莫濤濤
(華藍設計(集團)有限公司)
廣西某市體育中心二期工程游泳館與訓練館、體育館一起構成該市體育中心的三大場館,也是該市一個地標性,功能性的場所。游泳館的規模主要包括比賽池、訓練池、跳水池三大池。其中,比賽池的尺寸為50m×25m,水深3m,訓練池的尺寸為25m×25m,水深3m,跳水池的尺寸為50m×20m,水深2.5m~3m。項目定位要滿足舉辦全國性賽事和單項國際比賽的要求。
泳池設計中最為重要的是循環水處理系統的設計。目前,泳池循環水處理系統流程常用的有三種:順流式、逆流式、混流式[1]。順流式,其水的流態是一個順時針流態,高進低處,管道系統簡單,易存在死角,造成水循環的不徹底。逆流式則高出低進,水循環流態呈現一個立體循環的模式,提高了水循環的可靠性。但同時也存在著管網較為復雜的短板。混流式,則是順流式、逆流式的一個結合體,但其長處并不等于兩者的優點之和,且管道系統非常復雜,運行起來顯得拖沓繁重,屬于一種具有年代感的工藝。經多方比選,本項目最終選擇的水處理循環流程為逆流式。
泳池水處理中的靈魂——過濾。目前,大型游泳館內常用的過濾工藝主要有兩種:石英砂砂缸過濾、硅藻土過濾。石英砂是我們常用的一種過濾材料,安全、保守,多年來一直應用在生活水處理上。載體可以是立式、臥式以及各種材質(不銹鋼、碳鋼、玻璃鋼等)的壓力過濾罐。其主要原理是通過石英砂濾料層的吸附、攔截作用來潔凈水體。但石英砂的濾速有限,造成了水處理機房面積較大的缺陷,且當過濾罐使用一定時間后,需要通過水或氣加水反沖洗來恢復砂層的截污能力。
硅藻土是目前新興起的一種過濾介質,主要是利用硅藻土強大的比表面積帶來的強悍吸附能力,從而有效的潔凈水體。硅藻土過濾池的呈現形式有燭式過濾罐、板框式過濾器等。由于硅藻土這種特殊濾料的強大比表面積,過濾池的體積可以減小很多,有效節約了泵房面積。但硅藻土自身存在一定缺陷,需要更換或者需要再生。有研究表明,當游泳人數比較多的時候,每3d~7d,需要更換一次硅藻土濾料。如選擇硅藻土再生,其再生流程比較復雜。這兩點給硅藻土過濾器的應用管理帶來了很大的麻煩[2]。
從日后運行管理和水質需求的角度考慮,本項目過濾系統選擇了石英砂過濾系統。
規范要求,泳池循環水必須消毒。目前常用的消毒方式有臭氧、氯消毒、紫外線消毒以及各種消毒劑的投加消毒。根據本項目的需求定位——滿足舉辦單項國際性賽事要求,這就決定了本項目必須采用臭氧消毒,這是國際泳聯的要求。因此本項目采用的是臭氧消毒與氯消毒聯合使用。臭氧消毒流程有兩種:一種是全流量全程式消毒,一種是分流量半程式消毒。其兩者之間的區別主要在于是否全部循環水參與臭氧消毒反應,其中全流量臭氧消毒需要設置臭氧吸附罐。根據建設單位的實際需求,本項目選擇了分流量半程式臭氧消毒,輔助長效氯投加的模式。
池水的熱量需求主要有池水水面蒸發損失熱量、沿程損失熱量、補充水需熱量、初次加熱量。其中前面三者就構成了泳池平時運行加熱量。其中運行加熱量一般為初次加熱量的1/3左右。這就要求設計人員在選擇熱泵上需要搭配恰當,盡量避免平時運行的時候出現大馬拉小車的情況。
本項目泳池加熱設備選擇的是泳池專用型熱泵,且為了節約電氣設備的投資,在與使用單位溝通后,按照每次先加熱一個池子的方式進行熱泵配置,從而有效降低了項目的變配電的容量配套,為業主節省了電氣設備的投資。
常見水溝箅子箅條有兩種形式,一種是與泳池平行的,一種是與泳池垂直的。如果選用箅子與泳池垂直,循環水會直接通過箅條的引流作用,直接沖上池岸,造成池岸積水。故泳池溢流回水溝箅子應選用了與泳池平行的箅條。且水溝落水口處應安裝消聲器,將回水跌落的噪聲減弱到觀眾可接受范圍[3]。
規范要求實現48h對泳池進行泄空。但跳水池池底較深,在本項目地區的市政雨水管網不能滿足跳水池的全重力泄空。故本項目采取了半重力泄空加反沖洗泵壓力抽吸泄空的方式。既能完全利用市政管網的標高,也能保證在規范允許的時間內實現泳池的泄空。
在給排水專業,不銹鋼管、銅管等金屬管是比較合適的材料,但對于泳池而言,這些不是一個好的選擇。因為泳池的消毒過程里面含有CL離子、或存在一定濃度的臭氧等,對金屬管材易產生腐蝕,所以泳池管材上,優先選用有一定抗壓強度且耐腐蝕的ABS塑料等管材。
通過對廣西某市體育中心游泳池的給排水設計整理出來的游泳池給排水的一些基本設計理念及設計經驗,由于篇幅有限很多細節部分未一一列出,對游泳池給排水設計也只是一個綜合性的概述。隨著人們生活水平的提高,游泳池也越來越成為人們生活的必需品,筆者認為下一步我們更需要探索新能源在游泳池池水加熱中的應用以及水處理系統實現自動化運行流程的一些技術。