淺述室內小型游泳池給排水的設計要點

　　摘要：文章結合設計實例，對室內小型游泳池的給排水設計作了較詳細的敘述，并根據工程條件在設計中取消了補水箱，采用冷、熱水混合器直接補水方式，水過濾循環采用無管道壁掛式過濾系統，節省了設備機房面積。
　　關鍵詞：游泳池；直接補水；無管道壁掛式過濾系統
　　
　　沈陽市城建生活園綜合樓，總建筑面積80000m²，地上12層，地下1層，總建筑高度近50m，是集商場、辦公、公寓、游樂為一體的綜合建筑。為適應市場的需要，在裙房頂部4層增設室內游泳池。游泳池除對辦公人員提供游泳、嬉水服務外，還對社會開放，以滿足游泳愛好者的需要和豐富人民的業余文化生活。
　　
　　一、供水方式的選擇
　　
　　鑒于定期供水方式衛生條件差等缺點及直流供水方式受水源的限制，室內游泳池一般采用循環過濾方式供水。設置獨立的水凈化設備，將使用過的池水抽出一部分經凈化和消毒后再送回游泳池里循環使用。目前國內外游泳池供水的循環方式很多，如按游泳池水流形式可分為兩種，升流式和順流式。采用升流式供水的做法是池底進水，池頂周邊溢水，目的是使漂流物能夠較快溢出水面。此種供水方式要求池水絕對滿溢，否則水處理無法進行，因此在施工中對土建要求極為嚴格，即要求池頂邊上表面，都必須在同一高程上，否則就會造成溢流出水的不均勻。為彌補這一缺陷，常采用的方法是加大循環流量，必然造成能量的浪費。另一方面由于池底進水口的面積與池底的面積比相差懸殊，池水的平均上升速度很小，除進水口處水流是自下而上外，周圍的水流都是自上而下的回流，沉淀照樣進行。而采用順流式供水就避免了以上缺點，泳池中沉淀物能順利排出池外進入過濾器，避免了新、舊水的過度摻合，增加了過濾器的除污能力，確保了出水質量。根據以上分析及本設計中游泳池縱向尺寸不大，設計中采用一端（池淺端）池上方進水，另一端池底下回水的機械循環方式（游泳池水循環方式及處理系統見圖1、圖2）。
　　
　　二、循環水量的計算
　　
　　首先確定池水深度和平面尺寸。根據游泳池的使用性質及建筑布局，參照練習游泳池和公共游泳池的尺寸規定，最淺端水深定為1.2m，最深端水深定為1.8m，游泳池的平面尺寸為8m×25m。
　　循環水量是設計機械循環設備的主要數據，一般根據循環次數按下式計算：
　　Q=aV/T
　　式中Q——游泳池的循環水量，m³/h；V——游泳池的水容積，m³；a——管道、水處理設備水容積調整系數，取a＝1.1；T——循環周期，h；本設計池水循環一次時間按6h計代入公式得循環水量為55m³/h。
　　
　　三、采用直接補水方式
　　
　　游泳池設置補水箱（或稱平衡水箱）的主要目的是間接連續不斷地向池中補水，使游泳池有一個穩定的水位，另外還能使循環水中較大顆粒污物得到初步沉淀。對于小型室內游泳池來說，由于游泳池失水造成的水位下降不大；加之對游泳池水位又沒有一個嚴格的要求；游泳池水中濁度的主要來源是人體的分泌物，污物顆粒度較小，比重較小；水源一般都是經供水設備供給，非城市自來水源直接供給，因此在設計中可以取消補水箱，采取直接補水。
　　在運行過程中，由于游泳池排污、過濾設備反沖洗、池水表面蒸發、游泳者身體帶走水等原因，池水不斷損失。其中蒸發和人身帶走的水量損失較小，而排污損失的水量比反沖洗的水量要大，因二者不在同時進行，故補充水量可按排污損失的水量計算。根據對同類游泳池的考察，此類游泳池的補水量為總量的3%—5%。本設計中按游泳池容積的5%計算，其補水量15m³/d。取消補水箱后，池水水面開池滿水到閉池時時水面下降按下式計算：
　　h=Q×1000/S
　　式中h——池水水位下降的高度，mm；Q——游泳池補水量，m³/d；S——游泳池的面積，m²。由此可知水面下降高度為75mm。對于一般游泳池來說，池面水位在75mm范圍內波動不會對游泳造成影響。只需在閉池后及時打開游泳池的補水管閥門，將池水補滿。由于取消了補水箱，不僅省去了水箱占地，節約了設備投資，降低了成本，而且降低了水耗及管理費用。同時取消補水箱有利于保證池水溫度，因為一般補水箱補水水溫較低，往往影響池水溫度。
　　
　　四、循環過濾系統的選擇
　　
　　過濾循環系統采用無管道壁掛式過濾系統，該系統具有過濾格層及鹽水制氯機，泳池水通過吸水口吸入，通過過濾膜過濾、鹽水制氯機和真空吸力泵從前面或側面的噴嘴回到泳池，有效射程為8m，以達到水立體循環過濾消毒的目的。本設計采用兩臺無管道壁掛式過濾器即可滿足游泳池水循環過濾要求。
