劉忠華 高鵬

摘要：本文著重介紹了該工程的空調(diào)風(fēng)、空調(diào)水、人工冰場及采暖系統(tǒng)的設(shè)計，總結(jié)了設(shè)計中的一些體會。

關(guān)鍵詞：體育館;空調(diào);氣流組織設(shè)計

一、工程概況

大連體育中心是東北目前建筑規(guī)劃設(shè)計規(guī)模最大，綜合性最強(qiáng)的體育休閑娛樂健身中心，項目位于大連市朱棋路新區(qū)的中心位置，總占地82萬平方米，包括體育館，體育場，網(wǎng)球場等十大單體場館，體育館占地面積9.5萬平方米，建筑面積8.3萬平方米，擁有1.8萬個座位，場館內(nèi)除15，000個固定坐席外，還設(shè)有3000個活動座席、包廂席、轉(zhuǎn)播間、運動員熱身區(qū)，地下停車場以及餐飲區(qū)等。

該體育館是繼五棵松體育館和國家體育館后國內(nèi)第三個擁有超過1.8萬個座位的體育館。體育館設(shè)計以舉辦奧運會賽事要求為標(biāo)準(zhǔn)，能夠承擔(dān)籃球、排球、乒乓球、羽毛球、手球、體操、拳擊、室內(nèi)足球、冰上運動項目以及NBA賽事。

體育館建筑的使用功能復(fù)雜，空間高大，其空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計在公共建筑中是最復(fù)雜的一種。本項目于獲得2015年全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計一等獎，下面就本館的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計做一個簡單的介紹。

二、空調(diào)設(shè)計

（一）根據(jù)不同分區(qū)功能的要求，溫度濕度等參數(shù)有不同的選擇，比賽大廳、熱身區(qū)夏季溫濕度參數(shù)為26℃，≤65%，冬季為16℃，≤35%;觀眾區(qū)夏季溫濕度參數(shù)為26℃，≤65%，冬季為18℃，≤30%，最小新風(fēng)量均為20 m3/h·p。

（二）冷熱源選擇

夏季空調(diào)冷負(fù)荷11600kW。冬季熱負(fù)荷9000kW，空調(diào)系統(tǒng)冷源采用3臺單機(jī)制冷量3850kW的離心式冷水機(jī)組，提供7/12℃冷水。冬季熱源由城市熱力管網(wǎng)提供，換熱站設(shè)置于地下一層，采用板式換熱器換熱。一次網(wǎng)提供的110/60℃經(jīng)由板式換熱器換熱至60/50℃。換熱站內(nèi)設(shè)置3套板式換熱器，由于散熱器采暖負(fù)荷太小因此不單獨設(shè)置換熱器，與地下室熱風(fēng)機(jī)組共用，分之環(huán)路設(shè)調(diào)節(jié)閥，水泵設(shè)置變頻，換熱至95/70℃。

（三）空調(diào)水系統(tǒng)

水系統(tǒng)為雙水管，冬季供熱，夏季供冷。

空調(diào)水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)，以降低空調(diào)水泵的運行能耗。所有空調(diào)機(jī)組回水管設(shè)置比例積分調(diào)節(jié)閥，根據(jù)回水溫度變化控制閥門開啟度以調(diào)節(jié)機(jī)組水流量，所有風(fēng)機(jī)盤管均設(shè)置雙位二通調(diào)節(jié)閥。

（四）空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

由于體育館的使用功能復(fù)雜，因此在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中對不同的功能分區(qū)采用了不同的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。比賽大廳、觀眾席、訓(xùn)練館、首層觀眾入口大廳、二層觀眾大廳設(shè)置全空氣單風(fēng)道系統(tǒng)。四層觀眾休息廳、包廂層及貴賓休息廳等小空間房間采用風(fēng)機(jī)盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)處理至機(jī)器露點負(fù)擔(dān)部分室內(nèi)負(fù)荷，新風(fēng)機(jī)組設(shè)置轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置回收排風(fēng)冷（熱）量。所有電氣用房包括現(xiàn)場解說、計時計分控制室等房間設(shè)置直接蒸發(fā)式的多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，在防止水患發(fā)生的同時也可以做到靈活調(diào)節(jié)和控制。

（五） 氣流組織設(shè)計

比賽大廳是體育館的核心部分，是整個建筑最重要的功能空間，體育館設(shè)計中如何能夠使空調(diào)氣流均勻的送到整個比賽大廳內(nèi)的每一個角落，同時又不會使觀眾產(chǎn)生不適感，影響運動員的比賽，是整個設(shè)計中最重要的一部分。

比賽大廳的主要空調(diào)冷負(fù)荷來源于觀眾的人體散熱負(fù)荷，和比賽場地上方的照明系統(tǒng)，同時巨大的穹頂屋面和玻璃天窗也是空調(diào)負(fù)荷的主要來源之一，鑒于以上因素，本設(shè)計采用置換送風(fēng)加分層空調(diào)以滿足使用及節(jié)能要求，其原理是直接對人員停留區(qū)供冷或供熱，完全忽略人員無法停留的上部空間，這種做法可以大幅度的降低整個建筑的能耗。觀眾席和比賽場地分別設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，觀眾席固定座席部分采用置換送風(fēng)系統(tǒng)，在觀眾席的固定看臺階梯側(cè)面設(shè)置圓形的專用座椅送風(fēng)口，為避免冷風(fēng)直吹觀眾腿部造成不是，夏季設(shè)計送風(fēng)溫差5℃，采用二次回風(fēng)系統(tǒng)提高送風(fēng)溫度，節(jié)省再熱能源消耗。在可伸縮活動座席后部設(shè)置百葉送風(fēng)口，低速送風(fēng)，以保證活動坐席觀眾的舒適度。由于小球比賽時，空調(diào)氣流會影響到小球的運行軌跡，從而影響運動員的比賽成績，因此這個送風(fēng)系統(tǒng)也是在小球比賽時的場地送風(fēng)系統(tǒng)。低速的冷風(fēng)送入場地后在場地上面形成了一層冷湖。以滿足小球比賽時的功能需求。

