Основные требования, предъявляемые при проектировании и эксплуатации ледовых арен, связаны с качеством льда и, следовательно, поддержанием необходимого температурно-влажностного режима. При этом параметры микроклимата могут отличаться в зависимости от функционального назначения и режима работы. Несмотря на общие принципы, необходимо применять дифференцированный подход к системам вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВиКВ).
Основная функция систем ОВиКВ – поддержание температурно-влажностного режима в разных функциональных зонах (ледовое поле, зрительские трибуны). Температура льда во время соревнований – от −7 °C до −4 °С в зависимости от вида спорта. При этом на уровне 1,5 м от ледовой поверхности надо обеспечивать температуру в диапазоне +6…+12 °С, а на трибунах – +10…+15 °C. На расчетные условия существенно влияют тепло- и влаговыделения от зрителей.
Дорогое излучение
Одна из главных проблем при проектировании систем кондиционирования помещений ледовых арен – избыточная влажность воздуха, из-за которой над площадкой может образовываться туман, влияющий на энергопотребление систем холодоснабжения и физические характеристики льда. Также особое внимание надо уделять выбору ограждающих конструкций.
Ледовый дворец Владимир заливка льда и тренировка
Лучистый теплообмен для замкнутых систем в упрощенном виде можно описать формулой
в которой одним из существенных и поддающихся влиянию множителей является приведенный коэффициент Ɛп, характеризующий степень черноты системы тел. Его можно снизить правильным подбором отделочных материалов.
Под воздействием лучистого (радиационного) теплообмена от поверхности льда, они могут охлаждаться до температур ниже точки росы, что создает условия для выпадения конденсата. Чтобы снизить этот эффект, надо выбирать поверхности с минимальным коэффициентом поглощения. С этой точки зрения наиболее эффективен для внутренней отделки кровли ледовой арены изоляционный материал с фольгированной поверхностью с коэффициентом поглощения 0,1. Подходит и оцинкованная сталь (коэффициент поглощения 0,3). Темные цвета в отделке увеличивают лучистый теплообмен от нагретых поверхностей к поверхности льда и мощность, затрачиваемую на заморозку ледового поля.
Когда катки не используются, целесообразно повышать температуру ледового поля. Такая возможность должна быть предусмотрена на стадии проектирования. Каждый дополнительный градус снижает энергозатраты на систему холодоснабжения на 2–3% за счет уменьшения радиационного излучения и конвективного теплообмена.
Решения неопределенностей
Многие факторы, влияющие на микроклимат и энергоэффективность, нельзя описать простыми численными методами. Поэтому при проектировании спортивных сооружений, особенно ледовых арен, целесообразно использовать численные методы моделирования гидродинамических процессов (CFD-моделирование) с последующим анализом полученных результатов. Специалисты компании «Метрополис» применяли этот подход, в частности, для ледовой арены «Динамо» («ВТБ Арена») вместимостью 12 тыс. зрителей.
Как выглядит ледовый дворец в Дубае
Воздушные конвективные потоки, образовавшиеся от тепло- и влаговыделений людей, могут сделать микроклимат дискомфортным. В частности формировать на нижних ярусах трибун зоны с повышенными концентрацией углекислого газа и подвижностью воздушных масс.
Определение критичных для микроклимата условий на этапе проектирования по результату анализа CFD-модели позволяет своевременно принять решения как в части инженерных систем, так и с точки зрения планировки помещений. Для достижения требуемых параметров микроклимата обычно предусматривают отдельные климатические установки, удаляющие из воздуха избыточную влагу и поддерживающие требуемую температуру. Но только по результату анализа CFD-модели можно определить оптимальные соотношения температур и расходов воздуха. Это иногда позволяет решать вопросы, кажущиеся на первый взгляд неопределяемыми. А выбранные на его основе проектные решения повышают энергоэффективность систем.
Накопленный опыт работы с технически сложными спортивными сооружениями в сочетании с CFD-моделированием был применен в проекте тренировочного катка спорткомплекса «Олимпийская деревня – 80». Как генеральный проектировщик «Метрополис» учитывал создание и поддержание правильного микроклимата в технологических, архитектурных, конструктивных и инженерных решениях.
Новые ледовые арены должны сочетать в себе современную форму, яркую индивидуальность и прогрессивные энергоэффективные инженерные системы. Только так здание будет соответствовать высоким требованиям конечного потребителя и владельца. Для сложных спортивных сооружений CFD-моделирование необходимо и экономически оправдано. Оно ведет к оптимизации финансовых затрат как на стадии строительства, так и в период эксплуатации, а кроме того, позволяет своевременно оценивать правильность принятых решений и при необходимости вносить в проект изменения.
