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【摘要】随着国民经济不断发展,我国日益重视体育事业建设,提倡全面健身、竞技体育同步推动。特别是2008年奥运会之后,我国体育建筑正进入一个高速发展阶段,是全民建设的重要热点之一,全国各地也出现了诸多游泳馆。在体育馆设计中,游泳馆通风空调系统设计是难点与重点因素。游泳馆长期处于一个高温、高湿环境之中,使得通风空调系统负荷明显增加。在体育场馆中,建造地域、建筑材料与造型,是通风空调设计的重点考虑因素。本文结合实际情况,分析游泳馆通风空调系统设计。
【关键词】游泳馆;通风空调系统;设计
游泳馆作为游泳、水球与跳水运动的体育建筑,古代时期,将室内游泳运动与游乐活动、沐浴运动有机结合。在现代时期,游泳馆作为室内公共设施,主要供人们锻炼与游乐,布置十分灵活,可起到良好的全面健身、競技体育的作用。但在游泳馆中,通风空调系统是其重点与难点问题。笔者根据自身多年的通风设计经验,分析游泳馆通风空调系统设计。
一.游泳馆通风空调概述
在现代游泳馆设计中,通常设计观众区、游泳池区,均单独设置通风空调系统。对于游泳池区,通常选择围护结构独立,包含训练性游泳馆、娱乐性游泳馆,作为游泳参与者专属空间。另一方面,利用人工技术建立空气幕,使池区隔开其他空间,然而却不能完全隔开不同空间,在比赛性游泳馆中较为适用,为观众、运动员创建空气环境。若条件允许,可利用观众席篮板,阻挡观众区空气进入池区。
首先,游泳馆通风空调要求。因氯气具有腐蚀性、毒性,在游泳馆内,需确保一定负压,设置排风机。对于空气处理,禁止选择一次性回风方式,由于氯气回风对设备具有腐蚀作用。
其次,负荷特点。因游泳馆湿负荷较大,而且常年无变化。所以,全年均需除湿。因室内状态变化不大,水面温度趋于恒定状态,空气、水面温差较大,水面面积也较大。尤其在冬季时,显热损失较大。按照室内负压特点,空气渗透性较大,会产生较多湿负荷与热负荷。在负荷计算时,需按照实际状况,合理设计通风空调负荷。在负荷计算时,需将其控制在合理范围内,考虑室内湿度、温度要求。然而,在实际分析、设计时,按照室内实际状况,以及人们接受程度,按照空调目的不同,可忽略部分负荷,在实际运行时,创造更为广阔空间。
第三,空调目的。按照冬夏季游泳馆室外状态,结合室内空气状况,合理制定空调方案,以便于判断各负荷,与设计裕量是否相符。在冬季时,因室外温度较低,设置空调,也是达到除湿、保暖目的。在夏季时,因室外温度较高,且湿度较大,使用空调,是为实现除湿、降温目的。
第四,能耗要求。对于游泳馆空调,一般选择直流式系统,由于运行能耗较大,需选择一定节能方法,选择热回收装置,可降低能耗。按照热回收机理,可分为全热回收、显热回收两类,一般选择全热回收模式,产生逆流换热效果。
二.游泳馆室内设计参数
针对游泳馆而言,要想提升室内环境舒适性,需确定最佳室内设计参数,设计舒适性空调。在通风系统中,需考虑温度、湿度因素影响。针对游泳池区,因人们贴身衣物较少,皮肤大部分区域可直接接触空气,人体对环境敏感度较高。因此,需考虑室内温度与湿度。同时,还需考虑围护结构防结露问题,在室内设计时,需考虑空气流速、湿度温度影响。在池区、观众区,可选择分区方式,设计空气湿度、温度参数,为观众区、池区,建立两套独立的通风空调系统,以某学校游泳馆为例。
第一,观众区设立两套组合式空调机组,气流组织方式为用旋流风口上送风,观众席座位底下回风,同事为观众区设立独立的排风系统,以排除观众区的浑浊空气。为了不使观众区和和泳池区域的空气相互影响,避免观众区冷空气下降到池区,在气流组织核算时,应力图使气流的射程只到达最前一排观众席,形成一个独立的气流组织区域。
第二,泳池区由于湿度大,夏季主要以机械通风为主,辅以对送入室内的新风进行降温、去湿处理。冬天对送入的新风进行预热、加热处理。对泳池周边区域,防止玻璃、墙体结露,设置立式风机盘管系统,通过送热风,增加墙体、玻璃表面温度,防止水汽凝结。池厅屋面网架内设置离心排风风机箱排风。在池厅周边走道区域设置暗装风机盘管来承担水池围护构造负荷及人员负荷。冬季在池厅周围的地面上设置地板辐射采暖系统,在提高室内温度的同时,也增强了人员站立在地面上时的舒适性。经计算,该泳池的冬天热负荷约1000Kw,热源采用来自锅炉房的蒸气,经过游泳馆内的换机房提供60/50℃的热水,分别供空调系统,地板辐射采暖系统使用。
