空調(diào)設(shè)計論文福建省游泳館采暖空調(diào)設(shè)計

空調(diào)設(shè)計論文|福建省游泳館采暖空調(diào)設(shè)計

提要：概要介紹了福建省游泳館采暖空調(diào)設(shè)計，并重點分析說明該建筑采暖空調(diào)設(shè)計參數(shù)的選取，冷熱源選擇，池廳采暖空調(diào)設(shè)計和氣流組織，以及濕度控制，就這些較其它建筑特殊的問題，闡述了在設(shè)計中采取相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：游泳館采暖空調(diào)特殊問題對策

HVACDesignoftheProvincialSwimmingGymnasiuminFujian0U.D9O"a9Q:o0B

XiaoJianren（FujianProvincialArchitecturalDesignInstitute）

Abstract：ThepaperisdescribedtheHVACdesignoftheswimminggymnasium，Thosespecialproblemsinthisbuildingunlikethoseinacommonone.Suchashowtodecidedonthedesigncondition，howtoselectouttheheatingandrefrigeratingsources，theHvacdesigninthehall，andairdistribution，moisturecontrolisanalysized，Therelativesolutionarealsoprovided

Keywords：theswimminggymnasiumtheHVACsystemthespecialprolblemstherelativesolution1K0b'o:R8?2h5L$V"R4c*c

福建省游泳館位于福州市省體育中心西北角。該建筑地下一層，地上二層，整個館平面由二個對稱直徑為76米的半圓和中間16米寬連接帶組成，其空間是球面直徑不等的兩個半圓殼體和中間16米寬單曲圓柱體過渡段構(gòu)成。二個半圓殼體形成了不同的使用空間。底層設(shè)一個標(biāo)準(zhǔn)跳水池（20×25米）和一個十游道游泳池（25×50米），兩個池平面布局采取“品”字形布置。游泳池看臺底下設(shè)有一個熱身池（10×25米），熱身池旁設(shè)有健身設(shè)施，底層還設(shè)有與訓(xùn)練比賽配套使用的附屬用房，如更衣室、淋浴室、廁所、醫(yī)務(wù)室、裁判休息以及電視傳播等技術(shù)用房；二層為看臺、休息廳、記分牌等技術(shù)用房。水處理用房、鍋爐房、冷凍機房、空調(diào)機房等設(shè)在地下室。本館標(biāo)準(zhǔn)按現(xiàn)行國際比塞要求設(shè)計，規(guī)?？勺鳛槭?、市級比賽館，可以滿足游泳、跳水、水球、花樣游泳、蹼泳等各項比賽要求。

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一、設(shè)計參數(shù)選擇確定：本館輔助用房采暖空調(diào)設(shè)計方式上以暗風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)為主，設(shè)計參數(shù)基本上按暖通設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計計算，所以本文不作過多闡述。1F#I$'5K'q

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而池廳和觀眾席是設(shè)計中考慮重點區(qū)域，其采暖空調(diào)設(shè)計首要考慮是游泳跳水運動員全年舒適要求，這包括運動員在水中舒適性，以及入水前和出水后在陸上的舒適性，同時又要兼顧看臺上觀眾的舒適感。運動員舒適感滿足很大程度上取決于池水溫度和池廳空氣參數(shù)。水溫確定與人體在水中停留時間長短及運動量密切相關(guān)。本館作為專業(yè)訓(xùn)練比賽館，池水溫度控制在26℃左右，池廳空氣溫度按國際游泳池設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高出水溫2℃左右。而空氣濕度太大，室內(nèi)露點太高，室內(nèi)表面容易結(jié)露；濕度太低，陸上運動員容易產(chǎn)生寒冷感，池廳濕度控制在50%～70%以內(nèi)，氣流到達人體上的末端風(fēng)速度也加以限制，一般盡量控制在0.25m/s左右。*^!H-e1o*m)?9v

這樣的室內(nèi)空氣設(shè)計參數(shù)在冬季對看臺上觀眾是很不舒適的。若采用創(chuàng)造兩個不同參數(shù)的空調(diào)環(huán)境，需要實現(xiàn)觀眾區(qū)和游泳區(qū)的分區(qū)。這需要增加較大的投資，由于投資上的限制，本館不作具體“分區(qū)”設(shè)計，而是通過提高看臺上觀眾席可感氣流速度，來改善觀眾冬季舒適感，因人體對流換熱與氣流速度的0.3次方成正比，并一場比賽大約只有3～4小時，另外福州屬于南方地區(qū)，冬天室外溫度較高，觀眾衣著較北方要單薄，采用上述空氣設(shè)計參數(shù)可以被接受，而且設(shè)有與看臺相聯(lián)系的休息廳，可為觀眾提供比賽間隙較舒適的休息場所。8'4U)B2b(v2\

