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摘 要：总结了体育馆建筑比赛大厅气流组织的特点，并正对当前的新情况、新问题，概括了较为实用可行的解决方法与设计对策，为我国在体育馆建筑空调的设计与研究提供一定的经验参考。
关键词：体育建筑；气流；发展趋势
1 前言
对于一座现代化的体育建筑，除了完善齐全的体育设施外，必需有良好的空调，特别是比赛大厅的空调是体育建筑空调设计的重点。而室内气流组织又是体育建筑比赛大厅空调设计成败的关键之一，也是体育建筑空调设计方案研究和讨论得最多的问题。因为它不仅直接影响到建筑物内能否达到预期的空调效果，而且还涉及到空调设计方案的经济性，即能否节省能量和投资以及运行费用，因此，这是空调设计中必须认真考虑的问题。
2 体育馆比赛大厅常见气流组织形式
为适应上述要求，目前体育建筑比赛大厅的气流组织形式，常用的有上送下回、侧送下回、下送上回和分区送下回等几种方式。其送风口有喷口、散流器、旋流风口、百叶风口、诱导风口、条缝和孔板等，回风口有地面格栅、百叶风口和蘑菇风口等。这几种送风方式，都有各自的优缺点，从以往的研究和使用效果以及运行经验来分析，采用最多的为喷口送风方式，其次是上送方式，而下送上回方式是公认的节能方式，目前已在中小型体育馆空调设计中开始采用。
3 近年来体育馆气流组织上的新问题与新的应对措施
随着可持续发展战略的深入，在工程上对于体育馆空调气流组织的设计上也提出了新的要求--在保证使用效果的同时，还应考虑空调系统的节能效果；此外，随着社会的进步和人民生活水平的提高，体育馆在功能上也由单一的体育比赛向能够进行多种文体活动的方向发展。因而，在近年来体育馆大厅的气流组织上，出现了一些新的设计思想与方法，即更加突出了使用上的灵活性与经济性。
3.1 满足居留区域空调
体育比赛馆这类建筑空间庞大，比赛区人少，而周边观众区人员密集，一般来说对观众席环境的关注往往优先于运动员。除个别运动项目（如乒乓球）外，即使场地气温条件比观众席差，耐力强大的运动员也可以接受。因而从节能出发，对于超大型比赛场地，由于场地宽广、高度达、在赛场内部不一定设空调系统，但对于多功能厅则有设置的必要。
居留区域大多是斜面，多层看台。最早在大型体育馆采用的是1965年美国建成的Astrodome，顶高65m，6.6万人，沿观众居留席（多层看台）在高度方向分多个区送风，主要是观众席在空调控制之内。
除了用侧送射流覆盖观众席之外，相当于局部空调的座席空调在大型体育观众亦有采用。送风温度于室温较接近，但不负担上部负荷，故风量不会增大。同时因送风温度较高，均不用风管，并具有利用新风供冷和居住区换气效率高的优点，2001年7月建成的广州新体育馆亦采用了从每个座椅底部送风的下送风方式。对于比赛场地空调有严格要求者，可利用赛场周边的看台向场内送风，如东京新国技馆及东京都体育馆。另一方面，根据经验，即使中心场地无专门的空调送风口，但由于冷气流的扩散和移动，对场内的降温同样有很好的作用。也有一种空气分布方法，通过一根干管按比例分配空气到观众席和比赛场，通过不同结构的风口和阀门控制，调整风量和射程，简化了场内的风管布置。
3.2 满足多功能活动的空调要求
