6. Инженерно-техническое решение и оборудование.
6.1 Инженерные сети и оборудование многофункционального комплекса. Общие показатели.
Комплекс обеспечен следующими сетями и оборудованием:
Отопление, теплоснабжение:
воздушное, совмещенное с вентиляцией и кондиционированием воздуха.
Вентиляция:
механическая, совмещенная с кондиционированием воздуха.
Водопровод:
хозяйственно-питьевой (от городских сетей);
противопожарный (от городских сетей).
Канализация:
бытовая (от городских сетей);
ливневая (от городских сетей);
Мусороудаление:
комбинированная система вакуумной пылеуборки;
контейнеры для крупногабаритного мусора (в цокольном этаже).
Вертикальный транспорт:
пассажирские лифты (12 пассажирский на комплекс), эскалаторы (24 на комплекс);
грузопассажирские лифты (8 грузопассажирских на комплекс), грузовые лифты (4 лифта), механизированные подъемно-опускные площадки.
6.2. Особенности проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в концертном зале.
Функционально здание делится на четыре зоны:
Зона I. Зрительская част. Площадь – около 9 000 м2, 4 этажа. Включает кассовый узел, распределительный вестибюль, вестибюль, гардеробы, многоуровневое фойе с кафетериями и кулуары, буфеты, санитарные узлы.
Зона II. Артистическая часть. Площадь – около 3 600 м2, 5 этажей. Включает административные и служебные помещения Концертного зала, гримуборные и двух-уровневый репетиционный зал.
Зона III. Зрительный зал на 1 300 зрителей со сценой-эстрадой объемом около 16900 м3.
Зона IV. Зона конференц-залов и учебных аудиторий с рестораном, расположенная в первом этаже площадью около 5200 м2.
Зона V. Технические и вспомогательные помещения Концертного зала. Размещаются на первом этаже под зрительным залом, а также над зрительской частью, в уровне промежуточного этажа между 1 и 2 этажами, а также в теле рекреационной платформы.
Показанное выше деление здания на функциональные зоны определило основные инженерные решения по климатическим системам здания, т. к. к каждой из зон предъявляются свои требования, как по условиям эксплуатации, так и по обеспечению микроклимата.
6.2.2 Климатические системы III зоны.
Отопление и теплоснабжение.
Архитектурное решение зрительного зала таково, что он представляет собой «акустическую» капсулу внутри здания. При этом все наружные ограждения приходятся на уровень технического настила, отделенного от основного объема зала акустическим потолком, выполняемым из деревянных панелей толщиной 200 мм. Данное обстоятельство позволяет полностью отказаться от размещения в зале приборов отопления, расположив их по периметру технического настила.
Приборы обеспечивают поддержание в зале температуры не ниже 15 °С в промежутках между спектаклями. Перед спектаклем температура в зале доводится системами приточно-вытяжной вентиляции до 20 °С, а во время спектакля имеются значительные тепловыделения от приборов постановочного освещения и собственно зрителей, которые решены системой вентиляции и кондиционирования.
Вентиляция и кондиционирование.
Зрительный зал архитектурно решен в форме амфитеатра, т. е. сцена и оркестровая яма размещаются в центре зала, а места для зрителей расположены с двух сторон от нее. Отработанные на практике решения вентиляции залов классической конфигурации, состоящих из двух частей, разделенных занавесом, – сцены и зрительских мест, – в данном случае не могут быть использованы.
Зал условно можно разделить на три части – партер с боковыми балконами, сцена с оркестровой ямой и задняя часть зала – хор. Зал обслуживаться по принципу вытесняющей вентиляции. Для этого под партером, боковыми балконами и хором в строительных конструкциях предусмотрены камеры статического давления, в которые подается приточный воздух. Кроме того, большая часть зрительных мест оборудована креслами со встроенными низкоскоростными воздухораспределителями.
Типичными представителями производителей лестничных ВРУ являются TROX и Lindab. Первый производит вихревые ВРУ (ВВРУ), второй – перфорированные ВРУ (ПВРУ):
- ВВРУ типа SD-Q-LQ-S (TROX) – 46 м3/ч. Мощность шума – 15 дБ(A), сопротивление – 7 Па.
- ПВРУ типа CCP 125 (Lindab) – 56 м3/ч. Мощность шума – 15 дБ(A), сопротивление – 19 Па.
Способы установки воздухораспределителей в зрительном зале:
в
вертикальной части ступеньки (веерная раздача) - ярусы;
в горизонтальной части ступеньки (веерная раздача) в партере;
вертикальной части ступеньки (горизонтальная раздача) – ярусы.
