游泳馆空调的设计与运行.doc

第十五节 游泳馆空调的设计与运行 一、游泳馆空调的特点 (一)游泳馆的功能特点 (1)宾馆中的游泳馆多为娱乐性的室内游泳馆，l酊体育建筑的游泳馆；!j进行正规比赞因而多数须没跳台、泳道和观众席。(2)游泳馆要保证一年四季都能游泳。游泳馆的室内环境要保持卫生n目时耍保持对游泳者和游泳馆工作人员有舒适的温度条件。 一般游泳馆的水温应保持在2527 为好。所以，室内温度条件应考虑池水温度而决定。 (3)游泳馆的池水要灭菌，姐确保池水的lJ生条件。一般采取向池水中加入液氯昀办法进行杀菌。但空气中氯气浓度高于1lo。(1ppm)又会影响人体健康t并对金辅制品有腐蚀作用。为了把空气中氯气浓度控制在容许浓度以下，需要连行通风换气。 (二)游泳馆的建筑特点 游泳馆建筑物须具备如下特点。： (1)游泳馆大厅，由于功能七的；需要，顶棚较高，多数是大空间建筑物。宾馆中的娱乐性游泳馆的天棚高度可达9m左有。而竞技性游泳馆由r设有跳台，天棚高度则电高。 (2)根据采光的要求。最好应有一个壁面从地面到顶硼仝做成玻璃壁(窗)。另外，根据游泳馆的形状，也可在顶部设置照明灯。 (3)由于游泳馆是大空间建筑物，屋坝多数采用钢制l嘲l架结构。(三)游泳馆的空调特点 (1)必须进行通风换气。为了防止加入池水中的液氯所产生的氯气对人体健康形成危害，必须通过通风换气的方法，将游泳馆内空气中的氯气浓度控制在110“以下。其通风换气次数可为l4次h。 (2)夏季须排除的热湿负荷较大。由于游泳馆的空间高大，加之水池池面有大量水蒸汽蒸发，因而须排除馆内的余热、余湿量就很大。为此所需的排风量也相应比一般建筑物要大。 (3)冬季须供给的热负荷较大。由于游泳馆须要利用天然采光，玻璃面积较大，有时须做成双层大玻璃窗或墙，而有时又须采用透光屋顶，或采用顶部照明，故冬季所须的热负荷较大。 (4)要防止游泳馆围护结构内表面结露。由于游泳馆在冬季也须保持较高温度，不使游泳者感到因低温而不舒适，故温度一般以不低于28lc为宜。这样往往会造成冬季馆内外温差过大，加之馆内池水蒸旋产生大量水蒸气而使馆内空气处于高温高湿的条件下，极易形成墙面，玻璃和顶棚等处结露滴水。因此，须搞好防结露的设计计算和采取必要的防结露措施。 (5)冬季游泳馆供暖方式。以热风供暖和辐射供暖结合的方式最好。因为采用热风与辐射供暖并用时，从人体体感方面来说，比只用热风供暖时的室温低23也感觉良好。在池边活动的人体全部是着过水的，所以，采用加热地面来提高地表面温度的方法，会使人体能充分收到传热和辐射作用的供暖效果，因此有条件时希望采用地板加热的供暖方式。 (6)废热应回收利用。游泳馆的池水因需定期更换而要消耗热量，淋浴废水要耗热，池水加热也要耗热，故游泳馆的耗热量是很大的。设计时，要考虑废热回收利用的措施。 二、游泳馆空调负荷的特殊性 (一)游潍馆牵调参数及对人体舒适感的影响 1游泳馆空调参数 游泳馆空调设计计算参数，见第一章表l一21(a)、(6)、k)。 2游泳馆空气参数对人体舒适感的影响 影响人体舒适感的空气三要素是温度、湿度和风速。对于在游泳馆着泳装的人来说，舒适感之三要素显得比处于任何场合穿任何服装更为敏感。 (1)温度对游泳者的影响。对于游泳者来说，温度是影响舒适感的首要因素。游泳者不仅要在水中感到舒适，而且在入水前和出水后都离不开环境空气温度的直接影响。特别是当人体刚出水面时，如温度较低就会有寒冷感。一般认为馆内空气温度要比池水温度高13为宜，国际游泳池设计标准规定室温要比水温高2。据此可见，馆内空气温度以2830为宜，最低不应低于26，而最高不应超过33。 (2)湿度对游泳者的影响。游泳馆中空气湿度与人们的舒适感有着密切的关系，相对湿度低空气干燥，同时空气中水蒸气分压力低，会使剐出水面的人体皮肤表面的水分蒸发加快，从人体带走蒸发潜热多而使人体产生寒冷的感觉。但空气中含湿量过大，会使空气露点提高，容易形成墙壁、玻璃窗以及器物表面结露，促使室内滋长霉菌以及容易产生腐蚀作用。因此世界各国都对游泳馆的相对湿度作出了规定，见表l一2l(a)、o)、(c)。