提要：概要介紹了福建省游泳館采暖空調(diào)設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)分析說明該建筑采暖空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取，冷熱源選擇，池廳采暖空調(diào)設(shè)計(jì)和氣流組織，以及濕度控制，就這些較其它建筑特殊的問題，闡述了在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的對(duì)策。

　　關(guān)鍵詞：游泳館　采暖空調(diào)　特殊問題　對(duì)策

　　HVAC Design of the Provincial Swimming Gymnasium in Fujian

　　Xiao Jianren�。‵ujian Provincial Architectural Design Institute）

　　Abstract：The paper is described the HVAC design of the swimming gymnasium，Those special problems in this building unlike those in a common one. Such as how to decided on the design condition，how to select out the heating and refrigerating sources，the Hvac design in the hall，and air distribution，moisture control is analysized，The relative solution are also provided

　　Keywords：the swimming gymnasium　 the HVAC system　 the special prolblems　 the relative solution

　　福建省游泳館位于福州市省體育中心西北角。該建筑地下一層，地上二層，整個(gè)館平面由二個(gè)對(duì)稱直徑為76米的半圓和中間16米寬連接帶組成，其空間是球面直徑不等的兩個(gè)半圓殼體和中間16米寬單曲圓柱體過渡段構(gòu)成。二個(gè)半圓殼體形成了不同的使用空間。底層設(shè)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)跳水池（20×25米）和一個(gè)十游道游泳池（25×50米），兩個(gè)池平面布局采取“品”字形布置。游泳池看臺(tái)底下設(shè)有一個(gè)熱身池（10×25米），熱身池旁設(shè)有健身設(shè)施，底層還設(shè)有與訓(xùn)練比賽配套使用的附屬用房，如更衣室、淋浴室、廁所、醫(yī)務(wù)室、裁判休息以及電視傳播等技術(shù)用房；二層為看臺(tái)、休息廳、記分牌等技術(shù)用房。水處理用房、鍋爐房、冷凍機(jī)房、空調(diào)機(jī)房等設(shè)在地下室。本館標(biāo)準(zhǔn)按現(xiàn)行國際比塞要求設(shè)計(jì)，規(guī)�？勺鳛槭　⑹屑�(jí)比賽館，可以滿足游泳、跳水、水球、花樣游泳、蹼泳等各項(xiàng)比賽要求。

　　一、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇確定：本館輔助用房采暖空調(diào)設(shè)計(jì)方式上以暗風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)為主，設(shè)計(jì)參數(shù)基本上按暖通設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，所以本文不作過多闡述。

　　而池廳和觀眾席是設(shè)計(jì)中考慮重點(diǎn)區(qū)域，其采暖空調(diào)設(shè)計(jì)首要考慮是游泳跳水運(yùn)動(dòng)員全年舒適要求，這包括運(yùn)動(dòng)員在水中舒適性，以及入水前和出水后在陸上的舒適性，同時(shí)又要兼顧看臺(tái)上觀眾的舒適感。運(yùn)動(dòng)員舒適感滿足很大程度上取決于池水溫度和池廳空氣參數(shù)。水溫確定與人體在水中停留時(shí)間長短及運(yùn)動(dòng)量密切相關(guān)。本館作為專業(yè)訓(xùn)練比賽館，池水溫度控制在26℃左右，池廳空氣溫度按國際游泳池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高出水溫2℃左右。而空氣濕度太大，室內(nèi)露點(diǎn)太高，室內(nèi)表面容易結(jié)露；濕度太低，陸上運(yùn)動(dòng)員容易產(chǎn)生寒冷感，池廳濕度控制在50%～70%以內(nèi)，氣流到達(dá)人體上的末端風(fēng)速度也加以限制，一般盡量控制在0.25m/s左右。