二、冷、熱源選擇：整個體育中心內(nèi)，冬季需要用熱的建筑只有本建筑，這包括冬季空調(diào)采暖用熱，池水加熱和淋浴用熱。本館冷、熱源設(shè)置有多種方式，其中主要有三種，第一種方式為鍋爐+冷水機組，第二種方式為空調(diào)熱泵機組+鍋爐，第三種方式為直燃型溴化鋰?yán)錈釞C組。通過設(shè)備初投資、運行費用、管理費用等經(jīng)濟因素綜合比較，得到第一種組合方式最具經(jīng)濟性、合理性。在鍋爐選型上考慮整個體育中心無論是使用功能上看，還是將來發(fā)展趨熱將是福建省體育文化活動中心，鍋爐燃燒煙氣排放帶來污染效應(yīng)應(yīng)該是極輕微的，所以選用燃輕油常壓間接式熱水機組。這不但減少鍋爐爆炸的危險性，并在水系統(tǒng)管路上省卻中間換熱設(shè)備和熱交換循環(huán)泵，簡化系統(tǒng)流程，節(jié)省機房面積，提高系統(tǒng)熱效率。而且以間接式熱水鍋爐為空調(diào)熱源的水系統(tǒng)是閉式系統(tǒng)，克服一般常壓鍋爐循環(huán)能耗高的缺點。4|+C9D8c8J-d&a

本館夏季總冷負(fù)荷為1050KW左右，選擇二臺260冷噸螺桿式冷水機組為空調(diào)冷源，產(chǎn)生7℃的空調(diào)冷水。冬季設(shè)計空調(diào)熱負(fù)荷為1600KW左右，游泳館池廳空間大，又是間歇使用的場所，為了冬季能快速提高池廳內(nèi)空氣溫度，空調(diào)熱源容量選取1.2倍設(shè)計熱負(fù)荷作為啟動熱負(fù)荷。對于間接式熱水鍋爐，一定限量選用更大容量，對于初投資和運行費用影響較小。所以選擇一臺2000KW間接式常壓熱水鍋爐作為冬季空調(diào)熱源，產(chǎn)生60℃的空調(diào)熱水。冬、夏季空調(diào)共用一套水管輸送系統(tǒng)，冷熱泵為合用，夏季送冷水為二用一備，冬季供熱水為一用二備。另外選擇一臺120KW小容量間接式熱水鍋爐，作為采暖熱源，產(chǎn)生95℃的熱水，供給末端散熱設(shè)備——散熱器。&V"\*u:e8u

三、池廳采暖空調(diào)設(shè)計：福州雖屬非采暖地區(qū)，在冬春季節(jié)，還比較冷運動員在出水后和入水前，沾在身上的水變成水蒸汽須吸收身上熱量，再加上周圍物體冷表面的輻射，所以運動員會有不舒適的冷感，須為之創(chuàng)造較舒適室內(nèi)小氣候。本館冬季采用送熱風(fēng)和局部散熱器采暖相結(jié)合的供暖空調(diào)方式。冬季利用送回風(fēng)系統(tǒng)，通過熱風(fēng)循環(huán)來維持室內(nèi)空氣溫度。同時在池邊運動員活動區(qū)域布置一些以輻射型為主的散熱器，散熱器采用明裝方式。增強輻射采暖效果，提高運動員冬季熱舒適性。

池廳（包括觀眾席）總送風(fēng)量為215267m3/h，選取60000m3/h組合式空調(diào)機組四臺，設(shè)在地下室空調(diào)機房內(nèi)?？照{(diào)機組各功能段包括送風(fēng)機段（帶垂直出風(fēng)口）、表冷段、中間段、過濾段、新排風(fēng)段、回風(fēng)機段、回風(fēng)段，送風(fēng)借助四個對稱的建筑豎風(fēng)道，送到地上二層。建筑送風(fēng)道內(nèi)貼保溫材料，并安裝迷宮式消聲器，總回風(fēng)道利用看臺下的建筑回風(fēng)道，總回風(fēng)道上接有阻抗式消聲器。

為了滿足跳水比賽要求，跳水池廳空間大，屋頂球型殼體最高點離地面25米。跳水池廳送風(fēng)干管吊裝在網(wǎng)架的下弦線，離地面標(biāo)高大約16.0米。游泳池廳內(nèi)送風(fēng)干管穿行在網(wǎng)架內(nèi)。離地面標(biāo)高15.0～16.0米。池廳送風(fēng)方式為垂直下送風(fēng)，風(fēng)口采用收縮型噴口，收縮角為5.6℃，出口直徑360mm，噴口出口風(fēng)速為6.2m/s.噴口布置在運動員活動區(qū)域上空，噴口射程為13.5m左右（距地面2.4m處），冬季送熱風(fēng)末端計算速度約為0.32m/s.風(fēng)速稍大于理想速度0.25m/s，基本上能滿足要求。而池廳的回風(fēng)口設(shè)在觀眾看臺下側(cè)壁，盡量靠近地面，以便及時把池區(qū)潮濕空氣帶走。

