大型多功能体育馆暖通空调设计

大型多功能体育馆暖通空调设计上海建筑设计研究院有限公司第二机电设计所束庆2主要内容：1、大型多功能体育馆的特点2、空调通风设计3、高大空间的火灾烟气控制4、实际案例介绍3一、大型多功能体育馆特点1、主要构成比赛大厅：比赛场观众席固定看台活动看台包厢主要通道观众休息厅辅助用房裁判、运动员、媒体贵宾、会议41）比赛场地多功能：冰上比赛项目（冰球、冰壶、速滑）水上比赛项目（游泳）球类项目（篮球、排球）商业演出等2）观众席的多样性固定观众席活动观众席主席台包厢3）高大空间、复杂结构网架屋顶2、建筑功能特点5比赛场地-功能1通过临时搭建冰场举办冰上比赛项目花样滑冰冰壶比赛短道速滑防结露防雾6比赛场地-功能2通过临时搭建泳池举办水上比赛项目活动看台主席台固定看台第十四届世界游泳锦标赛防结露通风7比赛场地-功能3举办各种球类比赛项目、或商业演出包厢多向显示屏局部散热量大8空调通风设计的挑战：比赛大厅（含观众席和比赛场）的气流组织及补充措施的确定，以应对以下需求：冰上比赛项目：防结露、防雾水上比赛项目：防结露、通风换气小球比赛项目：风速控制商业演出：局部大散热量观众休息厅的气流组织形式冷热源选择及节能措施的合理设置比赛厅的火灾烟气控制二、空调通风设计9（一）比赛厅气流组织1、设计思路：1）主要满足居留区域的空调建筑空间庞大比赛区人少，观众区人员密集一般来说，观众席环境控制往往优先于运动员2）满足比赛场多功能活动的要求除湿、防雾风速局部排热3）气流组织的调整（多功能、供冷供热要求）送风方向的改变送风口数量或位置的转换102、气流组织分析1）上送风（风管设于屋顶网架内，设风口下送）(a)(b)(d)(c)优点：能把处理好的空气送到比赛大厅各个部位。缺点：处理的风量和负荷大，能耗高；受限于屋顶的形式散流器上送喷口上送旋流风口上送孔板或条缝顶送中小型体育馆上海体育馆武汉洪山体育馆首都体育馆、亚运中心北郊体育馆112、气流组织分析2）上送风（布袋风管均匀送风）优点：送风均匀，能适应小球情况，安装方便灵活缺点：处理的风量和负荷大，能耗高；受限于屋顶的形式布袋风管123）侧送风分层空调-利用送风射流覆盖观众席或内场，送风口安装在比赛大厅四周的墙壁上部，由四周向场芯送风。优点：不负担上部负荷，风量一般比上送风减少25~30%，采用温控型自动调节风口可适应冬夏季工况，大中型体育馆常用缺点：对于小球比赛情况送风气流干扰较明显上海体育馆（18000人）浙江省体育馆（6000人）江苏省体育馆（10000人）日本多数体育馆134）下送风置换送风-送风口设在观众席的侧面、地面或座椅柱脚、椅背上，直接对观众席送风优点：节能性好，舒适度高，供冷供热舒适度一致，可应对各种比赛情况。可以说将场馆人员舒适和场地风速控制做到最佳缺点：吹风感和扬尘影响，回风口较难布置。上海东方体育中心体育馆（18000人）沈阳体育馆（10000人）旗忠森林网球中心体育馆（13800人）国家体育馆（18000人）145）各送风方式比较汇总送风方式优点缺点上送下回将处理好的空气均匀送至各部位，使各个区域满足空调设计参数。送风支管较多，顶棚管道多，空调区域包括了馆内的上部空间，负荷大，处理空气量多，耗能高，造价高。侧送下回射程长，分层空调时经济性好，观众区处于回流区，送风管路相对简单。送风温差大，风速大比赛场地的风速不易控制，冷气流会下降，需避免产生脑后风，热气流上升明显，冬季效果差，能耗相对高。座椅下送风（置换通风）类似于岗位送风，新风量随送风气流直接送至观众区，换气效率高，具有比分层空调更分层的特性，因而更节能。没有脑后风。需避免送风扬尘和减弱对人员腿部的吹风感。