合肥市某綜合訓練館空調(diào)設計

高峰，黃世山 （安徽省建筑設計研究院有限責任公司，安徽 合肥 230001）

1 工程概況

本綜合訓練館項目地址位于安徽省合肥市。訓練館區(qū)地上3層，局部設夾層，辦公區(qū)地下一層，地上5層，建筑總高度23.950m。本工程建筑面積35348m2，是安徽省優(yōu)秀運動隊新的訓練場館，主要功能包括12個訓練館（體操、擊劍、舉重、摔跤、柔道、武術、拳擊、散手、跆拳道、體能等）、一個運動康復中心以及配套用房。

2 冷熱源設計

本建筑周邊為運動場地和綠化，為室外埋管提供了大片的可利用場地，因此訓練館部分冷熱源采用了地埋管地源熱泵系統(tǒng)，制冷機房位于地下室。配套辦公用房由于與訓練館的使用時間不一致，采用了變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)。

2.1 空調(diào)室內(nèi)設計參數(shù)(見表1)

空調(diào)室內(nèi)設計參數(shù)[1] 表1

2.2 空調(diào)負荷(見表2)

空調(diào)負荷(kW) 表2

2.3 地源熱泵機組容量選擇

根據(jù)計算負荷，主機站設計兩臺制冷量為2394kW 的熱泵機，其中一臺為全熱回收機組，另設一臺地源熱泵熱水機組冬季為康復中心提供熱水，全熱回收機組在制冷季時為康復中心提供生活熱水。鑒于訓練館冬夏季使用時間的不確定性，采用過渡季冷卻塔形式作為后期不平衡時的補充。

2.4 地埋管系統(tǒng)設計

結合本項目夏季冷負荷高于冬季熱負荷，長期運行會損壞土壤的熱平衡。本項目按照冬季熱負荷并考慮1.05的安全系數(shù)，配置地埋管孔數(shù)，冷量不足部分由冷卻塔提供[2]。根據(jù)甲方提供的熱物性測試報告，本項目設計120m深的雙U地埋管，管徑為De32。

地埋管系統(tǒng)設置28個室外二級集分水器，每個集分水器設置5～6個支路，每個支路在井室內(nèi)安裝閥門、溫度傳感器、壓力傳感器，通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)可實時監(jiān)測地埋管系統(tǒng)運行狀況。地埋管系統(tǒng)的水環(huán)路集管全部采用同程連接，埋深地面以下2.0m，并設千分之二的坡度，坡向室外集分水器，從井室內(nèi)的排氣閥排氣，避免氣堵。

2.5 冷熱源方案節(jié)能分析

①地源熱泵主機夏季制冷時能效比為6.8，遠高于節(jié)能設計標準規(guī)定的4.6。通過設定主機回水溫度，夏季制冷時優(yōu)先使用地源熱泵主機從土壤中取能，地緣側不受室外環(huán)境影響，能一直保持主機高效運行。

②2臺主機均采用10%～100%無級調(diào)節(jié)，可根據(jù)室外天氣和末端使用情況，自動調(diào)節(jié)主機的運行狀態(tài)。

③選用揚程及流量合適的循環(huán)水泵，輸送能效比為0.0149，遠低于節(jié)能標準規(guī)定的0.0241。

④在選用設備節(jié)能的前提下，選用最優(yōu)的系統(tǒng)設計，地埋管系統(tǒng),及空調(diào)系統(tǒng)均采用變流量設計，最大限度的節(jié)省能耗。

⑤主機站所有設備、電動閥均采用自動化聯(lián)鎖控制，主機站設置近百個信號采集點，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控主機站設備的運行。

3 末端系統(tǒng)設計

3.1 末端水系統(tǒng)設計

空調(diào)末端水系統(tǒng)均采用同程設計，有利于整個系統(tǒng)達到水力平衡。空調(diào)機組和新風機組冷水回水管上設置電動調(diào)節(jié)閥，空調(diào)機組根據(jù)設定的回風溫度與監(jiān)測的回風溫度比較值，調(diào)整閥門開度，通過調(diào)節(jié)表冷器的過水量以控制室溫。

3.2 末端風系統(tǒng)設計

訓練場館為大空間場所，設計為一次回風系統(tǒng)，可實現(xiàn)在過渡季節(jié)全新風運行，節(jié)省空調(diào)能耗。不同功能訓練館均有層高要求，且為了保證運動員的安全，不允許場館內(nèi)有突出物，訓練場館(體操館除外)均采用上送上回的氣流組織方式，體操館由于使用的特殊性，采用上送下回的氣流組織方式。

