閆立成 李雪怡
【摘要】隨著國民經(jīng)濟不斷發(fā)展,我國日益重視體育事業(yè)建設,提倡全面健身、競技體育同步推動。特別是2008年奧運會之后,我國體育建筑正進入一個高速發(fā)展階段,是全民建設的重要熱點之一,全國各地也出現(xiàn)了諸多游泳館。在體育館設計中,游泳館通風空調(diào)系統(tǒng)設計是難點與重點因素。游泳館長期處于一個高溫、高濕環(huán)境之中,使得通風空調(diào)系統(tǒng)負荷明顯增加。在體育場館中,建造地域、建筑材料與造型,是通風空調(diào)設計的重點考慮因素。本文結合實際情況,分析游泳館通風空調(diào)系統(tǒng)設計。
【關鍵詞】游泳館;通風空調(diào)系統(tǒng);設計
游泳館作為游泳、水球與跳水運動的體育建筑,古代時期,將室內(nèi)游泳運動與游樂活動、沐浴運動有機結合。在現(xiàn)代時期,游泳館作為室內(nèi)公共設施,主要供人們鍛煉與游樂,布置十分靈活,可起到良好的全面健身、競技體育的作用。但在游泳館中,通風空調(diào)系統(tǒng)是其重點與難點問題。筆者根據(jù)自身多年的通風設計經(jīng)驗,分析游泳館通風空調(diào)系統(tǒng)設計。
一.游泳館通風空調(diào)概述
在現(xiàn)代游泳館設計中,通常設計觀眾區(qū)、游泳池區(qū),均單獨設置通風空調(diào)系統(tǒng)。對于游泳池區(qū),通常選擇圍護結構獨立,包含訓練性游泳館、娛樂性游泳館,作為游泳參與者專屬空間。另一方面,利用人工技術建立空氣幕,使池區(qū)隔開其他空間,然而卻不能完全隔開不同空間,在比賽性游泳館中較為適用,為觀眾、運動員創(chuàng)建空氣環(huán)境。若條件允許,可利用觀眾席籃板,阻擋觀眾區(qū)空氣進入池區(qū)。
首先,游泳館通風空調(diào)要求。因氯氣具有腐蝕性、毒性,在游泳館內(nèi),需確保一定負壓,設置排風機。對于空氣處理,禁止選擇一次性回風方式,由于氯氣回風對設備具有腐蝕作用。
其次,負荷特點。因游泳館濕負荷較大,而且常年無變化。所以,全年均需除濕。因室內(nèi)狀態(tài)變化不大,水面溫度趨于恒定狀態(tài),空氣、水面溫差較大,水面面積也較大。尤其在冬季時,顯熱損失較大。按照室內(nèi)負壓特點,空氣滲透性較大,會產(chǎn)生較多濕負荷與熱負荷。在負荷計算時,需按照實際狀況,合理設計通風空調(diào)負荷。在負荷計算時,需將其控制在合理范圍內(nèi),考慮室內(nèi)濕度、溫度要求。然而,在實際分析、設計時,按照室內(nèi)實際狀況,以及人們接受程度,按照空調(diào)目的不同,可忽略部分負荷,在實際運行時,創(chuàng)造更為廣闊空間。
第三,空調(diào)目的。按照冬夏季游泳館室外狀態(tài),結合室內(nèi)空氣狀況,合理制定空調(diào)方案,以便于判斷各負荷,與設計裕量是否相符。在冬季時,因室外溫度較低,設置空調(diào),也是達到除濕、保暖目的。在夏季時,因室外溫度較高,且濕度較大,使用空調(diào),是為實現(xiàn)除濕、降溫目的。
第四,能耗要求。對于游泳館空調(diào),一般選擇直流式系統(tǒng),由于運行能耗較大,需選擇一定節(jié)能方法,選擇熱回收裝置,可降低能耗。按照熱回收機理,可分為全熱回收、顯熱回收兩類,一般選擇全熱回收模式,產(chǎn)生逆流換熱效果。
二.游泳館室內(nèi)設計參數(shù)
針對游泳館而言,要想提升室內(nèi)環(huán)境舒適性,需確定最佳室內(nèi)設計參數(shù),設計舒適性空調(diào)。在通風系統(tǒng)中,需考慮溫度、濕度因素影響。針對游泳池區(qū),因人們貼身衣物較少,皮膚大部分區(qū)域可直接接觸空氣,人體對環(huán)境敏感度較高。因此,需考慮室內(nèi)溫度與濕度。同時,還需考慮圍護結構防結露問題,在室內(nèi)設計時,需考慮空氣流速、濕度溫度影響。在池區(qū)、觀眾區(qū),可選擇分區(qū)方式,設計空氣濕度、溫度參數(shù),為觀眾區(qū)、池區(qū),建立兩套獨立的通風空調(diào)系統(tǒng),以某學校游泳館為例。
