Расчёт осветительной установки в бассейне ЦОО «Тайфун»
Центр выполняет не только образовательную функцию, но и досуговую. Разработан и реализован план мероприятий, который охватывает большую массу людей разного возраста. Работа ведется по двум направлениям. Первое направление (детские сады, школы, училища, лагеря) представляют собой тесное сотрудничество с перечисленными организациями и различные виды работы — организация проведения уроков плавания… Читать ещё >
Расчёт осветительной установки в бассейне ЦОО «Тайфун» (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
- Введение
- 1. Обоснование темы проекта
- 2. Технологическая часть
- 2.1 Общая часть
- 2.2 Система водоподготовки [2]
- 2.3 Гигиенические требования к проектированию и строительству плавательных бассейнов [3,4]
- 2.4 Основные расчеты для бассейна
- 2.4.1 Определение объема циркуляционного потока для спортивного бассейна
- 2.4.2 Определение объема циркуляционного потока для детского бассейна
- 2.4.3 Определение объема резервного бака для компенсации воды в спортивном бассейне
- 2.4.4 Определение объемов воды для переливных желобов
- 2.5 Оборудование для бассейнов
- 2.5.1 Переливные решетки для спортивного бассейна [2]
- 2.5.2 Скиммера для детского бассейна [2]
- 2.5.3 Механический фильтр для спортивного бассейна
- 2.5.4 Механический фильтр для детского бассейна
- 2.5.5 Донный слив
- 2.5.6 Форсунки возврата воды [2]
- 2.5.7 Установка бактерицидная ультрафиолетовая Лазурь М30
- 2.6 Требования к производственному контролю при эксплуатации бассейнов. Качество воды
- 2.7 Теплотехнический расчет
- 2.7.1 Расход тепловой мощности на нагрев воды в спортивном бассейне
- 2.7.2 Расход тепловой мощности на нагрев воды в детском бассейне
- 2.8 Химическая обработка воды [2]
- 2.8.1 Флокуляция
- 2.8.2 Обеззараживание
- 2.8.3 Уровень рН
- 2.9 Расчет потребления химических реагентов, используемых в системе водоподготовки
- 2.9.1 Расчет потребления флокулянта
- 2.9.2 Расчет потребления хлорсодержащего агента
- 2.9.3 Уменьшитель рН [2]
- 3. Вентиляция и отопление
- 3.1 Расчет воздухообмена
- 3.2 Расчет теплового баланса
- 3.3 Выбор вентилятора
- 3.4 Выбор калорифера
- 4. Электрическое освещение
- 4.1 Исходные данные
- 4.2 Измерение фактической освещенности в помещениях объекта
- 4.2.1 Цель измерения
- 4.2.2 Методика измерения
- 4.2.3 Результаты измерения и их обсуждение
- 4.3 Выбор светильника
- 4.4 Размещение светильников на плане
- 4.5 Выбор методов светотехнического расчета
- 4.6 Расчет методом коэффициента использования
- 4.7 Расчет методом удельной мощности
- 4.8 Оптимизация осветительной установки в помещении спортивного бассейна
- 4.8.1 Цель оптимизации и критерий оптимальности
- 4.8.2 Методика вычисления приведённых затрат на осветительную установку [13]
- 4.8.3 Методика оптимизации
- 4.8.4 Результаты оптимизации и их обсуждение
- 4.9 Оптимизация осветительной установки в помещении детского бассейна
- 4.10 Выводы
- 5. Электропривод рабочих машин
- 6. Электроснабжение объекта
- 6.1 Определение расчётных электрических нагрузок помещений объекта
- 6.2 Определение категорийности объекта по надежности электроснабжения
- 6.3 Выбор числа и мощности трансформаторов на ТП
- 7. Внутренние электрические сети
- 7.1 Осветительные сети
- 7.1.1 Компоновка осветительной сети. Выбор щитов
- 7.1.2 Выбор марки и сечения проводов
- 7.1.3 Выбор защитной аппаратуры
- 7.2 Силовые сети
- 7.2.1 Компоновка сети и выбор щитов
- 9.2.2 Выбор марки и сечения проводов и кабелей
- 9.2.3 Выбор пускозащитной аппаратуры
- 8. Эксплуатация электрооборудования
- 8.1 Организация эксплуатации
- 8.2 Эксплуатация электродвигателей
- 8.3 Эксплуатация осветительного оборудования
- 8.4 Эксплуатация пуско-защитной аппаратуры
- 8.5 Эксплуатация внутренних электропроводок
- 9. Безопасность труда
- 9.1 Общая характеристика проектируемого объекта
- 9.2 Мероприятия по производственной санитарии
- 9.3 Защитные меры в электроустановках
- 9.4 Мероприятия по молниезащите
- 9.5 Противопожарные мероприятия
- 10. Расчет экономической эффективности применения осветительной установки в бассейне
- Заключение
- Список литературы
Современное человеческое общество немыслимо без повсеместного использования света. Осветительные установки создают необходимые условия освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие, дающее около 90% информации, получаемой человеком от окружающего мира.
Основной задачей данной работы является разработка осветительной установки в помещениях спортивного и детского бассейнов ЦОО «Тайфун». Применение более экономичной осветительной установки позволит значительно снизить долю затрат на электрическое освещение в структуре материальных затрат объекта.
Вышеуказанные соображения и определили выбор направления работы в настоящем дипломном проекте.
1. Обоснование темы проекта
Говоря о приоритетных национальных проектах в России, президент Российской Федерации В. В. Путин отметил: «Ключевым вопросом государственной политики является существенное повышение качества жизни граждан России…». Именно для них определены главные задачи Национального проекта «Здоровье». Это развитие медико-санитарной помощи и обеспечение населения высокотехнологической медицинской помощью. В 2006;2007 годах предполагается оснащение новым диагностическим оборудованием свыше 11 тысяч поликлиник, приобретение более 12 тысяч современных машин медицинской помощи и так далее.
А на заседании Президиума Государственного Совета (13 сентября 2006 года в г. Сочи) президент говорил о том, что в здравоохранении основная доля средств сегодня расходуется на содержание стационарных учреждений.
