Wentylacja w Puławskim Parku Naukowo-Technologicznym. Opis projektu

Puławski Park Naukowo-Technologiczny powstał na terenie zabudowanym z uzbrojeniem podziemnym w sieci wodociągowe, kanalizacyjne, cieplne i energetyczne. Część istniejącego uzbrojenia została usunięta, gdy stała się już zbędna.

Projektowany obiekt składa się z trzech piętrowych budynków połączonych parterowym łącznikiem. Na dachu każdego zaprojektowano centrale wentylacyjne i wentylatory dachowe obsługujące tylko dany budynek. Również instalacje chłodnicze są dla każdego z budynków niezależne. Na ich dachach zaprojektowano po agregacie czynnika chłodzącego dla chłodnic wentylacyjnych i drugim agregacie wody chłodzącej dla zasilania fan-coili (klimakonwektorów wentylatorowych).

Pomimo założonych rezerw ciepła i chłodu dla przyszłych, a nieznanych obecnie celów badawczych i produkcyjnych projektanci przewidzieli także, że w wypadku zbyt dużego przyszłego zapotrzebowania na media będzie można korzystać również z dodatkowych nagrzewnic elektrycznych lub freonowych systemów chłodzenia.

Instalacje wentylacyjne

W omawianym obiekcie znajdują się cztery podstawowe grupy pomieszczeń: produkcyjne, laboratoryjne, inkubatory i pomieszczenia biurowe, a także pomieszczenia towarzyszące, takie jak pokoje socjalne, pomieszczenia umywalni i WC, korytarze, pomieszczenia techniczne oraz bufet z zapleczem i jadalnia.

Wszystkie pomieszczenia w obiekcie są wentylowane mechanicznie. Na dachach poszczególnych budynków ulokowano centrale wentylacyjne i wentylatory dachowe. Wszystkie systemy wyposażone są w tłumiki, a wentylatory dachowe ustawiane są na tłumiących podstawach dachowych. Centrale nawiewno­‑wywiewne mają systemy odzysku ciepła za pomocą wymienników krzyżowych.

Do pomieszczeń nawiewane jest powietrze o parametrach zapewniających utrzymanie temperatury projektowej. W okresach niewymagających dostarczenia odpowiedniej ilości świeżego powietrza stosuje się recyrkulację. Straty ciepła w zimie będą pokrywane przez system centralnego ogrzewania, a zyski ciepła będą niwelowane za pomocą fan-coili sufitowych. Systemy wywiewne z kuchni, w.c. i digestoriów pozbawione są systemu odzysku ciepła.

Poszczególne systemy nawiewne i wywiewne są zblokowane tak, że mogą pracować jednocześnie. W kanałach wentylacyjnych przechodzących przez różne strefy pożarowe zainstalowane są klapy pożarowe EIS 120 z siłownikiem, odcinające instalację w razie pożaru.

Przy projektowaniu pomieszczeń laboratoriów i inkubatorów szczególnym wyzwaniem było zapewnienie odpowiednich parametrów bez wiedzy o specyfice ich późniejszego wykorzystania, łącznie z produkcją i technologiami. Dlatego zaprojektowano system wentylacji nawiewno-wywiewnej (ogólnej), który zapewni w tych pomieszczeniach podstawowe standardy jakości powietrza.

W kilku pomieszczeniach produkcyjnych przewidziano także możliwość wykonania dodatkowych zespołów wentylacji nawiewno-wywiewnej o wydajności 3000 m³/h (wentylacja technologiczna). Ma ona sprostać szczególnym wymaganiom dla przyszłych procesów, takich jak np. lakierowanie lub szlifowanie, co wymagać może wywiewu znacznej ilości powietrza (~10 w/h) z uwagi na dodatkowe znaczne zyski ciepła bądź zanieczyszczenia.

Projektanci przewidzieli także możliwość odzysku ciepła w wymienniku krzyżowym. Decyzja o ostatecznym doborze urządzeń powinna nastąpić jednak dopiero po zatwierdzeniu technologii produkcji w danym pomieszczeniu.

W pomieszczeniach produkcyjnych i inkubatorów oraz sali wystawienniczej z zapleczem zaprojektowano ogrzewanie dyżurne do 12°C. Dogrzanie do wymaganej temperatury wewnętrznej 20°C będzie realizowane poprzez wentylację mechaniczną. W lecie przewidziano także częściowe przechłodzenie powietrza nawiewnego poniżej wymaganej temperatury wewnętrznej pomieszczeń – 25°C.

Przeczytaj: Wentylacja fasadowa >>

Z uwagi na pewne ograniczenia minimalnej temperatury nawiewu założono, że będzie ona wynosiła 18°C. Ewentualne konieczne dochłodzenie uzyskane zostanie poprzez zastosowanie fan-coili sufitowych. Centrale wentylacyjne pracujące dla pomieszczeń z ogrzewaniem dyżurnym mogą pracować z 90-proc. recyrkulacją powietrza w okresach niewymagających dostarczania odpowiedniej ilości powietrza świeżego. Pozwoli to w sposób ekonomiczny utrzymać odpowiednią temperaturę wewnętrzną.

