摘要:在游泳馆内由于夏季室内空气的相对湿度较大,要达到设计要求的相对湿度,需设置空调系统。因为受经济因素的制约,小型游泳馆设置全年运行的空调系统很难。游泳馆与普通建筑物相比,有其特殊性,它的能源系统较为复杂,包括空调系统通风、热水系统等方面,节能方案需综合考虑。通过对国内外大量游泳馆暖通空调的调查分析发现,游泳馆在运行中存在着排放大量高温高湿的空气以及通风所需要大量热量等问题,造成了不必要的能源浪费,所以游泳馆暖通空调的节能潜力很大。
关键词:游泳馆;无送热风;暖通;节能
一、引言
我国大部分地区属于大陆性气候,季节温差大,一般室外游泳池如扣除下雨天外,每年使用时间仅为90天左右,使用率不超过25%。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人们对体育健身的要求日益迫切,相继出现了许多功能合理、质量上乘、环境舒适的公共活动空间,可确保全年气候条件下使用。同时,室内游泳馆集休闲、健身等功能于一体,逐渐成为人们娱乐、舒缓工作压力的重要场所。多功能游泳馆的设计理念提高了游泳馆体育建筑的综合利用率。游泳馆由单一的体育竞赛、训练用途发展成群众参与健身游泳、跳水甚至休闲、餐饮等多用途活动。游泳馆建筑组合形式的变化与功能要求的提高,体现了人类的创新与时代的进步,但同时也给暖通空调行业提出了挑战。
目前,由于冬季游泳馆的围护结构内表面很容易结露,所以就必须对热风系统进行设置,但是又因为设置热风系统的成本高,就导致了很多游泳馆即使设置了热风系统也多不使用,因此围护结构内表面结露问题得不到根本解决。围护结构内表面结露产生的凝结水会腐蚀围护结构表面及金属构件,不但影响保温效果,而且会引起墙体龟裂。因此,解决中小型室内游泳馆围护结构内表面结露及降低供暖通风系统能耗成为当前的研究重点。
二、游泳馆的主要特点
室内游泳馆属于高大空间建筑,一般包括游泳池、观众席和附属用房,其主要特点如下:
(1)热湿负荷大,游泳馆室内无论冬夏始终处于高温高湿的环境。普通舒适性空调的室内空气含湿量在11g/kg(d.a.)左右,而游泳馆室内空气含湿量可达16g/kg以上。同时水池和池边有大量水蒸气蒸发,致使用于排除室内余热余湿所需的空气量比一般建筑多,能耗高。
(2)冬季室内外温差大,室内湿度大,围护结构表面易结露。
(3)游泳池水处理无论采用何种方式,空气中都含有氯成分。其含量超过1ppm时,将危害人体。氯气与水蒸气结合形成的酸性气体,对馆内的金属构件产生严重腐蚀。所以,要通过通风来控制其浓度。
(4)无论是娱乐性还是比赛性场馆,对气流组织的要求都很高。主要目的是把余热余湿及有害气体控制在一定的范围内,减少其对周围环境的侵袭。
(5)为了满足人们与日俱增的对人与自然相融合的需要,越来越多的游泳馆采用了大面积的玻璃窗。但是这样做对通风量的多少将有非常大的影响,对防结露也不利,应该适度。
(6)运动员活动的池区和观众区域所要求的空气参数不同。
(7)耗热量相当大。由于游泳池通风一般不能循环使用,池水也需定期更换,因此考虑热回收问题。
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三、游泳馆无送热风暖通系统节能设计方案
一般使用无送热风供暖通风系统来节约供暖通风系统的能耗。为了使墙体和屋顶等出护结构满足最小传热热阻的要求,用散热器和地板辐射进行供暖,同时机械通风系统间歇的运行和无送热风系统。一开始该游泳馆使用防水沥青对墙面内的隔气材料进行设计,但是使用后效果不是很好,所以隔气材料改用了聚苯乙烯板和防潮瓷砖,使用后墙体效果明显得到好转,并且至今保持完好。为了在设计小型游泳馆的供暖通风系统中采用节能的措施,通过对该游泳馆的不同部位的空气温度进行测试,分析出无送热风供暖通风系统和室内温度分布的特点和容易结露的部位。
1.确定室内空气设计参数
①要充分考虑到游泳馆的使用功能和人们使用时的舒适程度;②要对池水的蒸发做好有效的控制减少,实现节能的目标。在距离地面2m 以下的空间内要保证空气的温度和湿度达到要求;在距离地面2~-5m 的空间内要尽可能的减弱空气的对流,避免热量的外泄;在距离地面五米以上的空间要避免屋顶和墙体内表面的结露。
2.围护结构的节能设计
加强围护结构的保温性能避免围护结构出现结露。除此之外还要对围护结构内表面进行有效的防腐处理,防止结露后发生腐蚀。测得的池水上部和靠近墙体内表面不同高度的空气温度。
3.对围护结构进行节能设计时应该注意的问题
对于保温层的布置,应把其放置在室内游泳馆围护结构的室外侧。对于保温层的材料选用,为了有效的避免结露的出现,应选用吸水性差的材料,如聚苯乙烯板等。
防止结露和保护墙体内部结构的关键因素是墙体隔气性能的好坏。为了避免墙体内表面出现凝结水现象,要把墙体隔气层设置在是内测,并选用复合硅酸盐聚苯颗粒板和不锈钢板等隔气效果好的材料。另外还要再墙体和室顶接合的地方以及墙体和地面与地板接合的地方进行特殊的工艺的处理,避免空气渗透进来。
要把特种涂料涂在墙体内表面上,防止结露和霉变的出现。这种特种涂料能形成有一定厚度的涂层并且有多孔的结构。如果墙体内表面的水分凝结,那么涂层内部的多孔结构就能够把水分充分吸收,防止结露的出现。
在外窗表面和外窗周边的墙体上产生结露的主要是因为玻璃传热系数的较大以及靠近外窗处墙壁面的温度较低引起的。所以要尽可能的把窗墙面积比减小,同时使用双层或者中空玻璃来对外窗的气密性进行加强。通过对散热器的合理布置来提高外窗内表面的温度也可以防止结露的出现。
金属构件和混凝土的钢筋在室内空气的相对湿度达到70-80%最容易遭到锈蚀,所以要采取相应的措施对室内和屋顶含有铁元素的设备和部件进行抗锈,从而使墙体和其他建筑结构的腐蚀破坏得到减小。
4.对供暖通风系统的节能设计
在距离地面2m 以下的空间内使用散热器和地板辐射供暖相结合的方式使室内温度的供暖温度达到设计要求,而对于距离地面2m 以上的空间就需要以控制墙体和外窗内表面温度为主,散热器要极可能的放置在外窗的下面,达到壁面温度的提高,从而防止结露的出现。
结束语:
因此,倘若游泳馆没有特殊的要求,就没必要设置造价和运行成本高的热风系统。防止结露的出现可以通过防腐层的湿度和对墙体保温隔气设计进行加强以及涂抹特种涂料防止结露和霉变等方式进行解决。
参考文献:
[1]王跃.小型游泳馆供暖通风设计探讨[J].山西建筑,2003(09).
[2]贾俊英.埋管地板辐射供暖技术节能分析[J].煤气与热力,2002(06).
论文作者:杨美林
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; 墙体论文; 热风论文; 结构论文; 表面论文; 节能论文; 室内论文; 《电力设备》2018年第28期论文;