На очередной «прямой линии» с гражданами России Владимир Путин, более чем на пятьдесят вопросов, значительная часть которых носила социальный характер, касалась тех проблем, от разрешения которых зависит повседневная жизнь каждого человека. В частности, говоря о национальном проекте «Здравоохранение», наш президент отметил, что правительство принято решение начать именно с самых острых проблемных вопросов. Свидетельством того, что на проблемы здравоохранения обращается большое внимание, является тот факт, туда сейчас приходят тысячами новое оборудование, новые люди.
А теперь сопоставим две проблемы: здравоохранение и здоровьесбережение. Здравоохранение — это система государственных и общественных мероприятий по охране здоровья, предупреждению и лечению болезней и продлению жизни человека.
А здоровьесбережение? Само слово говорит за себя. Здоровье — это состояние организма, и чтобы оно было крепким, человек должен закалять себя, беречь свое здоровье. Здесь велико значение физкультуры и спорта. Физическая культура — часть общей культуры общества, она направлена на укрепление здоровья, развитие физических способностей человека. Именно поэтому физкультура введена как учебный предмет в школах, техникумах, вузах.
А спорт — это составная часть физической культуры, средство и метод физического воспитания, система организации соревнований по различным физическим упражнениям. Спорт прочно связан с жизнью современного человека. Думая об этом мы поневоле обращаемся к глубокой истории.
Можно предположить, что у знаменитого атлета античных времен существовал прямой контакт с публикой. Атлет был таким же, как и его зритель, — воином и силачом, только лучше управлял колесницей и метал диск.
И сегодня, заметим, нам прежде всего ценна в спорте эта демократичность, эта открытость для последователей и энтузиастов. Рекордсмен — такой же человек, только совершеннее демонстрирующий наши человеческие возможности. Но рекордсменов все же немного, а мы говорим о большинстве людей, занимающихся спортом для сохранения здоровья и продления своей жизни.
Во всех случаях, всегда, во всем — спорт для людей, а не люди для спорта.
Если говорить о нашем городе Еманжелинске, то с удовлетворением можно отметить, что администрация города очень серьезно относится к здоровью горожан, в частности, молодого поколения.
Еще в 60-е годы прошлого века в городе была открыта ДЮСШ (детская юношеская спортивная школа), где работали такие секции, как лыжная, волейбольная, легкой атлетики, а совсем недавно появилась конная секция «Крепыш» .
Есть у нас и клуб «Альфа», в котором подростки занимаются кикбоксингом, борьбой, занимают призовые места не только на областных соревнованиях, но и выходят на российский уровень.
Взрослые тоже не обделены спортивной жизнью. Те, кто думают сохранить свое здоровье, активность в жизни на долгие годы, регулярно посещают спортивный зал «Дома печати» (волейбол, теннис). В городе есть стадион «Сигнал», который не пустует ни зимой, ни летом. Зимой работает прокат коньков и лыж, летом проводятся соревнования бегунов, велосипедистов — участников разных предприятий города.
Таким образом, можно с уверенностью говорить о развитии физической культуры и спорта в Еманжелинске. Единственным, чем не могли заниматься горожане, — это плавание. Казалось, что никогда не смогут еманжелинцы овладеть спортивным плаванием — освоить кроль (вольный стиль), брасс, баттерфляй, плавание на спине, подводное, синхронное и т. д.
Но мечта жителей города стала реальностью: 19 марта 2005 года был открыт долгожданный бассейн — МОУ ДОД ДОО «Тайфун». Учредитель его — администрация Еманжелинского муниципального района.
Что такое бассейн вообще? Это спортивное сооружение для проведения соревнований по плаванию, пружкам в воду и водного поло. Обычно в бассейне имеются ванны для плавания и водного поло (50Ч21 м, глубина 1,8−2,3 м), прыжков с трамплина и вышки (18−20Ч14−21 м, глубина 3,5−6,5 м), обучению плаванию. Согласно международным правилам, качество воды спортивного бассейна должно соответствовать стандартным требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Таков и наш бассейн. Так что теперь еманжелинцы занимаются плаванием в своем городе.
" Тайфун" - организующее физкультурно-оздоровительное ядро социально-культурного пространства г. Еманжелинска. В настоящее время в центре открыто четыре направленности: физкультурно-спортивная, социально-педагогическая, художественно-эстетическая, культурологическая. В 56 группах занимается 717 детей школьного и дошкольного возраста.
Основные принципы деятельности ЦОО (центр оздоровительно-образовательный) «Тайфун» следующие:
— добровольность обучения, что обуславливает высокую мотивацию детей;
— доступность обучения;
— непрерывность обучения, его приближенность к практической жизни;
— индивидуальный подход к каждому воспитаннику;
— тесная связь с семьей, учет ее интересов и социальная защита;
— пропаганда здорового образа жизни;
— социальная адаптация молодежи и детей;
— профессиональная компетентность и соответствующая квалификация педагогических и руководящих кадров и т. д.
Из программ, реализуемых Центром, следует особо отметить физкультурно-спортивную направленность, цель которой — максимально содействовать оздоровлению, закаливанию, всестороннему физическому развитию ребенка, и социально-педагогическую направленность с целью формирования у ребенка с ограниченными возможностями здоровья социального статуса, полноценного и равноправного члена общества.
Центр выполняет не только образовательную функцию, но и досуговую. Разработан и реализован план мероприятий, который охватывает большую массу людей разного возраста. Работа ведется по двум направлениям. Первое направление (детские сады, школы, училища, лагеря) представляют собой тесное сотрудничество с перечисленными организациями и различные виды работы — организация проведения уроков плавания, праздников, соревнований. Второе направление (предприятия, спортивные клубы, общества инвалидов, ветеранов, свободные посетители) предполагает привлечение людей к массовому спорту, здоровому развлечению, уделяется внимание незащищенным слоям населения через систему скидок и поощрения лучших работников.
