某小型游泳館的供暖通風設計

李　娜

(太原理工大學建筑設計研究院，山西太原　030024)

某小型游泳館的供暖通風設計

李娜

(太原理工大學建筑設計研究院，山西太原030024)

摘要:針對北方地區游泳館冬季悶熱和宜結露的設計問題，從室內設計參數選擇、散濕量計算、供暖通風系統的選擇及氣流組織設計等方面，提出了游泳館的優化設計方案，在滿足室內溫、濕度要求的基礎上，達到了經濟、節能運行的目的。

關鍵詞:游泳館，供暖系統，通風量，散濕量

1　概述

山西某小型游泳館地上1層主要為泳池區、休息區和淋浴區，泳池區層高為10 m，地下1層主要為設備用房;結合游泳館的使用功能和特點，池水溫度、室內設計參數和氣流組織的選擇是否合理，直接影響到供暖、除濕和通風等設備的選型，室內舒適度、圍護結構的防腐蝕、系統的節能運行以及游泳者的健康。

2　室內設計參數

結合該工程的資金問題、地理位置和消費群體，春季、夏季和秋季三個季節均采用通風除濕，冬季采用低溫熱水地板輻射供暖系統和散熱器供暖系統，并輔助恒溫除濕機冷卻除濕，維持泳區內的溫度和濕度。

根據國家相關標準JGJ 31—2003體育建筑設計規范中的設計規定，泳池的空氣溫度應比室內池水溫度高1℃～2℃，泳池池水溫度一般為26℃～28℃，相對濕度為50%～70%，不應超過75%;游泳館內的空氣濕度與舒適度有密切關系，當室內相對濕度過低時，會使身體上的水分蒸發變快，從而使游泳者剛出水面時感到很冷，當室內相對濕度過高時，會使室內露點溫度提高，從而使冬季室內內表面宜結露。

該工程是一座以娛樂為主的小型游泳館，本文主要分析泳池區域內的供暖、通風、空調系統的設計，泳池區的室內設計參數為:池水溫度為28℃，泳池廳設計溫度為30℃，相對濕度為65%，對應室內空氣含濕量為18.6 g/kg，露點溫度為22.7℃，濕球溫度為24.5℃。

3　熱負荷、散失量的計算

參考GB 50736—2012民用建筑供暖通風與空氣調節設計和《實用供熱空調設計手冊》等相關設計手冊中的計算方法，經詳細熱負荷計算，泳池區冬季總熱負荷為725 kW，其中建筑基本圍護結構的熱負荷為145 kW，由低溫熱水地板輻射供暖系統和散熱器供暖系統共同承擔，剩余580 kW的熱負荷為空氣加熱負荷，由恒溫除濕熱泵機組承擔。

游泳館內的散濕量主要由三部分組成，即室內人體散濕量W1，池邊散濕量W2，敞開水面的散濕量W3三部分:

1)室內人體散濕量W1:

其中，g為成年男子的小時散濕量，100 g/( h ·人) ; n為室內總人數，人; n'為群體系數。

2)池邊散濕量W2:

其中，tn為室內空調計算干球溫度，℃; ts為室內空調計算濕球溫度，℃; F為池邊面積，m2;α為潤濕系數。

3)敞開水面的散濕量W3:

其中，Vf為游泳池水面上的風速，一般取0.2 m/s～0.3 m/s; Pw為水表面溫度下的飽和空氣水蒸氣分壓力，Pa; Pi為室內空氣的水蒸氣分壓力，Pa; F為游泳池水面的面積，m2; B為當地大氣壓，mmHg。

泳池區的總散濕量: W = W1+ W2+ W3=385 kg/h。

4　供暖通風系統的選擇及氣流組織設計

1)供暖系統。

該游泳館泳池區的冬季供暖采用低溫熱水輻射地板供暖、散熱器供暖和熱風供暖三種供暖方式相結合;供暖熱媒由集中供熱一次熱網經小區換熱站換熱后分別提供的75℃～50℃熱水(泳池散熱器和除濕機部分使用)和45℃～35℃低溫熱水(低溫熱水地面輻射供暖系統部分使用)。

a.室內地面敷設帶阻氧層的PE-Xc(交聯聚乙烯)塑料管，地暖熱媒溫度為45℃～35℃，承擔圍護結構的部分基本熱負荷; b.外墻四周、窗臺下設置內腔無砂鑄鐵散熱器，采用雙管上供上回同程式系統，供、回水干管布置于高窗下，散熱器系統熱媒溫度為75℃～50℃，承擔圍護結構的部分基本熱負荷，地暖和散熱器系統不僅滿足了值班供暖溫度和熱舒適性的基本要求，同時有利于減少和防止圍護結構的結露，同時應做好室內明裝外露管道、支架和散熱器的防腐、防銹; c.冬季室外溫度較低，空氣的加熱負荷由恒溫除濕熱泵機組承擔。

2)氣流組織。

泳池區內的通風主要是將泳池區內持續蒸發出的水分和散發出的異味迅速排走，同時因泳池區水處理的原因，水面不斷有氯氣揮發物揮發到室內空氣中，會對人體造成傷害，且對鋼型網架屋頂、供回水管道和風管等室內金屬設備形成腐蝕，墻體發霉變質，嚴重影響建筑的使用壽命和美觀，因此泳池區應保持相對負壓，同時應使池區內的潮濕空氣和氯氣盡量避免流入到其他房間。

