文/趙繼光 大連都市發(fā)展設(shè)計有限公司 遼寧大連 116012

大連某溫泉度假酒店游泳館空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

文/趙繼光 大連都市發(fā)展設(shè)計有限公司 遼寧大連 116012

結(jié)合游泳館的特點，介紹游泳館室內(nèi)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的選取、室內(nèi)散濕量的計算、室內(nèi)送風(fēng)量的計算方法、全新風(fēng)運行時新風(fēng)量的計算方法，并結(jié)合本項目對外圍護結(jié)構(gòu)防結(jié)露進行驗算。

室內(nèi)計算參數(shù)；室內(nèi)散濕量；室內(nèi)送風(fēng)量；新風(fēng)量；外圍護結(jié)構(gòu)防結(jié)露

到2020年，大連地區(qū)將打造成15個溫泉小鎮(zhèn)，近期大連開始新一輪溫泉旅游項目建設(shè)熱潮，而游泳池作為溫泉酒店的一個配套項目。由于游泳池室內(nèi)具有高熱、高濕的室內(nèi)環(huán)境，備受業(yè)主、設(shè)計師、設(shè)備廠商的高度關(guān)注。一個良好的游泳館通風(fēng)空調(diào)設(shè)計，一定要滿足舒適性要求，還要兼顧降低能耗、降低運營費用。通過對近期所做項目的設(shè)計作出分析說明，希望為其它的游泳館通風(fēng)空調(diào)設(shè)計提供一定的參考。

1.游泳館通風(fēng)空調(diào)設(shè)計概況

該工程為大連某溫泉度假酒店游泳館改擴建項目，位于大連市，項目處于山區(qū)，氣候環(huán)境特征屬于寒冷地區(qū)。本工程的建筑面積：2360m2，其中一層公共區(qū)域950m2；為地下一層，地上一層的大空間建筑，總建筑高度為16.5m。室內(nèi)游泳水面積為400m2。

（1）室外計算參數(shù)如下：

（2）室內(nèi)計算參數(shù)如下：

冬、夏季室內(nèi)空氣干球溫度為29℃，冬、夏季室內(nèi)相對濕度為≤65%，室內(nèi)風(fēng)速≤0.2m/s，游泳池水溫為28℃。

（3）冷熱負(fù)荷計算：

夏季室內(nèi)冷負(fù)荷（950m2）：194.4 kW,冷指標(biāo)：204.6W/m2；

冬季室內(nèi)熱負(fù)荷（950m2）：116.9 kW,冷指標(biāo)：123W/m2；

（4）冷熱源：

本工程的冷熱源由設(shè)置在主樓地下一層冷水機房內(nèi)的冷水機組和換熱站內(nèi)的換熱機組提供，冷凍水供、回水溫度為 7/13℃，熱水的供、回水溫度為60/50℃。冷熱水管道經(jīng)室外地溝引至本游泳館。

2.室內(nèi)散濕量計算

游泳館室內(nèi)散濕量包括游泳池水表面散濕量、池邊濕潤地面散濕量以及人員散濕量。

2.1游泳池水表面散濕量，采用ASHRAE推薦的公式（1）[1]進行計算

2.2池邊濕潤地面散濕量，采用公式（2）[3]進行計算

f ：潤濕系數(shù)，取值0.2；

2.3人員散濕量，采用公式（3）[3]進行計算

n ：室內(nèi)人員數(shù)量，取值100人；

q ：成年男子的小時散濕量，取值212g/h；

2.4室內(nèi)散濕量計算結(jié)果：W=26.44 （g/s）。

3.室內(nèi)送風(fēng)量計算

3.1游泳館泳池?zé)岜脵C組風(fēng)量：本次設(shè)計按推薦值5 選取，總風(fēng)量 G=950（m2） 7（m） 5 =33250（m3/h）

3.2游泳館新風(fēng)量：室內(nèi)可容納人數(shù)為100人，和業(yè)主溝通現(xiàn)已營業(yè)的溫泉區(qū)域客人流量多余此人數(shù)，考慮到游泳館的人數(shù)會少很多，設(shè)計時按100人來考慮新風(fēng)量。新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)按健身標(biāo)準(zhǔn)選?。?0m3/（p h），新風(fēng)量 =100*50=5000（m3/h）

3.3驗算過渡季節(jié)室外狀態(tài)點；根據(jù)計算的送風(fēng)量來驗算過渡季節(jié)全新風(fēng)運行的室外狀態(tài)點，經(jīng)計算室外空氣含濕量≤14.5g/kg時可以采用全新風(fēng)運行。大連地區(qū)在春夏交替和夏秋交替期間，室外空氣焓濕量大都低于這個數(shù)值，所以在這個期間機組可全新風(fēng)運行，節(jié)省能耗，降低運行費用。

