淮北市體育館空調系統設計分析

李文冬

摘 要：以高大空間體育館建筑為研究對象，闡述體育館空調系統的負荷特性、室內空氣參數范圍及氣流組織形式。另以淮北市體育館為例，對采用的空調形式進行了系統分析。

關鍵詞：體育館;高大空間;空調系統;設計

文章編號：2095-4085（2020）10-0043-02

1 體育館建筑發展簡介

在現代建筑多功能發展的趨勢下，大空間建筑得到廣泛建設，尤其體現在體育場館的建設。如60年代日本建筑師丹下健三設計的東京代代木體育館;70年代德國建造的慕尼黑奧運會體育中心。隨著我國2008年奧運會的舉辦成功，用于增進人民身心健康的體育事業也得到了迅猛的發展，由此國內體育場館設施如雨后春筍般涌現。對于一座現代化的體育館，不僅要求建筑的外形美觀大方，各種體育設施完善，而且還要求舒適的環境條件，即合適的室內空氣溫度、風速、濕度、風速、新風和噪音標準等。

2 體育館空調系統特點

體育館建筑除了具有普通舒適性空調的共性外，還具有以下特點：（1）體育場館屬于高大空間建筑，室內產生的熱量向上轉移，在屋蓋下形成上升的熱氣流，大概有10～20%系統風量排至室外。因此，空調系統送風量較大，宜采用全空氣系統。

（2）目前在體育館類高大空間中應用的空調技術有很多，如座椅送風、低溫送風、置換通風、分層空調和噴口送風等。所謂的分層空調，即利用合理的氣流組織形式，對場所的下部區域進行空調，使工作區具有良好的舒適度，而對場所上部非人員區不予空調，僅僅設置通風除熱，該措施可以大大降低空調系統負荷，減少系統建設投資和運行成本。據調查，分層空調的能量節約率可達30%～50%。體育館下部為比賽區和觀眾區，上部為非人員區，因此分層空調得到了較為廣泛的應用。

（3）空調系統的冷負荷主要以照明和人員散熱為主。如比賽大廳的照明負荷，中小型體育館為50～70W/m?，大型體育館可達100～200W/m?。場內人員密度大，人員散熱量大。

（4）體育館具有觀眾人數較多的特點，在滿足新風量的條件下，應盡量降低人均新風量標準。比賽大廳位于場館中央，內區常年都有余熱量，除了在冬季預熱時送熱風外，人員多時還可能需要送等溫風或冷風。因此，系統設計要考慮100%利用室外新風的工況。

（5）觀眾區和比賽區的空調要求不同，觀眾區只需要保證舒適性，而比賽區則要滿足不同體育項目對濕度、溫度和風速的要求，如羽毛球和乒乓球比賽時對風速的控制。

（6）體育館的空調屬于民用舒適性空調，目前對不同類型體育館的空調室內設計參數缺少統一的標準，只能按照比賽項目和衛生標準的要求，借鑒已建造完成體育館的經驗，由暖通工程師具體加以確定?，F對國內已建成體育館采用的設計參數加以分析，建議設計時考慮如下參數：室內設計溫度范圍為26℃～28℃（夏季空調），濕度范圍為55%～65%（夏季空調），小球比賽時風速≯0.2m/s，平時風速≯0.5m/s;室內設計溫度范圍為16℃～18℃（冬季空調），濕度范圍為35%～50%（冬季空調），風速≯0.2m/s。

3 淮北市體育館空調系統設計

3.1 工程概況

工程建筑面積約為20800m?，建筑高度約37.60m，場館外圍直徑約為107m，建筑上部構造為放射型全澆鋼筋砼框架形式，屋面采用曲面輕鋼網架，整體外觀與周圍環境融合后形成“鼎”狀，該體育館又被命名為“蓮花寶鼎”。內部比賽場地和觀眾區構成的比賽大廳貫穿于空間上下，此空間為高度28m，半徑36m的圓柱體。比賽場區的面積約為1750m?，觀眾區的面積約為2850m?。

3.2 主要設計參數

夏季：室外計算干球溫度35.8℃;室外計算濕球溫度28.1℃;比賽大廳室內設計溫度28℃;比賽大廳設計相對濕度55%。冬季：室外計算干球溫度-7℃;比賽大廳室內設計溫度16℃;比賽大廳設計相對濕度55%。

3.3? 冷熱源

本工程冷熱源位于室外的附屬機房，通過地下管網敷設引入場館，制冷機選用溴化鋰機組一臺，冷凍水供回水設計溫度為7℃～12℃，冬季空調用熱水供回水設計溫度為60℃～50℃，熱源由鍋爐房換熱系統提供。

3.4 空調機組

比賽大廳設計選用GH50組合式空調機組4臺，每臺機組風量為50000m?/h，每臺機組的冷量為400kW，全壓為1380Pa，附屬用房空調形式均采用風機盤管加獨立新風系統。

3.5 氣流組織形式

比賽大廳采用普通集中式全空氣系統，空調機組設置在大廳的四角處，送風方式為雙排噴口側送，于大廳側面24m高度處設置高速噴口，型號為DN500，共12個，每個噴口風量為每小時5000m?，送風氣流速度為9.4m/s，向大廳中心送風。于大廳側面22.2m高度處設置低速噴口，型號為DN400，共50個，每個噴口風量為每小時2400m?，送風氣流速度為5.3m/s，向觀眾區送風。在頂部輕鋼網架側壁設計8個750mm，500mm的排風口，兼起過渡季節自然通風和防火排煙的作用。觀眾區的最前高度排距地面2.0m，在比賽場地的東西方向和南北方向分別設置座位8排和19排，臺階之間高度均為400mm。在觀眾區座椅下方共設置305個700mm×150mm的回風口，回風首先經過比賽場地四周和觀眾區的回風口，再流經大廳外圍護結構構架的下部空間返回空調機房，并與室外引入的新風相混合后進入空調處理機組。

4 結 語

本文通過調查體育館建筑的特點，針對性提出了空調系統的設計要點并應用到實際工程。從淮北市體育館空調系統的后期使用來看，取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]范存養.國外大空間建筑的空調設計[J].暖通空調，1996，（04）：39-49.

[2]許登科.高大空間分層空調氣流組織的數值模擬研究[D].淮南：安徽理工大學，2006.