摘要:随着我国人们生活水平的提高以及我国体育事业的发展,人们对健康的日益重视,游泳成为人们最喜爱的体育运动之一。游泳馆这类建筑暖通空调能源消耗量大,节能潜力也很大,并且暖通空调设计在游泳馆设计中占有十分重要的作用,因此对游泳馆的暖通调系统进行研究很有必要。本文为游泳馆暖通空调的节能设计提供了一定的理论依据,对实际工程的暖通空调系统设计具有一定的指导意义。
关键词:游泳馆;暖通空调;节能技术
一、引言
随着我国国民经济的蓬勃发展,体育事业的不断进步,人们生活水平的不断提高,人们对体育健身的需求也越来越大,近年来全国各地陆续兴建了一大批游泳馆。游泳馆与普通建筑物相比,有其特殊性,内部通风空调系统比较复杂,需要对空调效果、防结露等各方面进行综合考虑。通过对国内外大量游泳馆暖通空调的调查分析发现,游泳馆通风空调系统具有很大的节能潜力。游泳馆在运行中存在着泳池区湿负荷,热负荷比较大,看台休息区负荷较小,过渡季节热负荷较小等现象,通过合理的改造,可以用自然通风代替机械通风以减小不必要的能源浪费,近年来针对上述情况,很多游泳馆对其暖通空调进行了节能改造,例如北京英东游泳馆,对通风和空调系统均进行了改造,改造后在冬季,利用机械通风把水汽排出;在夏季和过渡季节,通过天窗,将馆内大量的污浊热空气排出;比赛大厅由原来设置的一套空调系统改为两个空调系统,对观众看台和比赛池区设置两个不同的温度,在满足舒适性的同时降低空调能耗,并且在赛后成为全民游泳健身馆时,可以关闭看台的空气调节系统,只开泳池区送风系统,这样大大降低了空调能耗。
二、游泳馆热工参数的确定
1、池水温度的确定
池水温度的确定跟人们的年龄、体质及游泳馆的性质有关。国际游泳池设计标准提出池水设计温度为26~28℃,《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》(CECS 14:2002)中给出的公共游泳池及宾馆内游泳池的池水设计温度为26~28℃,儿童池池水设计温度为28~30℃。并且根据C.Boutetier(参考文献)关于人体对水温的热中和特性的研究,热中和区的范围为33.1~33.4℃,得出水的最高极限为33℃。如果水温过低,逗留时间过长,人体会消耗过多的热量,导致体温降低,使得人体感觉不舒服。
2、室内设计温度的确定
室内设计温度不仅与池水温度有关,也与馆内供暖通风空调的形式有关。如果空气温度低于水温,那么在室内相对湿度一定的情况下,会加剧池水面的蒸发,造成除湿所需要的通风量、池水的蓄水量及池水的加热量增大,并且室内容易产生 “雾化”现象;当室内温度过低时,会使游泳者出水面后产生“寒冷”的感觉。如果室内温度过高,会使人产生闷热感,并且使得建筑物的耗热量增大。从国内外资料中可得出,室内空气温度至少要等于池水温度或高于池水温度1℃,国际游泳池设计标准提出高于池水温度2℃,所以在实际设计中泳池室内设计温度取高于池水温度1~3℃为宜,如果工程采用地面辐射供暖系统,室内设计温度可以适当降低。
3、池区空气相对湿度的选取
当相对湿度较低时,空气干燥同时空气中水蒸汽分压力低,会使刚出水面的游泳者的皮肤表面水分蒸发加速,很容易使人感觉寒冷,同时池水表面水分蒸发多,室内空气含湿量增加,使消除室内余湿所需的通风量增加,则相应的增加了冬季送入室内的新风负荷;反之室内空气露点温度高,会导致围护结构内表面结露,使金属表面腐蚀、霉变或者破坏其保温性能,但是游泳者出水面后寒冷感会相对于相对湿度值低时弱,并且池水表面散湿量小,所需通风量也小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以池区空气相对湿度一般取50%~70%为宜,不允许超过75%。
三、游泳馆空调系统形式
1、夏季空调系统形式选取
对于全年运行的游泳馆来讲,在过渡季节和冬季需要对室外空气进行处理,所以冬季及过渡季节的供暖通风设计非常重要;在夏季,室外空气的温湿度对游泳人员是比较适宜的,打开窗户进行自然通风就可以满足要求,但是对于室外湿度较大的一些地区及标准较高的游泳馆,应考虑设置空调系统。
2、冬季空调系统形式选取
(1)仅设散热器供暖,无通风系统
我国早期兴建的游泳馆和目前的一些小型的游泳馆采用的这种采暖方式,这种方式虽然投资少、运行费用低,但是室内空气湿度太大,空气质量差,结露很严重。
(2)设散热器供暖或风机盘管供热加通风系统
风机盘管或散热器负担全部热负荷,并且设有排风装置,这种是目前游泳馆普遍采用的空调形式,但是需要布置大量的风机盘管或散热器,对室内装饰造型有一定的影响,同时设备布置容易收到建筑布局制约,并且风机盘管或散热器长期处于潮湿且含氯的空气中容易腐蚀,后期维护成本比较高。
(3)直流式全空气空调系统辅助地板辐射采暖
这种方式能够与建筑及室内装饰很好的配合,并且地板辐射采暖作为辅助、值班供暖,室内设计温度与采用风机盘管或散热器相比可下降了2~3℃,馆内人员感觉舒适性好,有利于节能和防结露。
四、游泳馆变风量通风除湿节能运行方案
变风量系统是利用改变送入室内的送风量来实现对室内温度调节的全空气空调系统,它的送风状态保持不变,本节提出的变风量通风除湿则是利用改变送入室内的送风量来实现对室内湿度调节的全新风空调系统,它的送风温度保持不变。冬季室外含湿量较低,所需通风量很小,在运行时如果按照过渡季节来选,
势必会造成能源的浪费,可选单台三速风机(夏季需要空调进行除湿)分别按照夏季、过渡季节、冬季所需通风量来进行通风除湿,或者单台双速风机(夏季不需要空调进行除湿)分别按照过渡季节、冬季所需通风量来进行通风除湿,这样比单台单速风机能更节能。但是,冬季及过渡季所需通风量是在设计工况下计算出来的,然而室外空气含湿量是全年动态变化的,所计算出来的通风量不能时刻都能满足要求,当计算出的通风量比实际所需通风量大时会造成能源的浪费,反之则不能满足馆内要求。
结束语:
在我国提倡节能减排的环境下,对能源消耗巨大且规模逐渐增大的游泳馆的节能问题亟需考虑。目前在国内,关于游泳馆的暖通空调系统设计进行了一定的研究和讨论,本文也仅主要针对游泳馆暖通空调的特殊性,对其节能技术进行研究,希望为以后的游泳馆暖通空调提供设计依据和参考,促进我国节能减排事业的健康发展。
参考文献:
[1] 欧志刚.三集一体热泵空调在某工程中的设计应用[J].制冷空调与电力机械,2009,30(4):36—38.
[2] 孙丽婧.带显热回收装置的娱乐性游泳馆空调通风系统设计探讨[J].建筑节能,2013,41(1):10-13.
论文作者:刘思伦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
标签:游泳馆论文; 池水论文; 温度论文; 空调系统论文; 风量论文; 所需论文; 风机论文; 《电力设备》2018年第28期论文;