Большое внимание коллектив бассейна уделяет работе с населением, стараясь привлечь детей и взрослых к здоровому образу жизни. В этой программе следует отметить такие направления, как аквааэробика, «Будущие матери», «Мать и дитя», организация досуговой деятельности для взрослого населения, решая, таким образом, грандиозные задачи — укрепление здоровья, закаливание, приобщение к культурной организации досуга, то есть воспитание здорового образа жизни еманжелинцев.
А для того, чтобы занятия были комфортными, необходим определенный микроклимат — постоянная температура воды, на один два градуса выше температуры воздуха, санитарно-гигиенические условия по влажности и подвижности воздуха в зоне нахождения людей, а также нормированная освещенность и качество освещения, удовлетворяющее требованиям посетителей, спортсменов. Осветительные установки плавательных бассейнов требуют специального внимания, так как они в значительной степени определяют качество бассейнов в целом. Воспроизведение цвета должно быть естественным, особенно неприятно воспринимается искажение цвета кожи посетителей. Достаточно благоприятная цветопередача обеспечивает необходимые цветовые контрасты и создает хорошие условия видения. Для этого разработаем осветительную установку в помещениях бассейна при минимальных затратах и улучшенном качестве освещения.
2. Технологическая часть
2.1 Общая часть
Таблица 2.1 — Исходные данные
Показатель | Спортивный бассейн | Детский бассейн | |
Площадь, м2 | 212,5 | ||
Объем, м3 | |||
Пропускная способность, человек за день | |||
Продолжительность работы, ч | |||
2.2 Система водоподготовки [2]
Система водоподготовки в бассейне оборотного типа включает в себя очистку, обеззараживание, подогрев воды. При очистке используется следующий фильтрующий материал: кварцевый песок (размер гранул от 0,4 до 0,8 мм), кварцевый гравий (размер гранул от 1 до 2 мм). Высота фильтрующего слоя 1 м. В качестве основного метода обеззараживания воды используется хлорирование с автоматическим дозированием и ультрафиолетовое облучение.
Таблица 2.2 — Характеристика системы
Показатель | Спортивный бассейн | Детский бассейн | |
Температура воды,°С | 24…28 | 29…30 | |
Скорость водообмена, м3/ч | |||
Время полного водообмена, ч | 1,76 | ||
Допустимая единовременная нагрузка на бассейн, чел | |||
Средняя продолжительность посещения на одного человека, ч | |||
Количество добавленной свежей воды в сутки, м3 | 6,5 | 3,5 | |
Промывка фильтра по времени, фильтроцикл, ч | |||
Таблица 2.3 — Водопотребление бассейнов
Операция, процесс | Потребление воды | ||||
в ходе операции, процесса, м3/ч | бассейнами, м3/сут | годовое, м3/год | |||
спортивным | детским | ||||
Заполнение бассейна с заменой воды один раз в год | |||||
Заполнение резервного бака (каждый месяц) | 1,07 | ; | |||
Подпитка бассейна (10 часов) | 1,025 | 6,5 | 3,75 | ||
Испарение воды из бассейнов | 0,099 | 1,67 | 0,7 | 853,2 | |
Промывка фильтров | 0,66 | 9,24 | 4,92 | 1699,2 | |
Итого | 6782,2 | ||||
Водопотребление воды без учета хозяйственных и бытовых нужд — 6782,2 м3/год. Промывка фильтров осуществляется по графику промывки.
2.3 Гигиенические требования к проектированию и строительству плавательных бассейнов [3,4]
Бассейн размещается в отдельно стоящем здании. Внутренняя планировка
осуществляется по функциональной схеме — гардероб, раздевальня, душевая, ножная ванна, ванна бассейна. Посетитель не может пройти к ванне бассейна, минуя душевую.
Санузлы размещаются при раздевальнях: в женских санузлах не менее одного унитаза на 30 человек, в мужских санузлах не менее одного писсуара и одного унитаза на 45 человек в смену. Душевые устраивают из расчета одна душевая сетка на трех человек в смену. Необходимо установить в смежном с раздевальнями помещении фены для сушки волос из расчета один фен на 10 мест для женщин и один фен на 20 мест для мужчин в смену.
На пути движения от душа к ванне бассейна размещается ножная ванна с проточной обеззараженной водой из системы питьевого водоснабжения. Размер ванны не менее 1,8 м в длину, 1 м в ширину и от 0,1 до 0,15 м в глубину, дно ванн не должно быть скользким.
Обходные дорожки и стационарные скамейки должны обогреваться. Поверхность обходных дорожек должна быть не скользкой и иметь уклон от 0,01 до 0,02% в сторону трапов.
Для удаления загрязненного верхнего слоя воды в стенках ванн предусмотрены переливные желоба у спортивного бассейна и скиммера у детского бассейна.
Для покрытия обходных дорожек и дна ванн используются материалы, устойчивые к применяемым реагентам и дезинфектантам и позволяющие проводить качественную механическую чистку и дезинфекцию. Использование деревянных трапов в душевых, гардеробных, обходных дорожках не допускается. Используются коврики, покрытые антибактериальным покрытием, которое предотвращает развитие грибков и бактерий, повышает уровень гигиены во влажных помещениях.
Системы водообмена в бассейнах рециркуляционного типа включают в себя фильтрацию с флокулянтом, автоматический подогрев и ввод обеззараживающего агента. Дополнительно устанавливается система ультрафиолетового излучения.
Заполнение бассейна водой и добавление свежей воды осуществляется из центральной системы снабжения хозяйственно-питеьвой водой, вода поступает в бассейн, проходит через фильтр, обеззараживается и подогревается.
Система подачи подготовленной воды обеспечивает равномерность концентрации дезинфектантов в бассейнах и температуры воды.
бассейн осветительная установка трансформатор Бассейн оборудован расходомерами, показывающими количество исходной воды, поступающей в бассейн и показывающими количество циркулирующей подготовленной воды.
Для контроля качества воды система оборудована карманами для отбора проб воды по всем этапам водоподготовки: в местах подачи водопроводной воды, в местах поступления воды в резервный бак до и после фильтра, после подачи химреагентов и перед подачей воды в бассейн.
