林莉

一、概述

1.引言

隨著人民生活水平的提高，游泳這項競技性體育項目，逐漸成為大眾的體育活動，游泳館需要舒適的環(huán)境，其暖通設計尤為重要。

2.游泳館的特點

（1）熱濕負荷大

室內游泳館空間高大常年運行，考慮到舒適度因素，室內溫度較其他功能房間高，公共類泳池池水溫度一般在26～28度之間，室內環(huán)境溫度比池水溫度高1～2度，對于冬季室外溫度較低的地區(qū)，加熱室外新風的耗熱量也會較大。

室內游泳館水面較大，池面有大量水氣蒸發(fā)，池區(qū)周邊地面濕潤，也會有相應的水分蒸發(fā)，加上正常的人體散濕量，總濕負荷較其他類型空調房間大很多。

（2）圍護結構易結露

冬季特別是室外氣溫較低的地區(qū)，室內外溫差較大，室內處于高溫高濕的環(huán)境，圍護結構處如：墻面、玻璃、頂棚容易發(fā)生結露現(xiàn)象，導致滴水現(xiàn)象，也會對墻體頂棚材料產生不利影響。

（3）室內空氣質量差

由于人員衛(wèi)生要求，游泳館池水需進行消毒，消毒采用的藥劑通常會產生一些刺激性氣味，例如：采用液氯消毒，隨著水分蒸發(fā)，室內氯氣含量增加，室內空氣質量下降。

二、游泳館暖通設計

1.室內設計參數(shù)

游泳館按其使用功能可分為比賽性游泳館、訓練性游泳館、娛樂性游泳館和治療性游泳館等。根據(jù)其規(guī)模大小以及功能不同，對室內環(huán)境參數(shù)：水溫、空氣溫度、相對濕度和風速的要求不盡相同。游泳館的室內環(huán)境首先要考慮游泳者的舒適要求。人體對環(huán)境的溫度要求與人的活動狀況有關，游泳者對水溫的要求在活動量小的情況下要求水溫高，反之活動量大時要求水溫低，以保持人體的熱平衡，使人感到舒適。

游泳池的水溫多采用26～28度，游泳館池廳的空氣溫度對游泳者的舒適感也是很重要的，游泳者離開池水，就處在池廳的空氣環(huán)境中，特別是人體剛出水面時，若溫度太低，則會感到寒冷不適，池廳空氣的溫度比池水溫度高才舒適，一般取室內環(huán)境溫度比池水溫度高1～2度，即28～30度之間。

游泳館池廳空氣的相對濕度對人們的舒適感也有影響，相對濕度太低空氣中水蒸汽的分壓力低，人體表面的水分蒸發(fā)快，迅速帶走人體的蒸發(fā)潛熱，使人感到寒冷。若相對濕度太高，汗不易蒸發(fā)，悶熱。特別是冬季室外溫度低，室內空氣的露點溫度提高，圍護結構容易結露，甚至池廳霧氣蒙蒙，使人感覺很不舒服。池廳的空氣相對濕度一般不超過70%。

游泳館池廳空氣的空氣流速太大，會加速游泳者身上的水分蒸發(fā)，而感到寒冷。因此對其風速也有所限制，一般為0.2～0.3m/s之間，這指距地2. 4 m以下的范圍內。

2.防止圍護結構結露

游泳館由于室內空間大，特別是游泳池的池面有大量的水分不斷蒸發(fā)，濕負荷很大，游泳館的相對濕度一般控制在50%？70%，國際泳聯(lián)要求含濕量<14g/kg即相當于空氣露點溫度不高于19.5度，對于冬季室外溫度較低的地區(qū)，必須釆取措施防止圍護結構內表面結露產生凝結水，以免墻面和屋頂內表面發(fā)霉，若圍護結構內部結露，還可能產生冰凍，破壞圍護結構的保溫性能，影響建筑物的壽命。防止結露的措施如下：對圍護結構進行良好的保溫，比如增加保溫材料厚度，降低傳熱數(shù)值。在冬季，游泳館內的水蒸汽分壓力較大，如果圍護結構的內表面溫度低于館內空氣露點溫度，就會產生結露。我們可根據(jù)熱量平衡計算出允許的圍護結構的傳熱系數(shù)值。