为居留区域空调考虑的分区尽可能于多功能要求相适应，通常由于平面面积很大，从空调考虑亦应分区设系统，如与建筑物功能相配合，则可构成合理的空气分布系统。如东京都体育馆，在气流组织上，采用喷口侧送风方式，分别对上层看台、下层看台、和比赛场地送风。为满足体育馆的多供要求，设计者将观众西安南北方向分为四个区域、比赛场地也划分为四个区域，这样，在进行不同项目、不同等级的比赛，或者根据演出、集会时舞台位置、观众数量的不同，精确地采用相应的空调措施，根据模型实验于实测显示，比赛场地基本满足比赛要求，观众区上下温度均匀一致。又如1996年建成的日本长野市奥林匹克及连体育馆根据使用要求可以：以自然送风为主体的通风；在羽毛球、乒乓球比赛时尽可能利用新风供冷；音乐会时用空调供冷。
更有甚者，日本在富山县建造的三协铝工业体育中心（建筑面积6599平方米，1995年建成）在固定观众席设置了空调系统，而在中心场地举行其他活动时（人员增加一倍）设置了可与移动式供冷车相接的空调送风装置，最大限度的体现了灵活性。
3.3 气流组织的调整手法
除了满足居留区域以及多功能要求之外，供冷期与供热期风量有时有较大差别，因而可通过以下方法达到控制要求：
3.3.1 送风方向的变更，以满足所需的射流轨迹，适应冬季和夏季的不同要求。如大阪城大厅（体育馆）部分采用季节变换送风方式（上、下送风逆向运行）。
3.3.2 送风口数量或位置的转换，以控制相应的空调区域。
为此而开发了各种不同特性的风口。对于中小风量的可调风口可直接选用工厂生产的定性产品，常用的有球型远程投射风口和多环式喷口。也可通过AHU和风管的调整、组合手法，使体育馆能实现供暖、供冷、新风供冷、自然送风等许多种模式以适应使用需求。
3.4 可感气流的应用
前已述及，从节能和热舒适两者矛盾的统一出发，大型体育馆内可用加强场内气流速度来满足舒适要求，这时夏季可适当提高室内温度。最早是1964年东京奥运会时，由于投资原因，在一些体育馆内不用机械制冷（用井水冷源）采取了可调角度的超大型送风口，取得了预期的效果。此后再多届奥运会体育馆中采用了大喷口送风口方式。而1992年的巴塞罗那体育馆、1993年的福冈Dome、1997年的名古屋Dome中都专设了旋流风机在观众席上部实现可感气流的舒适作用。
3.5 高速喷流系统的应用
为防止在大空间形成严重的温梯，造成热空气在上部的滞留，近几年来多功能大厅、体育馆采用系统的或单体式诱导喷口甚为广泛，大规模的如日本岩崎市的Ocean Dome、中等规模的如町田式综合体育馆等。采用改装之后不仅可以减少温度梯度，而且还可以减少场馆的余热时间。
通过上面的介绍，几种气流组织形式均各有利弊。为了达到最佳的气流组织效果。同时取得更加经济、节能的运行方式，通常将各种方式结合起来，根据不同的情况分别作用于比赛区和观众区，或者与其他方式交替使用，以满足体育馆的不同要求。
4 气流组织设计的发展趋势及前景预测
通过以上论述，笔者认为：从总的趋势上看，体育馆建筑的空调由只重视使用效果向效果与经济性并重的方向发展。具体到比赛大厅的气流组织上，有以下三个趋势：
第一，在送风形式上从顶棚上送——喷口侧送——座椅下送风过渡；第二，与单一形式向多种形式过渡（多种形式相互配合、相互补充）；第三，由单一（或简单）分区向多分区过渡。
对于大中型体育馆来说，气流组织方式多为综合采用几种送回风形式，以共同保证比赛大厅的空调要求。在未来一段时期内，下送风方式因其具有显著的节能优势，而越来越被工程界所重视并采纳；上送风方式除特殊要求外，将被其他方式所取代；而喷口侧送方式则因其符合比赛大厅的空调特点和较为成熟的技术，将继续被广泛使用。
总体上讲，大型体育馆气流组织的设计，将向突出灵活性与经济性的方向发展。