Отвод воды из ванн плавательных бассейнов на рециркуляцию осуществляется как через переливные технические устройства, так и через донный слив, расположенный в глубокой части ванн. Расчетная скорость движения воды в отводящих отверстиях, перекрытых решетками, принята от 0,4 до 0,5 м/сек.
Сброс воды из бассейна от промывки фильтров, с полов и обходных дорожек, от мытья стен и дна бассейна осуществляется в канализацию.
Продолжительность стока воды для полного опорожнения — 12 часов.
Присоединение ванны бассейна к канализационным трубопроводам исключает возможность обратного попадания стока и запаха из канализации в бассейн, для этого трубопровод имеет воздушный зазор перед гидравлическим затвором.
Для залов ванн бассейнов, залов для подготовительных занятий, помещений насосно-фильтровальной установки предусматривается самостоятельная система приточной и вытяжной вентиляции.
2.4 Основные расчеты для бассейна
2.4.1 Определение объема циркуляционного потока для спортивного бассейна
Объемный расход циркуляционной воды для спортивного бассейна Qvc, м3/ч, вычисляют по формуле
(2.1)
где Qvp — рециркуляционный расход при ультрафиолетовом излучении для одного
посетителя при применении комбинации «адсорбция + флокулирование +
фильтрация + хлорирование + ультрафиолетовое излучение", это соответствует объему очищенной воды или производительности фильтра — 1,8 м3/чел, м3/ч [2];
Nс — количество человек, единовременно находящихся в спортивном бассейне, из расчета не менее 8 м2 площади зеркала бассейна на одного человека, чел.
(2.2)
где S — площадь бассейна, м2.
чел., м3/ч.
Выбираем два фильтра диаметром 1400 мм, производительностью 30 м3/ч каждый, скорость фильтрации будет 20 м3/ч/м2.
2.4.2 Определение объема циркуляционного потока для детского бассейна
Объемный расход циркуляционной воды для детского бассейна QVД, м3/ч, вычисляют по формуле
(2.3)
где NД — количество человек, единовременно находящихся в детском бассейне, из расчета не менее 4 м2 площади зеркала бассейна на одного человека, чел.
(2.4)
где S — площадь бассейна, м2.
чел.
м3/ч.
Выбираем два фильтра диаметром 1050 мм, производительностью 17 м3/ч каждый, скорость фильтрации будет 20 м3/ч/м2.
2.4.3 Определение объема резервного бака для компенсации воды в спортивном бассейне
Полный объем воды Vр, м3, вычисляется по формуле
(2.5)
где VN - вода, вытесненная купальщиками, м3;
VV — вода, вытесненная волнами, м3;
VM = 11,24 м3 — минимальный объем воды в баке.
(2.6)
где V1 — вода, вытесненная одним купальщиком, м3.
м3.
(2.7)
где V2 — вода, вытесненная волнами, м3.
м3.
м3.
2.4.4 Определение объемов воды для переливных желобов
Объем воды, проходящий через систему перелива 60 м3/ч, при применении сливов диаметром 63 мм необходимо 25 сливов, объемный поток на каждый слив 2,4 м3/ч, ширина желоба 295 мм, длина желоба 50 м, расстояние между переливами 2 м. Дополнительно объем воды берется из донного слива.
2.5 Оборудование для бассейнов
2.5.1 Переливные решетки для спортивного бассейна [2]
Переливные решетки предназначены для забора воды из бассейна к фильтрующему элементу, очистки поверхности воды от пленочных и других загрязнений. Мелкие фракции загрязнения через систему трубопроводов поступают в корпус фильтра. Система перелива включает в себя секции продольной решетки, опорный профиль для решетки перелива, торец секции продольной решетки, всасывающую форсунку для перелива.
Характеристика переливных решеток: размеры секции продольной решетки — 24Ч295 мм, количество — 25 шт; опорный профиль для решетки перелива — 100 п. м; размер торца секции продольной решетки — 24Ч295 мм, количество — 4 шт; всасывающая форсунка для перелива из белого ABS-пластика, максимальный поток 6 м3/ч под давлением, при самотеке 2,4 м3/ч.
Требования к помещению для оборудования: размеры помещения для двух фильтров диаметром 1,4 м должны составлять не менее 34 м2 при высоте 3,2 м.
2.5.2 Скиммера для детского бассейна [2]
Скиммера предназначены для забора воды из бассейна к фильтрующему элементу, очистки поверхности воды от пленочных и других загрязнений. Мелкие фракции и загрязнения через систему трубопроводов поступают в корпус фильтра. Система скиммеров включает в себя поплавковое заборное устройство, входное отверстие для забора воды с поверхности бассейна, сетку для улавливания крупных частиц грязи и волос, всасывающую форсунку для перелива и возможность установки автомата долива воды
Характеристика скиммера: объем — 17,5 л; рекомендуемый поток воды — 7,5 л/ч; внутренний патрубок — 1,5″, внешний — 2″; количество — 3 шт.
Требования к помещению для оборудования: размеры помещения для двух фильтров диаметром 1,05 м должны составлять не менее 24 м2 при высоте 3 м.
2.5.3 Механический фильтр для спортивного бассейна
После забора воды из бассейна она поступает на очистку в фильтр. Фильтровальная установка состоит из водяного насоса, снабженного предфильтром для сбора волос и мелкого мусора, песочного фильтра, снабженного смотровым окном и люком для замены песка, шестикрановой вентильной группой, позволяющая управлять режимом фильтрации, рециркуляции, промывки песка, продувки, сливом воды в канализацию. Поддон, на котором установлен насос и колба фильтра, крепится к полу. Для спортивного бассейна были выбраны два фильтра диаметром 1400 мм с песчаной загрузкой.