　　這樣的室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)在冬季對(duì)看臺(tái)上觀眾是很不舒適的。若采用創(chuàng)造兩個(gè)不同參數(shù)的空調(diào)環(huán)境，需要實(shí)現(xiàn)觀眾區(qū)和游泳區(qū)的分區(qū)。這需要增加較大的投資，由于投資上的限制，本館不作具體“分區(qū)”設(shè)計(jì)，而是通過提高看臺(tái)上觀眾席可感氣流速度，來改善觀眾冬季舒適感，因人體對(duì)流換熱與氣流速度的0.3次方成正比，并一場(chǎng)比賽大約只有3～4小時(shí)，另外福州屬于南方地區(qū)，冬天室外溫度較高，觀眾衣著較北方要單薄，采用上述空氣設(shè)計(jì)參數(shù)可以被接受，而且設(shè)有與看臺(tái)相聯(lián)系的休息廳，可為觀眾提供比賽間隙較舒適的休息場(chǎng)所。

　　二、冷、熱源選擇：整個(gè)體育中心內(nèi)，冬季需要用熱的建筑只有本建筑，這包括冬季空調(diào)采暖用熱，池水加熱和淋浴用熱。本館冷、熱源設(shè)置有多種方式，其中主要有三種，第一種方式為鍋爐+冷水機(jī)組，第二種方式為空調(diào)熱泵機(jī)組+鍋爐，第三種方式為直燃型溴化鋰?yán)錈釞C(jī)組。通過設(shè)備初投資、運(yùn)行費(fèi)用、管理費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素綜合比較，得到第一種組合方式最具經(jīng)濟(jì)性、合理性。在鍋爐選型上考慮整個(gè)體育中心無論是使用功能上看，還是將來發(fā)展趨熱將是福建省體育文化活動(dòng)中心，鍋爐燃燒煙氣排放帶來污染效應(yīng)應(yīng)該是極輕微的，所以選用燃輕油常壓間接式熱水機(jī)組。這不但減少鍋爐爆炸的危險(xiǎn)性，并在水系統(tǒng)管路上省卻中間換熱設(shè)備和熱交換循環(huán)泵，簡(jiǎn)化系統(tǒng)流程，節(jié)省機(jī)房面積，提高系統(tǒng)熱效率。而且以間接式熱水鍋爐為空調(diào)熱源的水系統(tǒng)是閉式系統(tǒng)，克服一般常壓鍋爐循環(huán)能耗高的缺點(diǎn)。

　　本館夏季總冷負(fù)荷為1050KW左右，選擇二臺(tái)260冷噸螺桿式冷水機(jī)組為空調(diào)冷源，產(chǎn)生7℃的空調(diào)冷水。冬季設(shè)計(jì)空調(diào)熱負(fù)荷為1600KW左右，游泳館池廳空間大，又是間歇使用的場(chǎng)所，為了冬季能快速提高池廳內(nèi)空氣溫度，空調(diào)熱源容量選取1.2倍設(shè)計(jì)熱負(fù)荷作為啟動(dòng)熱負(fù)荷。對(duì)于間接式熱水鍋爐，一定限量選用更大容量，對(duì)于初投資和運(yùn)行費(fèi)用影響較小。所以選擇一臺(tái)2000KW間接式常壓熱水鍋爐作為冬季空調(diào)熱源，產(chǎn)生60℃的空調(diào)熱水。冬、夏季空調(diào)共用一套水管輸送系統(tǒng)，冷熱泵為合用，夏季送冷水為二用一備，冬季供熱水為一用二備。另外選擇一臺(tái)120KW小容量間接式熱水鍋爐，作為采暖熱源，產(chǎn)生95℃的熱水，供給末端散熱設(shè)備——散熱器。