德国资料提出相对湿度应不大于75；法国资料提出只要建筑许可。相对湿度应尽量提高到70以上，而我国规定相对湿度不得超过75，一般设计可按6575进行计算。，92 (3)风速对游泳者的影响。室内游泳馆的游泳池和池边活动区，要求在距地面24m以下的范围内的空气流动速度一般保持在0+2ms左右空气流动速度过高，会使簖泳者有吹风感和寒冷感。 (二)游泳馆空调负荷计算的特殊性 游泳馆空调负荷计算可以采用第二章中的公式和方法，但游泳馆的负荷计算又有一些特殊性，现予以说明。 1围护结构传热量Qw的计算 由于游泳馆内的空气温度比一股建筑物要高，所以冬季的诵风换气和补偿围护结构热损失所需的热量也较大，其供暖负荷平均热指标约为349465Wm。如北京市的某游泳馆，冬季供暖总热负荷为769kW(66110kcalh)，建筑面积2300m。，故供暖负荷平均热指标为334wm。游泳馆内装有83l埋柱式铸铁散热器88组(每组22片)。 2人体散热量Q。的计算 (1)游泳馆内人数的确定。游泳馆的入场人数，在大城市公开开放的游泳馆中，一般娱乐性游泳馆室内为334m。人(36ft。人)，若按入场者的13在池边活动进行计算，对应于游泳池水面积应有224m。人(24即人)(德国对于游泳池水面积取lm。人)。而竞技性游泳运动员人数是按泳道估算，观众人数则按座席计。 (2)游泳馆内人体散热汁算基数的确定。人们在游泳馆内所散发的热量，为通过呼吸散掉的热量和通过皮肤表面散发的热量两部分。而这又与人们所处的环境温度(入池游泳时为水温，在池边活动时为馆内室温)卡活动量的大小(入池游泳时活动最较大，侠游时活动量更大，而在池边休息时活动量较小)有关，就人体所处的环境温度而言，活动量大时，要比活动量小时稍低，因为这样可使人体散发的热量相应增加，以保持人体平衡状态，使人们得到相应的舒适感。人体在水中处于静态时能取得热的平衡条件的水温，大致是331334|c。随着人体活动量的增加，新陈代谢率的提高，水温使相应降低，水温33_(、可以认为是游泳池水温的最高限度。供儿童、老人和残疾人使用的游泳池的水温，国际游泳池设计标准规定为32；以练习为目的的游泳池，一般采用水温2730；以娱乐为目的的游泳池，一般采用水温2427以比赛为目的的游泳池 般采用水温2224c。但通常往干芭只规定成年人使用的游泳池的水温数字，如国际泳池标准将水温定为2628，美国资料提出水温2427，英国资料提出水温2527 C，我国设计标准确定游泳池水溢的推荐值为2527室内温度的冬复范围一般为2630，每小时换气次数为24次。在设H中应持别号虑游泳者的舒适感。尤其是要防止人体刚出水面时，常因空气湍度过低而给湿润的身体带来寒冷的感觉，所以国际游泳池设计标准规定室温应高于水温2足很有道理的。有的资料提出至少窀温要高于水温1：或者与水温相等，绝不允许室温低于水温。 据以上论证，可确定娱乐性游泳馆内人体发热量的汁算基数； 1)按游泳馆平面面积和人均面积334m。人计算出人数； 2)30的人在池边28c室温下活动，每人每小时散热量134w(相当于轻体力劳动)； 3)65的人在游泳池26的水中娱乐性慢游，每人每小时散热量235W(相当于中等劳动)； 4)5的人在游泳池26C的水中竞技性快游每人每小时散热量一07W(相当于重体力 790劳动)。 根据人体散热的计算基数，利用第二章中的计算方法，即可计算出游泳馆内人体散热量Q。 3池水散热量Q；的计算 由表1一zl(6)、(f)可见游泳池水温最低24，最高28，而一般按2527计算。这种温度范围和多数地区炎热夏季的室外湿球温度较接近，而各地区自来水温度也基本接近当地当时的室外湿球温度，因而游泳池在夏季补水或换水时，不一定都要进行升温和降温处理，在此情况下对池中原有的水，新补的水或新换的水均可不计其加热负荷或冷却负荷。又由于池水水温与馆内室温也较接近，故在游泳馆冷负荷计算时，一般可不考虑池水散热负荷的影响。 