深圳大学城体育中心游泳馆暖通空调设计

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摘要：本文结合深圳大学城体育中心游泳馆工程设计实例，介绍了游泳馆暖通设计中解决防结露、池厅及观众区气流组织等问题；该项目设计中，采用了风冷热泵、排风热回收、一次泵变流量等节能措施；在空调通风气流组织上结合场馆特点进行了合理设计；采取了一系列综合措施来实现建筑节能和防结露。

关键词：空调通风系统防结露 气流组织 热回收 节能

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

1. 工程概况

本项目为深圳大学城体育中心游泳馆，为标准的乙级游泳馆，馆内共有观众座位2250席，主要功能有比赛池，训练池、更衣室，淋浴室和其他辅助用房，总建筑面积约9010平方米。地下一层主要为设备用房。一层为休息、裁判室、办公室、会议室、管理用房等；二层为观众席和卫生间。

空调系统设计

2.1室内设计参数

空调室内设计参数如下表：

2.3 冷热源设计

本项目计算夏季冷负荷1320kW，冬季热负荷为920KW,空调总面积8325平方米。本游泳馆空调冷热源由位于室外绿化带的三台风冷热泵机组供给。其中两台为风冷热泵机组,制冷/制热量分别为：420KW/460KW。其中一台为风冷冷水机组,制冷量为：480KW。风冷热泵的制冷/制热工况: 制冷：7℃/12℃，制热：40℃/45℃。

2.4 空调风系统设计

对于游泳馆建筑来说合理的空调气流组织对于室内温度场和风速场的合理分布是有必要的，对池区和看台的送风系统进行合理分区设置也是比较重要的。游泳池大厅及观众席空调系统气流组织的原则：采取竖向分区原则。竖向分区，上区为观众席气流组织，上送座椅下回。下区为池区，主要采取水平喷口送风和地面上送风，地面下回风。池区水平喷口的送风方式，可阻止池区热气流上升到观众席部位，而观众席的座椅下回风，也有效阻止冷气流往池区的下沉。实现上冷下热气流分区。观众区的回风方式和池区送风系统方式如下图所示：

2.4.1 观众区空调系统

观众席设计总人数为2250人，属大空间。采用全空气一次回风系统。共设两个集中空气调节系统。新风与回风混合，再经过滤，降温去湿处理后送入观众席。观众席采用旋流风口下送风，旋流风口布置在观众席上方，回风方式为座椅下回风。在座椅下方设置一定数量的回风口，此回风方式可以有效阻止观众区的冷气流下沉至池区。空调机组采用变频控制，可满足不同季节不同新风量的运行要求。

2.4.2 池区空调系统

池区采用全空气一次回风系统，新风与回风混合后经过盘管处理后由埋地风管送入至池区大厅，送风系统分为两部分，一部分又看台下方侧送至池区中央，也可以很好形成挡风幕，阻止看台上方的冷气流进入池区的高温气流区，看台边下方设置水平喷口送风，一共设置106个直径为150mm的喷口。另外一部分送风口设置于外墙玻璃幕墙下，送风方式为地面送风，主要保障冬季幕墙不结露，回风方式为地面下回风。

为满足游泳者上岸无吹风感，侧送送风口采用小型喷口，可调整喷口方位控制工作区的风速。观众区侧的池厅空调送风考虑了观众厅的视线要求，池厅和观众区分界线上1m高的栏杆下部，做成透明有机玻璃（不影响观众区人员观看比赛），结合空气幕将池厅和观众区分隔成两个区，使两个区域的温、湿度便于控制。空调机组过渡季节可增加新风量。空调机组采用变频控制，可满足不同季节不同新风量的运行要求。

2.4.3 一层的贵宾室，休息室，办公室，会议室等均采用风机盘管加吊顶新风机组的空调方式。送风方式为散流器下送，下侧百叶回风。

2.5空调水系统设计

本游泳馆空调冷热源由位于室外绿化带的三台风冷热泵机组供给。其中两台为风冷热泵机组,制冷/制热量分别为：420KW/460KW。其中一台为风冷冷水机组,制冷量为：480KW。风冷热泵的制冷/制热工况: 制冷：7℃/12℃，制热：40℃/45℃，本设计选取四台卧式离心水泵，为方便冬季水系统的运行，水泵采取变频运行，系统为一次泵系统。管道采用闭式双管系统，立管采用异程制式，水平干管采用同、异程相结合制式。空调末端采用电动比例积分调节阀，以调节末端设备的供水量，达到节能运行目的。

