大連某溫泉度假酒店游泳館空調系統設計

文/趙繼光 大連都市發展設計有限公司 遼寧大連 116012

大連某溫泉度假酒店游泳館空調系統設計

文/趙繼光 大連都市發展設計有限公司 遼寧大連 116012

結合游泳館的特點，介紹游泳館室內室內設計參數的選取、室內散濕量的計算、室內送風量的計算方法、全新風運行時新風量的計算方法，并結合本項目對外圍護結構防結露進行驗算。

室內計算參數；室內散濕量；室內送風量；新風量；外圍護結構防結露

到2020年，大連地區將打造成15個溫泉小鎮，近期大連開始新一輪溫泉旅游項目建設熱潮，而游泳池作為溫泉酒店的一個配套項目。由于游泳池室內具有高熱、高濕的室內環境，備受業主、設計師、設備廠商的高度關注。一個良好的游泳館通風空調設計，一定要滿足舒適性要求，還要兼顧降低能耗、降低運營費用。通過對近期所做項目的設計作出分析說明，希望為其它的游泳館通風空調設計提供一定的參考。

1.游泳館通風空調設計概況

該工程為大連某溫泉度假酒店游泳館改擴建項目，位于大連市，項目處于山區，氣候環境特征屬于寒冷地區。本工程的建筑面積：2360m2，其中一層公共區域950m2；為地下一層，地上一層的大空間建筑，總建筑高度為16.5m。室內游泳水面積為400m2。

（1）室外計算參數如下：

（2）室內計算參數如下：

冬、夏季室內空氣干球溫度為29℃，冬、夏季室內相對濕度為≤65%，室內風速≤0.2m/s，游泳池水溫為28℃。

（3）冷熱負荷計算：

夏季室內冷負荷（950m2）：194.4 kW,冷指標：204.6W/m2；

冬季室內熱負荷（950m2）：116.9 kW,冷指標：123W/m2；

（4）冷熱源：

本工程的冷熱源由設置在主樓地下一層冷水機房內的冷水機組和換熱站內的換熱機組提供，冷凍水供、回水溫度為 7/13℃，熱水的供、回水溫度為60/50℃。冷熱水管道經室外地溝引至本游泳館。

2.室內散濕量計算

游泳館室內散濕量包括游泳池水表面散濕量、池邊濕潤地面散濕量以及人員散濕量。

2.1游泳池水表面散濕量，采用ASHRAE推薦的公式（1）[1]進行計算

2.2池邊濕潤地面散濕量，采用公式（2）[3]進行計算

f ：潤濕系數，取值0.2；

2.3人員散濕量，采用公式（3）[3]進行計算

n ：室內人員數量，取值100人；

q ：成年男子的小時散濕量，取值212g/h；

2.4室內散濕量計算結果：W=26.44 （g/s）。

3.室內送風量計算

3.1游泳館泳池熱泵機組風量：本次設計按推薦值5 選取，總風量 G=950（m2） 7（m） 5 =33250（m3/h）

3.2游泳館新風量：室內可容納人數為100人，和業主溝通現已營業的溫泉區域客人流量多余此人數，考慮到游泳館的人數會少很多，設計時按100人來考慮新風量。新風標準按健身標準選取：50m3/（p h），新風量 =100*50=5000（m3/h）

3.3驗算過渡季節室外狀態點；根據計算的送風量來驗算過渡季節全新風運行的室外狀態點，經計算室外空氣含濕量≤14.5g/kg時可以采用全新風運行。大連地區在春夏交替和夏秋交替期間，室外空氣焓濕量大都低于這個數值，所以在這個期間機組可全新風運行，節省能耗，降低運行費用。

4.游泳熱泵設計

本次設計采用了泳池專用除濕熱泵機組，泳池除濕熱泵機組將池

水蒸氣的熱損失回收利用，加熱冷卻后的空氣和池水。

4.1除濕熱泵的工作原理：當室內濕度高于設定值時，除濕熱泵機組啟動，被回風機抽吸至機組內的暖濕空氣和室外新風混合后首先經蒸發器冷凍除濕，其將熱量釋放給制冷劑蒸汽，制冷劑再經壓縮機壓縮后，首先進入空氣再熱冷凝器加熱流經蒸發器的低溫干燥的空氣，再進入池水加熱冷凝器加熱泳池循環水以維護池水“恒溫”。在炎熱的夏季，當制冷劑還有熱量時，其通過戶外冷凝器釋放到室外，達到空調制冷的功能；在溫濕度適宜的春秋季，部分機組按熱泵工況運行，以達到加熱室內空氣的目的；在寒冷的冬季，部分機組依然按冷凍除濕工況運行，以保證室內相對濕度的控制，同時啟動輔助熱源（本機組內集成了冬夏兩用表冷器，冬天接鍋爐或熱網熱媒水輔助室內采暖）。