结束语
本文通过国内外的一些工程实例，同时指出了体育馆建筑气流组织的发展趋势，以便在今后的工作中加以借鉴。
关键词：体育建筑；气流；发展趋势
1 前言
对于一座现代化的体育建筑，除了完善齐全的体育设施外，必需有良好的空调，特别是比赛大厅的空调是体育建筑空调设计的重点。而室内气流组织又是体育建筑比赛大厅空调设计成败的关键之一，也是体育建筑空调设计方案研究和讨论得最多的问题。因为它不仅直接影响到建筑物内能否达到预期的空调效果，而且还涉及到空调设计方案的经济性，即能否节省能量和投资以及运行费用，因此，这是空调设计中必须认真考虑的问题。
2 体育馆比赛大厅常见气流组织形式
为适应上述要求，目前体育建筑比赛大厅的气流组织形式，常用的有上送下回、侧送下回、下送上回和分区送下回等几种方式。其送风口有喷口、散流器、旋流风口、百叶风口、诱导风口、条缝和孔板等，回风口有地面格栅、百叶风口和蘑菇风口等。这几种送风方式，都有各自的优缺点，从以往的研究和使用效果以及运行经验来分析，采用最多的为喷口送风方式，其次是上送方式，而下送上回方式是公认的节能方式，目前已在中小型体育馆空调设计中开始采用。
3 近年来体育馆气流组织上的新问题与新的应对措施
随着可持续发展战略的深入，在工程上对于体育馆空调气流组织的设计上也提出了新的要求--在保证使用效果的同时，还应考虑空调系统的节能效果；此外，随着社会的进步和人民生活水平的提高，体育馆在功能上也由单一的体育比赛向能够进行多种文体活动的方向发展。因而，在近年来体育馆大厅的气流组织上，出现了一些新的设计思想与方法，即更加突出了使用上的灵活性与经济性。
3.1 满足居留区域空调
体育比赛馆这类建筑空间庞大，比赛区人少，而周边观众区人员密集，一般来说对观众席环境的关注往往优先于运动员。除个别运动项目（如乒乓球）外，即使场地气温条件比观众席差，耐力强大的运动员也可以接受。因而从节能出发，对于超大型比赛场地，由于场地宽广、高度达、在赛场内部不一定设空调系统，但对于多功能厅则有设置的必要。
居留区域大多是斜面，多层看台。最早在大型体育馆采用的是1965年美国建成的Astrodome，顶高65m，6.6万人，沿观众居留席（多层看台）在高度方向分多个区送风，主要是观众席在空调控制之内。
除了用侧送射流覆盖观众席之外，相当于局部空调的座席空调在大型体育观众亦有采用。送风温度于室温较接近，但不负担上部负荷，故风量不会增大。同时因送风温度较高，均不用风管，并具有利用新风供冷和居住区换气效率高的优点，2001年7月建成的广州新体育馆亦采用了从每个座椅底部送风的下送风方式。对于比赛场地空调有严格要求者，可利用赛场周边的看台向场内送风，如东京新国技馆及东京都体育馆。另一方面，根据经验，即使中心场地无专门的空调送风口，但由于冷气流的扩散和移动，对场内的降温同样有很好的作用。也有一种空气分布方法，通过一根干管按比例分配空气到观众席和比赛场，通过不同结构的风口和阀门控制，调整风量和射程，简化了场内的风管布置。
3.2 满足多功能活动的空调要求
