廖文武
(廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)房地產(chǎn)開發(fā)集團(tuán)有限公司 福建廈門 361008)
旅游業(yè)因其強(qiáng)大的關(guān)聯(lián)性和帶動(dòng)性,逐漸成為城市發(fā)展的重要一環(huán),酒店建筑也逐漸在城市各處落地開花,越來越多的高檔次星級(jí)酒店都配套室內(nèi)游泳池。有學(xué)者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),游泳館內(nèi)影響人體熱舒適感最直接的因素,是室內(nèi)空氣的溫濕度[1]。不同的氣流組織形式,決定了室內(nèi)不同的熱濕環(huán)境分布,進(jìn)而影響人體的熱環(huán)境感受。
該工程為廈門某一類高層五星級(jí)酒店項(xiàng)目,含度假酒店、豪華酒店、海鮮餐廳、多層酒店群等。度假酒店地上11層,1層為大堂、報(bào)告廳、包廂等配套用房,2~11層均為酒店客房;豪華酒店地上8層,1層為大堂、包廂等配套用房,2~8層均為酒店客房。室內(nèi)泳池為50 m×21 m標(biāo)準(zhǔn)池,室內(nèi)還設(shè)有2個(gè)SPA泡池,主出入口面朝大海。
酒店項(xiàng)目熱源通常采用鍋爐或風(fēng)冷熱泵,當(dāng)酒店洗衣房和廚房有蒸汽需求時(shí),采用蒸汽鍋爐。酒店項(xiàng)目各項(xiàng)熱源需求具有錯(cuò)時(shí)性特征,因此,尋找負(fù)荷側(cè)和供給側(cè)的平衡點(diǎn),是整個(gè)項(xiàng)目高效節(jié)能的關(guān)鍵。對(duì)于具有蒸汽需求,并且?guī)覂?nèi)泳池的酒店項(xiàng)目,建議設(shè)置蒸汽鍋爐+風(fēng)冷熱泵的組合熱源形式。蒸汽鍋爐負(fù)擔(dān)蒸汽需求和泳池初次加熱負(fù)荷,其他熱負(fù)荷由風(fēng)冷熱泵負(fù)擔(dān)。池邊地板設(shè)有地暖的項(xiàng)目,其熱源過渡季節(jié)由維持泳池?zé)崴銣氐目諝庠礋岜锰峁?,冬季才與空調(diào)供暖系統(tǒng)共用熱源;通過轉(zhuǎn)換閥門切換,可以大大增加池邊地暖運(yùn)行時(shí)間。
泳池中存在大面積自由蒸發(fā)水面,室內(nèi)空氣相對(duì)濕度大,并且持續(xù)蒸發(fā)的水分中帶有一點(diǎn)的異味和水處理過程揮發(fā)的氯氣。因此,泳池通常采用三集一體恒溫恒濕熱泵機(jī)組,來滿足除濕、空調(diào)和排風(fēng)需求。恒溫恒濕熱泵機(jī)組可全天候?yàn)槭覂?nèi)泳池除濕,同時(shí)可回收冷凝熱。但是其運(yùn)行成本較高,運(yùn)營方通常不愿優(yōu)先開啟它來滿足室內(nèi)熱濕環(huán)境要求。
泳池四周是人員經(jīng)?;顒?dòng)的區(qū)域,設(shè)置低溫?zé)崴椛涔┡到y(tǒng)可以有效保證人員入水前后的熱舒適性,減少冷接觸和吹風(fēng)感。水面蒸發(fā)的水蒸氣和水處理揮發(fā)的氯氣,可以被地暖散熱產(chǎn)生的向上熱氣流帶走。在過渡季節(jié)時(shí),通過地暖的上升浮力和排風(fēng)的有效結(jié)合,可以減少熱泵機(jī)組的開機(jī)時(shí)間,降低運(yùn)營成本。
