李昌武 劉益春 李朗達(dá) 馮健輝

大連某體育館中的游泳館已投入使用多年，因長(zhǎng)期使用和缺乏系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致游泳館在使用過(guò)程中出現(xiàn)了外護(hù)層結(jié)露腐蝕、機(jī)電設(shè)備老化、室內(nèi)溫濕度指標(biāo)超標(biāo)等一系列問(wèn)題。之后對(duì)該工程進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改建，在改建過(guò)程中，不僅要解決當(dāng)前所暴露出的有關(guān)問(wèn)題，還要結(jié)合運(yùn)用近幾年出現(xiàn)的一些新技術(shù)，使其符合節(jié)能環(huán)保的要求。

游泳池的設(shè)計(jì)與普通的民用建筑有很大的不同，在建筑的熱工特性方面，既要滿足節(jié)能的需求，又要結(jié)合室內(nèi)高溫高濕的特點(diǎn)，進(jìn)行防結(jié)露和鄰近房間的防潮設(shè)計(jì)。

游泳館暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要特征如下：熱工參數(shù)的確定有別于普通建筑物；場(chǎng)館內(nèi)部長(zhǎng)期處于高溫高濕環(huán)境中，產(chǎn)生的余濕、余熱較多，要耗費(fèi)大量的能源，極易出現(xiàn)結(jié)露問(wèn)題。游泳池的回用水質(zhì)量直接關(guān)系到使用者的身體健康，對(duì)回用水的處理工藝和設(shè)備有很高的衛(wèi)生要求。本文結(jié)合上述內(nèi)容，分析了該工程的設(shè)計(jì)改建。

1 新型綠色節(jié)能技術(shù)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用分析

在該工程中，冬季采暖的室內(nèi)外設(shè)計(jì)氣溫為-9.8 ℃，空氣干球溫度為28 ℃，相對(duì)濕度為70%，露點(diǎn)溫度為21.8 ℃，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究。根據(jù)規(guī)范，為了確保室內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)不結(jié)露，其內(nèi)表面設(shè)計(jì)溫度按照高于露點(diǎn)溫度2 ℃來(lái)計(jì)算，在大部分保溫墻體中都能夠滿足設(shè)計(jì)要求。但在外窗方面，主要使用的是Low-E 型中空玻璃，其換熱系數(shù)不能滿足外窗防結(jié)露的要求，還需要通過(guò)其他方法解決外窗防結(jié)露問(wèn)題。

該工程的外墻是幕墻體系，不透明的部分主要使用了石材幕墻和鋁板幕墻，內(nèi)襯100 mm 厚的保溫巖棉，并增加了防潮隔汽膜，可以滿足節(jié)能及防結(jié)露的設(shè)計(jì)要求。外窗為低密度斷橋鋁質(zhì)中空玻璃，需要暖通專業(yè)人員采取適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)提升玻璃的內(nèi)壁溫度[1]。

2 游泳館暖通空調(diào)通風(fēng)除濕防結(jié)露節(jié)能技術(shù)

2.1 空調(diào)除濕防結(jié)露

在游泳館這種特殊建筑物中，濕負(fù)荷占暖通空調(diào)總負(fù)荷比例高達(dá)70%～90%。常見暖通空調(diào)系統(tǒng)大多利用表冷器降溫除濕，此過(guò)程難免會(huì)出現(xiàn)能源損耗，且成本較高。另外，水分凝結(jié)會(huì)形成潮濕環(huán)境，容易滋生霉菌，影響環(huán)境衛(wèi)生，因此這種防結(jié)露技術(shù)已經(jīng)基本被淘汰。

2.2 通風(fēng)除濕防結(jié)露

所謂通風(fēng)除濕防結(jié)露，就是通入新鮮空氣，排出舊空氣，完成室內(nèi)空氣循環(huán)。冬季室外空氣干燥，通風(fēng)有助于去除室內(nèi)空氣中多余的水分，但由于室外空氣溫度較低，在通風(fēng)前要將其加熱到室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度以上[2]。而夏季室外的空氣濕度較大，通風(fēng)除濕效果不好，此時(shí)需要利用暖通空調(diào)對(duì)室外空氣進(jìn)行除濕處理，處理完成后才能引入室內(nèi)。

本項(xiàng)目采用的是普派克室內(nèi)泳池除濕機(jī)，其工作原理是從室內(nèi)溫濕的空氣中吸收熱量和水分，回收的熱量不僅可以給池水加溫，還可以使水蒸氣凝結(jié)成水，達(dá)到除濕的效果，工作原理如圖1 所示。