本區域的氣流組織確定為上送下回，頂部排風，兩條主送風管安裝在網架底部，分別與泳池的長邊平行，送風口采用可調角度的圓形噴口，斜向泳池中央送風，使游泳者處于射流的回流區，經過仔細的驗算，選擇合理的送風口高度、送風溫差、風口和風速大小、風管斷面、送風口的間距等，保證了該區域的新鮮空氣、溫度場和速度場的均勻分布，同時送風管沿外墻有高窗的位置布置下送的雙層百葉送風口，有利于避免外窗結露;局部一層走廊吊頂下部設回風管，下回風口的安裝位置在水面附近，有利于將室內潮濕空氣及時排走，送回恒溫除濕機;排風口安裝在網架最高處，有利于排除上升的水蒸氣和氯氣，排風機采用變頻風機，根據新風量的要求，冬季滿足最小新風量的要求，過渡季節盡量全新風運行。氣流組織分布圖如圖1所示。

圖1　氣流組織分布圖

3)通風系統。

本工程泳池部分選用兩臺恒溫除濕熱泵機組+室外風冷冷凝器，對泳池室內空氣進行除濕處理，經計算泳池區最大除濕量約為385 kg/h，故選用一臺除濕量為142 kg/h和一臺除濕量為250 kg/h的恒溫除濕熱泵機組，分別與室內的兒童池和成人標準池相對應運行。

新風和回風經除濕機組混風箱處負壓吸入，由除濕機組除濕、加熱或冷卻后，經送風管送至室內，除濕機組全自動運行，在通過除濕機組控制室內空氣相對濕度的同時，可給空氣加熱、空氣制冷;正常運行時，當濕度高于設定值時，除濕熱泵啟動，在需要加熱的季節，因恒溫除濕熱泵機組自帶冷凝熱回收器，除濕機組可利用回收冷凝熱給空氣加熱，當除濕機組提供熱量不足以維持空氣溫度時，除濕機組會自動輸出信號以啟動空氣輔助加熱器，熱源熱媒溫度為75℃～50℃;在不需要加熱的季節，除濕機組會自動啟動冷凝器，將除濕過程中吸收到的熱量以冷媒作介質通過冷凝器釋放，從而起到給室內空氣制冷的作用;過渡季當室外含濕量低于室內時，可采用全新風運行;排風通過變頻排風機排至室外。

恒溫除濕熱泵機組，采用熱泵技術，使用過程中無燃燒無污染，對環境無破壞，屬于健康環保產品;可全天候為室內泳池除濕，同時可回收冷凝熱，機組能效比高，運行成本低;機組高靜壓，大風量設計，整體式的結構，使機組安裝維護方便，靈活，更有效的節省占地面積;機組內的換熱器為內置雙流程鈦盤管換熱器，有效的抵抗腐蝕，經久耐用，使機組的壽命得到充分保證，且該機組采用全自動微電腦智能控制，多重保護，確保機組在惡劣工況下安全運行，性能穩定，操作簡單。

4)通風量計算。

a.冬季通風量。因北方冬季室外溫度較低，空氣比較干燥，直接利用室外空氣除濕，但因室外溫度低，新風加熱量很大，經計算冬季通風量約為0.8次/h;冬季通風量還需滿足排除氯氣通風量和人員所需最小新風量，經計算所需通風量分別為0.8次/h和1.0次/h;三者取大值冬季通風量約為1.0次/h。

b.過渡季節通風量。過渡季節室內外含濕量相差較小，室內溫度取允許值的低限值，室內相對濕度取允許值的最高值，因此最大限度采用室外新風節能運行，滿足室內溫濕度要求。

c.系統的運行。經計算泳池區域內的送風量為2.0次/h，最小新風量為1.0次/h，排風量為1.1次/h～2.2次/h;恒溫除濕熱泵機組采用變風量運行，在滿足最小新風量的基礎上，根據室內外溫、濕度自動調節機組的運行風量;排風機采用兩臺變頻風機，滿足最小新風量和全新風運行時的排風量要求，節能運行。

5　結語

在過渡季節，當自然通風能滿足要求時，采用全新風運行;當自然通風不能滿足要求時，可用恒溫除濕機對室內回風和新風進行降溫除濕處理，從而達到允許室內設計參數;冬季室外溫度低，含濕量小，在滿足最小新風量的基礎上，可用恒溫除濕機對室內回風和新風進行除濕，并利用回收冷凝熱和輔助空氣加熱器進行再加熱處理，從而達到室內設計參數，且最大限度的節能運行。

因此，通風除濕是一種簡單節能的除濕方式，同時輔助以恒溫除濕熱泵機組，對于小型游泳館是一種經濟、合理和節能的運行方式。

參考文獻:

［1］JGJ 31—2003，體育建筑設計規范［S］.

［2］陸耀慶.實用供熱空調設計手冊［M］.第2版.北京:中國建筑工業出版社，2008.

［3］王躍.小型游泳館供暖通風設計探討［J］.山西建筑，2003，29( 9) :71-72.

Heating ventilation design of the small-scale swimming pool

Li Na
( Taiyuan Technology University Building Design Academy，Taiyuan 030024，China)

Abstract:In light of swimming pool design problems in northern region including stuffy and condensation，starting from aspects of indoor design parameter selection，moisture computation，heating and ventilation system selection and air flow organization design，on the basis of meeting indoor temperature and humidity demands，the paper puts forward the optimal swimming pool design scheme，and finally achieves the goal of economic and energy-saving operation.

Key words:swimming pool，heating system，ventilation quantity，moisture gain

作者簡介:李娜(1981-)，女，工程師

收稿日期:2015-11-19

文章編號:1009-6825( 2016) 04-0124-03

中圖分類號:TU834

文獻標識碼:A