游泳馆空调的设计与运行

第十五节游泳馆空调的设计与运行一、游泳馆空调的特点(一)游泳馆的功能特点(1)宾馆中的游泳馆多为娱乐性的室内游泳馆，l酊体育建筑的游泳馆；!j{进行正规比赞．因而多数须没跳台、泳道和观众席。(2)游泳馆要保证一年四季都能游泳。游泳馆的室内环境要保持卫生．n目时耍保持对游泳者和游泳馆工作人员有舒适的温度条件。一般游泳馆的水温应保持在25～27℃为好。所以，室内温度条件应考虑池水温度而决定。(3)游泳馆的池水要灭菌，姐确保池水的lJ生条件。一般采取向池水中加入液氯昀办法进行杀菌。但空气中氯气浓度高于1×lo。(1ppm)又会影响人体健康t并对金辅制品有腐蚀作用。为了把空气中氯气浓度控制在容许浓度以下，需要连行通风换气。(二)游泳馆的建筑特点游泳馆建筑物须具备如下特点。：：(1)游泳馆大厅，由于功能七的．；需要，顶棚较高，多数是大空间建筑物。宾馆中的娱乐性游泳馆的天棚高度可达9m左有。而竞技性游泳馆由r设有跳台，天棚高度则电高。(2)根据采光的要求。最好应有一个壁面从地面到顶硼仝做成玻璃壁(窗)。另外，根据游泳馆的形状，也可在顶部设置照明灯。(3)由于游泳馆是大空间建筑物，屋坝多数采用钢制l嘲l架结构。(三)游泳馆的空调特点(1)必须进行通风换气。为了防止加入池水中的液氯所产生的氯气对人体健康形成危害，必须通过通风换气的方法，将游泳馆内空气中的氯气浓度控制在1×10“以下。其通风换气次数可为l～4次／h。(2)夏季须排除的热湿负荷较大。由于游泳馆的空间高大，加之水池池面有大量水蒸汽蒸发，因而须排除馆内的余热、余湿量就很大。为此所需的排风量也相应比一般建筑物要大。(3)冬季须供给的热负荷较大。由于游泳馆须要利用天然采光，玻璃面积较大，有时须做成双层大玻璃窗或墙，而有时又须采用透光屋顶，或采用顶部照明，故冬季所须的热负荷较大。(4)要防止游泳馆围护结构内表面结露。由于游泳馆在冬季也须保持较高温度，不使游泳者感到因低温而不舒适，故温度一般以不低于28lc为宜。这样往往会造成冬季馆内外温差过大，加之馆内池水蒸旋产生大量水蒸气而使馆内空气处于高温高湿的条件下，极易形成墙面，玻璃和顶棚等处结露滴水。因此，须搞好防结露的设计计算和采取必要的防结露措施。(5)冬季游泳馆供暖方式。以热风供暖和辐射供暖结合的方式最好。因为采用热风与辐射供暖并用时，从人体体感方面来说，比只用热风供暖时的室温低2～3℃也感觉良好。在池边活动的人体全部是着过水的，所以，采用加热地面来提高地表面温度的方法，会使人体能充分收到传热和辐射作用的供暖效果，因此有条件时希望采用地板加热的供暖方式。(6)废热应回收利用。游泳馆的池水因需定期更换而要消耗热量，淋浴废水要耗热，池水加热也要耗热，故游泳馆的耗热量是很大的。设计时，要考虑废热回收利用的措施。二、游泳馆空调负荷的特殊性(一)游潍馆牵调参数及对人体舒适感的影响1．游泳馆空调参数游泳馆空调设计计算参数，见第一章表l一21(a)、(6)、k)。2．游泳馆空气参数对人体舒适感的影响影响人体舒适感的空气三要素是温度、湿度和风速。对于在游泳馆着泳装的人来说，舒适感之三要素显得比处于任何场合穿任何服装更为敏感。(1)温度对游泳者的影响。对于游泳者来说，温度是影响舒适感的首要因素。游泳者不仅要在水中感到舒适，而且在入水前和出水后都离不开环境空气温度的直接影响。特别是当人体刚出水面时，如温度较低就会有寒冷感。一般认为馆内空气温度要比池水温度高1～3℃为宜，国际游泳池设计标准规定室温要比水温高2℃。据此可见，馆内空气温度以28～30℃为宜，最低不应低于26℃，而最高不应超过33℃。(2)湿度对游泳者的影响。游泳馆中空气湿度与人们的舒适感有着密切的关系，相对湿度低空气干燥，同时空气中水蒸气分压力低，会使剐出水面的人体皮肤表面的水分蒸发加快，从人体带走蒸发潜热多而使人体产生寒冷的感觉。但空气中含湿量过大，会使空气露点提高，容易形成墙壁、玻璃窗以及器物表面结露，促使室内滋长霉菌以及容易产生腐蚀作用。