Параметры микроклимата спортивных помещений и их санитарно-гигиеническое состояние нередко значительно отличаются от оптимальных величин, поскольку в процессе тренировок повышаются: температура, влажность, запыленность, загазованность и микробная обсемененность. Кроме того, современные конструкции спортивных залов характеризуются избыточным остеклением, что способствует избыточному радиационному теплу, которое усугубляет тепловой дискомфорт спортсмена, препятствуя теплоотдаче организма путем радиации.
В случае отсутствия мест для зрителей в спортивных залах расчетная температура воздуха составляет 15°С, для крытых катков – 14°С, для огневой зоны крытых тиров – 18°С, для залов бассейнов (как с местами для зрителей, так и без них) – на 1-2° выше температуры воды в ванне. При наличии мест для зрителей нормы дифференцируются по сезонам года и количеству зрителей. Так, для спортивных залов с количеством мест менее 800 нормируется 18°С для холодного периода года и не более чем на 3°С выше расчетной температуры наружного воздуха в теплый период года. Для спортивных залов с местами для более чем 800 зрителей в холодный период года расчетной температурой воздуха также является 18°С, а в теплый период – не выше 25°С. Расчетная температура для раздевален и душевых, а также санитарных узлов при раздевальнях равна 25°С.
В залах для зрителей нормируется также относительная влажность, которая должна составлять в холодный период года 40-45%, в теплый – 50-55%.
Система вентиляции должна обеспечивать подачу не менее 80 м3/ч наружного воздуха на одного занимающегося и не менее 20 м3/ч на одного зрителя.
Подвижность воздуха в зонах нахождения занимающихся должна быть не более 0,2 м/с в залах ванн крытых бассейнов; 0,3 м/с в спортивных залах для борьбы, настольного тенниса и в крытых катках; 0,5 м/с в остальных спортивных залах и залах для подготовительных занятий в бассейнах [Полиевский С. А., 1981].
Гигиеническая оценка системы отопления
На большей части территории России отопительный сезон продолжается 6—8 мес., а на севере страны 9—11 мес. В течение отопительного сезона температура наружного воздуха непрерывно меняется, что приводит к изменению разности внутренней и наружной температуры или температурного напора, который достигает наибольшего значения в самый холодный период года (расчетный). Именно в этот период выбирают тепловую мощность отопительных установок для обеспечения теплового комфорта.
Под влиянием температурного напора, а также воздействия на сооружение ветра тепло через наружные ограждения непрерывно передается в окружающую среду. Потери тепла огромны. Большие теплопотери характерны и для спортивных сооружений, особенно бассейнов.
Отопление устраивается таким образом, чтобы подать в помещения зданий тепло в количестве, равном его потерям. При снижении температуры наружного воздуха и усилении ветра подача должна быть увеличена и наоборот. Следовательно, подача тепла в помещения должна регулироваться. Осуществляют подачу тепла отопительные установки, к которым предъявляются определенные санитарно-гигиенические требования: поддержание равномерной должной температуры помещений, ограничение температуры нагревательной поверхности установки и возможность ее очистки, бесшумность и безопасность, соответствие интерьеру спортивного сооружения.
Здания спортивных сооружений относятся ко II группе зданий с переменным тепловым режимом, в которых тепловые условия поддерживаются в двух режимах: в рабочее время — исходя из требований теплового комфорта; в нерабочее время — исходя из условий, обеспечивающих сохранность строений, оборудования и коммуникаций. В этих зданиях может быть устроено водяное отопление с радиаторами, конвекторами и другими приборами или паровое низкого давления, или воздушное, совмещенное с вентиляцией. Предельная температура теплоносителя принимается 115°С. В вестибюлях крупных сооружений предусматривается водяное отопление с напольными панелями.
Важным гигиеническим требованием является ограничение температуры нагревательной поверхности приборов с целью ограничения разложения и сухой возгонки органической пыли, сопровождающихся выделением вредных веществ, в частности окиси углерода. Это разложение начинается при температуре 65—70°С и интенсивно протекает при температуре поверхности более 80°С. Отсутствие вредных примесей в воздухе особенно важно для спортивных сооружений.
ГОСТ 90036—89 определяет предельную температуру воды в нагревательных приборах отопления для жилых и общественных зданий в 95°С.
С гигиенической точки зрения отопление должно быть организовано так, чтобы обеспечивав перепад между температурой наружных ограждений и воздухом в помещении не более 3°С. Однако согласно СНиП II—3—79 нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружных стен) для жилых и учебных зданий принят в 6°С, а для остальных общественных зданий в 7°С.
При оценке рациональности различных систем отопления необходимо исходить из того, что наибольшее распространение в современных спортивных сооружениях получили системы центрального водяного и значительно меньше – парового отопления [Белоусов В. В., 1991].
