体育游泳馆空调设计

张正

【摘要】本文主要内容为四川成都某体育游泳馆暖通空调设计探析。文章首先介绍了工程概况，并给出了相关设计参数；随后风别介绍了全空气空调系统设计；空调水系统设计；主要通风系统设计。

【关键词】体育游泳馆；水系统；全空气系统

1、工程概况

本项目为体育、游泳馆，建筑面积为35158m3，建筑高度为24.35m，其中体育馆固定看台席位2925座，活动开台席位580座，体育建筑等级为乙级；游泳馆固定看台席位956座，体育建筑等级为丙级。主体一层地下一层。

2、空调设计室内参数及负荷

主要功能区域的室内设计参数如表1所示

房间名称 夏季 冬季 新风量（m|/h.p） 噪声控制标准dB（A）

温度（℃） 相对湿度（%） 温度（℃） 相对湿度（%）

游泳池厅 - - 28～30°C 60～70% 直流式 45

游泳馆看台 27°C 60% 24°C 自然湿度 20 45

体育馆比赛 27°C 60% 24°C 自然湿度 20 40

运动员休息 26°C 60% 20°C 自然湿度 30 50

运动员休息 25°C 60% 20°C 自然湿度 30 50

观众休息厅 26°C 60% 20°C 自然湿度 20 55

健身、训练 26°C 60% 20°C 自然湿度 40 55

办公 25°C 55% 20°C 自然湿度 30 50

新闻发布 26°C 60% 20°C 自然湿度 20 45

检录 26°C 60% 20°C 自然湿度 20 50

贵宾 25°C 60% 20°C 自然湿度 30 45

依据暖通空调负荷计算及分析软件设计得出本体育游泳馆集中空调逐时冷、热负荷的综合最大值如下：体育馆计算总冷负荷：2256kW，计算总热负荷：1299kW；游泳馆计算总冷负荷：1145kW，计算总热负荷：746kW；另供生活用热水总热负荷：738kW，游泳馆池水初次加热为1211.5kW，维持加热为601kW。

3、空调冷热源设计

经与业主方协商，考虑其体育中心使用率，应业主方要求：夏季制冷只保证其体育馆最大冷负荷，考虑其游泳馆附属用房使用频率较高，并预留此部分冷负荷以确保游泳馆附属用房夏季制冷，其中游泳馆附属用房计算总冷负荷：126kW。夏季制冷装机总冷负荷：2349kW，选用螺杆式冷水机组两台，设置于地下室冷冻机房；冬季空调只保证体育馆最大热负荷，考虑其游泳馆附属用房使用频率较高，并预留此部分热负荷以确保游泳馆附属用房冬季供热。其中游泳馆附属用房计算总热负荷：72kW。冬季制热装机总冷负荷：2691kW，热源选用卧式燃气常压直接式热水机组两台，设置于地下室热水机房。螺杆式冷水机组在15～100%之间无级调节负荷，以确保部分負荷的调节性能。空调冷冻水的供回水温度为7/12°C，冷却水供回水温度为32/37°C。冬季空调及低温热水地板辐射供暖系统分别设置全自动板式水-水热交换机组以提供冬季集中空调、采暖所需热水，一次热水供回水温度为85/60°C，空调热水供回水温度为60/50°C，低温热水地板辐射供暖用热水供回水温度为50/40°C。据给排水专业所提生活热水及池水加热所需供热由热源一次侧分水器分支路分别供给相应的热交换器换热。

4、水系统设计

本子项集中空调冷水采用二级泵，空调热水采用二次泵负荷侧变流量、闭式两管制异程式系统，系统最低点最大工作压力为0.8MPa。一级泵的设置与冷水机组一一对应，根据各建筑使用功能、要求、区域设置二级泵及水环路。各水环路均采用两管制异程式系统。采用低位带补水功能的真空排气定压机组以定压、排气、补水。各新风机组、组合式空调器等空调设备回水支管设动态平衡阀及电动比例调节阀调节水量及平衡压力，风机盘管等回水支路设置动态平衡阀，每个风机盘管均设置电动两通阀以调节水量及平衡压力。游泳馆比赛池厅人员活动的地板及其配套的更衣室、淋浴间、卫生间均设低温热水地板辐射供暖系统，以提高人员活动区地板表面温度，各区分别设置分集水器，采暖管材采用PEX管。低温热水地板辐射供暖系统采用定流量系统，系统最低点最大工作压力为0.5MPa。