圖1 室內(nèi)泳池除濕機(jī)的工作原理（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

2.3 變風(fēng)量通風(fēng)除濕

變風(fēng)量通風(fēng)除濕是指通過(guò)改變送風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，使送風(fēng)狀態(tài)和送風(fēng)溫度保持不變的全空氣空調(diào)系統(tǒng)。為保證送風(fēng)口在室內(nèi)不發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，夏季空調(diào)送風(fēng)溫度應(yīng)稍高于室內(nèi)溫度。室外空氣濕度是全年動(dòng)態(tài)變化的，如果設(shè)計(jì)通風(fēng)量大于實(shí)際所需通風(fēng)量，就會(huì)造成能源浪費(fèi)，反之則無(wú)法滿足通風(fēng)除濕要求。在具體實(shí)踐中，可以選用單臺(tái)三速風(fēng)機(jī)，根據(jù)夏季、過(guò)渡季節(jié)、冬季室外空氣濕度變化來(lái)調(diào)控通風(fēng)量；或選用單臺(tái)雙速風(fēng)機(jī)，分別根據(jù)過(guò)渡季節(jié)和夏季室外空氣濕度變化來(lái)調(diào)控通風(fēng)量。上述方法均比選用單臺(tái)單速風(fēng)機(jī)節(jié)省能源。

3 游泳館暖通空調(diào)排風(fēng)熱回收節(jié)能技術(shù)

3.1 排風(fēng)熱回收節(jié)能技術(shù)

排風(fēng)熱回收節(jié)能技術(shù)是一種利用新風(fēng)與排風(fēng)之間的熱量交換來(lái)減少新風(fēng)處理能源消耗的技術(shù)。根據(jù)熱回收方式的不同進(jìn)行分類，可將其分為全熱和顯熱2 類：全熱回收裝置能回收排出空氣中的顯熱和潛熱，并轉(zhuǎn)移濕量；顯熱回收設(shè)備只能回收排出空氣中的顯熱。

3.2 全熱回收裝置

3.2.1 轉(zhuǎn)輪式全熱回收器

轉(zhuǎn)輪式全熱回收器通過(guò)新風(fēng)與排風(fēng)交替逆向流過(guò)轉(zhuǎn)輪傳遞熱量，能夠在-20 ～40 ℃的環(huán)境中工作，且熱回收效率高達(dá)70%～80%[3]。但轉(zhuǎn)輪式全熱回收器是在2 個(gè)不同介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換，不能完全避免交叉污染，所以通過(guò)的氣體必須無(wú)害。此外，轉(zhuǎn)輪式全熱回收器的體積大，消耗的能源較多。

3.2.2 板翅式全熱回收器

當(dāng)進(jìn)氣、排氣之間存在溫度差和蒸汽壓差時(shí)，在板翅式全熱回收器內(nèi)部會(huì)發(fā)生熱濕交換，從而實(shí)現(xiàn)全熱回收，但其熱回收效率比轉(zhuǎn)輪式全熱回收器低。與常規(guī)板翅式換熱器不同，板翅式全熱回收器的隔板和翅片都是由一種特別加工過(guò)的紙或薄膜制成的，具有良好的導(dǎo)熱和透濕性能，缺點(diǎn)是不透氣。

3.2.3 熱泵式全熱回收器

熱泵式全熱回收器是以高溫排風(fēng)為冷熱源來(lái)回收多余熱能，熱回收效率極高，但需要配備一系列設(shè)備，包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等。熱泵式全熱回收器具有體積大、布局分散、占用空間多、造價(jià)成本高等缺點(diǎn)，因此應(yīng)用并不廣泛。

3.3 顯熱回收裝置

3.3.1 熱管式顯熱回收器

熱管式顯熱回收器的熱管殼一般由銅或不銹鋼制成，借助氨、丙酮、甲醇等的相變來(lái)實(shí)現(xiàn)熱傳遞，能夠在-40 ～430 ℃的環(huán)境中工作。這種顯熱回收裝置不需要消耗動(dòng)力，且中間隔片能夠?qū)⑿?、舊排風(fēng)完全分開，使二者不發(fā)生混流，適用于存在排風(fēng)污染的場(chǎng)所。因?yàn)榕鋫溆修D(zhuǎn)換裝置，熱管式顯熱回收器四季都能用，在過(guò)渡季節(jié)，只需將轉(zhuǎn)換裝置旋轉(zhuǎn)5 ～7°即可。

3.3.2 中間熱媒式顯熱回收器

中間熱媒式顯熱回收器的熱回收過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生交叉污染，供熱端與得熱端由管道相連，管道長(zhǎng)度可調(diào)整，安裝方便，但必須輔以循環(huán)水泵。缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗量大、傳熱損失大且效率不高。

