淺談游泳跳水訓練館的綠色建筑設計

許叢蓉

安徽水安建設集團股份有限公司，安徽合肥 230000

綠色建筑設計具有系統協同性、地域性、高效性、自然性、健康性、經濟性、進化性7個原則。游泳館作為體育建筑的重要類型之一，是多學科相互作用、影響的產物，也是體育設施中工藝最復雜的建筑。比賽性和訓練性游泳館一般跨度大、高度高、技術復雜，耗能較其它建筑有所不同，游泳館的特殊性也決定其具有較大的節能空間。文章以安徽省體育運動職業技術學院游泳館為例，分析其建筑特點及能耗特點，進而主要從設計、節能、運營管理等多角度研究游泳館建筑的節能策略。

1 項目概況

該項目位于校園東南角，項目用地北側為已建綜合訓練館，西側為綜合訓練館，南側為城市道路，東側為室內田徑訓練館預留用地，現狀校園內除了三棟18層的教練員公寓及16層學術交流中心外，其他建筑均為多層建筑。該館設50m標準游泳池一個，50m熱身池一個，標準跳水池一個，陸上訓練場地一個，各池分割獨立使用，用于訓練和教學使用，其余為附屬更衣室、淋浴室、廁所、醫務室、裁判休息以及電視傳播等技術用房。水處理用房、鍋爐房、冷凍機房、空調機房等設在半地下空間。該項目規劃占地面積7186m2，地上建筑面積13273m2，地下建筑面積4371m2。主體層數二層，局部四層。

2 綠色理念

根據合肥市《關于加強新建民用建筑設計方案建筑節能和綠色建筑管理工作的通知》（合規[2014]129號）等有關規定及業主要求，本項目設計按《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378—2014）綠色建筑二星級要求設計。

本項目遵循原規劃設計條件，因地制宜，結合氣候、環境、資源經濟及文化等特點，在節能、節地、節水節材等方面，以“綠色、環保、低碳”的理念，融入到體育場館建設上，用創新的思維和綠色的理念來研究產品，希望能夠為現代的高校體育場館建設帶來新氣象。

2.1 節地與室外環境——因地制宜

該項目位于校園內，按照整個校園統籌考慮場地的設計，景觀綠地設計以鄉土植物開發利用為主，兼顧引種，豐富城市綠地系統樹種多樣性，室外停車位全部采用植草磚鋪裝降低熱島效應，調節微氣候。

建筑的平面以“品”字型布局形式，將標準池、跳水池、訓練池，分成三大功能空間，實現南北通透，自然采光、通風，主要出入口，結合場地東側的廣場，與廣場東側田徑館之間形成呼應關系。外立面的處理，利用有規則的折面造型，形成一個豎向發展的自遮陽立體空間，通過不同層高與交通體系的統籌串接，共同形成一個空間高效、功能集約的新型游泳跳水訓練場所。游泳館平面布局圖如圖1所示。

同時，對地下空間的利用，結合項目中大量和泳池使用相關的水處理設備用房、鍋爐房、制冷機房等其他空調設備用房，采取半地下的空間方式，合理解決地下空間的通風問題，有效節約場地，提高資源能源利用效率。其地下空間建筑面積與總用地面積的比例為15.52%，大大提高了空間利用率，是綠色建筑節地方面的重要體現。

2.2 節能與能源利用

2.2.1 重視自然通風

自然通風是綠色建筑的主要手段，選擇合理的朝向，重視建筑平面與剖面的設計，來實現自然通風的效果。通過對項目主要功能房間室內自然通風狀況進行模擬，結合本項目室外風環境狀況分析得出以下結論。

表1 換氣次數合計表

迎風側有較大面積開口，大部分房間能夠通過迎風側進風氣流形成有效氣流，滿足人體舒適度要求；背風側局部區域風速較小。主要功能房間通風狀況良好，空氣較新鮮。淋浴間由于其對私密性等有特殊性要求，不適宜進行自然通風，而采用機械補風形式。立面采用豎向條窗，采光系數達標比例65.74%。游泳館立面圖如圖2所示。

圖2 游泳館立面圖

2.2.2 冷熱源的設備選擇

冷源設置：游泳館除池區外的集中空調區域設置集中冷源，采用兩臺水冷螺桿式冷水機組和兩臺逆流式超低噪聲冷卻塔，水冷螺桿式冷水機組，設置在半地下室制冷機房內，冷卻塔放在屋面；制冷機房提供7/12℃的冷凍水供夏季空調使用。

熱源采用兩臺燃氣真空熱水機組，設置在半地下室鍋爐房內，鍋爐生產的一次熱水由分水器分成四路，第一路經板式換熱機組換熱后，60/50℃的二次熱水供集中空調系統冬季空調用，45/35℃的二次熱水供地板輻射供暖用；第二路85/60℃的一次熱水直供散熱器供暖，第三路85/60℃的一次熱水供池水加熱及生活熱水使用，第四路為室內田徑館預留85/60℃的一次熱水，各支路供熱水總管均設置熱量計量裝置。

