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(shè)計尤為重要。

2.游泳館的特點

（1）熱濕負(fù)荷大

室內(nèi)游泳館空間高大常年運(yùn)行，考慮到舒適度因素，室內(nèi)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(nèi)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(fēng)的耗熱量也會較大。

室內(nèi)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(yīng)的水分蒸發(fā)，加上正常的人體散濕量，總濕負(fù)荷較其他類型空調(diào)房間大很多。

（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)易結(jié)露

冬季特別是室外氣溫較低的地區(qū)，室內(nèi)外溫差較大，室內(nèi)處于高溫高濕的環(huán)境，圍護(hù)結(jié)構(gòu)處如：墻面、玻璃、頂棚容易發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，導(dǎo)致滴水現(xiàn)象，也會對墻體頂棚材料產(chǎn)生不利影響。

（3）室內(nèi)空氣質(zhì)量差

由于人員衛(wèi)生要求，游泳館池水需進(jìn)行消毒，消毒采用的藥劑通常會產(chǎn)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(nèi)氯氣含量增加，室內(nèi)空氣質(zhì)量下降。

二、游泳館暖通設(shè)計

1.室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

游泳館按其使用功能可分為比賽性游泳館、訓(xùn)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(nèi)環(huán)境參數(shù)：水溫、空氣溫度、相對濕度和風(fēng)速的要求不盡相同。游泳館的室內(nèi)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(guān)，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(nèi)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(nèi)空氣的露點溫度提高，圍護(hù)結(jié)構(gòu)容易結(jié)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(fēng)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(nèi)。

2.防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露

游泳館由于室內(nèi)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(fù)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(dāng)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(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面結(jié)露產(chǎn)生凝結(jié)水，以免墻面和屋頂內(nèi)表面發(fā)霉，若圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)露，還可能產(chǎn)生冰凍，破壞圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，影響建筑物的壽命。防止結(jié)露的措施如下：對圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(nèi)的水蒸汽分壓力較大，如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度低于館內(nèi)空氣露點溫度，就會產(chǎn)生結(jié)露。我們可根據(jù)熱量平衡計算出允許的圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面放熱系數(shù)，（W / m 2·℃）;

tn? ?室內(nèi)溫度，（℃）;

tw? ?室外溫度，（℃）;

tl? ? 圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度，（℃），建議取比室內(nèi)露點溫度高1度;

冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度必須比游泳館內(nèi)空氣露點高，一般高1？2度。一般情況下游泳館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的K值較一般建筑低，在K值確定后，選擇保溫材料時也應(yīng)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(hù)結(jié)構(gòu)局部如墻角、過梁等處的"冷橋”問題。保溫層應(yīng)在室外側(cè)， 隔氣層在室內(nèi)側(cè)，主體結(jié)構(gòu)設(shè)在靠近室內(nèi)側(cè)等。

3.釆暖、通風(fēng)、空調(diào)措施

（1）采暖

池岸區(qū)設(shè)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(dāng)外圍護(hù)有窗時，需考慮防止起霧結(jié)露的措施，如在窗臺下設(shè)散熱器、向玻璃窗送干熱風(fēng)、落地窗設(shè)置地面對流器等方式。

（2）通風(fēng)與空調(diào)

由于室內(nèi)游泳池的水面很大，水分不斷蒸發(fā)，產(chǎn)濕量很大，使池廳空氣濕度逐漸增加，當(dāng)游泳池釆用氯氣消毒時，氯氣與空氣中的水分結(jié)合產(chǎn)生有腐蝕性的酸性氣體。因此通風(fēng)的主要任務(wù)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(nèi)，達(dá)到防止建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)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(fēng)濕量，CJJ122-2017《游泳池給水排水工程技術(shù)規(guī)程》中有相關(guān)計算公式，再計算把這些濕量帶走所需要的通風(fēng)量。一般僅用通風(fēng)消除余濕在夏季所需要的通風(fēng)量最大，所以選擇通風(fēng)設(shè)備時應(yīng)以最大通風(fēng)量為準(zhǔn)。