K max （tn -tw） = an（tn- tl）? ? ? （2-1）

K max = an（tn- tl） / （tn -tw）? ?（2-2）

式中：K max? 傳熱系數(shù)，（W / m 2·℃）;

an? ? 圍護結構內表面放熱系數(shù)，（W / m 2·℃）;

tn? ?室內溫度，（℃）;

tw? ?室外溫度，（℃）;

tl? ? 圍護結構內表面溫度，（℃），建議取比室內露點溫度高1度;

冬季圍護結構的內表面溫度必須比游泳館內空氣露點高，一般高1？2度。一般情況下游泳館的圍護結構的K值較一般建筑低，在K值確定后，選擇保溫材料時也應根據(jù)游泳館的特點選擇保溫性能好、吸水率低、水蒸汽滲透阻小的保溫材料。另外要切實解決好圍護結構局部如墻角、過梁等處的"冷橋”問題。保溫層應在室外側， 隔氣層在室內側，主體結構設在靠近室內側等。

3.釆暖、通風、空調措施

（1）采暖

池岸區(qū)設置地板輻射采暖，可以解決游泳者的足部寒冷問題，舒適感好。當外圍護有窗時，需考慮防止起霧結露的措施，如在窗臺下設散熱器、向玻璃窗送干熱風、落地窗設置地面對流器等方式。

（2）通風與空調

由于室內游泳池的水面很大，水分不斷蒸發(fā)，產濕量很大，使池廳空氣濕度逐漸增加，當游泳池釆用氯氣消毒時，氯氣與空氣中的水分結合產生有腐蝕性的酸性氣體。因此通風的主要任務是把池廳水面不斷蒸發(fā)的水蒸汽和散發(fā)的有害氣體迅速排走，并使池廳空氣露點溫度控制在規(guī)定的數(shù)值內，達到防止建筑圍護結構結露。先要計算散濕量，其中包括人體散濕量、池水面散濕量、池邊散濕量、新風濕量，CJJ122-2017《游泳池給水排水工程技術規(guī)程》中有相關計算公式，再計算把這些濕量帶走所需要的通風量。一般僅用通風消除余濕在夏季所需要的通風量最大，所以選擇通風設備時應以最大通風量為準。

由于目前大多數(shù)游泳池采用化學藥劑消毒，這些也會有部分殘留在池水中，隨著水分蒸發(fā)進入空氣中，一般通風系統(tǒng)的空氣不能循環(huán)使用，要采用全新風系統(tǒng)，故游泳池廳內的通風系統(tǒng)應獨立設置，并使池廳對建筑物的其他部分形成負壓。如采用全新風系統(tǒng)，將造成能量的浪費，因此泳池空調系統(tǒng)應考慮熱回收，經濟允許的情況下可采用除濕熱泵空調機組，進行能量的回收利用，完成空調、除濕、池水加熱的功能。即室內熱濕空氣降溫除濕同時回收其釋放的熱量給池水加熱。

三、設計實例

1.河北崇禮某五星級酒店游泳館

室外氣象參數(shù)：夏季：空調干球溫度27.8℃，空調濕球溫度19.3℃，冬季：空調室外干球溫度-27.4℃，相對濕度68%。池水溫度27℃。室內設計參數(shù)：夏季28℃，相對濕度65%;冬季29℃，相對濕度50%。

本項目空調采用除濕熱泵機組，幕墻處設置地面對流器冬季提高幕墻內表面溫度，泳池周邊設置地板輻射采暖。

空調處理機組通常冬季過程為：室外新風經預熱后與室內回風混合，加熱至L點經加濕或除濕至室內送風狀態(tài)點O。此項目冬季室外空氣濕度比較低，新風具有很好的除濕能力，可以抵消一部分房間濕負荷，冬季室內相對濕度需要根據(jù)熱濕負荷值，通過焓濕圖試算確定。

室內溫度29℃情況下，分別按60%、35%、50%進行焓濕圖繪制，相對濕度60%時，L點至O點需要進行加濕處理，說明室內濕度設定值偏高;相對濕度35%時 ，L點至O點需要進行除濕處理，說明室內濕度設定值偏低;相對濕度50%時，L點至O點基本重合，說明室內濕度設定值合適。