2.2.3 冷熱源的回收與利用

池區采用泳池專用除濕熱泵，通過空氣中的水蒸氣回收利用，一方面用回收能量加熱池水，維持池水恒溫，同時也可以再熱空氣；另一方面，通過降溫使空氣達到露點溫度，使空氣中的水蒸氣冷凝成水，達到除濕目的，熱回收效率大于65%，節能效果顯著。池區頂端聚集大量余熱余濕，為及時排除，設有機械排風系統，排出上空燈光輻射對流散熱量或太陽輻射熱，根據季節及室外氣象參數決定開啟排風機臺數，在過渡季節，可與空調系統配合實現全新風運行，節約空調能耗。

觀眾坐席區、訓練房等，采用全空氣系統，當夏季人員密度低的時候可以調低閥門開度最小新風運行。過渡季節，當室外空氣焓值小于室內空氣設計狀態的焓值時，可采用室外新風為室內降溫，可減少主機的開啟量，節省能耗。

2.2.4 可再生能源的利用

太陽能是一種清潔能源，環保性能高。其原理為在相關的設備輔助下，實現能源的轉換，成本相對較低。本項目淋浴室配置較多，有生活熱水需求，擬在屋頂安裝集中式太陽能熱水系統，輔助空氣源熱泵加熱；屋頂除去突出結構層占用的面積外，屋頂可利用面積大于1000m2，屋頂安裝并網太陽能光伏發電系統，共安裝約110塊275Wp多晶硅組件，裝機功率28.05kW，年總發電量26048.3kWh，光伏發電用于泛光及景觀照明。

2.3 節水與水資源的利用

節水在綠色建筑中可體現在：利用分區壓力系統合理排水；采用節水型衛生器具；選用優質管材，防止水量流失；通過綠化灌溉方式節水；合理利用水資源，做好雨水收集。

非傳統水源利用率是指：采用再生水、雨水等非傳統水源代替市政供水或地下水供給景觀、綠化、沖廁等雜用的水量占總用水量的百分比。本項目采用雨水回收處理利用，用于園區的綠化、車庫沖洗等，以節約自來水資源。同時綠化灌溉采用微噴灌方式澆灑，霧化程度高，對植物的打擊強度小，均勻度好，其組合噴灌強度小于土壤的入滲能力，因此不會造成表面徑流，更節水。在非傳統水源的利用上，一般的綠色建筑都已經實現了雨水收集及其循環使用，這樣的綠色設計大大降低了水的消耗，提高水資源的利用率。

本項目根據校區分期建設的情況，采用模塊式雨水收集處理系統，對場地內部分屋面、硬質地面、綠地以及景觀水體的雨水進行回收利用，雨水利用量約4400m3，收集后的雨水經處理后用于綠化澆灌、道路沖洗及景觀補水，非傳統水源利用率達到1.2%，項目節能率55%。雨水收集池位置項目的東側，池內設置溢流裝置，最大溢流量大于最大雨水收集量，設置提升泵，將溢流水提升外排，確保地下室安全。

3 場館的運營與管理

綠色建筑首要提倡“被動優先，主動優化”的綠色設計原則，但由于綠色建筑的設計同時融入了新技術新工藝的設計，后期的運營管理勢必也要同步實施。

首先，建立良好的物業管理系統，實行垃圾分類回收，制定節能和節水管理模式，基于能耗計量系統，對基地內所使用的資源如水、電、燃氣等進行監控管理的措施。保證建筑設備自動監控系統技術合理，系統高效運營，通過數據監測，確認運行過程無不達標廢水、廢氣排放；其次，對場地綠化用水進行計量，建立并完善節水型灌溉系統；采用無公害病蟲害技術，規范殺蟲劑、除草劑、化肥、農藥等化學藥品的使用，有效避免對土壤和地下水環境的損害。其三，優先使用各類綠色材料。建筑中設備、管道的使用壽命普遍短于建筑結構的壽命，因此各種設備、管道的布置應方便維修、改造和更換，以減少在上述過程中對建筑本體的破壞和對建材的消耗。最后，設置智能化運營系統。含通信網絡系統、辦公自動化系統、建筑設備監控系統、火災自動報警系統、安全防范系統、綜合布線系統以及整棟建筑智能化管理系統。

4 結語

游泳館建筑的節能是一個綜合性的課題，涉及規劃、景觀、建筑設計、結構、暖通、能源、后期運營等多專業，本文以安徽省體育運動職業技術學院游泳館為例，從節地、自然通風、冷熱源、可再生能源與水資源的回收利用，以及場館的運營與管理的角度考慮游泳館建筑的綠色建筑設計。以實例為出發點，淺談游泳跳水訓練場館的綠建設計策略。