Введение

Вентиляция зрительных залов кинотеатров, театров и концертных залов является критически важной инженерной системой, обеспечивающей комфорт и здоровье посетителей. Основная задача состоит в том, чтобы обеспечить равномерное распределение свежего воздуха без создания сквозняков и зон застоя.

Одно из главных препятствий при проектировании вентиляции зрительных залов — сложность архитектуры помещений: высокие потолки (5–8 м и более), ступенчатые полы, большая концентрация людей на ограниченной площади. Воздухораспределительные решётки должны обеспечивать быстрое затухание воздушных потоков, избегая перепадов температур и ощущения сквозняков.

Нормативная база и расчётные параметры

По санитарным нормам расход свежего наружного воздуха составляет:

— Минимум: 20 м³/ч на одного зрителя (основной расчётный норматив)

— Для специальных зрительных залов большой вместимости: 30 м³/ч на одного зрителя

Расчёт вентиляции выполняется при полной загрузке зала (100 % вместимость).

Для зрительных залов установлены следующие параметры микроклимата (таблица 1).

Таблица 1

Параметры микроклимата

Основные этапы расчёта воздухораспределительных решёток

Этап 1. Определение требуемого воздухообмена

Формула расчёта производительности вентиляционной системы:

где: — требуемая производительность приточной системы, м³/ч, — проектная вместимость зала (количество зрителей), чел., — удельный расход наружного воздуха на одного человека, м³/ч (норматив: 20 м³/ч)

Пример расчёта:

Для зрительного зала вместимостью 800 мест:

Этап 2. Определение количества воздухораспределителей

Воздухораспределители должны размещаться максимально рассредоточено для обеспечения равномерного распределения воздуха. Количество определяется по следующей схеме:

где: — количество воздухораспределителей, шт., — расход воздуха через один воздухораспределитель, м³/ч

Рекомендуемый расход через один воздухораспределитель:

— При вытесняющей вентиляции: м³/ч

— При обычной системе: м³/ч

Пример:

Этап 3. Выбор типа и конструкции воздухораспределителей

Для зрительных залов используются следующие типы воздухораспределительных устройств:

Воздухораспределители для ступенчатого пола (ВСН) предназначены для подачи воздуха непосредственно под кресла:

— Конструкция обеспечивает затухающую в две стороны струю воздуха

— Угол раскрытия: ≈ 110°

— Материал: стальная перфорированная панель

— Скорость затухания: v ≤ 0,2 м/с на расстоянии 0,1–0,8 м

— Стандартные размеры: 300 × 150, 400 × 200, 500 × 250, 600 × 300 мм

— Окраска: серый (RAL 7047) или по заказу

Низкоскоростные угловые воздухораспределители (3ВНУ) используются для подачи воздуха в боковые или верхние зоны зала:

— Максимальная скорость подачи: 2–3 м/с

— Применяются при размещении у стен зала

— Обеспечивают направленный поток с минимальной турбулентностью

Воздухораспределители со щелевидными выпусками устанавливаются в торцевые стены или под ложами балконов:

— Длина щелевого выпуска: 1,5–3,0 м

— Ширина щели: 40–80 мм

— Скорость подачи: 1,5–2,5 м/с

Воздухораспределители в спинках кресел применяются в премиум-кинотеатрах:

— Обеспечивают максимальный комфорт

— Температурный перепад минимален

— Дороговизна реализации

Этап 4. Расчёт сечения воздухораспределителя

Формула расчёта площади проходного сечения:

где: — площадь проходного сечения, м², — расход через воздухораспределитель, м³/ч, — рекомендуемая скорость в выпускном отверстии (для зрительных залов: 1,0–2,0 м/с), м/с

Пример расчёта:

При м³/ч и м/с:

При двусторонней подаче воздуха (для ВСН) площадь каждого отверстия будет меньше.

Этап 5. Определение размеров воздухораспределителя

По рассчитанной площади и конструктивным требованиям выбираются габариты воздухораспределителя:

где коэффициент живого сечения для перфорированных решёток составляет 0,6–0,75.

Этап 6. Проверка на акустические требования

Скорость подачи воздуха не должна превышать акустически допустимые значения:

При превышении этого значения уровень шума может достичь неприемлемого уровня (выше 30–35 дБ).