然而，冬季无论室外气温、地表温度和土壤温度均较2527的游泳池水温低很多，而这三肴又都是影响补水、换水和原有池水温度的直接因素，故冬季要维持2527|c的永温，不但要对补水和换水进行加热，而且如池水溢度不能维持正常要求水温时还须对池水进行加热。故在游泳馆冬季热负荷计算时，一定要考虑对水进行加热的热负荷Q。而池水加温所需的热量包括：池水蒸发热损失、池壁热损失和补充水所需的加热量。根据国际游泳池设计标准提供的数据，池水加温所需的热量大约为233407Wm。 三、游泳馆通风和采暖的设计与运行 (一)游泳培通风量的计算 由于室内游泳池水分不断蒸发，空气中水分过多而引起的腐蚀作用会进一步强化，尤其多数赫泳池在采用氯消毒的情况下，将严重影响建筑物的使用寿命。因此就必须采用有效的通风措埯，不断地把池厅中蒸发的水分排出，使空气的露点温度控制在规定的数值以内。国际游泳池设计标准规定池厅内空气含湿量不大于14gkg，即空气露点温度不高于195。所以认真计算室内通风量是一个很重要的问题。而要计算通风量就必须首先计算出水蒸气的蒸发量。水蒸气的蒸发量和游泳馆的通风量可按以下公式进行计算0“： 上竹一O0075(00152v。+O0178)(PwP)，仰 (433)式中Lw一从池水面产生的水蒸气量，kgh； 0。游泳池水面上的风速，ms，一般可取02ms； Pw水表面温度F的饱和空气水蒸气分压力，Pa； P。室内空气的饱和水蒸气分压力，Pa； F，游泳池水面的面积，m。 由室内游泳池通风所能排除的水蒸气量与室内产生的水蒸气量应平衡； Lsp一Itw ， Ls一三与 (4 34) 正，L】“式中Ls送风量或通风量，m。h； d室外和室内空气含湿量之差，kgkg； P一 标准空气密度即12，kgm。 (二)游泳馆排风系统的设计与运行 除游泳馆的池厅区须设计安装空调排风装置外，也须对更衣室、淋浴室和厕所搞好排 J94风设计。更衣室的通风是用以控制空气中的含湿量以保持地面干燥，并提供更衣者呼吸所需的新鲜空气。更衣室应以单独的通风系统为好，不宜采用池厅中来的二次空气，因为如这样会把含氯的空气带到更衣室中，造成金属更衣柜或存放易受腐蚀的金属框等物品的锈蚀。同时更衣室应保持负压，以防止气味窜到其他房间。更衣室的排风口最好布置在较低的部位，以便于排除鞋袜所散发出来的气味。游泳馆中的空气应按以下顺序流动：准备活动厅一池厅一淋浴室一厕所。由于游泳馆内空气的含湿量高，池水消毒处理又会向空气中散发化学物质，空气中还会夹杂人体散发出的气味等原因，所以游泳馆中的通风一般以采用不循环使用的全新风系统为宜。 (三)游诛培通风量与室外空气露点沮度的关系 游泳馆通风量的计算方法已如上述。在做空调排风系统设计时和在游泳馆开业运营中，其通风量也可按当地不同季节的室外空气露点温度确定其通风量。这是因为对游泳馆的水温和室温的要求基本是固定不变的，对室内空气的相对湿度也有限定范围，水面饱和空气含湿量和室外空气最高露点的相应关系，见表431。表431通风量与室外空气露点的关系 通风量 水面饱和空气吉湿量 宅外空气露点 m3-(mzs) gkg一 C OOQ5 4 6 3 00075 78 107 O，0l 95 135 002,5 104 15 0 0：15 lI5 155 O 02 119 169 n 025 124 17S O03 lZ 7 18 从表d 31可知，随着室外空气露点温度的升高，室外空气的湿球温度也会相应增加，一般可以采取增加通风量的办法，排除游泳馆内含氯气的潮湿空气。如有必要，可将室外空气进行降温去湿处理后再送入游泳馆中以提高通风效果。表431中用来排除蒸发水分昕需的通风量，应乘以包含游泳池四周湿润面积的一个系数。根据有关资料，该系数可取168、16或12，而夜间无人使用时，则系数便等于l。表431所列的通风量，只是以控制室内空气含湿量和防止出现结露现象所需的最低通风量。在实际工程中还应考虑其他方面的要求。例如，使通风量能满足稀释空气中因水处理而散发出来的化学气味，在复天特别是有犬面积玻璃的建筑物中，要求有一定的通风量来维持合理的室内环境等。如美国对无看台的室内游泳池的换气次数定为46次h，对有看台的室内游泳池的换气次数定为68次h。