摘要:本文以某项目的泳馆为例,从空气参数,空调系统等方面分析得出一些泳馆空调通风设计及施工进行论述。
关键词:泳馆;空调系统;空气参数;通风设计
引言
某泳馆总用地面积32440㎡,建筑面积17886㎡其中空调面积10000㎡,占建筑面积的65.6%,建筑高度28.83米,可容纳2000名观众,项目总投资约2.9亿元。该馆的建设主要是为了满足省运会及国内外游泳、跳水、水球及花样游泳等重大单项体育赛事需要,该馆设计理念为山水意象,造型像蛙泳运动员在水中搏击,此起彼伏。
一、泳馆的室内空气设计参数
在我国的“采暖通风与空气调节规范”中规定,舒适性空调的室内设计参数为:夏季24-28℃,相对湿度40%-65%,冬季18-22℃,相对湿度40%-60%。一般,游泳馆池厅温度设计比池水温度高出1-2℃,以免游泳者从水中出来会有冷感,同时避免池面产生大量雾气。对于池区空气相对湿度的设计,较高会使其维护结构在冬季容易结露。较低会使游泳者出水后体表水分蒸发过快,从而产生冷感。其相关参数见右表。
二、冷热源和空调水系统的设计方案
冷源负荷:本工程空调面积面积为10000㎡,夏季总负荷约为920RT(3240KW),设置制冷水系统1个,采用二台制冷量为430RT(1510KW)螺杆冷水机组,对应配置3台冷冻水泵(其中1台备用),3台冷却水泵(其中1台备用),2台超低噪声冷却塔,并一一对应。制冷机房设于地下一层,冷冻水供回水温度为7℃/12℃,冷却塔设于首层室外地面,冷却水供回水温度为32℃/37℃。冬季热负荷为1000KW,由给排水专业提供热水,经2台制热量为750KW(按实用负荷的1.5倍选型)板式热交换器制出60℃热水(回水温度为50℃),按实用负荷对应配置3台热水泵(其中1台备用),通过原冷冻水管网进入空调末端设备进行供热,热水泵变频控制。空调末端的冷冻水立管及水平管布置成异程式,各层水平干管设平衡阀。
三、空调系统的具体计划和实施
1、各区域空调方式。游泳馆池区:采用全新风直流系统,送风设在池区与观众区分界处,在两者之间形成空气幕,排风设在屋顶,为了阻隔池区的潮湿空气和含氯蒸气扩散到非池区,设排风量大于送风量以形成负压。游泳馆观众区:采用全空气系统,空气处理机组设置在地下室的空调机房内,送风风口设于赛场座椅下,回风设于最顶观众区平台。气流组织为下送上回的置换送风方式,送风温度为19.5℃。新风量可根据不同季节调节,过渡季可加大新风运行(详见右图)。游泳馆办公室、休息室等辅属用房采用风机盘管加新(排)风方式。
2、池厅冬季供暖方案。采暖是人们在冬季的基本需求,供暖则是解决这一需求的基本服务。游泳池厅冬季供暖设计采用了三种不同的供暖方式相结合:A)由于冬季池厅湿度大,温度高而室外温度低,室内外温差大,为防止池厅周边外玻璃幕墙结露,因此沿池厅周边外玻璃幕墙送热风。B)在观众席挑台下向池厅侧送热风,阻止观众席冷气下降,以维持池厅室内空气温度。C)若只对池厅送热风,运动员活动区域下部会存在冷感,当人脚与地板直接接触时,两者间的温差较大,使得足部与地板间有直接的热传导,从而使人体足部迅速损失热量而感觉寒冷和不适。为了提高池厅地板温度,减小运动员足部与地板间的温差,改善运动员的舒适性,在池厅周边地板敷设交联聚乙烯塑料管,进行地板辐射供暖。
3、室内气流组织控制方案。气流组织是在是空调房间内合理地布置送风口和回风口,使经过净化和热湿处理的空气由送风口送入室内,在扩散与混合的过程中,均匀地消除室内余热和余湿。该工程游泳比赛池厅夏季气流组织形式为观众席挑台下侧送风,利用比赛池和跳水池周边的溢流回水沟风,池厅顶部网架内设有机械排风,这种气流组织形式采用分层空调,不仅能降低空调能耗,而且能迅速地吸走池面蒸发的水分,减少其向观众席和其他区域扩散,降低室内湿度。冬季气流组织形式为观众席挑台下侧送风向池厅送风,及游泳池周边外玻璃幕墙处的送风口对玻璃幕墙向上送风,采用溢流回水沟回风,池厅顶部网架结构内设有机械排风。观众贵宾席的气流组织形式为座椅下送风,看台后墙上侧进行集中回风。由于观众席冬季的温度特性,采用这种气流组织形式可以使送风温度低于环境温度,充分利用室外新风供冷。同时座椅下送风方式使观众席冬季降温既直接有效,又能减弱观众席送冷风对池区运动员的影响。训练池气流组织形式为上送上回。泳池区夏季气流组织形式为戏水池网架内旋流风口向下送风,冬季气流组织形式为戏水池周边外玻璃幕墙送风,采用集中回风。
4、阀门调节自动控制。阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。组合式空调的表冷器回水管和再热盘管回水管上均设有温控电动调节阀,根据室内外温度湿度调节阀门的开度,以维持室内的温度湿度。风机盘管回水管上均设有双位电动两通阀和三速开关,根据室内温度调节三速开关,维持室内温度。机房的分水器与集水器间设有压差旁通阀。组合式空调箱的过滤器上均设有压差报警器。比赛池厅设有8台排风机,安装在网架内,排风机根据组合式空调箱的新风量来控制变频风机的转速及排风机的开启台速。以维持池厅为负压区,防止潮湿空气向其他区域扩散。训练池设有1台变频风机,根据机组的新风量来控制变频风机的转速。戏水池设有6台排风机,安装在网架内。排风机根据机组的新风量来控制变频风机的转速及排风机的开启台数。
5、围护结构结露问题。结露就是指物体表面温度低于附近空气露点温度时表面出现冷凝水的现象。在冬季,游泳池厅与室外温差大,维护结构易结露。为防止围护结构结露,一方面在池厅采用通风方式来控制室内空气露点温度不要过高,该方式利用室内外空气含湿量的差别,通过组合式空调箱的补充一定的新风量,通过屋顶排风机排除一定的室内空气,带走池面蒸发的水分,使得围护结构内表面湿度高于室内空气露点温度。另一方面,采用池厅周边外玻璃幕墙进行送热风,以提高玻璃表面的温度。
四、小结
总之,科学合理的空调通风设计和施工对泳馆建成后的投入运营具有重要意义。只有根据人们进入泳馆后不同的角色和处境身临其境的去思考空调通风的设计施工问题,才能最大潜力的将空调通风工程的设计与施工科学合理化,从而为整个泳馆带来更大的经济效益。
参考文献:
[1]范纯养,大空间建筑空调设计及工程实录,中国建筑工业出版社,2001
[2]虞霞,赵磊.娱乐性游泳馆的空调设计[J].制冷空调与电力机械,2005(3):46—52