156）喷口侧送风与座椅送风的温度场比较夏季喷口侧送下回温度场夏季座椅送风下回温度场冬季喷口侧送下回温度场冬季座椅送风下回温度场167）喷口侧送风与座椅送风的速度场比较夏季喷口侧送下回速度场夏季座椅送风下回速度场178）座椅送风上侧回风与下侧回风的比较夏季座椅送风下回温度场夏季座椅送风上回温度场冬季座椅送风下回温度场冬季座椅送风上回温度场189）比赛厅气流组织分析小结对于大型多功能体育馆：观众席优先采用座位送风，条件允许宜将回风口设置在观众席前排下部。比赛场需要预留设置空调系统（可在场芯入口上部设置喷口向内场高速送风）可于商业演出时或冰上比赛时除雾使用。比赛场还需要预留设置除湿空调（可利用活动看台上部）可于举行水上或冰上比赛时使用。活动看台设侧送风口，即可作为看台本身的空调，还可为内场补充空调。19（二）观众休息厅的气流组织形式1）沿幕墙地送风空调效果好节能空气品质较差2）喷口侧送效果好舒适度好受限于建筑形式3）旋流风口顶送冬季效果不好不节能条件实在受限时采用沿幕墙地面送风口此区域可采用喷口侧送20（三）冷热源的选择及节能措施的合理设置应根据项目特点以及项目区域的能源情况，进行技术经济比较后合理选择冷热源。无论对于园区型（一场两馆）体育馆还是独立的体育馆，通常冷源均宜单独就近设置。考虑到间歇性运行特点，应避免节能措施的随意堆砌，否则投资回收期大大增加。体育馆建筑较适宜采用的节能措施有：新风免费冷却主机热回收（供生活热水预热）大温差变流量211、特点：空间高度大，且高度方向也有人员无法按防烟分区作分隔上层人员难以及时疏散掉轰然的可能性比一般房间小2、措施在上部设计尽可能大的储烟空间从建筑角度考虑必要的安全疏散条件三、比赛厅的火灾烟气控制221）比赛厅排烟按规范机械排烟按中庭（4次/h换气）按6米空间（60m3/hm2）自然排烟（5%的开窗面积）性能化2）观众休息厅的排烟机械排烟（60m3/hm2）自然排烟（2%的开窗面积）3、比赛厅和观众休息厅的排烟设计需要征询当地消防主管部门的意见23四、工程实例-苏州工业园区体育中心1、工程概况41000人体育场3000人游泳馆商业+酒店13000人体育馆24体育馆剖面图43.48043.48036.80027.26027.26036.80043.480体育馆一层平面图赛事管理贵宾区媒体区体育馆二层平面图+6.00标高平面Level+6.00赛事管理贵宾区媒体区体育馆三层平面图室外大平台观众休息厅282、冷热源及节能措施冷热源游泳馆与商业服务楼共用冷热源，热源采用当地热网蒸汽，冷源采用冰蓄冷系统（主要针对商业酒店）、地源热泵系统、污水源热泵系统、热回收型螺杆机组组成的复核冷源系统。体育馆采用独立冷热源，热源利用当地热网蒸汽，冷源采用电制冷冷水机组。体育场采用VRV系统节能措施水系统大温差变流量运行局部大空间全空气系统可变新风量，可于过渡季节实现免费冷却。大风量空调箱风机变频观众休息厅环廊采用可开启外窗自然通风293、观众席气流组织固定看台观众席采用座椅送风，利用座椅下方的空腔。活动看台采用后部侧送风口送风304、比赛内场比赛内场补充措施：专用除湿机送风四管制空调箱+喷口高速送风315、观众休息厅采用地板送风口，没条件做侧送风326、防火分区划分三层平面四层平面防火分区划分平面图防火分区划分剖面图观众门厅、观众厅（比赛大厅）的防火分区划分问题■体育馆设计情况：体育馆三层观众门厅和比赛大厅划分为两个防火分区。其中，比赛大厅面积为14858平方米，观众休息厅面积为9858平方米。五层平面观众厅（比赛大厅）和观众休息厅划分为两个防火分区；观众门厅作为安全区考虑，观众门厅内不得有火灾隐患的功能区域，并对装修材料进行严格控制。337、疏散体育馆比赛大厅内的人员需通过安全通道进行疏散。看台及vip看台区观众需通过观众门厅进行疏散。348、烟气控制比赛厅采用机械排烟，风管置于屋顶钢结构桁架之中。观众休息厅采用自动可开启高窗进行自然排烟。35谢谢！