結(jié)露問題是室內(nèi)泳池普遍存在的問題,尤其以傳熱系數(shù)較大的玻璃幕墻和門窗為甚。圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面結(jié)露的原因,是圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面溫度低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度。因此,解決結(jié)露問題,可以從提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度、降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍空氣含濕量兩方面入手[2]。雖然提高室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度也可以改善結(jié)露問題,但改變室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù),可能會(huì)影響游泳者的舒適性,提高運(yùn)行能耗。室內(nèi)泳池常出現(xiàn)結(jié)露的部位,是外墻的玻璃門窗和泳池正上方的頂棚,本文結(jié)合某五星級(jí)酒店室內(nèi)泳池具體案例,分析泳池外窗和吊頂防結(jié)露方案。
外墻玻璃門窗因傳熱系數(shù)大且與室外大氣接觸,冬季及過渡季節(jié)容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。因此需采用有效的措施,使玻璃的內(nèi)表面溫度高于室內(nèi)空氣的露點(diǎn),防止結(jié)露。以下介紹3種有效處理措施:
(1)措施一:玻璃室內(nèi)側(cè)設(shè)置熱風(fēng)幕
下部送風(fēng)比較節(jié)能,可以抵制冬季下降的冷氣流,并可結(jié)合吊頂隱秘布置送風(fēng)口,便于裝修處理,但有學(xué)者利用CFD模擬發(fā)現(xiàn)[3],下送風(fēng)方式對(duì)泳池下部空間的空氣擾動(dòng)較差,除濕效果不理想,無法滿足人員舒適性要求和防結(jié)露效果。因此,玻璃熱風(fēng)幕建議采用上送下回,設(shè)置專用回風(fēng)柱,利用下部排風(fēng)口的風(fēng)壓,引上部熱風(fēng)向下,克服浮力,在提高玻璃內(nèi)表面溫度的同時(shí),充分?jǐn)_動(dòng)區(qū)域的室內(nèi)空氣,達(dá)到理想的防結(jié)露效果。
(2)措施二:玻璃內(nèi)側(cè)貼敷加熱膜
對(duì)于吊頂高度較高,玻璃圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積比較大時(shí),采用熱風(fēng)幕可能難以保證玻璃每一處的溫度。為此,建議采用透明加熱膜,這是最有效的方式之一。在盡可能減少采光影響的同時(shí),防止玻璃出現(xiàn)結(jié)露。
(3)措施三:設(shè)置呼吸式幕墻
呼吸式幕墻由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成。利用其內(nèi)外兩層幕墻之間形成的通風(fēng)換氣層這一特點(diǎn),讓熱氣流在換氣層中流動(dòng),使幕墻內(nèi)層表面溫度接近室內(nèi)溫度。呼吸式幕墻在防止結(jié)露的同時(shí),還具備節(jié)能、環(huán)保、降噪等優(yōu)點(diǎn)。
不同的氣流組織設(shè)計(jì),對(duì)室內(nèi)空氣的摻混能力有很大差異。有學(xué)者[3]利用CFD對(duì)室內(nèi)泳池常用的送風(fēng)方式進(jìn)行模擬分析,得出上噴口側(cè)送風(fēng),下回(排)風(fēng)方式的氣流組織,對(duì)室內(nèi)空氣的摻混效果最好。但氣流隨著射程呈拋物線下降,剛好在泳池上方的吊頂區(qū)域存在氣流擾混的盲區(qū),而泳池上方吊頂又是大量水蒸氣聚集的地方。因此,這個(gè)空間應(yīng)增設(shè)排風(fēng)來排出高濕空氣,避免出現(xiàn)吊頂結(jié)露。以下介紹5種泳池上空吊頂解決防結(jié)露問題的區(qū)域通風(fēng)方案。
(1)方案一:設(shè)置錯(cuò)層式吊頂側(cè)排風(fēng)口與下排風(fēng)口