三.游泳馆气流组织
对于游泳馆通风、空调系统,气流组织具有自身特点,由于冷空气比重较大,在空间中,会自然的产生下冷上热环境,但是为防止屋顶结露,提高人体舒适度,就需要借助人工方式,克服这种自然现象,制造一种下热上冷的温度空间。对于游泳馆通风空调设计,就需依靠合理的气流组织,来实现这种需求。通常而言,游泳馆空间较大,需根据大空间设计要求,设计合理的气流组织,结合结构体系、建筑造型因素,开展通风空调设计。
首先,若条件允许,可采取水平射流方式侧送风,在人员活动区域,送风高度尽量与活动区靠近,将高度设定为中和面高度,选择分层空调方式,使空间产生水平空气幕,隔开上层空间、潮湿环境,降低湿空气上升,使湿空气聚集度降低,进而防止屋顶结露。
其次,对于排风口设计,在泳池溢水槽内设计,设置汽水混合溢水设施,确保湿空气在最短时间内离开游泳池区,促进槽内排水,减少排水口数量,节约建设投资成本。同时,加强末端数据计算,依靠水平空气幕,建立分层空调,确保活动区舒适性,降低非空调区结露发生率,使空调用能明显下降。
四.结束语
综上所述,通风空调系统作为游泳馆的重点问题,关乎游泳参与者的舒适度与身体健康。在通风空调设计中,需合理设计室内参数,完善气流组织,通常采取直流式与机械通风方式,科学设计空调排风机与排风口设计,加强通风空调设计,进而优化游泳馆室内环境。
参考文献:
[1] 胡文斌,刘丽娜,陈祖铭等.柳州市游泳馆空调系统分析与设计[J].建筑科学,2010,26(10):216-219.
[2] 魏远.游泳馆下送风空调系统的气流组织模拟及能耗分析[D].西安建筑科技大学,2009.
[3] 王琳.游泳馆室内气流组织与舒适性研究[D].华北电力大学(保定),2011.
[4]方猛,王威. 热泵热回收技术在游泳馆空调系统中的应用[J]. 暖通空调,2013,S1:202-205.
[5]周蕾蕾,王琰,李嘉乐. 某游泳馆空调节能设计、运行能耗分析[J]. 建筑节能,2014,01:9-13.
[6]李金法. 综合监控系统参与通风空调系统的节能优化控制流程研究[J]. 科技创新与应用,2014,16:34.
[7]孙丽婧. 带显热回收装置的娱乐性游泳馆空调通风系统设计探讨[J]. 建筑节能,2013,01:10-13.
【关键词】游泳馆;通风空调系统;设计
游泳馆作为游泳、水球与跳水运动的体育建筑,古代时期,将室内游泳运动与游乐活动、沐浴运动有机结合。在现代时期,游泳馆作为室内公共设施,主要供人们锻炼与游乐,布置十分灵活,可起到良好的全面健身、競技体育的作用。但在游泳馆中,通风空调系统是其重点与难点问题。笔者根据自身多年的通风设计经验,分析游泳馆通风空调系统设计。
一.游泳馆通风空调概述
在现代游泳馆设计中,通常设计观众区、游泳池区,均单独设置通风空调系统。对于游泳池区,通常选择围护结构独立,包含训练性游泳馆、娱乐性游泳馆,作为游泳参与者专属空间。另一方面,利用人工技术建立空气幕,使池区隔开其他空间,然而却不能完全隔开不同空间,在比赛性游泳馆中较为适用,为观众、运动员创建空气环境。若条件允许,可利用观众席篮板,阻挡观众区空气进入池区。
首先,游泳馆通风空调要求。因氯气具有腐蚀性、毒性,在游泳馆内,需确保一定负压,设置排风机。对于空气处理,禁止选择一次性回风方式,由于氯气回风对设备具有腐蚀作用。
其次,负荷特点。因游泳馆湿负荷较大,而且常年无变化。所以,全年均需除湿。因室内状态变化不大,水面温度趋于恒定状态,空气、水面温差较大,水面面积也较大。尤其在冬季时,显热损失较大。按照室内负压特点,空气渗透性较大,会产生较多湿负荷与热负荷。在负荷计算时,需按照实际状况,合理设计通风空调负荷。在负荷计算时,需将其控制在合理范围内,考虑室内湿度、温度要求。然而,在实际分析、设计时,按照室内实际状况,以及人们接受程度,按照空调目的不同,可忽略部分负荷,在实际运行时,创造更为广阔空间。
第三,空调目的。按照冬夏季游泳馆室外状态,结合室内空气状况,合理制定空调方案,以便于判断各负荷,与设计裕量是否相符。在冬季时,因室外温度较低,设置空调,也是达到除湿、保暖目的。在夏季时,因室外温度较高,且湿度较大,使用空调,是为实现除湿、降温目的。