3.3.3 板式顯熱回收器

板式顯熱回收器具有運(yùn)行穩(wěn)定、組成簡(jiǎn)單、不消耗動(dòng)力、不損失傳熱、設(shè)備費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但是裝置整體占地面積大、接管位置固定、靈活性差、傳熱效率低，在實(shí)踐中的應(yīng)用較少。

4 新型綠色節(jié)能技術(shù)在泳池循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

改造前的污水循環(huán)水處理系統(tǒng)為逆流式過(guò)濾模式，所有的循環(huán)水都是通過(guò)設(shè)置在水槽中的水口流入平衡槽，再通過(guò)水池中的水進(jìn)行一系列的凈化并加熱，然后通過(guò)池底供水口返回到池子中繼續(xù)利用。目前，我國(guó)城市污水處理廠面臨的最大問(wèn)題是砂罐腐蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致污水渾濁程度增大，感官指標(biāo)降低。消毒系統(tǒng)只使用次氯酸進(jìn)行消毒，因?yàn)槁认揪哂虚L(zhǎng)效性，所以會(huì)對(duì)人的皮膚和呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。水溶液中的電解質(zhì)濃度升高，同樣會(huì)導(dǎo)致水的質(zhì)量超標(biāo)。

因此，本文提出以下改進(jìn)措施。因水池面積和機(jī)艙面積的限制，水池的過(guò)濾形式將繼續(xù)使用逆流循環(huán)法，布水系統(tǒng)和溢流系統(tǒng)將保持相同。濾芯采用全新的濾芯，并加入臭氧—活性碳處理，以進(jìn)一步除去雜質(zhì)。臭氧殺菌技術(shù)具有殺菌效果好、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地減少水中的氯氣用量，減少對(duì)游泳者的危害。改造后的泳池水循環(huán)處理過(guò)程如圖2所示。

圖2 改造后的泳池水循環(huán)處理過(guò)程（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

5 新型綠色節(jié)能技術(shù)在游泳館施工中的注意事項(xiàng)

5.1 根據(jù)游泳館項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇合適的節(jié)能施工材料

在節(jié)能減排與綠色環(huán)保的大背景下，建筑企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到新型綠色節(jié)能技術(shù)的重要性與價(jià)值，對(duì)游泳館工程進(jìn)行前期的實(shí)地調(diào)研，并針對(duì)游泳館項(xiàng)目的特點(diǎn)與要求，結(jié)合游泳館工程的實(shí)際情況，選用適宜的節(jié)能建筑材料與綠色節(jié)能技術(shù)[4]。

5.2 加大綠色施工材料質(zhì)量控制力度

施工人員在選擇綠色施工材料時(shí)，應(yīng)確保綠色施工材料的質(zhì)量，保證所用的綠色施工材料達(dá)到質(zhì)量要求，并嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。另外，施工人員還要關(guān)注環(huán)保材料在運(yùn)輸和存放過(guò)程中存在的問(wèn)題，并要嚴(yán)格遵守對(duì)材料運(yùn)輸和存放的要求，全面保障環(huán)保建材的質(zhì)量，使環(huán)保建材安全進(jìn)入工地，發(fā)揮其作用。對(duì)未達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料，應(yīng)及時(shí)退回，防止未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的材料流入工地，以免對(duì)游泳館項(xiàng)目整體工程質(zhì)量造成影響。

5.3 積極應(yīng)用新型綠色節(jié)能環(huán)保材料

隨著游泳館項(xiàng)目的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，國(guó)家不斷出臺(tái)相關(guān)的政策，對(duì)建筑市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)行規(guī)范[5]。目前，很多建筑企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到新型綠色節(jié)能環(huán)保材料的價(jià)值，并積極應(yīng)用新型綠色節(jié)能環(huán)保材料。泳池行業(yè)迎來(lái)了蓬勃的發(fā)展期，新材料、新技術(shù)以及新工藝的不斷涌現(xiàn)使整個(gè)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)全新的變革。例如，位于北京奧林匹克公園的水立方，采用的ETFE 膜是一種輕質(zhì)新型材料，這種材料具有良好的熱學(xué)性能和透光性，不僅可以調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，還能避免建筑結(jié)構(gòu)受到游泳中心內(nèi)部環(huán)境的侵蝕。如果ETFE膜有一個(gè)破洞，不必更換，只需打上一塊補(bǔ)丁，過(guò)一段時(shí)間就會(huì)恢復(fù)原貌。

6 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的建筑施工工藝已經(jīng)不能滿足人們對(duì)于建筑工程施工的需求，新型、綠色、環(huán)保、安全的節(jié)能技術(shù)逐漸成為人們的追求。本文根據(jù)游泳館項(xiàng)目工程的特點(diǎn)，分析了新型綠色節(jié)能技術(shù)在游泳館中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供借鑒。