5、集中空调方式及气流组织

5.1空调方式

大空间区域如比赛大厅、看台区、观众休息大厅、训练室、展厅、观演厅、健身房等采用低速单风道全空气系统，其中观众区采用二次回风、单风机系统，体育馆比赛场地及观众休息厅等其他区域采用一次回风、单风机系统。游泳馆比赛池厅冬季采用热风采暖与低温热水地板辐射供暖相结合的方式。除上述区域外，均采用风机盘管加新风机组的空调方式，其中新风机组分层分区设置，各层内外区新风系统分开设置。

5.2气流组织

本子项比赛大厅的看台区采用座位送风、观众席后侧上部集中回风的方式。体育馆训练热身场地区域采用顶部喷口或旋流风口上送、场地四周下部集中回风的方式。游泳馆池厅区域冬季为直流式系统：排风采用池厅上空上排的方式，送风采用从池厅两侧底部向上贴附送干热风，并确保人员活动区风速不大于0.20m/s、同时利于玻璃的防结露；池厅上部排风机则根据室外空气含湿量的变化，相应变频调速以变风量排风，同时联锁变频控制热风采暖送风量，以控制室内空气相对湿度不大于70%。夏季及过渡季节池厅上部排风机及池厅送风机均工频运行以通风换气及排出集中于顶部的热湿空气。其余部分均采用上送（或侧送）、上回的方式。

5.3分散式空调

体育场转播机房、消防中心、网络机房等设置分体空调；顶层评论员及声控、播音室、体育场四周的比赛功能用房、包厢、贵宾区等均分层、分区设置风冷热泵型多联机空调系统。

6、空调系统的监测与控制

集中空调设置就地手动控制的同时设置自动控制。空调控制系统内容主要有：系统运行管理、冷热源及空调设备的启停机、负荷调节及工况转换、设备的自动保护、故障诊断等。冷源中心的分水器、集水器间设电动压差旁通阀，其主控制室内配合楼宇控制系统，根据各末端的使用要求、负荷的大小变化以及旁通流量的大小变化，控制制冷冷水机组、一级泵的启停和开启台数的选择，各主机运行时本机的能量调节，由主机自带的控制系统自动卸载或加载；体育馆、游泳馆各空调末端的组合式空调器水路上设动态平衡电动阀，使用时根据该机组所负担房间内的负荷变化，由区域控制站发出指令，二级泵变频同时调节该阀门，控制水量，以保证进出空调器的供回水温差恒定；在空调器停机时，关闭该阀门。

热源中心根据末端用户负荷的变化即热媒水供回水干管之间的压差旁通流量，自动控制热水锅炉及其循环水泵的加载与卸载，各热交换器以用户二次水侧供水温度的设定值控制热媒水回水管上的电动比例调节阀的开度，以热媒水供水温度的设定值控制燃烧机的燃料调节。待相应专业的自控公司招商确定后，设计院再配合专业公司对自控系统深化设计。

7、通风

7.1游泳池技术夹层设置机械送排风系统，换气次数按4次/h计。

7.2内区空调房间设机械排风或靠正压经开启百叶窗自然排风。

7.3游泳馆比赛池厅夏季或过渡季节利用冬季热风采暖系統及其排风系统进行机械通风。

7.4体育馆比赛大厅上空设置机械排风以排出集于大厅上空热空气。

8、防结露及排湿措施

8.1冬季热风从游泳馆池厅周边底部贴附玻璃幕墙向上送风以防玻璃结露。

8.2游泳馆池厅冬季热风采暖及排风均变频控制其风机转速，即变风量运行，以保证室内相对湿度不大于70%。

8.3游泳馆池厅采用封闭吊顶，防止热湿空气遇到吊顶内钢构件及透明天窗而结露。

9、结语

本工程在工程施工阶段已按夏热冬冷地区围护结构节能要求进行施工，空调通风系统按《公共建筑节能设计标准》设计，但是受当时条件限制，泳池空调系统没有采用全热回收系统，仅用了显热回收回收比较遗憾。本工程预计2018年投入使用，空调通风系统运行效果有待验证。

参考文献：

[1] 陆耀庆。实用供空调设计手册（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]GB500019-2003，采暖通风与空气调节设计规范[S].

[3]GB50016-2006，建筑设计防火规范[S].

[4]GB50189-2005，公共建筑节能设计标准[S].

[5] JGJ31-2003，体育建筑设计规范[S].