陳信東

（翰林（福建）勘察設(shè)計(jì)有限公司福建福州　350001）

基于多功能體育館空調(diào)設(shè)計(jì)的初探

陳信東

（翰林（福建）勘察設(shè)計(jì)有限公司福建福州350001）

本文介紹了多功能體育館空調(diào)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，介紹了比賽大廳空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的取位標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際工程案例，通過合理的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來保障多功能體育館的溫度及濕度等滿足工程的使用要求。

多功能體育館；空調(diào)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)分析；實(shí)際案例

引言

多功能體育館是現(xiàn)代城市的重要公共建筑，它不但能夠用于舉辦體育活動(dòng)，還可以用于開展群眾集會(huì)、文藝演出及各種展覽活動(dòng)。為了保障多功能體育館的空氣流通，滿足使用者的使用要求，創(chuàng)造良好的活動(dòng)環(huán)境，必須要做好多功能體育館的空調(diào)設(shè)計(jì)工作。本文綜合分析了相關(guān)設(shè)計(jì)方案并結(jié)合實(shí)際案例加以說明，以供體育館設(shè)計(jì)者參考。

1　體育館空調(diào)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

多功能體育館的空調(diào)除了與一般空調(diào)工程具有相同點(diǎn)之外，還具有自身的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①多功能體育館屬于高大空間建筑，尤其是比賽大廳，因?yàn)槿藛T密度較高，熱濕負(fù)荷及送風(fēng)量大，空調(diào)經(jīng)常間歇使用，因此一般都使用全空氣大風(fēng)道系統(tǒng)。②多功能體育館比賽場(chǎng)地在開展小球類比賽時(shí)，對(duì)室內(nèi)氣流速度的要求較嚴(yán)，因此在設(shè)計(jì)氣流組織時(shí)，必須要根據(jù)不同球類比賽活動(dòng)來調(diào)節(jié)風(fēng)口及風(fēng)量，盡量避免穿堂風(fēng)并降低廳內(nèi)外熱壓與進(jìn)排風(fēng)口之間的自然對(duì)流。③多功能體育館的空調(diào)屬于舒適性空調(diào)，盡管體育館比賽大廳的高度較高且空間較為廣闊，但是一般只需保障人們活動(dòng)的范圍內(nèi)溫度舒適即可，因此上部空間通常使用高速噴射送風(fēng)，下部使用分層空調(diào)。④由于多功能體育館的用途較多，而且不同的使用場(chǎng)合對(duì)空氣參數(shù)的要求也有所差異，因此在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷時(shí)，需要結(jié)合最大負(fù)荷來考慮并通過降低風(fēng)溫差或減少風(fēng)量來有效調(diào)節(jié)；在布置空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，需要注意區(qū)域場(chǎng)所的不同有所區(qū)分。⑤在比賽中場(chǎng)休息的時(shí)候，觀眾休息廳容易有煙霧，如果不及時(shí)排走，那么將極有可能污染大廳環(huán)境，降低體育館內(nèi)部的可見度，影響運(yùn)動(dòng)員及觀眾的視線。⑥多功能體育館通常修建在較為開敞的地方，因此必須要主要屋頂、外墻及外窗等部份的設(shè)計(jì)工作。尤其是體育館的屋頂，近幾年來體育館通常采用球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，屋頂下部不設(shè)吊頂，這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致大廳內(nèi)部產(chǎn)生較強(qiáng)的熱輻射，如果沒有及時(shí)采取措施加以解決，那么將無法有效控制體育館內(nèi)的溫度及濕度，甚至?xí)斐纱罅康哪茉聪?、增加空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。

2　空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的取位標(biāo)準(zhǔn)

空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括溫度、新風(fēng)量、相對(duì)濕度、氣流速度及噪聲級(jí)等，根據(jù)《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》，夏季室內(nèi)相對(duì)濕度一般為55～65%，溫度一般為26～28℃；冬季室內(nèi)相對(duì)濕度為35～50%，溫度為16～18℃。夏季觀眾區(qū)的氣流速度需要控制在0.5m/s以內(nèi)，冬季控制在0.2m/s以內(nèi)，室溫盡量控制為26℃。此外，賽場(chǎng)的氣流速度也需要嚴(yán)格控制，例如在開展羽毛球、乒乓球比賽時(shí)，氣流速度不得超過0.2m/s。隨著國(guó)際間體育交流活動(dòng)的增多，比賽場(chǎng)地的風(fēng)速也面臨著更高的要求。日本提出：“乒乓球、羽毛球比賽場(chǎng)地（地面以上3m之內(nèi)）的風(fēng)速必須限制在0.15m/s以內(nèi)”，香港則規(guī)定羽毛球、乒乓球比賽時(shí)的最大氣流速度為0.1m/s，其余活動(dòng)時(shí)最大氣流速度為0.25m/s。在新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)方面，新風(fēng)占總送風(fēng)量的百分比各地區(qū)的體育館也各有不同，江蘇館為25%、上海館為32.2%、浙江館為27%、北京工人館為30%、北京首都館為33%，其他地區(qū)的體育館通常介于25～30%之間。新風(fēng)的取值多少需要遵循以下原則：保障室內(nèi)環(huán)境符合衛(wèi)生要求，保障設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性。新風(fēng)能夠稀釋空氣中的一氧化碳及臭氣，輸送氧氣以保持室內(nèi)空氣新鮮，所以可以以二氧化碳的濃度來作為舒適性空調(diào)空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，國(guó)內(nèi)的體育館大多數(shù)為15～20m3/h·人。