經計算比較夏季總除濕量大于冬季，除濕熱泵機組的參數(shù)按照夏季工況選取。另外，除濕熱泵機組需要在設備表中標注，除濕用翅片式蒸發(fā)器、再熱翅片式冷凝式采用銅翅片或鋁翅片加防腐處理。

2.北京某中學游泳館

某普通中學的游泳館，館內只設一個35x16.5 m游泳池，無觀眾席，游泳館設在教學樓的地下室，僅用于教學，不對外開放，寒暑假不用，業(yè)主初投資較緊張。根據(jù)本游泳池的用途和初投資情況進行采暖通風設計。

由于游泳池無論什么季節(jié)，只要使用就需要通風，因此游泳池的池廳釆暖必須結合通風要求，釆用熱風釆暖。但僅用熱風釆暖還不能有效地解決池廳的釆暖問題，還要增加輔助采暖。由于游泳池設在地下室，只有幾個小窗井，冬季圍護結構熱損失不大。輔助采暖采用地板輻射采暖，可以解決游泳者的足部寒冷問題，人的舒適感好。設置板式熱交換機組，把從學校鍋爐房來的80/60°C的一次水轉換為45/35°C的二次水作為地板輻射采暖熱源，并在二次水側設膨脹水箱定壓。更衣室、浴室和衛(wèi)生間均設采暖。

游泳館設在地下室，沒有觀眾席，夏季從圍護結構傳入的熱量很小，照明發(fā)熱量和水池水分蒸發(fā)的汽化潛熱帶到空氣中的熱量大一些。但水池的散濕量很大，通風設計主要是把池廳散發(fā)的水蒸汽和有害物如氯氣帶走，達到去濕，防止建筑圍護結構結露。由于本游泳館 僅供普通中學的教學使用，為滿足游泳者舒適感的溫度和濕度要求不像大型比賽游泳館那么嚴格，考慮到建設單位對建設初投資費和運行費用的承受能力及使用情況（寒暑假不使用），根據(jù)北京的氣象條件，本設計不考慮制冷空調。設計中用一套新風機組，采用直流系統(tǒng)，空氣不循環(huán)使用，使池廳的相對濕度維持在允許的范圍內，給游泳者一個較舒適衛(wèi)生的環(huán)境。機組內有加熱設備，可根據(jù)需要送熱風。

游泳館池廳的通風系統(tǒng)設計，風管設在池廳一端，用很多小風口向池區(qū)比較均勻的送風，風口離地面2.8 m。在池廳的另一端均勻布置5臺軸流通風機排風，把濕空氣和有害氣體排到室外。風機安裝在池廳的墻上最高處。通風系統(tǒng)的風管短，不暴露在池廳中，通風的氣流組織較順，沒有死角，也沒有迂回。

更衣室、淋浴室和衛(wèi)生間設獨立的排風系統(tǒng)，排除濕氣和其他有害氣體。游泳館中的辦公、管理和其它房間設有單獨的送風系統(tǒng)，相對于游泳池為正壓。此項目己竣工，使用效果較好。

四、總結

游泳館的室內環(huán)境參數(shù)：水溫、空氣溫度、相對濕度和風速，主要根據(jù)人體的舒適要求而定。

游泳館的散濕量大，排除室內余濕是設計的重點。

游泳館的濕度大、溫度高，土建設計和暖通設計，必須通過計算釆取措施防止圍護結構結露。

游泳館的采暖方式為熱風采暖與輔助釆暖（散熱器采暖，輻射采暖、地面對流器）相結合的方式，有條件者最好設地板輻射采暖，可解決游泳者的足部寒冷問題。

采用何種系統(tǒng)形式，需要結合項目地室外參數(shù)、使用要求并結合業(yè)主初投資統(tǒng)一考慮。

參考文獻：

[1]實用供熱空調設計手冊;中國建筑工業(yè)出版社;2008年5月.

[2]體育建筑空調設計;中國建筑工業(yè)出版社;1995年10月.

（作者單位：邁進工程設計咨詢（北京）有限公司）