На правах рекламы
Источник: s-bc.ru
Ледовые арены
Крытое спортивное сооружение с ледовой площадкой и трибунами для зрителей, предназначенное для проведения спортивных соревнований, а также концертно-зрелищных и массовых мероприятий.
В соответствии с международной классификацией, крытые ледовые арены делятся на три категории:
- Крупные комплексы с трибунами от 5 000 до 20 000 зрителей (их также называют комплекс, ледовый дворец, большая спортивная арена, дворец спорта).
- Ледовые арены среднего масштаба с трибунами на 500 — 5 000 зрителей.
- Клубные, тренировочные ледовые арены до 500 зрителей.
Ледовая арена с числом мест больше 5 000 для зрителей — это уже серьезный объект недвижимости, пригодный для проведения соревнований общефедерального уровня среди профессиональных спортсменов (именно на таких стадионах проводятся соревнования уровня Высшей хоккейной лиги и КХЛ).
Ключевые элементы ледовой арены
- Особенности объекта
- Ледовое поле
- Технология решений
- Поддержка
/01 Особенности объекта
Требования Международной федерации хоккея с шайбой (ИИХФ)
- Как минимум одну стандартную ледовую поверхность размером от 26×56 до 30×61 м, окруженную бортом и защитным стеклом. По требованию КХЛ, должна быть предусмотрена возможность трансформирования площадок с изменением размеров ледового поля в 28×60 м (28×56, 26×56 и 26×60 м).
- Несколько раздевалок, включая туалеты, душевые кабины и шкафчики для хранения личных вещей.
- Отдельные комнаты для тренеров
- Раздевалку для судей, включающую туалет и душевую кабинку
- Сушильные комнаты
- Вестибюль, кассы для продажи билетов
- Медпункт
- Помещение для обслуживания оборудования (заточка лезвий коньков)
- Помещения для хранения инвентаря
- Техническое помещение для механических и электрических систем
- Трибуны для необходимого числа зрителей
- Общественные туалеты для гостей
- Небольшой ресторан (кафе, буфет)
Общая площадь всех указанных помещений должна быть не менее 3 700 м².
/02 Ледовое поле
Рекомендуемый размер ледовой арены
Предусмотренный регламентом КХЛ рекомендуемый размер ледовой арены 28×60 м, (с возможностью трансформации в 26×58, 26×56 и 28×56 м). Конкретные требования могут быть адаптированы к специальному техническому заданию.
Многослойное основание ледового катка
- Уплотненное песчаное или бетонное основание.
- Система подогрева грунта или перекрытия.
- Слой экструдированного пенополистирола с плотностью не менее , не менее чем в два слоя.
- Гидроизоляция чаши ледовой плиты и коллекторного канала.
- Железобетонная армированная плита, которая имеет в своем составе трубы из полиэтилена низкого давления для охлаждения поля.
Возможен более экономный, но не менее эффективный вариант устройства ледового покрытия. Трубы с хладоносителем укладываются в тело песчаной отсыпки, тщательно утрамбованной и выровненной для устройства финишного ледового покрытия. Данная конструкция значительно снизит капитальные затраты работ.
/03 Технология решений
При проектировании данного типа объектов, очень важно учитывать показатели, рекомендуемые при эксплуатации ледовых арен.
Температурный режим в здании крытого катка должен быть не выше +23 °С в зонах трибун для зрителей, в рабочей зоне 1,5 м над поверхностью льда — не выше +16 °С.
Микроклимат
Устанавливаем определенный тип воздухораспределителей в отдельных зонах для комфортного пребывания спортсменов и зрителей.
Используем вентиляционное оборудование с осушением, которое поддерживает температуру воздуха и влажность в необходимых зонах, и в том числе не допускает образование тумана на ледовой арене. Установки монтируются в венткамере или с внешней стороны здания.
Для зрительских трибун используем отдельную систему вентиляции, поддерживающую более комфортные параметры воздуха.
Холодильная система
Холодильная система устанавливается внутри или снаружи здания (на стороне, менее заметной с фасада), с возможными дополнительными опциями. Выносной воздушный конденсатор устанавливается на кровле либо за пределами здания на специальные металлические конструкции. При необходимости оснащается тихоходными вентиляторами (малошумное исполнение).
Водоподготовка
Система водоподготовки обеспечивает необходимое качество льда (обязательная проверка качества воды на объекте, с указанием примесей и соединений).
Бортовые системы
Хоккейный борт должен гарантировать высочайшие показатели травмобезопастности, соответствовать регламентам КХЛ, ФХР, обладать премиальными решениями во внешнем виде, и долго сохранять общие эксплуатационные характеристики.
Техника
Ледозаливочные машины и место их установки строго прописываются в техническом задании, предусматриваются места в максимально удобной зоне относительно ледового поля.
Источник: www.prostor.ru