为居留区域空调考虑的分区尽可能于多功能要求相适应，通常由于平面面积很大，从空调考虑亦应分区设系统，如与建筑物功能相配合，则可构成合理的空气分布系统。如东京都体育馆，在气流组织上，采用喷口侧送风方式，分别对上层看台、下层看台、和比赛场地送风。为满足体育馆的多供要求，设计者将观众西安南北方向分为四个区域、比赛场地也划分为四个区域，这样，在进行不同项目、不同等级的比赛，或者根据演出、集会时舞台位置、观众数量的不同，精确地采用相应的空调措施，根据模型实验于实测显示，比赛场地基本满足比赛要求，观众区上下温度均匀一致。又如1996年建成的日本长野市奥林匹克及连体育馆根据使用要求可以：以自然送风为主体的通风；在羽毛球、乒乓球比赛时尽可能利用新风供冷；音乐会时用空调供冷。
更有甚者，日本在富山县建造的三协铝工业体育中心（建筑面积6599平方米，1995年建成）在固定观众席设置了空调系统，而在中心场地举行其他活动时（人员增加一倍）设置了可与移动式供冷车相接的空调送风装置，最大限度的体现了灵活性。
3.3 气流组织的调整手法
除了满足居留区域以及多功能要求之外，供冷期与供热期风量有时有较大差别，因而可通过以下方法达到控制要求：
3.3.1 送风方向的变更，以满足所需的射流轨迹，适应冬季和夏季的不同要求。如大阪城大厅（体育馆）部分采用季节变换送风方式（上、下送风逆向运行）。
3.3.2 送风口数量或位置的转换，以控制相应的空调区域。
为此而开发了各种不同特性的风口。对于中小风量的可调风口可直接选用工厂生产的定性产品，常用的有球型远程投射风口和多环式喷口。也可通过AHU和风管的调整、组合手法，使体育馆能实现供暖、供冷、新风供冷、自然送风等许多种模式以适应使用需求。
3.4 可感气流的应用
前已述及，从节能和热舒适两者矛盾的统一出发，大型体育馆内可用加强场内气流速度来满足舒适要求，这时夏季可适当提高室内温度。最早是1964年东京奥运会时，由于投资原因，在一些体育馆内不用机械制冷（用井水冷源）采取了可调角度的超大型送风口，取得了预期的效果。此后再多届奥运会体育馆中采用了大喷口送风口方式。而1992年的巴塞罗那体育馆、1993年的福冈Dome、1997年的名古屋Dome中都专设了旋流风机在观众席上部实现可感气流的舒适作用。
3.5 高速喷流系统的应用
为防止在大空间形成严重的温梯，造成热空气在上部的滞留，近几年来多功能大厅、体育馆采用系统的或单体式诱导喷口甚为广泛，大规模的如日本岩崎市的Ocean Dome、中等规模的如町田式综合体育馆等。采用改装之后不仅可以减少温度梯度，而且还可以减少场馆的余热时间。
通过上面的介绍，几种气流组织形式均各有利弊。为了达到最佳的气流组织效果。同时取得更加经济、节能的运行方式，通常将各种方式结合起来，根据不同的情况分别作用于比赛区和观众区，或者与其他方式交替使用，以满足体育馆的不同要求。
4 气流组织设计的发展趋势及前景预测
通过以上论述，笔者认为：从总的趋势上看，体育馆建筑的空调由只重视使用效果向效果与经济性并重的方向发展。具体到比赛大厅的气流组织上，有以下三个趋势：
第一，在送风形式上从顶棚上送——喷口侧送——座椅下送风过渡；第二，与单一形式向多种形式过渡（多种形式相互配合、相互补充）；第三，由单一（或简单）分区向多分区过渡。
对于大中型体育馆来说，气流组织方式多为综合采用几种送回风形式，以共同保证比赛大厅的空调要求。在未来一段时期内，下送风方式因其具有显著的节能优势，而越来越被工程界所重视并采纳；上送风方式除特殊要求外，将被其他方式所取代；而喷口侧送方式则因其符合比赛大厅的空调特点和较为成熟的技术，将继续被广泛使用。
总体上讲，大型体育馆气流组织的设计，将向突出灵活性与经济性的方向发展。
结束语
本文通过国内外的一些工程实例，同时指出了体育馆建筑气流组织的发展趋势，以便在今后的工作中加以借鉴。