第一,觀眾區(qū)設立兩套組合式空調(diào)機組,氣流組織方式為用旋流風口上送風,觀眾席座位底下回風,同事為觀眾區(qū)設立獨立的排風系統(tǒng),以排除觀眾區(qū)的渾濁空氣。為了不使觀眾區(qū)和和泳池區(qū)域的空氣相互影響,避免觀眾區(qū)冷空氣下降到池區(qū),在氣流組織核算時,應力圖使氣流的射程只到達最前一排觀眾席,形成一個獨立的氣流組織區(qū)域。
第二,泳池區(qū)由于濕度大,夏季主要以機械通風為主,輔以對送入室內(nèi)的新風進行降溫、去濕處理。冬天對送入的新風進行預熱、加熱處理。對泳池周邊區(qū)域,防止玻璃、墻體結露,設置立式風機盤管系統(tǒng),通過送熱風,增加墻體、玻璃表面溫度,防止水汽凝結。池廳屋面網(wǎng)架內(nèi)設置離心排風風機箱排風。在池廳周邊走道區(qū)域設置暗裝風機盤管來承擔水池圍護構造負荷及人員負荷。冬季在池廳周圍的地面上設置地板輻射采暖系統(tǒng),在提高室內(nèi)溫度的同時,也增強了人員站立在地面上時的舒適性。經(jīng)計算,該泳池的冬天熱負荷約1000Kw,熱源采用來自鍋爐房的蒸氣,經(jīng)過游泳館內(nèi)的換機房提供60/50℃的熱水,分別供空調(diào)系統(tǒng),地板輻射采暖系統(tǒng)使用。
三.游泳館氣流組織
對于游泳館通風、空調(diào)系統(tǒng),氣流組織具有自身特點,由于冷空氣比重較大,在空間中,會自然的產(chǎn)生下冷上熱環(huán)境,但是為防止屋頂結露,提高人體舒適度,就需要借助人工方式,克服這種自然現(xiàn)象,制造一種下熱上冷的溫度空間。對于游泳館通風空調(diào)設計,就需依靠合理的氣流組織,來實現(xiàn)這種需求。通常而言,游泳館空間較大,需根據(jù)大空間設計要求,設計合理的氣流組織,結合結構體系、建筑造型因素,開展通風空調(diào)設計。
首先,若條件允許,可采取水平射流方式側送風,在人員活動區(qū)域,送風高度盡量與活動區(qū)靠近,將高度設定為中和面高度,選擇分層空調(diào)方式,使空間產(chǎn)生水平空氣幕,隔開上層空間、潮濕環(huán)境,降低濕空氣上升,使?jié)窨諝饩奂冉档?,進而防止屋頂結露。
其次,對于排風口設計,在泳池溢水槽內(nèi)設計,設置汽水混合溢水設施,確保濕空氣在最短時間內(nèi)離開游泳池區(qū),促進槽內(nèi)排水,減少排水口數(shù)量,節(jié)約建設投資成本。同時,加強末端數(shù)據(jù)計算,依靠水平空氣幕,建立分層空調(diào),確?;顒訁^(qū)舒適性,降低非空調(diào)區(qū)結露發(fā)生率,使空調(diào)用能明顯下降。
四.結束語
綜上所述,通風空調(diào)系統(tǒng)作為游泳館的重點問題,關乎游泳參與者的舒適度與身體健康。在通風空調(diào)設計中,需合理設計室內(nèi)參數(shù),完善氣流組織,通常采取直流式與機械通風方式,科學設計空調(diào)排風機與排風口設計,加強通風空調(diào)設計,進而優(yōu)化游泳館室內(nèi)環(huán)境。
參考文獻:
[1] 胡文斌,劉麗娜,陳祖銘等.柳州市游泳館空調(diào)系統(tǒng)分析與設計[J].建筑科學,2010,26(10):216-219.
[2] 魏遠.游泳館下送風空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織模擬及能耗分析[D].西安建筑科技大學,2009.
[3] 王琳.游泳館室內(nèi)氣流組織與舒適性研究[D].華北電力大學(保定),2011.
[4]方猛,王威. 熱泵熱回收技術在游泳館空調(diào)系統(tǒng)中的應用[J]. 暖通空調(diào),2013,S1:202-205.
[5]周蕾蕾,王琰,李嘉樂. 某游泳館空調(diào)節(jié)能設計、運行能耗分析[J]. 建筑節(jié)能,2014,01:9-13.
[6]李金法. 綜合監(jiān)控系統(tǒng)參與通風空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制流程研究[J]. 科技創(chuàng)新與應用,2014,16:34.
[7]孫麗婧. 帶顯熱回收裝置的娛樂性游泳館空調(diào)通風系統(tǒng)設計探討[J]. 建筑節(jié)能,2013,01:10-13.