体育馆空调改造的技术难点分析

2020-03-05汤凯蕾

工程建设与设计 2020年19期

汤凯蕾

（中国建筑第八工程局有限公司，上海 201206）

1 引言

体育馆是人流密集的场所，人流密集之处若不进行有效的通风，不但会加重室内空气的污染程度，还会威胁着人们的生命健康。所以，一定要对那些空调不达标的体育馆进行改造，有效改善其通风与节能减排，调整人均享受的温度与舒适度，使体育馆空调在运营过程中得到可持续的利用，缓解资源浪费行为的出现。

2 体育馆空调改造的意义

体育馆作为一年四季长期使用的场所，其室内温度、通风度是人们关心的重点话题【1】。特别是体育馆中常年人潮攒动，所积累的湿负荷程度较多，这期间，若空调不能给室内进行良好的通风设置，将会影响室内有效通风，致使空气无法流通，空气中将会附着不同的细菌对人体产生危害，导致传染病的生成。通过合理改善空调的气流组织，提升体育馆内气流重新分布设置，为室内提供新鲜的空气，排出室内异味，使馆内空气达到人们呼吸的标准，从而提升体育馆的舒适程度，同时，还能降低对能源的消耗，一举两得。

3 体育馆空调改造方案

3.1 完善空调送风方式，增强体育馆的通风性

顾名思义，体育馆的用途是为体育赛事所用，多数建筑是钢结构的屋顶及半透明的屋盖设置，与此同时，还附带1 个或几个大型的比赛场馆为观众欣赏赛事所用【2】。由于结构及使用内容的特殊性，在体育馆空调改造中，可以对观众席自下而上、由下送上的方式进行空调通风的改造。同时，还要满足赛场中对于温度、湿度、风量、风速、噪声内容的调节，避免因大部分灯管与屋顶冷负荷内容相互带入，减少空调负荷的形成。

3.2 改善空调部分功能，增强空调的实用性

改善体育馆区域内的空调装置，进行空调安装与调配。如传统空调装置多设置成阶梯结构，其空气流动是增强了，但忽略了观众对于冷空气的接受程度。空调改造就是要杜绝上述内容的发生，利用旋流风的方式改进冷空气对观众体感的刺激程度，使温度以均匀的方式呈现，还能降低气流风速度过快的传递，有效缓解观众因气流风的快速传递出现冷风感。当然，也可以利用二次回风的系统设置，加强冷空气对流气体的产生，将混浊的空气从体育馆的顶部排出，通过竖井完成空调的回风设置【3】。这样，就可以使新鲜的空气经由空调的过滤与降温处理后与二次回风相互混合，进入体育馆内，从而排走温度高的混浊气体。通过回风设置，将多余的工作余热排出，有效降低室内冷负荷，为体育馆内输送更多的新鲜空气。通过这样的方式，既保障了空气质量，还能提升新风量与混合风相混合的比例，利用二次回风降低热负荷，使耗电量急速下降，从而达到节能减排的效果。

体育馆对于温度有着明显的要求，特别是不能在地面处设置通风口。为完善该内容的设置，可利用分层调控的方案进行调节。特别要说明的是，虽采用最大的温差风进行调节，但需要利用遥控的方式对送风口的温度进行调节，这样才是调节体育馆室内温度的最佳方法【4】。将回风口与送风口设置在同一侧，通过回风管道将其引到空调机房中，再找寻一处8m以上的高位，以喷口水平送自然风，从而形成体育馆中空调区与非空调区，并将排风机安置在室外，空气在工作过程中只需要消除余热或余湿就可以完成排风量的设置，并且有关的排风量不会因为该设置而变小或变少。

3.3 设置排风口，完善场馆的自然通风

体育馆是长期使用的场所，在过渡性季节或特殊的季节中，可以通过排风口改善室内通风效果。为满足这一要求，需要在观众席及比赛场的上方位置设置排风口，在特殊的季节可以利用空调及场馆比赛场上方的排风口进行通风与排风，利用遥控调节的方式改善风量大小，从而有效降低室内温度，完善场馆通风的需求。可以将4 台空调设置成1 组，运用调配器、遥控等装置控制观众及比赛场地内的温度及通风情况，也可以根据观众的上座率来调节风量的大小，确保观众席与比赛大厅的通风性能良好【5】。

4 体育馆空调改造的技术攻关

4.1 灵活布置

体育馆空调改造需要在保证场内正常负荷的条件下进行，既要满足灵活调控的需求，还要供场馆日常的使用。根据观众席与比赛大厅的大小进行多系统的安装与部署，还要根据体育馆内负荷情况，灵活开启空调运行的台数，满足体育馆的多重通风与温度需求。在观众席区利用球形分孔侧送的方式进行送风供应，避免由于二次加热增加送风的温差或降低送风量。通过此方法，还能有效降低风管断面的问题。在实际运用过程中，可以提前对空调机组进行调控，确保体育馆内温度及通风程度后，再关闭部分空调，利用维护结构的驱动能力，减少高峰负荷问题的出现，提升观众在场馆内的舒适度，维护低成本的能源消耗，从而实行对风速的有效控制。

4.2 根据气候及季节变化进行调整

在举行大型比赛时，体育馆需要避开最热的天气，加大室外风量，利用室外空气对室内空气进行降温处理。冬季可以利用值班采暖的方式，对室内温度进行调节。若长时间没有重大的比赛，可以关闭相对应的空调系统，减少对能源的消耗。

特别要说明的是，在空调新风摄入过多的情况下，会增加空调自身的负荷，从而增加耗电量，而在空调新风摄入过低的情况下，会影响体育馆内的空气质量。针对当前的空间环境需求，对排风内容进行调控，有效调节空气与温度，除体育馆上方的照明及热空气排风外，利用回收装置对室内进行排风，对新风进行回收，降低空调对新风处理的负荷。

5 根据需求进行特殊布置

由于一些体育馆空调系统调控设置在场馆外，需要通过室外管道对新风进行输送，由于管道输送的距离长，管道中的温度无法得到保证，所以一部分管道会突然升温，那么，水泵的扬程就会适度增大。与此同时，耗电量也会出现急速上涨的趋势。

根据这个问题，考虑冷热源设计问题，按照冷水计算，采用一次的泵变加大流量系统，从而加大对空气处理机组的电动平衡调节能力，利用回水管调节阀的作用，有效提升个别机组的流量，避免个别机组流量巨涨，造成温度不稳定的现象。特别是体育馆属于大空间的建筑，其垂直温度梯度会随着高度的增加而递增。所以，可以利用观众席座椅送风的方式，使风从前向后传递，后排的观众享受到的温度要比前面观众的温度低，抵消一部分热空气的上升，从整体上降低观众席的温度。