W pięciu pomieszczeniach laboratoryjnych projektanci przewidzieli możliwość montażu dygestoriów. Dla ich właściwej obsługi przewidziano niezależne zblokowane systemy wentylacji nawiewnej i wyciągowej o wydajności odciąganego powietrza ok. 800 m³/h. Do kompensacji tej ilości wywiewanego powietrza zastosowano małe centralki nawiewne wyposażone w nagrzewnice elektryczne, natomiast do utrzymania w lecie temperatury w pomieszczeniach ok. 25°C służą freonowe chłodnice kanałowe.

Każdy z systemów ma własną jednostkę zewnętrzną usytuowaną na dachu budynku. Rozwiązanie takie pozwoli zapewnić odpowiednie parametry powietrza we wszystkich pomieszczeniach i dostosować dodatkowe systemy wentylacyjne do przyszłych specjalnych wymagań niektórych pomieszczeń.

Instalacja chłodnicza

Zadaniem instalacji chłodniczej jest przygotowanie i doprowadzenie chłodu do urządzeń klimatyzacyjnych przewidzianych w budynku. Ze względu na przeznaczenie instalację chłodniczą można podzielić na trzy główne podgrupy:

• instalacje chłodnicze zasilające fan-coile rozlokowane w poszczególnych pomieszczeniach (chłodzenie powietrza wewnętrznego – obiegowego),
• instalacje chłodnicze doprowadzające czynnik chłodniczy do chłodnic w centralach klimatyzacyjnych (chłodzenie powietrza nawiewanego przez systemy nawiewno--wywiewne instalacji wentylacji mechanicznej i klimatyzacji),
• instalacje chłodnicze do odprowadzania zysków ciepła od urządzeń elektronicznych dużej mocy, np. split dla serwerowni.

Ponadto przewidziano instalację odprowadzenia skroplin z klimatyzatorów umieszczonych w pomieszczeniach.

Instalacja chłodnicza dla klimatyzacji pomieszczeń

Instalacja wentylacji mechanicznej i klimatyzacji została zaprojektowana w oparciu o ilość powietrza wynikająca z norm sanitarno-higienicznych. Przy tak niskim strumieniu powietrza nie jest możliwe odprowadzenie zysków ciepła od ludzi, urządzeń komputerowych, oświetlenia elektrycznego oraz nasłonecznienia występujących w poszczególnych pomieszczeniach. 

Zaprojektowano zatem instalację chłodniczą dla pomieszczeń dydaktycznych, biurowych, produkcyjnych, laboratoryjnych, inkubatorów i towarzyszących, z wyjątkiem pomieszczeń technicznych i magazynowych.

Instalacja chłodnicza została zaprojektowana z wodą jako czynnikiem chłodniczym o parametrach 7/12°C oraz z fan-coilami kanałowymi, sufitowymi i zewnętrznymi dachowymi agregatami chłodniczymi oraz agregatami chłodniczymi. 

Zyski ciepła dla poszczególnych pomieszczeń obliczono przy pomocy programu Fujitsu Klima Plus 3.0. Uzyskano łączne maksymalne zapotrzebowanie na energię chłodniczą potrzebną do odprowadzenia zysków ciepła z obsługiwanych pomieszczeń – np. dla budynku A wynoszą one 424,77 kW, dobrano zatem agregat o wydajności 401,8 kW. 

Urządzeniami bezpośrednio odprowadzającymi zyski ciepła z pomieszczeń są fan-coile kanałowe zamontowane w przestrzeniach międzystropowych, pomiędzy stropami właściwymi a sufitami podwieszonymi poszczególnych pomieszczeń. Fan-coile będą przetłaczały powietrze wewnętrzne pomieszczeń przez wymienniki powietrze/woda w nich zamontowane. Dodatkowym zjawiskiem występującym przy ochładzaniu powietrza jest jego osuszanie. Wykraplająca się para wodna będzie odprowadzana do kanalizacji.

Fan-coile zasysają powietrze z przestrzeni międzystropowych na zasadzie wolnego ssania. Do przestrzeni międzystropowych powietrze będzie napływało przez kraty przewałowe zamontowane w sufitach podwieszonych. Po ochłodzeniu na wymiennikach powietrze zastanie nawiane do poszczególnych pomieszczeń poprzez kanały typu flex oraz zawory powietrzne nawiewne.

Podsumowanie

Projektanci stanęli przed nietypowym wyzwaniem – musieli tak zaprojektować układy wentylacji i klimatyzacji, żeby mogły one w przyszłości sprostać nieznanym obecnie wymaganiom. Przy tym celem ich było znalezienie takiego rozwiązania, żeby nie narażać inwestora na zbędne wydatki.

Projekt uwzględnił także wykonanie dodatkowych systemów dla niektórych pomieszczeń, jak np. laboratoria i pomieszczenia produkcyjne bez zainstalowania urządzeń, ponieważ nie była znana rzeczywista ilość powietrza wywiewanego, jego właściwości itp. Dopiero po określeniu tych parametrów dla konkretnych użytkowników pomieszczeń można będzie dobrać właściwe urządzenia wentylacyjne.

W projekcie ujęto także potrzebę wykonania niezbędnych kanałów wentylacyjnych, przebić, szachtów, podłączeń energetycznych itp. Pozwoli to zminimalizować koszty inwestycyjne instalacji, zapewniając jednocześnie możliwości jej rozbudowy i dostosowana do przyszłych potrzeb użytkowników pomieszczeń w Puławskim Parku Naukowo-Technologicznym.

Opracował Jerzy Kosieradzki

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!