Характеристика фильтра: высота фильтрующего слоя — 1 м; максимальное рабочее давление — 2,5 кг/см2; скорость фильтрации — 30 м3/ч/м2; загрузка — кварцевый песок с диаметром гранул от 0,4 до 0,6 мм и от 1 до 2 мм. Имеются люк диаметром 400 мм и боковым входом диаметром 225 мм, смотровые окна диаметром 135 мм, панель с манометром давления, ручной клапан для стравливания воздуха и отверстие для слива воды.
Фильтровальная установка укомплектована насосом «Астрал» (Испания): мощность — 3 кВт, производительность — 30 м3/ч, напряжение — 380 В.
Время полного водообмена (согласно СанПиН 2.1.2.1331−03) составляет для спортивных бассейнов не более 8 часов, поэтому были выбраны два фильтра производительностью 30 м3/ч, соответственно время полного водообмена составит 5 часов.
Для обеспечения гигиеничности, независимо от времени работы, промывка фильтра осуществляется два раза в неделю. Время промывки составляет 6 минут. Скорость для промывки не менее 60 м3/ч, для промывки одного фильтра используем два насоса.
2.5.4 Механический фильтр для детского бассейна
После забора воды из бассейна воды поступает на очистку в фильтр. Фильтровальная установка состоит из водяного насоса, снабженного предфильтром для сбора волос и мелкого мусора, песочного фильтра, снабженного смотровым окном и люком для замены песка, шестикрановой вентильной группой, позволяющей управлять режимом фильтрации, рециркуляции, промывки песка, продувки, сливом воды в канализацию. Поддон, на котором установлен насос и колба фильтра, крепится к полу. Для детского бассейна были выбраны два фильтра диаметром 1050 мм с песчаной загрузкой.
Характеристика фильтра: высота фильтрующего слоя — 1 м; максимальное рабочее давление — 2,5 кг/см2; скорость фильтрации — 17 м3/ч/м2; загрузка — кварцевый песок с диаметром гранул от 0,4 до 0,6 мм и от 1 до 2 мм. Имеются люк диаметром 400 мм и боковым входом диаметром 225 мм, смотровые окна диаметром 135 мм, панель с манометром давления, ручной клапан для стравливания воздуха и отверстие для слива воды.
Фильтровальная установка укомплектована насосом «Астрал» (Испания): мощность — 1,5 кВт, производительность — 17 м3/ч, напряжение — 380 В.
Время полного водообмена (согласно СанПиН 2.1.2.1331−03) составляет для детских бассейнов, при возрасте детей старше 7 лет не более 2 часов, поэтому были выбраны два фильтра производительностью 17 м3/ч, соответственно время полного водообмена составит 1,76 часа.
Для обеспечения гигиеничности, независимо от времени работы, промывка фильтра осуществляется два раза в неделю. Время промывки составляет 6 минут.
На трубопроводах загрязненной и фильтрованной воды предусмотрены контрольные краны для отбора проб.
Отведение промывной воды производится в сеть бытовой канализации.
2.5.5 Донный слив
Отвод воды из ванн бассейнов на рециркуляцию осуществляется как через переливные технические устройства, так и через донный слив
В бассейне предусмотрен один донный слив размером 512Ч512 мм, диаметром 110 мм, изготовленный из полиэстера и стекловолокна, для забора воды со дна. Расчетную скорость движения воды следует принять 0,4−0,5 м/с.
Характеристика донного слива: отверстия менее 8 мм; скорость всасывания воды не более 0,5 м/с; рекомендуемый поток — 64 м3/ч; максимальный рекомендуемый поток — 102 м3/ч.
Полный слив воды из ванны бассейна должен осуществляться ежегодно в сеть бытовой канализации через донный слив.
2.5.6 Форсунки возврата воды [2]
Вода, пройдя очистку, возвращается в бассейн через форсунки возврата воды, которые устанавливают на дне и стенках бассейна, чтобы избежать «застойных» зон. Были выбраны для спортивного бассейна донные форсунки из белого ABS-пластика диаметром 50 мм. Каждая форсунка обеспечивает производительность 7 м3/ч. В бассейне установлено 18 донных форсунок.
В детском бассейне выбраны настенные форсунки для возврата воды из белого ABS-пластика диаметром 50 мм. Каждая форсунка обеспечивает производительность 5 м3/ч. В бассейне установлено 12 настенных форсунок для равномерного распределения потоков воды.
2.5.7 Установка бактерицидная ультрафиолетовая Лазурь М30
После фильтрации вода поступает в установку Лазурь, которая обеспечивает полное уничтожение патогенных микроорганизмов.
Ультразвуковое излучение при воздействии на обеззараживаемую воду вызывает в ней возникновение кавитационных процессов, благодаря которым разрушаются мембранные оболочки болезнетворных бактерий, а также вирусы и споры, происходит образование активных радикалов, что повышает эффективность дальнейшей обработки воды ультрафиолетовым излучением и приводит к интенсивному окислению органических примесей. Ультразвуковые колебания препятствуют биообрастанию и соляризации излучателей и корпуса реактора. Особенностью установки является применение в ней облучательного блока с бактерицидной лампой, являющейся источником ультрафиолетового излучения на длинах волн 253,7нм — 80% и 185 нм — 20% от общей энергии излучения в диапазоне 180−260 нм.
Характеристика установки: доза ультрафиолетового облучения не менее 30 мДж/см2; производительность 30 м3/ч; потребляемая мощность не более 600 Вт; плотность ультразвука не менее 2 Вт/см2.
2.6 Требования к производственному контролю при эксплуатации бассейнов. Качество воды
2.6.1 Качество пресной воды, поступающей в ванну бассейна, должно отвечать гигиеническим требованиям к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.
2.6.2 Производственный контроль осуществляется в соответствии с СП 1.1.1058−01 «Организация и проведение производственного контроля над соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий» от 30.10.2001 г.