3、通风系统设计

3.1 游泳池水表面和池边有大量的水分蒸发，池厅内主要有害物为水蒸气和含少量氯离子的气体。池厅通风的主要原则是，使池区水面不断蒸发的水蒸气和含少量氯离子的气体迅速排走，并供给一定量的新鲜空气，以满足人员的卫生要求，防止围护结构凝露和防止池厅中潮湿空气进入辅助用房。由于冬季和过渡季节室外空气的含湿量相差较大，故去除余湿的排风量按此两季节分别计算。冬季室外空气温度较低，空气比较干燥，除湿能力较强，所需的排风量也较小；而过渡季节的送风温度应大于或等于室内露点温度。

3.2 经计算，本项目池区冬季的排风量为65300m3/h，设计排风量为93200m3/h，设4套排风系统。过渡季节根据气象条件和使用要求控制设备运行台数，以满足游泳馆池厅防结露的需要。

3.3 本池区的通风系统设置池区上部网架结构梁上，设置一设备安装平台，共设置8台风机，平时空调季节可开启4台风机排风，总排风量达到76800CMH。如过渡季节全面通风，可再开启4台消防风机，总风量可达210000CMH，满足4次换气次数的要求。该风机刚好设置在天窗下方，冬季开启排风机，也可有效阻止天窗结露的产生。

3.4 地下室设备用房，电房等设置机械送排风系统。

3.5 更衣室，卫生间设置低噪声通风机排风系统。

消防防排烟系统设计

当游泳馆发生火警时，除消防用排烟。比赛大厅采用机械排烟，排烟量为135600m3/h。设有四个排烟系统，火灾时开启风机高速运行进行排烟。排烟风机设在屋顶最高处，。

其余内走道、房间等按相关规范设置了机械排烟系统。

节能措施

5.1 大空间空调机组系统采用用变频恒压的送风方式，大风量的风柜过渡季节可实现全新风运行。

5.2 观众席和池厅的空调系统设置转轮热回收空调系统。

5.3 空调水系统采用一次泵变频运行方式，减少水泵的输送能耗。

5.4 华南地区的冬季热负荷较小，采暖方式可采用风冷热泵形式，空调采暖用热泵选型按冬季热负荷，其余选择风冷冷水机组。

难点分析及技术对策

6.1 由于本项目外墙基本采用玻璃幕墙，当初方案阶段没有实施节能规范标准，后期施工图阶段幕墙所选传热系数没有达到设计要求，实际室内冷负荷比计算负荷大，致使室内观众席温度在调试阶段只能达到26℃，影响后续使用效果。

6.2 大型游泳馆的暖通空调设计，其重点难点在于准确计算其室内的温湿度和热湿负荷特性，其计算结果跟实际负荷特性也存在较大的差异性和特殊性，要实现良好的空调采暖效果和防结露效果不仅需要暖通设计从负荷计算、气流组织以及系统配置等方面综合考虑，也要与建筑设计师密切配合，校核建筑提出的维护结构传热系数，各方面综合考虑优化建筑设计成果。

6.3 对大面积玻璃幕墙外墙的防结露设计方案：采取池边埋地风管，沿外墙部位设置一条送回风管，采用地面送风方式，冬季对幕墙进行加热，可有效的防止结露现象的产生。对送回风口采用美观美化处理，做成休息座椅，方便池区人员上岸休息。

结论

游泳馆属能耗大户，应优先考虑通风和采暖方式，华南区气候冬季湿度较大，应注意冬季维护结构的结露情况，采取对维护结构周边送热风的技术措施，可有效防止冬季外墙结露。

由于观众席和池区的送风温湿度设计的差异，对两个区域的空调系统应分区设置，要有效防止观众区的冷气流混入池区，可在边界处采用气流幕和观众区座椅下回风可以起到比较明显的效果。

游泳馆是能耗大户，所以对此类场馆的节能措施应采取多样性，如对热湿空气的热回收，热泵的应用，过渡季节空调机组可采用全新风进行运行，满足不同季节空调运行的全面节能要求。

参考文献：

[1] 魏文宇，丁高，张力.游泳馆空调设计[M].北京：机械工业出版社 2004

[2] 范存养.大空间建筑空调设计及工程实录[M].北京：中国建筑工业出版社 2001

[3] 文继卿.游泳馆空调设计及难点分析[J].暖通空调，2007