4 體操館的除塵設計

①體操館的空調(diào)系統(tǒng)設計不僅考慮滿足溫濕度的要求，除塵問題也是設計的重點。體操運動員大量使用鎂粉。鎂粉的主要成分為碳酸鎂，由于鎂粉粒徑小，質(zhì)量輕，易揚塵造成訓練館內(nèi)粉塵污染。

設計借鑒最低級別潔凈室一般空調(diào)的換氣次數(shù)，體操館換氣次數(shù)按8次/h計算?？照{(diào)機組及過濾風機均設有初、中效過濾段，濾材為無紡布，過濾效率為F6（40-60%比色法）[3]。

②體操館的氣流組織采用上送下回的送風方式。訓練館采用上側旋流風口送風，回風口布置于訓練館沿外墻及中間的除塵地溝內(nèi)，回風口設過濾網(wǎng)。上側送風口均勻布置，空調(diào)風直接送至運動員呼吸區(qū)域；而含塵濃度高的空氣直接進入空調(diào)機組和過濾風機進行過濾處理，該送風氣流組織形式能有效地抑制粉塵向上漂浮，對二次揚塵有一定抑制作用。

為保證運動員的舒適度，且保證冬季空調(diào)效果，冬季風速按人員區(qū)不超過0.5m/s設計，夏季風速按人員區(qū)不超過0.4m/s設計[4]。旋流風口均布置于體操館上空，葉片可根據(jù)冬夏季調(diào)節(jié)角度，滿足人員區(qū)域的風速要求。

③體操館設計有一套中央吸塵系統(tǒng)。普通吸塵器向體育館內(nèi)直接排氣，極易造成二次污染。因此對主要產(chǎn)塵的位置設置中央吸塵系統(tǒng)，對粉塵及時清理可有效減少地面粉塵，防止海綿墊吸附粉塵，從源頭上減少粉塵產(chǎn)生量。中央吸塵位置主要設置于鎂粉盒、運動器械、海綿坑周圍。中央吸塵系統(tǒng)的排氣口位于室外遠離場館位置，有效避免了粉塵氣流回流。

5 自動控制系統(tǒng)

①中央空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)水和地埋管水均采用變流量系統(tǒng)。首先，空調(diào)機組和水泵為一一對應聯(lián)動控制。當機組水溫達到設定溫度后，先停壓縮機，再關閉對應的電動閥和地埋管循環(huán)泵或冷卻泵，當機組水溫降低到設定溫度后，先開壓縮機，再開對應的地埋管循環(huán)泵或冷卻泵和電動閥。

②機組可以根據(jù)需要，設定優(yōu)先使用地源管或者冷卻塔。

③所有水泵均采用變頻控制，根據(jù)冬夏季空調(diào)水和地埋管水溫差情況合理設定水泵運轉頻率。正常運轉時，水泵滿載50HZ溫差5℃，當溫差小于5℃時，水泵自動降頻運行；反之升頻自動運行調(diào)整，水泵最小運行頻率不小于30HZ。

④空調(diào)機組和新風機組冷水回水管上設置電動調(diào)節(jié)閥，空調(diào)機組根據(jù)設定的回風溫度與監(jiān)測的回風溫度比較值，調(diào)整閥門開度，通過調(diào)節(jié)表冷器的過水量以控制室溫。

⑤體操館過濾風機入口設含塵量檢測裝置，根據(jù)所測定的回風含塵濃度來決定過濾風機的啟停。

⑥空氣處理機組及除塵過濾風機的過濾器均設壓差報警裝置，根據(jù)壓差報警信號及時清理過濾器。

⑦空調(diào)機組新風管設電動調(diào)節(jié)閥，設定空調(diào)季和過渡季兩種閥門開度。根據(jù)空調(diào)機組進出風溫度差值，變換閥門兩種狀態(tài)，以適應過渡季和空調(diào)季對新風的不同要求。

6 結 語

本工程2013年12月竣工,2014年1月開始試運行,效果良好，基本達到設計要求。

[1]陸耀慶.實用供熱空調(diào)設計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]GB50366-2009，地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3]黃世山，高峰.某體操訓練館通風及空調(diào)系統(tǒng)設計[J].安徽建筑，2013（4）.

[4]JGJ 31-2003，體育建筑設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.