對(duì)于層高較高的室內(nèi)泳池,有些裝飾效果喜歡采用錯(cuò)層式吊頂,可以借助裝飾造型在吊頂垂直方向進(jìn)行錯(cuò)層排布,在錯(cuò)層空間布置排風(fēng)口,排風(fēng)管設(shè)于吊頂上空,排走池面上空高溫高濕的氣體,防止結(jié)露發(fā)生。同時(shí),為了及時(shí)排走池邊的高溫高濕氣流,沿泳池周邊設(shè)置一定數(shù)量的下排風(fēng)口,上部排風(fēng)量占整個(gè)泳池排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)量的35%。如果無地暖設(shè)置,下排風(fēng)的比例應(yīng)適當(dāng)增大,如圖1所示。
注:1.方案一~方案三,泳池水面上方的排風(fēng)口布置方案有差異;2.方案四、方案五,泳池水面上方無布置排風(fēng)口。 圖1 泳池平面風(fēng)口布置圖
(2)方案二:設(shè)置穿孔板吊頂
酒店建筑的室內(nèi)泳池往往都具有華麗的裝飾效果。因此,空調(diào)、通風(fēng)風(fēng)口的設(shè)計(jì)上也要重點(diǎn)保證裝飾效果。為了更好地及時(shí)排出吊頂區(qū)域的高溫、高濕氣體,泳池吊頂?shù)木植繀^(qū)域設(shè)置穿孔板吊頂,并在穿孔板外表面噴塑,在穿孔板吊頂上方設(shè)置排風(fēng)口,防止結(jié)露現(xiàn)象。
(3)方案三:池面上方吊頂設(shè)置排風(fēng)口
結(jié)合泳池吊頂?shù)男问?,在吊頂上均勻布置排風(fēng)口,有效排走高溫高濕氣體,防止結(jié)露現(xiàn)象,均勻布置44個(gè)直徑200 mm的排風(fēng)口。
(4)方案四:吊頂設(shè)置毛細(xì)管空調(diào)或輻射板空調(diào)
出于吊頂整體美觀性考慮,當(dāng)泳池上方吊頂不能設(shè)置風(fēng)口時(shí),池面上空吊頂可設(shè)置毛細(xì)管空調(diào)或輻射板空調(diào),使得吊頂表面溫度大于泳池室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度,防止結(jié)露的發(fā)生。
(5)方案五:設(shè)置弧形吊頂
當(dāng)造價(jià)成本有限或吊頂上方空間不足、無法采用前面所介紹的4種方案時(shí),可與裝飾專業(yè)協(xié)同配合,設(shè)置弧形吊頂,在吊頂邊緣設(shè)置蓄水槽。當(dāng)?shù)蹴敯l(fā)生結(jié)露時(shí),凝結(jié)水通過重力作用,滑落至二側(cè)蓄水槽。
該案例項(xiàng)目采用蒸汽鍋爐+風(fēng)冷熱泵的組合熱源形式,很好地滿足了不同季節(jié)時(shí)洗衣房、泳池?zé)嵩?、生活熱水和空調(diào)熱水需求。泳池四周設(shè)置低溫?zé)崴椛涔┡到y(tǒng),泳池玻璃門窗室內(nèi)側(cè)設(shè)置熱風(fēng)幕,空調(diào)氣流組織設(shè)計(jì)采用側(cè)送側(cè)回和上送下回的組合形式,同時(shí)考慮吊頂側(cè)排風(fēng),在滿足人員舒適性的基礎(chǔ)上,也兼顧了空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,取得較好的成果。
本文結(jié)合實(shí)際工程案例,分析了室內(nèi)游泳池空調(diào)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)和考慮重點(diǎn),著重介紹了室內(nèi)泳池容易出現(xiàn)結(jié)露部位的解決措施,旨在為高星級(jí)酒店項(xiàng)目室內(nèi)游池的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一種綜合解決方案,為泳池暖通設(shè)計(jì)工作提供參考。