2.6.3 Производственный контроль включает:
наличие у администрации официально изданных санитарных правил и методических указаний, требования которых подлежат выполнению;
осуществление лабораторных исследований:
1) основных микробиологических показателей (один раз в месяц);
2) органолептических показателей (один раз в сутки);
3) остаточного содержания обеззараживающих веществ, температуры воды, воздуха пред началом работы бассейна и далее один раз в час;
4) паразитологических (один раз в квартал)
5) содержания хлороформа или формальдегида один раз в месяц;
отбор проб воды на анализ производится не менее чем в двух точках: поверхностный слой толщиной от 0,5 до 1 см и на глубине от 25 до 30 см от поверхности зеркала воды, а также до и после фильтров, после обеззараживания перед подачей воды в бассейн;
результаты производственного лабораторного контроля, осуществляемого в процессе эксплуатации бассейна, направляются один раз в месяц в территориальные центры Госсанэпидемнадзора;
организацию медицинских осмотров персонала бассейнов;
сброс воды из бассейна, воды от промывки фильтров, с полов и обходных дорожек, от мытья стен и дна бассейна осуществляется в канализацию.
2.7 Теплотехнический расчет
2.7.1 Расход тепловой мощности на нагрев воды в спортивном бассейне
Бассейн заполняется водой 24 часа, температура водопроводной воды Тx=10°С.
Расход воды QV, м3/ч, находится по формуле
(2.8)
где VC — объем спортивного бассейна, м3, [таблица 2.1];
24 — время заполнения водой бассейна, ч.
м3/ч.
Расход тепловой мощности на нагрев воды ФВ, Вт, находится по формуле
(2.9)
где с — удельная теплоемкость воды, кДж/ (кг· °С) [7];
с — плотность воды, кг/м3;
ТГ - температура воды в бассейне,°С, [таблица 2.2].
Вт.
Принимается к установке в бассейне два теплообменника мощностью 75 кВт, в этом случае подогрев воды во время заполнения бассейна зимой будет осуществляться в течение 1,6 суток при температуре в первичном контуре 90 °C.
2.7.2 Расход тепловой мощности на нагрев воды в детском бассейне
Бассейн заполняется водой 24 часа, температура водопроводной воды, Тx=10°С.
Расход воды QV1, м3/ч, находится по формуле
(2.10)
где VC1 — объем детского бассейна, м3, [таблица 2.1];
24 — время заполнения водой бассейна, ч.
м3/ч.
Расход тепловой мощности на нагрев воды ФВ1, Вт, находится по формуле
(2.11)
где с — удельная теплоемкость воды, кДж/ (кг· °С);
с — плотность воды, кг/м3;
ТГ1 - температура воды в бассейне,°С, [таблица 2.2].
Вт.
Принимается к установке в бассейне один теплообменник мощностью 75 кВт, в этом случае подогрев воды во время заполнения бассейна зимой будет осуществляться в течение 0,7 суток при температуре в первичном контуре 90 °C.
2.8 Химическая обработка воды [2]
2.8.1 Флокуляция
В воде содержатся невидимые для глаза, растворенные коллоидно-дисперсные частицы, из-за которых вода становится мутной. Чтобы удалить их из воды и увеличить прозрачность, простые физические методы не подойдут. Поэтому применим жидкий флокулянт. В бассейне установлена автоматическая система дозирования флокулянта дозировочным насосом, непосредственно установленным перед фильтром, на участке самого большого помутнения.
2.8.2 Обеззараживание
Для окисления химического загрязнения и уничтожения микроорганизмов, нейтрализации вирусов, применим хлорсодержащий агент, обеспечивающий остаточное содержание хлора в воде не менее 0,3 мг/л, но не более 0,5 мг/л, обладающего пролонгирующим действием. В качестве обеззараживающего агента выбран жидкий гипохлорит натрия. Для повышения надежности обеззараживания целесообразно комбинирование химических методов с ультрафиолетовым излучением.
2.8.3 Уровень рН
Дезинфицирующее воздействие и соответственно время уничтожения бактерий хлором зависит от уровня рН воды. Слабо щелочная область между 7,2−7,6 называется для воды в бассейне идеальной. При этом рН стандартные хлорпродукты полностью развивают свою эффективность без неприятных побочных эффектов, таких как высыхание кожи и разрушение естественной защитной, кислой пленки кожи и глаз.
Если жесткость воды в бассейне превосходит рекомендуемый уровень рН и углекислоты, последствием является соответствующий осадок кальция. Это сначала может вызвать помутнение воды, затем ведет к выпадению осадка кальция в бассейне, трубопроводе и фильтре. Поэтому важно поддерживать нужное значение уровня рН и жесткости воды.
2.9 Расчет потребления химических реагентов, используемых в системе водоподготовки
2.9.1 Расчет потребления флокулянта
Флокулянт — полигидроксихлорсульфат алюминия, светло-желтая жидкость, плотность — 1,15−1,2 г/см3, рН 1% раствора — 5−6. Доза флокулянта — q=0,001 кг/м3 обрабатываемой воды.
1) Спортивный бассейн
Массовый расход флокулянта, Qm, кг/ч, определяется по формуле
(2.12)
где Qv — объемная скорость водообмена, м3/ч.
кг/ч.
Расчетное суточное количество реагента, Мсут, кг, рассчитывается по формуле
(2.13)
где 24 — продолжительность суток, ч.
кг.
2) Детский бассейн. Массовый расход флокулянта в детском бассейне
(2.14)
где Qv1 — объемная скорость водообмена, м3/ч.
кг/ч.
Расчетное суточное количество реагента Мсут1
(2.15)
где 24 — продолжительность суток, ч.
кг.
Необходимый месячный запас флокулянта для бассейнов Ммес
(2.16)
где 30 — продолжительность месяца, сут.
кг.
Дозы могут быть изменены в зависимости от частоты посещения бассейнов и в зависимости от мутности воды.
2.9.2 Расчет потребления хлорсодержащего агента
Хлорсодержащий агент — гипохлорит натрия жидкий, цвет светло-желтый, концентрация хлора 12%, рН — 13, плотность — 1,28 г/см3. В соответствии с рекомендациями DIN 19 643 для крытых бассейнов доза хлорсодержащего дизенфектанта принимается по количеству активного хлора при значении рН от 7,2 до 7,6 минимум 2 г хлора на 1 м3 потока фильтрации.