因此世界各国都对游泳馆的相对湿度作出了规定，见表l一2l(a)、o)、(c)。德国资料提出相对湿度应不大于75％；法国资料提出只要建筑许可。相对湿度应尽量提高到70％以上，而我国规定相对湿度不得超过75％，一般设计可按65％～75％进行计算。，92(3)风速对游泳者的影响。室内游泳馆的游泳池和池边活动区，要求在距地面2．4m以下的范围内的空气流动速度一般保持在0+2m／s左右．空气流动速度过高，会使'簖泳者有吹风感和寒冷感。(二)游泳馆空调负荷计算的特殊性游泳馆空调负荷计算可以采用第二章中的公式和方法，但游泳馆的负荷计算又有一些特殊性，现予以说明。1．围护结构传热量Qw的计算由于游泳馆内的空气温度比一股建筑物要高，所以冬季的诵风换气和补偿围护结构热损失所需的热量也较大，其供暖负荷平均热指标约为349～465W／m。。如北京市的某游泳馆，冬季供暖总热负荷为769kW(66．1×10‘kcal／h)，建筑面积2300m。，故供暖负荷平均热指标为334w／’m。。游泳馆内装有83l埋柱式铸铁散热器88组(每组22片)。2．人体散热量Q。的计算(1)游泳馆内人数的确定。游泳馆的入场人数，在大城市公开开放的游泳馆中，一般娱乐性游泳馆室内为3．34m。／人(36ft。／人)，若按入场者的1／3在池边活动进行计算，对应于游泳池水面积应有2．24m。／人(24即／人)(德国对于游泳池水面积取lm。／人)。而竞技性游泳运动员人数是按泳道估算，观众人数则按座席计。(2)游泳馆内人体散热汁算基数的确定。人们在游泳馆内所散发的热量，为通过呼吸散掉的热量和通过皮肤表面散发的热量两部分。而这又与人们所处的环境温度(入池游泳时为水温，在池边活动时为馆内室温)卡Ⅱ活动量的大小(入池游泳时活动最较大，侠游时活动量更大，而在池边休息时活动量较小)有关，就人体所处的环境温度而言，活动量大时，要比活动量小时稍低，因为这样可使人体散发的热量相应增加，以保持人体平衡状态，使人们得到相应的舒适感。人体在水中处于静态时．能取得热的平衡条件的水温，大致是33．1～33．4|c。随着人体活动量的增加，新陈代谢率的提高，水温使相应降低，水温33_(、可以认为是游泳池水温的最高限度。供儿童、老人和残疾人使用的游泳池的水温，国际游泳池设计标准规定为32℃；以练习为目的的游泳池，一般采用水温27～30℃；以娱乐为目的的游泳池，一般采用水温24～27℃}以比赛为目的的游泳池．·般采用水温22～24c。但通常往干芭只规定成年人使用的游泳池的水温数字，如国际泳池标准将水温定为26～28℃，美国资料提出水温24～27℃，英国资料提出水温25～27C，我国设计标准确定游泳池水溢的推荐值为25～27℃．室内温度的冬复范围一般为26～30℃，每小时换气次数为2～4次。在设H‘中应持别号虑游泳者的舒适感。尤其是要防止人体刚出水面时，常因空气湍度过低而给湿润的身体带来寒冷的感觉，所以国际游泳池设计标准规定室温应高于水温2℃足很有道理的。有的资料提出至少窀温要高于水温1≮：或者与水温相等，绝不允许室温低于水温。据以上论证，可确定娱乐性游泳馆内人体发热量的汁算基数；1)按游泳馆平面面积和人均面积3．34m。／人计算出人数；2)30％的人在池边28‘c室温下活动，每人每小时散热量134w(相当于轻体力劳动)；3)65％的人在游泳池26℃的水中娱乐性慢游，每人每小时散热量235W(相当于中等劳动)；4)5％的人在游泳池26¨C的水中竞技性快游．每人每小时散热量一~．07W(相当于重体力790劳动)。根据人体散热的计算基数，利用第二章中的计算方法，即可计算出游泳馆内人体散热量Q。。3．池水散热量Q；的计算由表1一zl(6)、(f)可见．游泳池水温最低24℃，最高28℃，而一般按25～27℃计算。这种温度范围和多数地区炎热夏季的室外湿球温度较接近，而各地区自来水温度也基本接近当地当时的室外湿球温度，因而游泳池在夏季补水或换水时，不一定都要进行升温和降温处理，在此情况下对池中原有的水，新补的水或新换的水均可不计其加热负荷或冷却负荷。