我国则规定室内游泳池的新风量为15m。(h人)，排风量按计算数据或按12m。(h-人)的标准进行设计。 Z95 (四)游泳馆采暖系统的设计与运行 为了确保冬季室内游泳池空气的温度和相对湿度，在采暖地区必需设计采暖系统。由于冬季室内大玻璃窗会有强烈冷气流向下降，而在游泳池与更衣室之间的通道上，游泳运动员更衣和出水后均要来往于这个通道，人体需要有较多的热量补偿。游泳者中途出水停留住池边或池的周围，亦需保持一定的温度。因此搞好室内游泳池的采暖是十分重要的。 游泳馆的采暖方式有4种：(1)热水采暖；(2)热风采暖；(3)辐射采暖；(4)热风采暖和地板辐射采暖相结合方式。一般小型游泳馆，只设采暖装置，但室内湿度无法控制。对丁大巾犁游泳馆(带观众看台)，一般为热矾采暖，而最佳方式是热风采暖和辐射采暖相结合(我国常用方式为热风_l幂暖和局部散热器采暖相结合的方式)，即观众看台为热风采暖或者在窗下墙内、地板内埋设加热盘管进行采暖。应按温度要求低的观众席来设计采暖系统，而其他温度要求较高的区域则另设散热器局部采暖。 在游泳馆采暖设计和运行巾，必须考虑散热器的防腐蚀措施，若采用闭式对流散热器，要在其表面涂防锈漆加以保护。对于埋设的加热管道，如果是钢管，应涂防锈油漆或防腐曲剂等，从防腐蚀角度讲，采用柱式铸铁散热器较耐腐蚀。 四、游泳馆空调的设计与运行 无论游泳馆的卒调系统还是送热风系统，一般均采用集中式单风道系统。有关设汁方法可参照第三章第三节。 (一)璐泳馆的空调送风系统 游泳馆的送风方式有上部送风、下部送风、就地送风以及恻送加风幕等方式。 (1)上部送风方式，是根据建筑形状将送风口布置在上部，以各种不同角度来适应各个区域的要求。这种方式对有观众席的游泳馆，其观众区比较满意，但池区效果不太理想。 (2)下部送风方式是对于池区可在池边地面上设置送风口送风，升可利用窗台r而布置送风口由下向上进风，以抵制下降冷气流。对于观众区可存座位下没送风口或座椅遂风，这种方式优点是节钾能量，并可把新鲜空气直接送入工作区域。(3)就地送风方式是把送风口设存建筑物的柱子仁或利用跳水台空心部分做风道，开侧面风口送风。这种方式可把新鲜空气直接送入所需地点，便于控制空气速度。 (4)恻送和风幕相结合方式是在观众区采用侧进风座忙下回风方式，在池区设空气风幕并用上排风方式，而在池区地面采用地板辐射方式。由于在池边设置风幕，阻止了池区潮湿空气进入观嘲430侧送风和风幕相结合方式众区，使观众区和池区能分区控制，不会造成较大的温差。对于大型比赛性的游泳馆，这是一种值得推荐的送风方式，见图4 30。 下送风的方式和体育馆相近，其送风口有喷u、地面送风口，穿孔极或小孔等t其送风方式有座掎背送风、座椅柱脚送风、座椅梁式送风以及座椅下台阶侧壁送风等。 上述几种送风方式的设计计算与体育馆比赛大厅相同，见本章第十四节。 关于送风口的位置，除下部送风外，建议布置在离地面253m以E为好，为保证均匀性，送风口多而小效果较好。 196 (_二)游泳馆的回风与排风系统 观众区的回风口设在座位下台阶侧壁上，基本七应为均匀布置；池的排风皤宜设在近水面附近，以便及时将潮湿空气带走。当池水用氯消毒时，更应如此设置，切不可使池区的排风通过观)灸区后排走。为排除室内烟气和水面蒸发上升的水蒸气，排风口应设在屋顶或顶棚上面，可采用机械排风。 根据游泳馆构造上的特点，利用部分混凝土掏件做风道，可节省投资，叉可避免腐蚀。第十l六节 医院空调的设计与运行 医院空调的设计计算参数见第一章表L一22；冷负荷计算方法，见第二章。现就医院空调的设计与运行方法_f以说明“”。 一、医院空调的特点 医院的夺调系统能控制室内的温度、湿度、气流、洁净度、压力差等各种参数，它不仅能给患者提供舒适的环境，而且已发展为治疗疾病、减少感染、降低死亡率的一种技术保障。洁净室的应用，在治疗自血病、烧伤等方面收到了可喜的效果。在洁净手术室中，由于降低了切口的感染率，收到了巨大的社会效益，也给患者减少了不少痛苦及可能发生的后遗症。所有这些，部与医学技术的进步与空坷技术的发展分不开。 空调设备