第四,能耗要求。对于游泳馆空调,一般选择直流式系统,由于运行能耗较大,需选择一定节能方法,选择热回收装置,可降低能耗。按照热回收机理,可分为全热回收、显热回收两类,一般选择全热回收模式,产生逆流换热效果。
二.游泳馆室内设计参数
针对游泳馆而言,要想提升室内环境舒适性,需确定最佳室内设计参数,设计舒适性空调。在通风系统中,需考虑温度、湿度因素影响。针对游泳池区,因人们贴身衣物较少,皮肤大部分区域可直接接触空气,人体对环境敏感度较高。因此,需考虑室内温度与湿度。同时,还需考虑围护结构防结露问题,在室内设计时,需考虑空气流速、湿度温度影响。在池区、观众区,可选择分区方式,设计空气湿度、温度参数,为观众区、池区,建立两套独立的通风空调系统,以某学校游泳馆为例。
第一,观众区设立两套组合式空调机组,气流组织方式为用旋流风口上送风,观众席座位底下回风,同事为观众区设立独立的排风系统,以排除观众区的浑浊空气。为了不使观众区和和泳池区域的空气相互影响,避免观众区冷空气下降到池区,在气流组织核算时,应力图使气流的射程只到达最前一排观众席,形成一个独立的气流组织区域。
第二,泳池区由于湿度大,夏季主要以机械通风为主,辅以对送入室内的新风进行降温、去湿处理。冬天对送入的新风进行预热、加热处理。对泳池周边区域,防止玻璃、墙体结露,设置立式风机盘管系统,通过送热风,增加墙体、玻璃表面温度,防止水汽凝结。池厅屋面网架内设置离心排风风机箱排风。在池厅周边走道区域设置暗装风机盘管来承担水池围护构造负荷及人员负荷。冬季在池厅周围的地面上设置地板辐射采暖系统,在提高室内温度的同时,也增强了人员站立在地面上时的舒适性。经计算,该泳池的冬天热负荷约1000Kw,热源采用来自锅炉房的蒸气,经过游泳馆内的换机房提供60/50℃的热水,分别供空调系统,地板辐射采暖系统使用。
三.游泳馆气流组织
对于游泳馆通风、空调系统,气流组织具有自身特点,由于冷空气比重较大,在空间中,会自然的产生下冷上热环境,但是为防止屋顶结露,提高人体舒适度,就需要借助人工方式,克服这种自然现象,制造一种下热上冷的温度空间。对于游泳馆通风空调设计,就需依靠合理的气流组织,来实现这种需求。通常而言,游泳馆空间较大,需根据大空间设计要求,设计合理的气流组织,结合结构体系、建筑造型因素,开展通风空调设计。
首先,若条件允许,可采取水平射流方式侧送风,在人员活动区域,送风高度尽量与活动区靠近,将高度设定为中和面高度,选择分层空调方式,使空间产生水平空气幕,隔开上层空间、潮湿环境,降低湿空气上升,使湿空气聚集度降低,进而防止屋顶结露。
其次,对于排风口设计,在泳池溢水槽内设计,设置汽水混合溢水设施,确保湿空气在最短时间内离开游泳池区,促进槽内排水,减少排水口数量,节约建设投资成本。同时,加强末端数据计算,依靠水平空气幕,建立分层空调,确保活动区舒适性,降低非空调区结露发生率,使空调用能明显下降。
四.结束语
综上所述,通风空调系统作为游泳馆的重点问题,关乎游泳参与者的舒适度与身体健康。在通风空调设计中,需合理设计室内参数,完善气流组织,通常采取直流式与机械通风方式,科学设计空调排风机与排风口设计,加强通风空调设计,进而优化游泳馆室内环境。
参考文献:
[1] 胡文斌,刘丽娜,陈祖铭等.柳州市游泳馆空调系统分析与设计[J].建筑科学,2010,26(10):216-219.
[2] 魏远.游泳馆下送风空调系统的气流组织模拟及能耗分析[D].西安建筑科技大学,2009.
[3] 王琳.游泳馆室内气流组织与舒适性研究[D].华北电力大学(保定),2011.
[4]方猛,王威. 热泵热回收技术在游泳馆空调系统中的应用[J]. 暖通空调,2013,S1:202-205.
[5]周蕾蕾,王琰,李嘉乐. 某游泳馆空调节能设计、运行能耗分析[J]. 建筑节能,2014,01:9-13.
[6]李金法. 综合监控系统参与通风空调系统的节能优化控制流程研究[J]. 科技创新与应用,2014,16:34.
[7]孙丽婧. 带显热回收装置的娱乐性游泳馆空调通风系统设计探讨[J]. 建筑节能,2013,01:10-13.