又由于池水水温与馆内室温也较接近，故在游泳馆冷负荷计算时，一般可不考虑池水散热负荷的影响。然而，冬季无论室外气温、地表温度和土壤温度均较25～27℃的游泳池水温低很多，而这三肴又都是影响补水、换水和原有池水温度的直接因素，故冬季要维持25～27|c的永温，不但要对补水和换水进行加热，而且如池水溢度不能维持正常要求水温时还须对池水进行加热。故在游泳馆冬季热负荷计算时，一定要考虑对水进行加热的热负荷Q^。而池水加温所需的热量包括：池水蒸发热损失、池壁热损失和补充水所需的加热量。根据国际游泳池设计标准提供的数据，池水加温所需的热量大约为233～407W／m。。三、游泳馆通风和采暖的设计与运行(一)游泳培通风量的计算由于室内游泳池水分不断蒸发，空气中水分过多而引起的腐蚀作用会进一步强化，尤其多数赫泳池在采用氯消毒的情况下，将严重影响建筑物的使用寿命。因此就必须采用有效的通风措埯，不断地把池厅中蒸发的水分排出，使空气的露点温度控制在规定的数值以内。国际游泳池设计标准规定池厅内空气含湿量不大于14g／kg，即空气露点温度不高于19．5℃。所以认真计算室内通风量是一个很重要的问题。而要计算通风量．就必须首先计算出水蒸气的蒸发量。水蒸气的蒸发量和游泳馆的通风量可按以下公式进行计算0“：上竹一O．0075(0．0152v。+O．01’78)(Pw～P．)，仰(4—33)式中Lw—一从池水面产生的水蒸气量，kg／h；0。——游泳池水面上的风速，m／’s，一般可取0．2m／s；Pw——水表面温度F的饱和空气水蒸气分压力，Pa；P。——室内空气的饱和水蒸气分压力，Pa；F，～游泳池水面的面积，m。。由室内游泳池通风所能排除的水蒸气量与室内产生的水蒸气量应平衡；Lsp~／一Itw，～Ls一三与(434)正，L】“式中Ls——送风量或通风量，m。／h；△d——室外和室内空气含湿量之差，kg／kg；P一标准空气密度即1．2，kg／m。。(二)游泳馆排风系统的设计与运行除游泳馆的池厅区须设计安装空调排风装置外，也须对更衣室、淋浴室和厕所搞好排J94风设计。更衣室的通风是用以控制空气中的含湿量以保持地面干燥，并提供更衣者呼吸所需的新鲜空气。更衣室应以单独的通风系统为好，不宜采用池厅中来的二次空气，因为如这样会把含氯的空气带到更衣室中，造成金属更衣柜或存放易受腐蚀的金属框等物品的锈蚀。同时更衣室应保持负压，以防止气味窜到其他房间。更衣室的排风口最好布置在较低的部位，以便于排除鞋袜所散发出来的气味。游泳馆中的空气应按以下顺序流动：准备活动厅一池厅一淋浴室一厕所。由于游泳馆内空气的含湿量高，池水消毒处理又会向空气中散发化学物质，空气中还会夹杂人体散发出的气味等原因，所以游泳馆中的通风一般以采用不循环使用的全新风系统为宜。(三)游诛培通风量与室外空气露点沮度的关系游泳馆通风量的计算方法已如上述。在做空调排风系统设计时和在游泳馆开业运营中，其通风量也可按当地不同季节的室外空气露点温度确定其通风量。这是因为对游泳馆的水温和室温的要求基本是固定不变的，对室内空气的相对湿度也有限定范围，水面饱和空气含湿量和室外空气最高露点的相应关系，见表4—31。表4—31通风量与室外空气露点的关系┏━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┓┃通风量／┃水面饱和空气吉湿量／┃宅外空气露点／┃┃m3-(mz·s)‘┃g·kg一’┃C┃┣━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫┃O．OQ5┃46┃3┃┃0．007．5┃7．8┃10．7┃┃O，0l┃9．5┃13．5┃┃0．0]2,5┃10．4┃15┃┃00：15┃lI．5┃15．5┃┃O02┃11．9┃16．9┃┃n025┃12．4┃17．S┃┃O．03┃lZ7┃18┃┗━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┛从表d31可知，随着室外空气