上海某大學游泳館空調通風設計

楊勇

中船第九設計研究院工程有限公司

近幾年，隨著人們生活水平的提高以及對健身需求的增長，室內游泳館的建設得到了巨大的發展。由于游泳館作為大空間體育建筑且散濕量巨大的特性，其空調設計較其他建筑有一定區別。同時，現有室內游泳館冬季結露滴水現象較為普遍，不僅對人員舒適性有較大影響，長期而言對圍護結構也會造成嚴重破壞[1]。另外，由于池水消毒用氯氣的散發，空調通風管道材質的選擇需要考慮到腐蝕效應。

1 工程概況

該項目總建筑面積4160 m2，地上二層，建筑消防高度10.9 m，包括50 m×21 m 標準溫水游泳池及配套功能輔助用房。平面圖如圖1 所示。

圖1 泳池平面圖

1 空調通風系統及熱源的選擇

非比賽型室內游泳池主要用于教學健身或者學生非正式比賽用途，池邊面積不大，空調設計應主要以滿足冬季熱舒適性為主。過渡季節及夏季時，采用直流通風方式除濕。

本項目夏季及過渡季節不設空調，設置機械排風的直流通風方式。冬季采用空調箱送熱風及池邊地暖的制熱方式。

熱源由蒸汽鍋爐提供。鍋爐提供的蒸汽，經汽-水板式換熱器產生70～55 ℃的空調用熱水，供組合式空調箱使用。同時，70 ℃的一次水通過混水泵與地面供暖的35 ℃回水相混合獲得45 ℃供水，供池廳及更衣區低溫熱水地面輻射采暖使用。

2 室內外設計參數

2.1 池水溫度及室內設計計算溫濕度

對于非比賽型室內游泳池，由于沒有觀眾席，應首先考慮游泳者的的舒適性要求。因為人體對水的熱轉移系數比對空氣要大得多，因而對水溫的要求比對空氣溫度的要求更加嚴格。先確定水溫，然后再確定空氣溫度[2]。根據國際設計標準，泳池水溫應為26～28 ℃，本項目確定為26 ℃。

為保證游泳者在入水前和出水后的舒適度，一般池廳空氣溫度至少高于水溫1℃，國際泳池設計標準提出高于2 ℃[2]。本項目冬季室內空氣溫度取28 ℃。

池廳空氣相對濕度的確定需要考慮兩個方面的因素，一是相對濕度過高，冬季時圍護結構容易結露。二是過低時，出水人員由于體表水分蒸發加快而產生的不適感[3]。一般，池廳空氣的相對濕度控制在50%～70%，不允許超過75%。本項目室內空氣相對濕度取65%。

2.2 上海地區室外氣象參數

本項目相關的室外氣象參數（上海徐家匯）[4]如表1 所示：

表1 室外參數

3 池廳區域散濕量計算

3.1 泳池水面散濕量

泳池水面散濕量根據下式[2]計算：

式中：W1為從泳池水面產生的散濕量，kg/h；Va為游泳池水面上的風速，m/s；取0.2 m/s；Pw為游泳池水表面溫度F 的飽和空氣水蒸氣分壓力，Pa；Pi為室內空氣的飽和水蒸氣分壓力，Pa；Fw為游泳池水面面積，m2。

3.2 人體散濕量

人員濕負荷根據下列公式計算：

式中：W2為人員散濕量，kg/h；w 為單位人員散濕量，kg/(h·人)；n 為人數，人，按照設計取250 人；n1為集群系數，取0.92。

經計算，池廳區域總散濕量W總=W1+W2=146.7+48.8=195.5 kg/h。

4 池廳區域通風量計算

1）按照消除室內余濕計算L1

式中：L1為通風量，m3/h；W總為池廳區域總散濕量，kg/h；dn為室內空氣含濕量，kg/kg；do為送風空氣的含濕量，kg/kg；ρ 為標準空氣密度，kg/m3，取1.2 kg/m3。

本項目冬季時，L1=195.5/1.2/ (0.0156-0.0024)=12342 m3/h。

2）按照換氣次數計算L2

國內的非比賽型游泳館池廳區域換氣次數一般按照4～8 次/h。則L2=1834×8.1×4～6=59421.0～118843.2 m3/h。

3）人員所需新風量L3

新風量滿足人均新風量30 m3/(h·人)，則L3=250×30=7500 m3/h。

本項目夏季及過渡季節時通風量按照換氣次數計算L2。泳池池廳設全面通風，機械進風、機械排風。排風由6 臺風量為17300 m3/h 的風機側墻高位排出，進風由空調箱經空調送風管輸送室外空氣到室內。

5 冬季空調處理過程

冬季空調送風量需要不小于上述通風量計算中的最大值L2。

冬季利用室外新風消除室內余濕，新風量不小于根據上述通風量計算結果L1=12342 m3/h。同時，為了滿足消除室內空氣中的氯氣的要求，新風量應不小于1 次/h。本項目新風量取15000 m3/h。冬季空調運行時，開啟1 臺風量為17300 m3/h 的排風風機。

冬季空氣處理過程如圖2 所示：

圖2 冬季空調焓濕圖

室內外參數如表2：

表2 室內參數

按設計負荷計算得熱負荷590.0 kW，風量63874 m3/h，選用4 臺空調箱：AHU-1-1、2，風量25000 m3/h，熱量161 kW。AHU-1-3、4，風量18000 m3/h。熱量136 kW。

6 空調風管選擇與防結露措施

為了避免池廳空氣中含有的氯氣對金屬風管的腐蝕，本項目空調送風管采用布袋風管。為了防止結露及滴水現象，在布袋風管上設側吹風孔對鋼結構屋面，外墻與外窗等外圍護結構內表面進行吹熱風，同時，池邊區域設置地暖，除了滿足人員舒適性要求外，也能緩解外圍護結構內表面結露。

7 結語

通過以上研究比較，可以知道散濕量與通風量的計算是游泳館空調通風設計的關鍵。對于池邊面積不大的非比賽型室內游泳館，夏季及過渡季節采用機械通風、冬季采用空調系統，可以在保證一定舒適性的前提下節省投資成本。布袋風管的使用可以避免氯氣對風管的腐蝕，同時，布袋風管可以相對更均勻開孔送風的特點也有利于對圍護結構內表面吹熱風，以達到減少結露的目的。