Водяное отопление позволяет с большой степенью надежности поддерживать необходимый микроклимат. В соответствии с требованиями СНиП следует предусматривать применение в качестве теплоносителя горячую воду температурой не более 150°С или водяного пара температурой не более 130°С. Предельная температура теплоносителя в радиаторах, конвекторах и т.д., при расположении их на высоте не более 1 м от пола не должна превышать в плавательных бассейнах 150°С при переменной температуре теплоносителя и 130°С при постоянной его температуре; в зрелищных сооружениях и спортивных залах 115°С [32].
Но следует помнить, что наряду с положительными моментами водяное отопление имеет и недостатки. Главные из них – невозможность равномерного прогрева воздуха в помещениях (по вертикали и горизонтали), возникновение сквозняков, неодинаковый прогрев ограждающих поверхностей: наличие холодных зон на стенах и полу, сравнительно низкий к.п.д. и др. Все это явилось основанием для разработки других, альтернативных систем.
Система воздушного отопления может обеспечить комфортные условия в спортивных помещениях при условиях правильной воздухоподачи, обеспечивающей достаточный прогрев наружных ограждений струёй приточного воздуха. Это особо важно при ленточном остеклении, поэтому перспективным представляется обеспечение возможности направленного воздействия струи подаваемого, прошедшего тепловую обработку воздуха на наружные ограждения и остекление для устранения холодового дискомфорта в приоконной зоне [Губернский Ю. Д., 1976]. При водяном отоплении в вестибюлях спортивных залов и бассейнов круглогодичного действия следует предусматривать воздушно-тепловые завесы (при расчетной температуре отопления — 15°С и ниже). Скрытая проводка трубопроводов предусматривается в спортивных залах, залах для подготовительных занятий и залах ванн в бассейнах, в вестибюлях и фойе спортивных сооружений. При этом в помещениях, где могут находиться обнаженные люди, размещение нагревательных приборов и трубопроводов отопления и горячего водоснабжения должно исключать возможность ожогов.
При панельно-лучистом отоплении обогрев происходит за счет лучистого теплообмена между отопительными панелями и поверхностью ограждений. В спортивных сооружениях используется центральное панельно-лучистое отопление, для которого характерно использование инфракрасного излучения при сравнительно низкой температуре нагревательной поверхности. При размещении отопительных панелей в полу не рекомендуется температура нагрева пола свыше 30°С, чтобы не создавать дискомфортные условия и не повреждать покрытие пола [Губернский Ю. Д., Кореневская Е. И., 1978].
Учебно-тренировочные занятия в залах с большими трибунами требуют значительных расходов на отопление неиспользуемых объемов зала. Отсюда встает вопрос о разработке в таких случаях комбинированной системы общего и местного отопления с использованием, например, инфракрасных излучателей.
Гигиеническая оценка вентиляции
Расчетное количество вентиляционного воздуха обосновано физиолого-гигиеническими исследованиями и составляет не менее 80 м3/ч на одного занимающегося и 20 м3/ч на одного зрителя. Это минимальный объем, обеспечивающий необходимые комфортные условия воздушной среды спортивного сооружения.
Лучшее расположение приточных и вытяжных отверстий — встречное в противоположных торцовых стенах. В гигиеническом плане важно и расположение воздуховодов. Наиболее часто воздуховоды располагаются в толщах стен, под полом и перекрытием, но в спортивных сооружениях их можно прокладывать над подвесными потолками или на специальных технических этажах. В соответствии с назначением они могут быть из кирпича, бетона, асбоцемента, шлакоалебастровых плит, фанеры, листовой стали, пластмассы и др.
Современные кондиционеры позволяют регулировать не только физические параметры воздушной среды, но и химический состав вентиляционного воздуха. Однако кондиционированный воздух отличается от атмосферного. Концентрация озона в этих помещениях уменьшается по сравнению с атмосферой в 30 раз, изменяется и химическая природа легких аэроионов. Это может служить одной из причин воздушного дискомфорта в кондиционированных спортивных помещениях [Губернский Ю. Д., 1976].
Искусственная ионизация и озонирование воздуха благоприятно влияют на самочувствие и работоспособность в кондиционируемых помещениях. При этом ионно-озонный комплекс по своим параметрам должен соответствовать нормативному атмосферному воздуху, а воздухоподача должна быть на уровне 60—80 м3 на одного человека [Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т., 1977]. Авторы отмечают, что ионный режим спортивных сооружений зависит от многих факторов, наиболее интенсивными из которых являются плохая работа вентиляции и скопление большого количества людей. При этом должны оцениваться ионный показатель загрязненности (отношение концентрации тяжелых ионов к легким) и коэффициент униполярности.
При обследовании гимнастического зала было выявлено увеличение ионного показателя загрязненности к концу дня с 9,4 до 45,7, а коэффициента униполярности — с 0,8 до 1,3. При этом количество легких ионов снизилось в 3 раза, а тяжелых — повысилось почти в 2 раза.