淺談室內(nèi)游泳池暖通設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)
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摘要： 本文分析了室內(nèi)游泳館池廳的空氣狀態(tài)參數(shù)的確定和通風(fēng)量的計(jì)算方法，介紹了防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露的措施，并對(duì)池區(qū)與觀眾區(qū)空調(diào)系統(tǒng)劃分、氣流組織以及提高人員熱舒適感等問題進(jìn)行了探討。
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關(guān)鍵詞： 空氣狀態(tài) 通風(fēng)量 防結(jié)露 氣流組織
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隨著人民生活水平的提高，一些星級(jí)賓館、一些小區(qū)或體育健身中心，往往配建室內(nèi)游泳池。為此，小型室內(nèi)游泳池空調(diào)設(shè)計(jì)，也就越來越普遍。室內(nèi)游泳池由于其高濕，因此需重點(diǎn)解決其結(jié)露和悶熱的問題，本文就本人所做的某學(xué)校室內(nèi)游泳館工程，談對(duì)游泳池設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)。
一、工程概況
該游泳館總建筑面積為4000㎡,它包括一個(gè)50×25m的標(biāo)準(zhǔn)游泳池及一座600人的看臺(tái)及一些輔助用房。它主要是為滿足校內(nèi)學(xué)生教學(xué)訓(xùn)練的要求，同時(shí)又能舉辦小型的體育比賽。
二、室內(nèi)空氣參數(shù)的確定
為保證人員在出水后和入水前的舒適性，按國(guó)際游泳池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，池廳空氣溫度應(yīng)高于池水溫度1～2℃，相對(duì)濕度一般為50～70%，但不超過75%，風(fēng)速控制在0.2m/s左右。同時(shí)，為防止冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露，國(guó)際游泳池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定池廳內(nèi)空氣含濕量不大于14g/kg。本工程池水溫度設(shè)定為26℃，因此室內(nèi)空氣溫度取27℃。由于空氣濕度對(duì)人們的舒適感也有密切的關(guān)系。相對(duì)濕度低，空氣干燥同時(shí)空氣中水蒸汽分壓力低，會(huì)使剛出水面的潤(rùn)濕皮膚表面水份蒸發(fā)加速，從人體帶走蒸發(fā)潛熱，容易使人產(chǎn)生寒冷的感覺。同時(shí)水份蒸發(fā)多，室內(nèi)空氣含濕量增加，使消除室內(nèi)余濕所需的通風(fēng)量增加，則相應(yīng)增加冬季加熱送入室內(nèi)新風(fēng)的負(fù)荷。若相對(duì)濕度過高，則室內(nèi)空氣含濕量過大，會(huì)使空氣露點(diǎn)提高，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，綜合以上利弊分析，本工程采用60%，此時(shí)室內(nèi)空氣的含濕量為13.3g/kg，露點(diǎn)溫度為18℃。由于觀眾區(qū)同池區(qū)同處一個(gè)大空間，在確定空氣參數(shù)時(shí)，在滿足運(yùn)動(dòng)員舒適感的前提下，也要兼顧觀眾的舒適感，若冬季觀眾區(qū)溫度取27℃的話，則明顯太熱了，因此觀眾區(qū)溫度根據(jù)舒適性空調(diào)要求取22℃。、
三、通風(fēng)量的計(jì)算
室內(nèi)游泳池中，由于水池表面不斷蒸發(fā)水份，防止潮濕問題便顯得非常重要，同時(shí)大多數(shù)游泳池池水采用氯消毒方法，因此必須采取有效的通風(fēng)措施，把室內(nèi)的蒸發(fā)水份排走。室內(nèi)通風(fēng)量的計(jì)算方法如下：
1：首先計(jì)算室內(nèi)散濕量，室內(nèi)散濕量包括敞露水面散濕量和人體散濕量?jī)刹糠帧?/span>
敞露水面散濕量計(jì)算公式為
式中F--蒸發(fā)面積，M2
Pq.b--相應(yīng)于水表面溫度下的水蒸汽分壓力，
PaPb--室內(nèi)空氣的水蒸汽分壓力，Pa
B--標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，101325Pa
B'--當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?/span>Pa
β--蒸發(fā)系數(shù)，Kg/㎡.h.Pa β=(α+0.00013v)
α--不同水溫下的擴(kuò)散系Kg/㎡.h.Pa
v--蒸發(fā)表面空氣流速，m/s
人體散濕量計(jì)算公式為G=ngφ
式中n--人數(shù)，個(gè)
g--單個(gè)成年男子在不同狀態(tài)下的散濕量，g/h
φ--不同性質(zhì)場(chǎng)所的集群系數(shù)
根據(jù)計(jì)算，游泳館池面蒸發(fā)量為370Kg/h，人體散濕量為78.2Kg，總計(jì)散濕量為448.2Kg/h。
2：接下來計(jì)算通風(fēng)量。通風(fēng)量的計(jì)算公式為L=G*1000/(dn-dw)，即將室內(nèi)散濕量除以室內(nèi)外空氣含濕量差。經(jīng)計(jì)算，本工程排風(fēng)量為48800m3/h，同時(shí)為保證游泳池廳為負(fù)壓，取排風(fēng)量要大于送入室內(nèi)新風(fēng)量。