比賽場地單獨設(shè)置了一套空調(diào)系統(tǒng)，以滿足除小球比賽外的其他賽事和大型文藝演出時的場地空調(diào)系統(tǒng)的需求，采用遠(yuǎn)程投射噴口送風(fēng)，送風(fēng)口設(shè)置于6個運動員入口門頭處。遠(yuǎn)程投射噴口角度可調(diào)，夏季送冷風(fēng)時角度為上調(diào)，冬季送熱風(fēng)時噴口角度下調(diào)。小球比賽時此場地空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉。

活動座椅后方及12.3米的包廂層的隱蔽處設(shè)置回風(fēng)口，上層固定坐席的順風(fēng)氣流沉降到包廂層直接由回風(fēng)口吸入回入空調(diào)機(jī)組，下層固定坐席、活動座席后送風(fēng)以及場地送風(fēng)吸收熱量后，形成向上的熱氣流，一部分經(jīng)由此回風(fēng)口吸入另一部分上升至屋面，屋面下設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)將聚集在建筑頂部的大量余熱直接排出，減少空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗，以達(dá)到節(jié)能的目的。

訓(xùn)練館設(shè)有活動座椅，不僅可以滿足運動員賽前熱身的需要，在大型賽事時又可以滿足正規(guī)比賽需求，因此訓(xùn)練館在兩側(cè)活動座椅上方設(shè)置了遠(yuǎn)程投射噴口，

三、采暖系統(tǒng)

本建筑采暖系統(tǒng)僅負(fù)責(zé)場館不使用時作為值班采暖使用，當(dāng)場館使用時開啟空調(diào)系統(tǒng)以達(dá)到設(shè)計溫度。本建筑采暖系統(tǒng)包括低溫?zé)崴孛孑椛洳膳到y(tǒng)及散熱器采暖系統(tǒng)兩部分。

四、冰場設(shè)計

冰場凈面積1800m2，使用用途為運動性冰場，可滿足包括短道速滑，冰球等各類冰上運動要求。冰面設(shè)計溫度-6℃，冰層厚度40mm。冰場采用間接制冷。載冷劑為乙二醇水溶液。

（一）主機(jī)采用螺桿式乙二醇機(jī)組，其在-19 ℃/38℃工況下的制冷量為472KW/臺，共 2臺?？傊评淞繛?44KW。制冷工質(zhì)為，HCFC22，在初凍時使用兩臺機(jī)組工作，維護(hù)時使用一臺機(jī)組即可，另外一臺機(jī)組可做備用機(jī)。為保證冬季冰場的正常使用，采用蒸發(fā)式冷凝器冷卻。

（二）冷媒水為乙二醇溶液，乙二醇溶液濃度為38.8%。機(jī)組蒸發(fā)溫度為-19℃，乙二醇出水溫度為-14℃（進(jìn)冰場溫度），乙二醇回水溫度為-11℃，乙二醇的總流量為300m3/h。設(shè)乙二醇水溶液泵2臺，乙二醇補(bǔ)液及膨脹選用微機(jī)定壓裝置1臺。

（三）低溫設(shè)備、回氣管、熱力膨脹閥之后的供液管及乙二醇管路、閥門均采用橡塑保溫板保溫。冰場制冷排管采用φ25的PE管，從地溝集管出來至冰場圍護(hù)的整個過程中，保溫厚度為30mm。

五、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

體育建筑由于其空間及功能的特殊性，一向是高耗能建筑，因此本設(shè)計中采用了多種節(jié)能方式，以降低整個建筑在運行當(dāng)中的能源消耗，冷凍水泵變流量運行，降低部分負(fù)荷時水泵的運行能耗;新風(fēng)機(jī)組設(shè)置排風(fēng)全熱回收裝置，降低新風(fēng)能耗;采用分層空調(diào)系統(tǒng)形式和置換通風(fēng)的方式降低空調(diào)運行能耗，觀眾區(qū)座椅送風(fēng)，比賽大廳上部設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，排除燈光及太陽輻射熱負(fù)荷，降低空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷;座椅送風(fēng)系統(tǒng)采用二次回風(fēng)系統(tǒng)，避免了一次回風(fēng)系統(tǒng)的二次加熱所造成的能源消耗。過渡季可采用全新風(fēng)運行，充分利用天然冷源。

六、設(shè)計體會

本建筑屬于特級體育場館，要求較高，空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備本身就是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，所以合理選擇送風(fēng)口、回風(fēng)口的位置及形式;合理設(shè)置空調(diào)的風(fēng)水系統(tǒng);合理針對不同空間選擇不同的氣流組織方式是相當(dāng)重要的，不僅能夠與二次裝修輕松地配合，更會給使用者提供舒適的空間，本工程竣工后對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，各項參數(shù)均達(dá)到設(shè)計要求，并獲得了全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計一等獎，從開業(yè)到現(xiàn)在已經(jīng)成功地舉辦了多項賽事活動及文藝演出，受到運營單位的認(rèn)可與好評。