Уровень допустимого шума, который лимитирует шумовые характеристики всех элементов систем кондиционирования воздуха, согласно VDI 2081, part 1 «Noise generation and noise reduction in air-conditioning systems.», ограничен следующими значениями:
- концертные залы и оперы – 25–30 дБ(A), время реверберации – 1,5 с;
Ощущение температурного комфорта сидячих людей определяется разностью температур воздуха на уровне головы и на уровне лодыжек. Исходя из этого рабочая зона ограничена высотой 0,1 м (лодыжки) и 1,1 м (голова) от пола.
В соответствии с DIN 1946/2, ISO 7730 регламентируются следующие параметры в рабочей зоне:
- скорость приточного воздуха – 0,2–0,25 м/с;
- изменение температуры по высоте – 2–3 К;
- температура на высоте 0,1 м над полом – +19…+21 °С. Российскими нормами и правилами перепады температур по высоте рабочей зоны не регламентируются. Использование принципа вытесняющей вентиляции позволяет ограничить величины максимальной разницы температур приточного воздуха и воздуха в рабочей зоне.
В мировом опыте проектирования подобных систем эта величина принята 3 °С. Исходя из этой разности температур, были определяются расходы воздуха для каждой из зон. Минимальный расход наружного воздуха, подаваемый на каждого зрителя, по санитарным нормам составляет 20 м3/ч, а на каждого артиста – 60 м3/ч. Для обеспечения нормируемых параметров внутреннего воздуха в зале проектом предусмотрены приточно-вытяжные системы центрального кондиционирования на базе оборудования фирмы Lennox, обслуживающие партер, сцену и хор соответственно. Основная часть приборов постановочного освещения сосредоточена над сценой и установлена за акустическим потолком. Теплоизбытки от остановочного освещения можно считать сосредоточенными в зоне сцены, и при расчете не учитывать зон партера и хора. Еще одним источником тепловыделений, а также единственным источником влаги в зрительном зале являются люди – зрители и артисты. Таким образом, для каждой из трех зон отдельно определяются тепло- и влагоизбытки и тепловлажностное отношение, определяются процессы обработки воздуха и их расходно-энергетические характеристики.
Таким образом, обеспечены комфортные параметры воздуха в зонах размещения зрителей и в рабочих зонах сцены и оркестровой ямы, применяя системы вентиляции вытесняющего типа, при уровне шума не выше 23 дБ(А), не используя воздухорас-пределители в акустической обшивке стен и потолка.
Удаление вытяжного воздуха из зрительного зала.
Вдоль длинных стен зала на уровне пятого (технического) этажа здания предусмотрено два вентиляционных коридора, связанных с залом отверстиями, обеспечивающими удаление воздуха из зала со скоростью 0,95 м/с.
Из вентиляционных коридоров воздух через сеть воздуховодов направляется к установкам. Такое решение по организации удаления вытяжного воздуха из зрительного зала позволяет выполнить требования акустики, не вмешиваясь в интерьер зала. Наружные стены вентиляционных коридоров по акустическим требованиям – двойные. Первый слой представляет собой усиленную и утепленную кровельную конструкцию, затем воздушная прослойка около 70 мм и монолитная бетонная стена толщиной 150 мм. Кроме того, вентиляционный коридор с внутренней стороны обшивается акустической изоляцией толщиной не менее 50 мм.
Противодымная защита.
Единственной системой, обеспечивающей безопасную эвакуацию зрителей и артистов при возникновении пожара в зрительном зале, является система дымоудаления. Проектирование системы дымоудаления из зрительного зала ведется из условия обеспечения безопасности эвакуационных выходов. По архитектурным требованиям не допускается размещение какого бы то ни было оборудования на кровле, а акустические требования распространяются, в том числе и на системы противодымной защиты. Для систем дымоудаления предусмотрено использовать те же боковые вентиляционные коридоры на пятом этаже, что и для систем общеобменной вентиляции, путем установки в вентиляционных коридорах осевых вентиляторов дымо-удаления, включая поворотные глушители, дымоприемный клапан, вентилятор и обратный клапан. Кроме того, вся система изолируется противопожарной изоляцией толщиной 100 мм для обеспечения акустических требований.
Холодоснабжение
Для размещения холодильного оборудования архитекторами выделено помещение на шестом этаже и использованы моноблочные холодильные машины со встроенными напорными вентиляторами марки MCC212PKLN производства фирмы Lennox. Расположение холодильного центра над вентиляционной камерой позволило организовать общий воздухозабор на нужды вентиляции и на охлаждение конденсаторов холодильных машин.