1) Спортивный бассейн
Массовый расход активного хлора, Qmx, кг/ч, рассчитывается по формуле
(2.17)
где qх — доза по количеству активного хлора, кг/м3 (qx=0,002 кг/м3).
кг/ч.
Расчетное количество активного хлора за дневное время, Мд,, кг, находится по формуле
(2.18)
где 10 — продолжительность дневного времени, ч.
кг.
Расчетное 50% количество активного хлора за ночное время, Мн, кг находится по формуле
(2.19)
где 14 — продолжительность ночного времени, ч.
кг.
Расчетное количество активного хлора за сутки, Мс, кг, находится по формуле
. (2.20)
кг.
2) Детский бассейн
Массовый расход активного хлора в детском бассейне, Qmx1, кг/ч, рассчитывается по формуле
. (2.21)
кг/ч.
Расчетное количество активного хлора за дневное время, Мд1,, кг, находится по формуле
(2.22)
где 10 — продолжительность дневного времени, ч.
кг.
Расчетное 50% количество активного хлора за ночное время, Мн1, кг находится по формуле
(2.23)
где 14 — продолжительность ночного времени, ч.
кг.
Расчетное количество активного хлора за сутки, Мс1, кг, находится по формуле
. (2.24)
кг.
Количество гипохлорита натрия за сутки, МГсуm, кг, находится по формуле
(2.25)
где 0,15 — количество активного хлора в 1 л гипохлорита натрия, кг.
кг.
Необходимый месячный запас гипохлорита натрия, МГм, кг, находится по формуле
(2.26)
где 30 — количество суток в месяце.
кг.
Концентрация свободного хлора в воздухе над зеркалом воды допускается не более 0,1 мг/м3.
2.9.3 Уменьшитель рН [2]
Химическая формула — Н2SO4, прозрачная жидкость, плотность — 1,29 г/мл, водный раствор — 38%, рН водного раствора — 0.
Необходимо 1,5 кг, чтобы изменить значение рН на 0,2 единицы в 100 м3.
Химические реактивы применяются для ухода за водой в бассейнах на основании Гигиенического заключения № 77.01.12.260П 22 687.07.0 в центре Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в г. Москве и соответствуют СанПиН 2.1.2.568−96, ГОСТ 12.01.007−76, производитель «СТХ S. A. U.» Испания.
3. Вентиляция и отопление
Расчет вентиляции и отопления рассмотрен на примере помещения спортивного бассейна.
3.1 Расчет воздухообмена
Необходимый воздухообмен рассчитывается на основании количества вредности, поступающей в помещение и удаляющейся из него. Такой вредностью в помещениях плавательных бассейнов является влага, испаряющаяся с открытой водной поверхности и от людей, находящихся в бассейне. Но воздухообмен, определенный на основании количества вредности, не должен быть ниже нормируемого.
Нормируемый воздухообмен QH, м3/ч, определяется по формуле
(3.1)
где Q1 — норма воздухообмена на одного посетителя, м3/ч.
м3/ч.
Необходимый воздухообмен определяется на основании количества влаги, которое выделяется с поверхности спортивного бассейна.
Испарение воды в состоянии покоя Wп=54 кг/ч.
Испарение воды с учетом волнообразования WВ, кг/ч, находится по формуле
(3.2)
где кв=1,4 — коэффициент, учитывающий волнообразование.
кг/ч.
Испарение воды с посетителей WN, кг/ч, находится по формуле
(3.3)
где N — количество посетителей; W1=0,6 кг/ч — испарение с одного посетителя.
кг/ч.
Испарение воды в сутки Wсуm, кг, находится по формуле
(3.4)
где 14 — продолжительность состояния покоя, ч; 10 — продолжительность периода эксплуатации, ч.
кг.
Испарение воды в час WЧ, кг/ч, находится по формуле
(3.5)
где 24 — продолжительность суток, ч.
кг/ч=69 500 г/ч.
Необходимый воздухообмен QВ, м3/ч, находится по формуле
(3.6)
где dВ и dН — влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г /кг с. в.;
dН — при температуре наружного воздуха ТН= - 34 °C можно принять равным 0,4г/кг с. в. [7];
dв — определяется при помощи i-d диаграммы по принятой нормативной температуре воздуха в помещении и допустимой влажности (ТB = 27 °C, ц = 60% [4]), dB = 14 г/кг, [7];
с — плотность воздуха при температуре ТB, кг /м3.
Плотность воздуха с, находится по формуле [7]
. (3.7)
кг/м3.
м3/ч.
Из определённых воздухообменов для дальнейших расчетов отопительно-вентиляционной системы принимается наибольший — Qв.
3.2 Расчет теплового баланса
Тепловую мощность системы отопления определяют на основании уравнения теплового баланса:
(3.8)
где Фогр — тепловая мощность, теряемая через наружные ограждения, Вт;
Фв — тепловая мощность, расходуемая на нагрев приточного воздуха, Вт;
Фисп — тепловая мощность, расходуемая на испарение влаги, Вт;
Фп — тепловая мощность, выделяемая посетителями, Вт.
Тепловая мощность, теряемая через наружные ограждения Фогр, Вт, находится по формуле
(3.9)
где qот — удельная отопительная характеристика, Вт/ (м3· °С), qот=0,44 Вт/ (м3· °С) [7];
V — объем помещения, м3, V = 1440 м3;
ТH — расчетная зимняя температура наружного воздуха, ТH= - 34 °C [8];
a — поправочный коэффициент, учитывающий влияние разности температур на значение qот определяют по формуле
. (3.10)
.
Вт.
Тепловая мощность, расходуемая на нагрев приточного воздуха Фв, Вт, находится по формуле
(3.11)
где с — удельная теплоемкость воздуха, кДж/ (кг· °С), с =1 кДж/ (кг· °С).
Вт.
Тепловая мощность, расходуемая на испарение влаги, Фисп, Вт, находится по формуле
(3.12)
где 0,278 — коэффициент перевода кДж/ч в Дж/с; 2,49 — скрытая теплота испарения воды, кДж/г.