4.2池水加熱控制：池水初次升溫由系統另外配置的池水加熱器完成，在日常運行過程中，除濕熱泵機組內置的池水加熱冷凝器可以維持池水“恒溫”，當提供熱量不足時自動啟動另外配置的池水加熱器補充加熱。

4.3新風運行：除濕熱泵可根據室外空氣焓值自動調節新風、排風和循環風閥，從而實現過渡季節全新風工況運行。

5.氣流組織

5.1設計原則：

5.1.1送風口不得直接對著可能使氣流改變流動方向的表面送風，以防止反射折轉的氣流吹到從水中出來并沿池邊行走的游泳者身上。

5.1.2側送風口不得直接對著游泳池池水表面送風，這種送風方式將大大提高泳池水表面的風速，使得在水中游泳的人感到不適；同時過大的風速會加速池水蒸發，增加池水的熱損失。

5.1.3送風口和回風口的布置必須認真考慮，防止送、回風口之間發生短路現象。短路會產生氣流滯留，使游泳館內局部空間的水蒸氣積聚，空氣的相對濕度增加，破壞內裝修和外護圍結構。

5.1.4游泳館外窗設置下送風口，風口的葉片向外傾斜15°～20°，對著外窗送風，切忌反裝。

5.2氣流組織設計：

本項目采用球形噴口側送風，下回風，同時在游泳館外窗側設置下送活葉條縫風口，風口吹向外窗。

6.外圍護結構防結露設計

由于游泳館室內空氣溫度高，相對濕度大，在外圍護結構內表面很容易產生結露現象，降低外圍護結構內表面溫度，降低室內的舒適性，同時會破壞外圍護結構，影響房屋的安全及保溫。

為了防止外圍護結構內表面結露，要求外圍護結構內表面溫度高于室內空氣露點溫度。維護結構所允許的最大傳熱系數計算公式（4）[4]：

式中 K：圍護結構允許最大傳熱系數，W/（m2?℃）；

29℃；

計算結果：K=1.45 W/（m2?℃）。

本工程外墻的傳熱系數為0.48 W/（m2?℃）滿足防結露要求；屋頂的傳熱系數為0.31 W/（m2?℃）滿足防結露要求；外窗采用三玻兩腔（6+12A+6+12A+6）內鍍膜保溫玻璃，其傳熱系數為1.31 W/（m2?℃）。做暖通設計時外窗設置下送風口，冬季向外窗送熱風，保證玻璃在設計工況下不結露。

7.設計思考

7.1游泳館通風空調設計中空氣的熱濕處理有很多種方法，本設計采用的泳池專用除濕熱泵機組。其實還可以采用四管制組合空氣處理機組，四管制需要夏季有熱水的地方，一般溫泉酒店四季都有熱水，只不過夏季不會給空調專門換熱。

7.2游泳館采用泳池專用除濕熱泵機組時，游泳館通風空調換氣次數宜為4～6；當游泳館采用常規四管制組合空氣處理機組進行熱濕處理時，游泳館通風空調換氣次數宜為10～12。

7.3游泳館通風空調系統在設計時應考慮系統的運行模式，降低能耗，降低運行費用。

[1] ASHRAE.2003 ASHRAE Applicaation Handbooks [M].Atlanta；ASHRAE Inc,2003。

[2]廉樂明，李力能，吳家正，等. 工程熱力學（第四版）[M].北京：中國建筑工業出版社.1999.

[3]魏文宇，丁高，張力.游泳館空調設計[M].北京：機械工業出版社,2003.

[4]國家技術監督局.中華人民共和國建設部聯合發布.民用建筑熱工設計規范GB50176-93[S].北京：中國計劃出版社出版，1993.