

تجربه ما نشان می‌دهد میانگین تخلیه مازاد حاصل از کنترل فشار برای یک استخر معمولی از 2 تا 10% حجم هوای رفت بعد از پذیرش است. بنابراین، مولفان طراحی نرخ هوای تخلیه مازاد به میزان 10 درصد نرخ تحویل هوای رفت را توصیه می‌کنند.

طراحی برای نرخ جریان هوای برگشت = 1.1 × نرخ تحویل هوای رفت

تعیین سهم هوای تازه از هوای رفت

هوای برگشتی از یک فضای استخر برای تجهیزات هواساز با کلرآمین ها آلوده می‌شود. قبل از تأمین مجدد برای فضا، دستگاه هواساز باید مقدار کافی هوای برگشت را با هوای تازه عوض کند تا یک فضای سالم و محوطه بادوام ایجاد کند.

همچنین قبل از تأمین مجدد هوای رفت برای فضا، باید مقدار رطوبت هوای برگشت را کاهش داد تا این هوا بتواند در روزهای بسیار مرطوب، آب تبخیر شده استخر و رطوبت را از تماشاچیان بگیرد و نقطه تنظیم‌شده رطوبت نسبی فضا را حفظ کند. بسته به اقلیم، هوای تازه ورودی برای بهبود کیفیت هوای داخل، که خشک‌تر از هوای تخلیه/برگشت مرطوب گرم است، در بیشتر اوقات سال جایگزین می‌شود و می‌تواند بار رطوبت‌گیری را حذف یا کم کند.

از استاندارد 2016-62.1 اشری به‌عنوان مبنا استفاده کنید

کمترین نرخ تهویه اشری. استاندارد 2016-62.1 مقدار هوای تازه‌ای را توصیه می‌کند که طبق بخش استخرهای هندبوک کاربردهای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع سال 2015، هدف آن کیفیت هوای قابل‌قبول برای استخری است که از کلر به‌عنوان ماده ضدعفونی‌کننده اولیه استفاده می‌کند (جدول 1 را ببینید). بر اساس این جدول، کمترین نرخ تهویه لازم که باید به ناحیه تنفس تحویل داده شود (کمترین مقدار هوای تازه)، 0.48 cfm/ft2 (2.4 L/s•m2) برای استخرهای شنا و سکوهاست. ناحیه تنفس، منطقه 3 اینچ تا 72 اینچ (76 میلی‌متر تا 1.8 متر) بالای کف است.

نکته C جدول 1، منطقه سکو را به‌صورت «منطقه اطراف استخر که می‌تواند در زمان استفاده از استخر یا وقتی استخر اشغال‌شده است خیس شود» تعریف می‌کند. مناطق خیس سکو و خود استخر می‌تواند حاوی کلرآمین باید که باید با تهویه حذف شود. بخش‌هایی از سکو که نمی‌توانند خیس شوند، باید در گروه اشغال دیگر (مثل منطقه تماشاچیان) طراحی شوند. از آنجایی که مناطق سکو در استخرهای مسابقه معمولاً بزرگ نیست و چیدمان بیشتر استخرهای تفریحی امکان سطح خشک زیادی دارد، روش محافظه‌کارانه برای طراح، در نظر گرفتن همه مناطق سکو و استخر در محاسبه است.

برای محل تماشاچیان (و هر منطقه سکو، طراح تعیین می‌کند می‌تواند در زمان استفاده از استخر خیس شود یا نه)، کمترین نرخ تهویه با استفاده از «نرخ هوای تازه منطقه» و «نرخ هوای تازه افراد» برای گروه اشغال قابل‌استفاده محاسبه می‌شود(مناطق دیگر می‌تواند شامل فضاهای تفریحی هتل) باشد. برای مناطق تماشاچیان، این رقم 0.06 cfm/ft2 (0.3 L/s•m2) به‌اضافه یک 7.5 cfm اضافی به ازای هر نفر در زمانی که تماشاچی حضور دارد، می‌باشد. نکته B جدول 1 اجازه می‌دهد وقتی هیچ فردی در محل تماشاچیان حضور ندارد، هوای تازه تا صفر کاهش یابد.