Вт.
Тепловая мощность, выделяемая посетителями Фп, Вт, находится по формуле
(3.13)
где Ф1 — Тепловая мощность, выделяемая одним посетителем, Вт, Ф1=132 Вт.
Вт.
Вт.
3.3 Выбор вентилятора
Тип и номер вентилятора выбирается по объемной подаче воздуха, подаваемого вентилятором, и гидравлическому сопротивлению вентиляционной системы (напору).
Подача вентиляторов Qвен, м3/ч, определяется в зависимости от расчетного воздухообмена по формуле
(3.14)
где 1,1 — поправочный коэффициент на потери или подсосы воздуха в воздуховоде.
м3/ч.
Принимаем один вентилятор из условия, что подача одного вентилятора не превышает 8000 м3/ч.
Напор вентилятора рв, Па, обеспечивающий преодоление сопротивлений в вентиляционной системе, определяется по формуле
(3.15)
где Нт — потери напора в трубопроводе, Па;
hмс — потери напора от местных сопротивлений, Па.
Потери напора в трубопроводе определяют по формуле
(3.16)
где л — коэффициент трения воздуха в трубопроводе, л = 0,02;
vпв — скорость движения воздуха, м/с, v = 6 м/с;
l и d — длина и диаметр трубопровода, м, l = 30 м, d = 1 м,.
Па.
Потери напора от местных сопротивлений hмс, Па, находятся по формуле
(3.17)
где ж1 — коэффициент сопротивления жалюзийной решетки, ж1=2;
ж2 — коэффициент сопротивления колена, ж2=0,4;
ж3 — коэффициент сопротивления воздухораспределителя, ж3=1.
Па.
Па.
По подаче вентилятора Qвен, м3/ч, и напору рв, Па, производится выбор вентилятора по номограмме: Ц4−70 № 4, А= 2500 — коэффициент для расчета частоты вращения вентилятора, зв=0,4 — КПД вентилятора.
Частота вращения n, об/мин, определяется по формуле
(3.18)
об/мин.
3.4 Выбор калорифера
Необходимо подобрать калориферную установку для нагревания воздуха объемным расходом Q=4888 м3/ч и c начальной температурой ТH= - 34 °C до ТК=ТВ=27°C. Теплоноситель — вода с температурой в подающей магистрали ТГ=95°C и в обратной То=70°C.
Принимаем предварительную массовую скорость воздуха (хс) р=8,5кг/ (с· м2), тогда необходимая площадь живого сечения калорифера по воздуху fР, м2, определяется по формуле
(3.21)
где (хс) р — предварительная массовая скорость воздуха, кг/ (с· м2).
м2.
По таблице 5.5 выбираем калорифер КВБ № 4, у которого площадь живого сечения по воздуху м2, поверхность нагрева м2, площадь живого сечения по теплоносителю м2.
Действительная массовая скорость воздуха (хс), кг/ (с· м2), определяется по формуле
. (3.22)
кг/ (с· м2).
Скорость воды в трубах калорифера w, м/с, определяется по формуле
(3.23)
где и — температура воды на входе в калорифер и на выходе из него, равная, соответственно, 950С и 70 0С.
м/с.
Используя данные таблицы 5.6 [7], определяется коэффициент теплопередачи
. (3.24)
Вт/м2· 0С.
Тепловой поток, передаваемый калориферной установкой нагреваемому воздуху Фк, Вт, определяется по формуле
(3.25)
где — средняя температура теплоносителя, 0С;
— средняя температура нагреваемого воздуха, 0С.
Средняя температура теплоносителя, 0С, определяется по формуле
. (3.26)
0С.
Средняя температура нагреваемого воздуха, 0С, определяется по формуле
. (3.27)
0С.
Вт.
Ввиду того, что один калорифер не обеспечивает необходимой теплоотдачи, принимаем к последовательной установке 4 калорифера того же номера. В этом случае массовая скорость, зависящая от площади живого сечения калорифера по воздуху, остаётся той же самой для одного и для нескольких одинаковых калориферов, установленных последовательно друг за другом.
Таким образом, теплоотдача калориферной установки Фку, Вт, определяется по формуле
. (3.28)
Вт.
4. Электрическое освещение
4.1 Исходные данные
Таблица 4.1 — Характеристика помещений
Наименование помещения | Площадь, м2 | Высота, м | Ширина, м | Длина, м | Среда | Коэффициент отражения | |
1. Фильтрационная и насосная | 3,9 | 7,2 | 27,1 | влажная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 10 % | ||
2. Венткамера № 1 | 126,8 | 3,9 | 8,4 | 15,1 | сырая | спот = 50 % сст = 30 % спол = 10 % | |
3. Бойлерная | 102,5 | 3,9 | 8,4 | 12,2 | сырая | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | |
4. Вестибюль | 93,6 | 3,2 | 7,5 | 12,4 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | |
5. Гардероб | 10,1 | 3,2 | 2,6 | 3,9 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | |
6. Кабинет директора | 13,5 | 2,9 | 3,5 | 5,2 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | |
7. Тренерская | 10,4 | 2,9 | 2,6 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | ||
8. Кабинет администратора | 10,4 | 2,9 | 2,6 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | ||
9. Лаборатория | 2,9 | 2,6 | химически — агрессивная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | |||
10. Тренажерный зал № 1 | 2,9 | 8,8 | 7,5 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 10 % | ||
11. Тренажерный зал № 2 | 2,9 | 5,2 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 10 % | |||
12. Электрощитовая | 10,1 | 3,2 | 2,6 | 3,9 | нормальная | спот = 70 % сст = 50 % спол = 30 % | |
13. Склад хлора | 15,7 | 3,9 | 2,7 | 5,8 | химически — агрессивная | спот = 50% сст = 30% спол = 10% | |
14. Хлораторная | 16,7 | 3,9 | 2,7 | 6,2 | химически — агрессивная | спот = 50% сст = 30% спол = 10% | |
15. Бытовка | 14,6 | 2,9 | 2,8 | 5,2 | пыльная | спот = 50% |