3　多功能體育館空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例

3.1工程概況

本工程位于將樂縣，屬多層民用建筑，建筑面積約16518.7m2，高度為17.055m，場(chǎng)館容納人數(shù)為3417人。大樓地下一層，地上三層，地下一層為車庫及設(shè)備用房，地上一層為比賽場(chǎng)地及比賽附屬用房，二層為休息大廳，三層為設(shè)備管道夾層。本工程的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括比賽場(chǎng)館中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、比賽附屬用房等商用空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3.2空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，體育館的空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)具體如下：室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示，室外設(shè)計(jì)計(jì)算為（夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度35.7℃、夏季空調(diào)計(jì)算濕球溫度26.7℃、夏季空調(diào)日平均溫度29.8℃、夏季通風(fēng)溫度31℃）。

表1　室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

3.3具體設(shè)計(jì)說明

本工程比賽場(chǎng)館設(shè)一集中空調(diào)系統(tǒng)，夏季空調(diào)供冷。中央空調(diào)裝機(jī)總冷負(fù)荷為1160kW，選擇3臺(tái)一體化空調(diào)冷水機(jī)組（型號(hào)Y-400/M），名義制冷量400kW，空調(diào)供回水溫度為7～12℃，冷水機(jī)組設(shè)在一層室外地坪，含冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、水過濾器等輔助設(shè)備，空調(diào)水系統(tǒng)的膨脹水箱設(shè)定在回水管上大于500mm標(biāo)高位置。末端側(cè)空調(diào)水系統(tǒng)采用閉式兩管制，主機(jī)出水管采用同程系統(tǒng)，其余水系統(tǒng)采用異程。賽后控制中心、會(huì)議室等比賽附屬用房單獨(dú)設(shè)置多聯(lián)式商用中央空調(diào)系統(tǒng)?？照{(diào)室外機(jī)均放于室外綠化帶處，室外新風(fēng)通過新風(fēng)換氣機(jī)與室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)行熱回收后送入室內(nèi)。

比賽大廳的氣流組織需要在溫度及速度方面給人以舒適感，還需要避免觀眾區(qū)產(chǎn)生吹向人們后背的“腦后風(fēng)”，同時(shí)還要滿足比賽場(chǎng)地所對(duì)氣流速度的要求，根據(jù)本體育館的建筑體形，在綜合考慮多項(xiàng)因素之后，本工程控制氣流組織設(shè)計(jì)具體如下所示：觀眾席采用遠(yuǎn)程投射噴口，回送冷風(fēng)集中設(shè)于二層觀眾席看臺(tái)側(cè)壁位置，氣流組織采用側(cè)送側(cè)回方式；中央運(yùn)動(dòng)區(qū)域采用旋流風(fēng)口下送冷風(fēng)，與右側(cè)二層觀眾席看臺(tái)側(cè)壁位置共用回風(fēng)口。地下室水泵房設(shè)置一套機(jī)械排氣系統(tǒng)。地下室發(fā)電機(jī)房采用自帶風(fēng)機(jī)進(jìn)行排熱，設(shè)進(jìn)風(fēng)井和百葉風(fēng)口補(bǔ)風(fēng)排氣。地下一層車庫采用機(jī)械排風(fēng)（排風(fēng)量按3m層高計(jì)算），自然補(bǔ)風(fēng)。比賽場(chǎng)館內(nèi)設(shè)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，熱氣及污濁氣體通過網(wǎng)架內(nèi)的排風(fēng)管由設(shè)在設(shè)備夾層內(nèi)的排氣風(fēng)機(jī)排出室外。夏季開2臺(tái)排風(fēng)機(jī)，過渡季節(jié)開啟臺(tái)數(shù)根據(jù)比賽場(chǎng)館使用情況確定。其他無外窗房間也均設(shè)有機(jī)械排氣系統(tǒng)。

本工程的防排煙設(shè)計(jì)方案如下：比賽場(chǎng)館內(nèi)設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)采用單速風(fēng)機(jī)，排煙系統(tǒng)與平時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)合用，機(jī)械排煙量按比賽場(chǎng)館的體積計(jì)算。地下一層車庫設(shè)1個(gè)防火分區(qū)，采用機(jī)械排煙自然補(bǔ)風(fēng)，排煙風(fēng)機(jī)均設(shè)在排煙機(jī)房?jī)?nèi)。體育館各層內(nèi)走道及附屬用房等分別設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)，消防值班室會(huì)開啟排煙閥及排煙風(fēng)機(jī)，當(dāng)煙氣溫超過280℃時(shí)，排煙防火閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉且風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。此外，重要機(jī)房的風(fēng)管及穿越防火分區(qū)的風(fēng)管均設(shè)有防火閥或防火閥，一旦穩(wěn)定超過70℃或280℃時(shí)會(huì)自動(dòng)溶斷且與風(fēng)機(jī)或機(jī)組聯(lián)鎖。比賽大庁等一律采用自然排煙的方式，可開啟外窗大于地面面積的2%，而且均在可開啟外窗30m保護(hù)距離之內(nèi)。

4　結(jié)束語

綜上所述，多功能體育館與其他建筑物相比具有特殊性，這就要求在空調(diào)設(shè)計(jì)過程中加以注意。本文簡(jiǎn)要介紹了多功能體育館空調(diào)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，分析了空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的取位標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際案例，從多個(gè)細(xì)節(jié)角度就體育館的空調(diào)設(shè)計(jì)工作展開詳細(xì)探討。設(shè)計(jì)人員在體育館空調(diào)設(shè)計(jì)工作過程中，可以以此為參考依據(jù)，從而提高空調(diào)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

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TU831.6

A

1673-0038（2015）15-0032-02

2015-3-22

陳信東（1981-），男，工程師，本科，主要從事暖通設(shè)計(jì)工作。