4.游泳熱泵設(shè)計

本次設(shè)計采用了泳池專用除濕熱泵機組，泳池除濕熱泵機組將池

水蒸氣的熱損失回收利用，加熱冷卻后的空氣和池水。

4.1除濕熱泵的工作原理：當(dāng)室內(nèi)濕度高于設(shè)定值時，除濕熱泵機組啟動，被回風(fēng)機抽吸至機組內(nèi)的暖濕空氣和室外新風(fēng)混合后首先經(jīng)蒸發(fā)器冷凍除濕，其將熱量釋放給制冷劑蒸汽，制冷劑再經(jīng)壓縮機壓縮后，首先進入空氣再熱冷凝器加熱流經(jīng)蒸發(fā)器的低溫干燥的空氣，再進入池水加熱冷凝器加熱泳池循環(huán)水以維護池水“恒溫”。在炎熱的夏季，當(dāng)制冷劑還有熱量時，其通過戶外冷凝器釋放到室外，達到空調(diào)制冷的功能；在溫濕度適宜的春秋季，部分機組按熱泵工況運行，以達到加熱室內(nèi)空氣的目的；在寒冷的冬季，部分機組依然按冷凍除濕工況運行，以保證室內(nèi)相對濕度的控制，同時啟動輔助熱源（本機組內(nèi)集成了冬夏兩用表冷器，冬天接鍋爐或熱網(wǎng)熱媒水輔助室內(nèi)采暖）。

4.2池水加熱控制：池水初次升溫由系統(tǒng)另外配置的池水加熱器完成，在日常運行過程中，除濕熱泵機組內(nèi)置的池水加熱冷凝器可以維持池水“恒溫”，當(dāng)提供熱量不足時自動啟動另外配置的池水加熱器補充加熱。

4.3新風(fēng)運行：除濕熱泵可根據(jù)室外空氣焓值自動調(diào)節(jié)新風(fēng)、排風(fēng)和循環(huán)風(fēng)閥，從而實現(xiàn)過渡季節(jié)全新風(fēng)工況運行。

5.氣流組織

5.1設(shè)計原則：

5.1.1送風(fēng)口不得直接對著可能使氣流改變流動方向的表面送風(fēng)，以防止反射折轉(zhuǎn)的氣流吹到從水中出來并沿池邊行走的游泳者身上。

5.1.2側(cè)送風(fēng)口不得直接對著游泳池池水表面送風(fēng)，這種送風(fēng)方式將大大提高泳池水表面的風(fēng)速，使得在水中游泳的人感到不適；同時過大的風(fēng)速會加速池水蒸發(fā)，增加池水的熱損失。

5.1.3送風(fēng)口和回風(fēng)口的布置必須認(rèn)真考慮，防止送、回風(fēng)口之間發(fā)生短路現(xiàn)象。短路會產(chǎn)生氣流滯留，使游泳館內(nèi)局部空間的水蒸氣積聚，空氣的相對濕度增加，破壞內(nèi)裝修和外護圍結(jié)構(gòu)。

5.1.4游泳館外窗設(shè)置下送風(fēng)口，風(fēng)口的葉片向外傾斜15°～20°，對著外窗送風(fēng)，切忌反裝。

5.2氣流組織設(shè)計：

本項目采用球形噴口側(cè)送風(fēng)，下回風(fēng)，同時在游泳館外窗側(cè)設(shè)置下送活葉條縫風(fēng)口，風(fēng)口吹向外窗。

6.外圍護結(jié)構(gòu)防結(jié)露設(shè)計

由于游泳館室內(nèi)空氣溫度高，相對濕度大，在外圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面很容易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，降低外圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度，降低室內(nèi)的舒適性，同時會破壞外圍護結(jié)構(gòu)，影響房屋的安全及保溫。

為了防止外圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面結(jié)露，要求外圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度高于室內(nèi)空氣露點溫度。維護結(jié)構(gòu)所允許的最大傳熱系數(shù)計算公式（4）[4]：

式中 K：圍護結(jié)構(gòu)允許最大傳熱系數(shù)，W/（m2?℃）；

29℃；

計算結(jié)果：K=1.45 W/（m2?℃）。

本工程外墻的傳熱系數(shù)為0.48 W/（m2?℃）滿足防結(jié)露要求；屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)為0.31 W/（m2?℃）滿足防結(jié)露要求；外窗采用三玻兩腔（6+12A+6+12A+6）內(nèi)鍍膜保溫玻璃，其傳熱系數(shù)為1.31 W/（m2?℃）。做暖通設(shè)計時外窗設(shè)置下送風(fēng)口，冬季向外窗送熱風(fēng)，保證玻璃在設(shè)計工況下不結(jié)露。

7.設(shè)計思考

7.1游泳館通風(fēng)空調(diào)設(shè)計中空氣的熱濕處理有很多種方法，本設(shè)計采用的泳池專用除濕熱泵機組。其實還可以采用四管制組合空氣處理機組，四管制需要夏季有熱水的地方，一般溫泉酒店四季都有熱水，只不過夏季不會給空調(diào)專門換熱。

7.2游泳館采用泳池專用除濕熱泵機組時，游泳館通風(fēng)空調(diào)換氣次數(shù)宜為4～6；當(dāng)游泳館采用常規(guī)四管制組合空氣處理機組進行熱濕處理時，游泳館通風(fēng)空調(diào)換氣次數(shù)宜為10～12。

7.3游泳館通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)考慮系統(tǒng)的運行模式，降低能耗，降低運行費用。

[1] ASHRAE.2003 ASHRAE Applicaation Handbooks [M].Atlanta；ASHRAE Inc,2003。

[2]廉樂明，李力能，吳家正，等. 工程熱力學(xué)（第四版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.1999.

[3]魏文宇，丁高，張力.游泳館空調(diào)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社,2003.

[4]國家技術(shù)監(jiān)督局.中華人民共和國建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布.民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范GB50176-93[S].北京：中國計劃出版社出版，1993.