　　三、池廳采暖空調(diào)設(shè)計(jì)：福州雖屬非采暖地區(qū)，在冬春季節(jié)，還比較冷運(yùn)動(dòng)員在出水后和入水前，沾在身上的水變成水蒸汽須吸收身上熱量，再加上周圍物體冷表面的輻射，所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)有不舒適的冷感，須為之創(chuàng)造較舒適室內(nèi)小氣候。本館冬季采用送熱風(fēng)和局部散熱器采暖相結(jié)合的供暖空調(diào)方式。冬季利用送回風(fēng)系統(tǒng)，通過熱風(fēng)循環(huán)來維持室內(nèi)空氣溫度。同時(shí)在池邊運(yùn)動(dòng)員活動(dòng)區(qū)域布置一些以輻射型為主的散熱器，散熱器采用明裝方式。增強(qiáng)輻射采暖效果，提高運(yùn)動(dòng)員冬季熱舒適性。

　　池廳（包括觀眾席）總送風(fēng)量為215267m3/h，選取60000m3/h組合式空調(diào)機(jī)組四臺(tái)，設(shè)在地下室空調(diào)機(jī)房內(nèi)�？照{(diào)機(jī)組各功能段包括送風(fēng)機(jī)段（帶垂直出風(fēng)口）、表冷段、中間段、過濾段、新排風(fēng)段、回風(fēng)機(jī)段、回風(fēng)段，送風(fēng)借助四個(gè)對(duì)稱的建筑豎風(fēng)道，送到地上二層。建筑送風(fēng)道內(nèi)貼保溫材料，并安裝迷宮式消聲器，總回風(fēng)道利用看臺(tái)下的建筑回風(fēng)道，總回風(fēng)道上接有阻抗式消聲器。

　　為了滿足跳水比賽要求，跳水池廳空間大，屋頂球型殼體最高點(diǎn)離地面25米。跳水池廳送風(fēng)干管吊裝在網(wǎng)架的下弦線，離地面標(biāo)高大約16.0米。游泳池廳內(nèi)送風(fēng)干管穿行在網(wǎng)架內(nèi)。離地面標(biāo)高15.0～16.0米。池廳送風(fēng)方式為垂直下送風(fēng)，風(fēng)口采用收縮型噴口，收縮角為5.6℃，出口直徑360mm，噴口出口風(fēng)速為6.2m/s.噴口布置在運(yùn)動(dòng)員活動(dòng)區(qū)域上空，噴口射程為13.5m左右（距地面2.4m處），冬季送熱風(fēng)末端計(jì)算速度約為0.32m/s.風(fēng)速稍大于理想速度0.25m/s，基本上能滿足要求。而池廳的回風(fēng)口設(shè)在觀眾看臺(tái)下側(cè)壁，盡量靠近地面，以便及時(shí)把池區(qū)潮濕空氣帶走。

　　觀眾席的送風(fēng)方式采用圓型直片式散流器下送風(fēng)，以及一部分雙層百葉風(fēng)口側(cè)送，而回風(fēng)口均勻布置在觀眾看臺(tái)座位的側(cè)壁，利用可感氣流來改善觀眾冬季舒適感。

　　四、館內(nèi)濕度控制：

　　1、防結(jié)露館內(nèi)相對(duì)濕度大，溫度高，冬天室外溫度偏低時(shí)，外窗玻璃、屋面底板和外墻內(nèi)表面，均容易出現(xiàn)結(jié)露。本館防結(jié)露主要考慮在供暖空調(diào)運(yùn)行時(shí)段，還盡量要考慮采暖空調(diào)非運(yùn)行時(shí)段。后一種情況要求更高，這與造價(jià)經(jīng)濟(jì)性形成一定矛盾。而其外窗防結(jié)露這方面表現(xiàn)較突出。

　　本館外窗玻璃采用雙層鍍膜玻璃窗，單層玻璃厚度6mm，并加強(qiáng)玻璃窗的氣密性。內(nèi)層窗為推拉式，外層窗為向外對(duì)開式，并在窗縫間安裝橡膠密封條，兩層窗之間空隙控制在10公分之內(nèi)。并在窗沿下設(shè)凝結(jié)水排水溝。經(jīng)計(jì)算傳熱系數(shù)在3.05w/m²℃左右。福州冬季室外計(jì)算溫度為4℃，游泳館在供暖空調(diào)運(yùn)行時(shí)段，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)允許值為2.8w/m²℃。所以外窗盡管采用雙層窗，在室外溫度降低到較低時(shí)，內(nèi)側(cè)玻璃還可能出現(xiàn)結(jié)露的現(xiàn)象。本館在設(shè)計(jì)中采用二種方式來防止結(jié)露；