Методика подбора воздухораспределителей

Для подбора необходимо иметь:

1. Геометрические параметры зала:

— Вместимость (количество мест)

— Площадь пола, м²

— Высота помещения, м

— Профиль пола (ступенчатый, плоский)

— Расположение сцены и боковых кулис

— Технические параметры системы вентиляции:

— Требуемая производительность, м³/ч

— Разделение на подсистемы (партер, балкон, боковые зоны)

— Наличие рециркуляции воздуха

— Предусмотренные зоны вытяжки

— Эксплуатационные требования:

— Акустический комфорт (шум ≤ 30–35 дБ)

— Комфортная скорость воздуха в обслуживаемой зоне (≤ 0,3 м/с)

— Температурный режим (Δt ≤ 3°C)

Алгоритм подбора

Шаг 1. Расчёт общей производительности:

Шаг 2. Разделение воздухообмена по зонам:

— Обычно на партер (первые 3–4 ряда) отводится 50–60 %

— На середину зала — 30–40 %

— На задние ряды — 10–15 %

Шаг 3. Расчёт количества воздухораспределителей в каждой зоне с учётом рассредоточения.

Шаг 4. Выбор типов воздухораспределителей:

— Для партера: ВСН под кресла

— Для боков: угловые низкоскоростные (3ВНУ)

— Для верхней части потолка: щелевые или регулируемые диффузоры

Шаг 5. Проверка:

— Скорость в выпускном отверстии ≤ 2,0 м/с

— Скорость в обслуживаемой зоне ≤ 0,3 м/с

— Акустическое давление ≤ 35 дБ

Шаг 6. Согласование размеров с архитектурными и конструктивными решениями.

Типовые схемы распределения

Схема 1. Вытесняющая вентиляция (рекомендуемая)

Подача воздуха осуществляется:

— Непосредственно под каждое кресло через ВСН (70–90 м³/ч на один воздухораспределитель)

— Вытяжка в задней части потолка и под экраном

— Обеспечивает равномерное «промывание» объёма зала

— Минимальная подвижность воздуха в рабочей зоне

Схема 2. Комбинированная подача (сверху-вниз и сбоку)

— 50–60 % воздуха через верхние решётки потолка

— 30–40 % через боковые стены

— 10–15 % через нижние щели

— Вытяжка в задней части потолка

Схема 3. Традиционная схема (сверху вниз)

— Подача воздуха через потолочные диффузоры

— Вытяжка в нижней части стен

— Менее эффективна, но проще в реализации

— Требует повышенного расхода воздуха

Основные источники потерь давления

При проектировании воздуховодной сети необходимо учитывать аэродинамическое сопротивление воздухораспределителей.

Общая формула для расчёта потерь давления:

где: — коэффициент трения (0,02–0,04 для гладких поверхностей), — длина воздуховода, м, — эквивалентный диаметр, м, — плотность воздуха (≈ 1,2 кг/м³), — скорость воздуха, м/с

Типовые потери в воздухораспределителях:

— ВСН средних размеров: 10–15 Па при номинальном расходе

— Угловые диффузоры: 5–10 Па

— Щелевые выпуски: 3–8 Па

Перечень типичных ошибок при работе воздухораспределительных решеток в зрительных залах приведен в таблице 2.

Таблица 2

Типичные ошибки и рекомендации по их избежанию

Заключение

Воздухораспределительные решётки являются ключевым компонентом вентиляционной системы зрительного зала, определяющим качество микроклимата и комфорт посетителей. Правильный выбор типов, правильное количество и правильное размещение воздухораспределителей обеспечивают:

— Равномерное распределение свежего воздуха по всему объёму зала.

— Отсутствие ощущения сквозняков.

— Поддержание оптимальной температуры в обслуживаемой зоне.

— Акустический комфорт (уровень шума ≤ 35 дБ).

— Снижение эксплуатационных затрат.

Применение современных методик расчёта и использование специализированных воздухораспределительных устройств позволяет создать эффективные и комфортные условия для посетителей культурно-зрелищных учреждений.

Литература:

1. СНиП 41–01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». — М.: Стройиздат, 2003.
2. СП 60.13330.2020 «Вентиляция и кондиционирование воздуха». — М.: Министерство строительства Российской Федерации, 2020.
3. Рекомендации по проектированию концертных залов. М., Москомархитектура, 2004
4. Проектирование театров / Центр, н.-и. и проект, ин-т типового и эксперим. проектирования комплексов и зданий культуры, спорта и упр. им. Б. С. Мезенцева. — М.: Стройиздат, 1990. — 120 с.: ил. — (Справ. пособие к СНиП.