四、池廳內(nèi)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于觀眾區(qū)和池廳采用不同的空氣溫濕度參數(shù)，因此池廳區(qū)和觀眾區(qū)采用兩套空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)。
1：觀眾區(qū)設(shè)立兩套組合式空調(diào)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組送風(fēng)量為15000m3/h，氣流方式為觀眾區(qū)上部用旋流風(fēng)口送風(fēng)，座位底下回風(fēng)，同時(shí)觀眾區(qū)設(shè)立獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)，以排除觀眾區(qū)的污濁空氣。因觀眾區(qū)采用空調(diào)，而池廳區(qū)夏季僅設(shè)機(jī)械通風(fēng)，為防止觀眾區(qū)空氣自然下降到池區(qū)，在氣流組織計(jì)算時(shí)，應(yīng)力求時(shí)氣流的射程只達(dá)到第一排觀眾席。
2：池廳內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)原則是夏季以機(jī)械通風(fēng)為主，輔以對(duì)送入室內(nèi)的新風(fēng)進(jìn)行降溫、去濕處理。冬季采用熱風(fēng)采暖和池廳四周設(shè)立式暗裝風(fēng)機(jī)盤管相結(jié)合的空調(diào)方式。池廳頂上的網(wǎng)架內(nèi)設(shè)置四臺(tái)離心排風(fēng)風(fēng)機(jī)箱排風(fēng)，同時(shí)設(shè)置四臺(tái)新風(fēng)機(jī)組對(duì)送入室內(nèi)的新風(fēng)作處理，新風(fēng)經(jīng)過旋流送風(fēng)口送至人員活動(dòng)區(qū)域。在池廳四周設(shè)置32臺(tái)立式暗裝風(fēng)機(jī)盤管來承擔(dān)游泳池圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷及人員負(fù)荷。經(jīng)計(jì)算，該游泳館冬季空調(diào)熱負(fù)荷863Kw，熱源采用學(xué)校內(nèi)鍋爐房的蒸氣，通過游泳館內(nèi)的熱交換機(jī)房交換成為60～50℃的熱水。同時(shí)為了提高室內(nèi)運(yùn)動(dòng)員冬季足部的舒適感，在池廳四周的地面上設(shè)置地板采暖系統(tǒng)，即在地板內(nèi)埋設(shè)PPR管材，冬季時(shí)通循環(huán)熱水以提高地面溫度。此部分后來由于建設(shè)單位資金原因沒有采用。
五、池廳圍護(hù)結(jié)構(gòu)防結(jié)露措施
由于游泳館池廳內(nèi)溫度高，相對(duì)濕度大，水蒸汽分壓力高，露點(diǎn)溫度高，所以室內(nèi)很容易發(fā)生表面結(jié)露。表面結(jié)露會(huì)造成使用者的不舒適及室內(nèi)環(huán)境污染，同時(shí)可能導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)的腐蝕，導(dǎo)致墻體保溫層的破壞，影響保溫效果。因此游泳館的建筑熱工處理是游泳館建筑設(shè)計(jì)的重中之重。暖通設(shè)計(jì)人員要和建筑設(shè)計(jì)人員密切配合，詳細(xì)計(jì)算，選定合適的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料。
為了防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面結(jié)露，要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度（一般希望高1～2℃），則圍護(hù)結(jié)構(gòu)所允許的最大傳熱系數(shù)，可按下面公式計(jì)算
式中U--圍護(hù)結(jié)構(gòu)所允許的最大傳熱系數(shù)，w/㎡.℃
tn--池廳內(nèi)空氣溫度，℃
tw--室外空氣溫度，℃
τn--圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度，℃
αn--圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，w/㎡.℃
根據(jù)以上公式把相應(yīng)數(shù)據(jù)代入得，本工程外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)為2.52w/㎡.℃，而本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造如下：
屋頂--彩鋼板內(nèi)夾6cm離心玻璃棉保溫層 K=0.90w/㎡.℃
外墻--20mm厚空氣磚墻加保溫層 K=1.19w/㎡.℃
內(nèi)墻--200mm厚空心磚墻K=1.97w/㎡.℃
幕墻--雙層8mm中空玻璃 K=2.87w/㎡.℃
雙層金屬窗 K=3.00w/㎡.℃
由此可見，玻璃幕墻及玻璃窗的傳熱系數(shù)不能滿足最大傳熱系數(shù)的要求，而該建筑為保證立面效果，在東西兩個(gè)立面均采用高達(dá)8m的落地玻璃幕墻，為防止玻璃窗內(nèi)表面結(jié)露，本工程沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)四周設(shè)一排立式明裝風(fēng)機(jī)盤管沿玻璃向上送熱風(fēng)，以提高玻璃窗內(nèi)表面溫度。同時(shí)，該建筑屋頂采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，為防止吊頂內(nèi)網(wǎng)架上結(jié)露，本工程在吊頂內(nèi)設(shè)置2臺(tái)熱風(fēng)機(jī)組向吊頂內(nèi)送熱風(fēng)，以提高吊頂內(nèi)的溫度。