　�。�1）熱風(fēng)防結(jié)露，在二層的外窗及玻璃門上沿設(shè)置熱風(fēng)送風(fēng)口，直接提高玻璃內(nèi)壁的溫度；

　�。�2）熱身池區(qū)窗沿下布置散熱器利用上升熱氣流提高內(nèi)壁溫度。

　　2、濕空氣流向的控制在池廳網(wǎng)架內(nèi)設(shè)置四臺(tái)低速排風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)量為18000～20000m3/h，可以把高濕氣體排至室外，特別是夏季晚間空調(diào)不開啟時(shí)，可以把積聚在池廳內(nèi)高溫氣體及時(shí)排走，這樣利用晚間通風(fēng)的作用，減少室內(nèi)蓄熱量，同時(shí)可以造成池廳內(nèi)負(fù)壓，使?jié)穸却蟮臍怏w不進(jìn)入低濕度的房間和走道。并在池廳通向走道的出口處設(shè)置具有防潮而且氣密性良好的簾布，以減少濕氣逸入走道和房間。

　　在一層輔助用房設(shè)置五套新風(fēng)機(jī)組，總新風(fēng)量為24000m3/h，新風(fēng)經(jīng)處理后送往淋浴室、更衣室、走道和房間內(nèi)，并在淋浴室、更衣室、廁所設(shè)立排風(fēng)系統(tǒng)。本館正壓度控制為廁所＜淋浴室＜更衣室＜走道＜低濕房間；池廳＜走道＜低濕房間。

　　五、其它

　　1、燈光控制室、記分牌室發(fā)熱量較大，即使是冬季也需要送冷氣，所以設(shè)立單獨(dú)的分體式空調(diào)器。

　　2、游泳館是跨度大的建筑物，故要求屋面重時(shí)輕、隔熱好。本館采用澳大利亞BHP彩色鍍鋁鋅鋼板為屋面板系統(tǒng)，屋面板設(shè)計(jì)為雙層板做法，面板海蘭色XRW涂覆系統(tǒng)（高耐力涂層）高強(qiáng)度鍍鋁鋅鋼板（0.47mm厚），保溫層50mm厚離心玻璃棉（帶鋁箔）（導(dǎo)熱系數(shù)0.041），底板為灰白色XRW涂覆系統(tǒng)高強(qiáng)度鍍鋁鋅鋼板（0.35mm厚）。

　　3、本館鍋爐煙囪設(shè)計(jì)：采暖空調(diào)熱源兩臺(tái)間接式熱水鍋爐煙囪，共用一根DN800的排煙總道，而淋浴池水加熱的熱源兩臺(tái)間接式熱水鍋爐煙囪共用一根DN800的排煙總道。煙道采取4.5mm厚普通鋼板焊接，外側(cè)用50mm硅酸鋁棉作為隔熱材料，外層防水材料選用不銹鋼板。煙囪絕對(duì)高度為18.5m.為了不影響該建筑的建筑立面，兩根煙囪并排立在運(yùn)動(dòng)員人口兩側(cè)，并設(shè)立廣告牌作裝飾。

　　4、鍋爐貯油量為一個(gè)星期用油量，選用二個(gè)20m3的貯油罐，貯油罐為埋地式，通過輸油泵、輸油管道把油送至地下室日用油箱。供油采用自動(dòng)供油和自動(dòng)回油。輸油泵啟停由日用油箱高低油位自動(dòng)控制，貯油罐內(nèi)還設(shè)油位顯示傳感器，把油位數(shù)據(jù)傳給地下室值班室。

　　　福建省建筑設(shè)計(jì)研究院·肖劍仁