　　
　　五、池水的自動計量加藥
　　
　　游泳池池水必須進行pH值調整和消毒殺菌處理。為了保證池水清潔安全，防止傳染疾病、防止產生臭味、防止游泳人員的眼睛感到不適，避免和減小管道、設備的腐蝕，需對池水pH值進行連續監控并自動投加消毒劑，使余氯經常保持在規定的范圍內。本設計采用先進的鹽水制氯機，通過高純度的精制鹽產生消毒用的氯劑，經監控儀控制精密計量泵的投藥裝置，完成對水質的pH值的監測控制及消毒處理，保證池水中平衡的含氯水平，避免普通氯消毒的副產品，減少pH值的大幅度變動。同時根據氣候條件和池水水質變化不定期地間斷式向過濾器的出水管中投加定量的除藻劑（硫酸銅）。游泳池pH值和消毒劑濃度的自動控制及自動計量加藥，除了能保持良好的池水水質使游泳者很舒適以外，還可以由于自動投加藥劑而節省運行費用。
　　
　　六、池水的加熱
　　
　　首先確定游泳池池水溫度，根據游泳池的使用性質，游泳池的池水溫度定為27℃。池水的加熱分兩部分：初次充水及補水加熱、循環水加熱。依據鍋爐房提供65℃的熱水條件，初次充水及補水加熱方式為采用冷、熱水混合器直接加熱，冷、熱水混合后水溫為27℃。所需冷熱水量計算如下：
　　Kr=（th-t1）/（tr-t1）×100%
　　式中Kr—熱水量占混合水量的百分數；th—混合水溫度，th＝27℃；tl—冷水溫度，tl＝8℃；tr—熱水溫度，tr＝65℃。所需冷水量占混合水量的百分數：Kl＝1－Kr。
　　初次充水時間一般按24h—48h計，根據設備情況本設計初次充水時間定為24h。因游泳池容積為300m³，則充水流量（混合水流量）為12.5m³/h。設2臺冷、熱水混合器，每個流量為6.25m³/h；則每個混合器所需熱水流量為2.1m³/h；所需冷水流量為4.15m³/h。冷、熱水混合器的設計加工參照國標S156“大型冷、熱水混合器總圖”（管徑尺寸做適當修改），冷、熱水及混合水管道上均安裝止回閥。初次充水2臺混合器同時運行，閉池后補水使用一臺即可滿足要求。初次充水及閉池后補水，均需對池水循環消毒后方可投入使用。
　　循環水加熱方式為采用釬焊板式換熱器，間接加熱，熱媒仍為65℃熱水。釬焊板式換熱器，熱效率高，占地面積小，由于是焊成一個整體，因此不用定時更換襯墊，另外設有保溫外殼，安裝很方便。設計選用1臺OM-100/50型，壓力損失為17kPa，包括保溫水殼，外形尺寸僅為955mm×490mm×335mm。換熱器進水（熱媒）管道上設德國產SAMSON型（規格2231）恒溫控制器。
　　
　　七、附屬設施
　　
　　給水口采用SP-1424型可調式布水口。可調式布水口根據流體力學原理，通過調節布水口過水面積，改變局部水頭損失，從而達到游泳池均勻布水的目的。設計中，可調式布水口共設3個，每個均設有格柵護板。布水口設在游泳池淺水端，水面下0.5m處，距池壁1.5m，布水口間距2.5m。每個布水口流量為11m³/h，接管管徑為DN50mm，格柵流速0.75m/s。
　　回水口采用由進口材料ABS組合而成的SP-1030型，開口面積大，強度高，耐腐蝕，安裝方便，上設有格柵蓋板。回水口設在深水端池底，距側池壁1.0m，間距2.0m。每個回水口流量為：8.25m³／h，接管管徑為DN70mm，管內流速0.65m/s；回水口直徑為DN150mm，流速0．15m／s，格柵蓋板孔隙的流速為0.3m/s。泄水口與池底回水口合用。根據考察，池水泄空時間定為6h，則泄水流量為50m³／h。池水開始靠重力泄水，當池水下降速度較慢時，利用循環泵泄水。
　　溢流水槽采用池岸式，槽內設DN50mm高水封地漏，間距為3m，槽寬為150mm，槽深為200mm，槽邊距池邊為400mm，槽內縱向坡度i為0.01，坡向排水口，槽上設PVC排水格柵。溢水管管材采用U-PVC，設在管廊中，并與循環回水管相接。
　　洗凈設施設淋浴器、浸腳清毒池、浸腰消毒池。為防止游泳池水被污染，池岸、池壁應保持潔凈、池壁兩側各設一個沖洗水龍頭。
　　綜上所述，室內小型泳池采用直接補水和無管道壁掛式過濾系統，簡化了管路系統，減少了設備用房的面積，對于泳池建成后的管道和設備維護都是有利的。
　　（作者單位：中國建筑上海設計研究院）