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觀眾席的送風(fēng)方式采用圓型直片式散流器下送風(fēng)，以及一部分雙層百葉風(fēng)口側(cè)送，而回風(fēng)口均勻布置在觀眾看臺座位的側(cè)壁，利用可感氣流來改善觀眾冬季舒適感。#g$H2Z2S3I

四、館內(nèi)濕度控制：8?7a/^)@)Y

1、防結(jié)露館內(nèi)相對濕度大，溫度高，冬天室外溫度偏低時，外窗玻璃、屋面底板和外墻內(nèi)表面，均容易出現(xiàn)結(jié)露。本館防結(jié)露主要考慮在供暖空調(diào)運行時段，還盡量要考慮采暖空調(diào)非運行時段。后一種情況要求更高，這與造價經(jīng)濟性形成一定矛盾。而其外窗防結(jié)露這方面表現(xiàn)較突出。

本館外窗玻璃采用雙層鍍膜玻璃窗，單層玻璃厚度6mm，并加強玻璃窗的氣密性。內(nèi)層窗為推拉式，外層窗為向外對開式，并在窗縫間安裝橡膠密封條，兩層窗之間空隙控制在10公分之內(nèi)。并在窗沿下設(shè)凝結(jié)水排水溝。經(jīng)計算傳熱系數(shù)在3.05w/m2℃左右。福州冬季室外計算溫度為4℃，游泳館在供暖空調(diào)運行時段，圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)允許值為2.8w/m2℃。所以外窗盡管采用雙層窗，在室外溫度降低到較低時，內(nèi)側(cè)玻璃還可能出現(xiàn)結(jié)露的現(xiàn)象。本館在設(shè)計中采用二種方式來防止結(jié)露；.c:T4l%\#g/M"f"l;c'O

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（1）熱風(fēng)防結(jié)露，在二層的外窗及玻璃門上沿設(shè)置熱風(fēng)送風(fēng)口，直接提高玻璃內(nèi)壁的溫度；/G;_6o9H5T;b4H

（2）熱身池區(qū)窗沿下布置散熱器利用上升熱氣流提高內(nèi)壁溫度。9](s5l7L,v-[.J"I(T,r

2、濕空氣流向的控制在池廳網(wǎng)架內(nèi)設(shè)置四臺低速排風(fēng)機，每臺風(fēng)量為18000～20000m3/h，可以把高濕氣體排至室外，特別是夏季晚間空調(diào)不開啟時，可以把積聚在池廳內(nèi)高溫氣體及時排走，這樣利用晚間通風(fēng)的作用，減少室內(nèi)蓄熱量，同時可以造成池廳內(nèi)負(fù)壓，使?jié)穸却蟮臍怏w不進入低濕度的房間和走道。并在池廳通向走道的出口處設(shè)置具有防潮而且氣密性良好的簾布，以減少濕氣逸入走道和房間。7}2'4c$J6G2q(j(d2N*S

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在一層輔助用房設(shè)置五套新風(fēng)機組，總新風(fēng)量為24000m3/h，新風(fēng)經(jīng)處理后送往淋浴室、更衣室、走道和房間內(nèi)，并在淋浴室、更衣室、廁所設(shè)立排風(fēng)系統(tǒng)。本館正壓度控制為廁所＜淋浴室＜更衣室＜走道＜低濕房間；池廳＜走道＜低濕房間。0j(|"W,H9j&w.Z3w-s

五、其它3m4N3L.R+C)T8r

1、燈光控制室、記分牌室發(fā)熱量較大，即使是冬季也需要送冷氣，所以設(shè)立單獨的分體式空調(diào)器。(g7Z)y$j7G!X8o3r

2、游泳館是跨度大的建筑物，故要求屋面重時輕、隔熱好。本館采用澳大利亞BHP彩色鍍鋁鋅鋼板為屋面板系統(tǒng)，屋面板設(shè)計為雙層板做法，面板海蘭色XRW涂覆系統(tǒng)（高耐力涂層）高強度鍍鋁鋅鋼板（0.47mm厚），保溫層50mm厚離心玻璃棉（帶鋁箔）（導(dǎo)熱系數(shù)0.041），底板為灰白色XRW涂覆系統(tǒng)高強度鍍鋁鋅鋼板（0.35mm厚）。

3、本館鍋爐煙囪設(shè)計：采暖空調(diào)熱源兩臺間接式熱水鍋爐煙囪，共用一根DN800的排煙總道，而淋浴池水加熱的熱源兩臺間接式熱水鍋爐煙囪共用一根DN800的排煙總道。煙道采取4.5mm厚普通鋼板焊接，外側(cè)用50mm硅酸鋁棉作為隔熱材料，外層防水材料選