由于目前大多數(shù)游泳池采用化學(xué)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(jìn)入空氣中，一般通風(fēng)系統(tǒng)的空氣不能循環(huán)使用，要采用全新風(fēng)系統(tǒng)，故游泳池廳內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)獨立設(shè)置，并使池廳對建筑物的其他部分形成負(fù)壓。如采用全新風(fēng)系統(tǒng)，將造成能量的浪費，因此泳池空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)考慮熱回收，經(jīng)濟(jì)允許的情況下可采用除濕熱泵空調(diào)機(jī)組，進(jìn)行能量的回收利用，完成空調(diào)、除濕、池水加熱的功能。即室內(nèi)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(shè)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(diào)干球溫度27.8℃，空調(diào)濕球溫度19.3℃，冬季：空調(diào)室外干球溫度-27.4℃，相對濕度68%。池水溫度27℃。室內(nèi)設(shè)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(diào)采用除濕熱泵機(jī)組，幕墻處設(shè)置地面對流器冬季提高幕墻內(nèi)表面溫度，泳池周邊設(shè)置地板輻射采暖。

空調(diào)處理機(jī)組通常冬季過程為：室外新風(fēng)經(jīng)預(yù)熱后與室內(nèi)回風(fēng)混合，加熱至L點經(jīng)加濕或除濕至室內(nèi)送風(fēng)狀態(tài)點O。此項目冬季室外空氣濕度比較低，新風(fēng)具有很好的除濕能力，可以抵消一部分房間濕負(fù)荷，冬季室內(nèi)相對濕度需要根據(jù)熱濕負(fù)荷值，通過焓濕圖試算確定。

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

經(jīng)計算比較夏季總除濕量大于冬季，除濕熱泵機(jī)組的參數(shù)按照夏季工況選取。另外，除濕熱泵機(jī)組需要在設(shè)備表中標(biāo)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(xué)游泳館

某普通中學(xué)的游泳館，館內(nèi)只設(shè)一個35x16.5 m游泳池，無觀眾席，游泳館設(shè)在教學(xué)樓的地下室，僅用于教學(xué)，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(jìn)行采暖通風(fēng)設(shè)計。

由于游泳池?zé)o論什么季節(jié)，只要使用就需要通風(fēng)，因此游泳池的池廳釆暖必須結(jié)合通風(fēng)要求，釆用熱風(fēng)釆暖。但僅用熱風(fēng)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(shè)在地下室，只有幾個小窗井，冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(shè)置板式熱交換機(jī)組，把從學(xué)校鍋爐房來的80/60°C的一次水轉(zhuǎn)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(cè)設(shè)膨脹水箱定壓。更衣室、浴室和衛(wèi)生間均設(shè)采暖。

游泳館設(shè)在地下室，沒有觀眾席，夏季從圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(fēng)設(shè)計主要是把池廳散發(fā)的水蒸汽和有害物如氯氣帶走，達(dá)到去濕，防止建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露。由于本游泳館 僅供普通中學(xué)的教學(xué)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(yán)格，考慮到建設(shè)單位對建設(shè)初投資費和運(yùn)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(shè)計不考慮制冷空調(diào)。設(shè)計中用一套新風(fēng)機(jī)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(nèi)，給游泳者一個較舒適衛(wèi)生的環(huán)境。機(jī)組內(nèi)有加熱設(shè)備，可根據(jù)需要送熱風(fēng)。

游泳館池廳的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，風(fēng)管設(shè)在池廳一端，用很多小風(fēng)口向池區(qū)比較均勻的送風(fēng)，風(fēng)口離地面2.8 m。在池廳的另一端均勻布置5臺軸流通風(fēng)機(jī)排風(fēng)，把濕空氣和有害氣體排到室外。風(fēng)機(jī)安裝在池廳的墻上最高處。通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管短，不暴露在池廳中，通風(fēng)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(shè)獨立的排風(fēng)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(shè)有單獨的送風(fēng)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(jié)

游泳館的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)：水溫、空氣溫度、相對濕度和風(fēng)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(nèi)余濕是設(shè)計的重點。

游泳館的濕度大、溫度高，土建設(shè)計和暖通設(shè)計，必須通過計算釆取措施防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露。

游泳館的采暖方式為熱風(fēng)采暖與輔助釆暖（散熱器采暖，輻射采暖、地面對流器）相結(jié)合的方式，有條件者最好設(shè)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(jié)合項目地室外參數(shù)、使用要求并結(jié)合業(yè)主初投資統(tǒng)一考慮。

參考文獻(xiàn)：

[1]實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊;中國建筑工業(yè)出版社;2008年5月.

[2]體育建筑空調(diào)設(shè)計;中國建筑工業(yè)出版社;1995年10月.

（作者單位：邁進(jìn)工程設(shè)計咨詢（北京）有限公司）