淺談某射擊中心的暖通空調設計

張晗，孫海莉

（1.華誠博遠工程技術集團有限公司，北京 100052；2.中教能源研究院，北京 100044）

1 建筑概況

該射擊中心位于河北省灤平縣某生態文化旅游經濟區內，區內生態環境優越。射擊中心既能承辦國內、國際單項射擊、射箭比賽，又能作為全國和河北省射擊人才培訓基地。

射擊中心內設有50m射擊場、25m射擊場、10m射擊場、10m移動射擊場和一個決賽館。

2 冷熱源設計

冷熱源方案的選擇一直是暖通空調系統設計中比較重要的一點，根據各城市的供電、供熱、燃氣等不同情況，冷熱源有多種組合方案，如何選定合理的冷熱源組合方案，達到技術、經濟的最優化，是很困難的。

從技術方面考慮，冷熱源方案的確定應能保證系統運行的可靠性與安全性，選用高效節能的設備，設備的運行與維護應簡便，另外一些先進技術的選用以及節能環保方面也需納入考慮范圍。

經濟方面，則需要對設備的初投資、運行費用進行綜合分析。

本工程遠離城市，周圍無市政熱力，所處地塊內設有燃氣鍋爐房，鍋爐房容量滿足地塊內建筑物冬季惹負荷要求，燃氣供應采用的是液化天然氣儲罐。

綜合以上，本工程選擇夏季由水冷冷水機組提供空調系統所需冷水，冬季則由地塊內的燃氣鍋爐提供一次熱源，經換熱器后供射擊中心空調、供暖系統所需熱水。

3 空調通風設計

3.1 室外設計參數（表1）

表1 室外設計參數

3.2 室內設計參數

夏季各空調房間設計溫度為26℃；冬季觀眾廳、賽事用房、運動員休息室等人員長期停留房間供暖設計溫度為18℃；衛生間、走道等人員短暫停留的位置供暖設計問題為16℃；射擊場、決賽館供暖設計溫度為20℃，觀眾新風量：30m3/(h·人)，運動員新風量：60m3/(h·人)。

3.3 空調通風系統形式（表2）

表2 功能區空調系統形式

3.4 射擊場的空調通風設計

本文以25m射擊場為例，介紹本工程射擊場的空調通風設計。25m射擊場全長89.5m，寬10m，高6.8m，共設置42個靶位，臨時觀眾坐席105個。

（1）射擊場的特點。振動影響射擊人員瞄準，噪聲會干擾射擊人員在瞄準過程中的精力集中，射擊時的混響會使運動員的聽力受損，振動和噪聲成為射擊場影響射擊的重要因素。這與一般體育場館和比賽項目是不同的。

50m、25m射擊場比賽時北側射擊門全部敞開，射擊門外為室外彈道區，門內有運動員和觀眾，還設置了空調系統，這在一般體育場館也是沒有的。剖面圖見圖1。

圖1 25m射擊場剖面圖

用于比賽和訓練的子彈為鉛彈，在射擊過程中會產生鉛塵和鉛煙，鉛塵和鉛煙對射擊人員身體構成威脅，過量吸入會引起鉛中毒。

（2）風機盤管與地板輻射供暖。從使用上的靈活性、降低系統總風量和風壓便于噪聲控制等方面考慮，射擊場采用風機盤管加新風系統。

射擊場北側射擊門打開時，射擊場會成為一個較大的開敞空間，室外熱、冷空氣侵入室內，加大射擊場冷、熱負荷，本工程按照夏季負荷選擇風機盤管，冬季室外寒冷情況下不舉行正式比賽（射擊門不開啟），如有射擊訓練，射擊人員可通過射擊窗進行射擊。

為了提高在冬季使用時的熱舒適性，以及滿足不同射擊姿勢（站姿、臥姿、跪資）的需求，射擊區域設置地板輻射供暖。

使用時，根據人員多少運行相應位置的風機盤管，冬季地板輻射供暖系統能滿足使用要求時，可關閉風機盤管以節省運行費用。如圖2、圖3所示。

圖2 夏季射擊門打開風機盤管剖面

圖3 冬季射擊門關閉風機盤管、地板輻射供暖剖面

（3）新風系統。新風系統以滿足室內衛生標準要求為基礎，因此，系統新風量較小，處理新風所需冷、熱量也較小。以25m射擊場為例，42位運動員、105位觀眾總新風量5670m3/h，夏季室內設計溫度26℃，相對濕度60%，室外新風處理至室內等焓狀態點送入室內，機組冷卻量為27.29kW，空氣處理過程如圖4所示。

圖4 夏季空氣處理過程

冬季室內設計溫度20℃，室外新風加熱至室內狀態點送入室內，機組加熱量96.39kW,空氣處理過程如圖5所示。

圖5 冬季空氣處理過程

為了減少系統阻力和風機能耗，風管作用半徑不宜過大，因此，25m射擊場設置兩臺新風機組，處理后的新風經布置在觀眾區域的散流器送入射擊場，滿足射擊場內射擊人員和觀眾的新風需求。如圖6所示。

（4）排風系統。射擊過程中會產生大量鉛塵和鉛煙，長期吸入這些鉛塵和鉛煙會給人體帶來極大危害，GBZ2.1-2007《工作場所有害因素職業接出限值》中規定室內鉛塵容許濃度為0.05mg/m3，室內鉛煙容許濃度為0.03mg/m3，只有通過設置排風系統才能使室內的鉛塵、鉛煙濃度低于容許濃度。GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》中還規定了鉛及其化合物的最高允許排放濃度為0.70mg/m3，這對排風系統出口提出了要求，排放濃度超標時須設置過濾裝置。

以25m射擊場為例，當射擊門關閉時，射擊產生的鉛塵、鉛煙不易排出，此時，在射擊地線上方設置排風，迅速排走子彈開火后產生的鉛塵和鉛煙，排風量按照滿足射擊區域換氣次數4次/h設計，排風機入口安裝粗效過濾器，排風系統與新風系統對應設置。如圖6所示。

圖6 射擊門關閉時排風剖面

4 射擊場降噪措施

射擊館內噪聲主要有三種：比賽時槍響產生的噪聲、建筑內設備產生的噪聲、觀眾產生的噪聲。三種噪聲對室內聲環境產生不同的影響，必須采取針對性的控制方法。

本文著重介紹對建筑內設備噪聲進行吸聲降噪的處理措施。建筑設備如新風機、空調機組、通風機等多置于設備機房內，因此，設備機房位置選取時應遠離射擊場地，設備機房內墻和頂面進行吸聲降噪，減小機房整體噪聲。本工程機房采用巖棉氈鋁板網吸聲墻面和巖棉氈鋁板網吸聲頂棚。

設備的振動會以彈性波的形式通過建筑結構傳至各房間，進而影響射擊人員的瞄準和射擊，因此，設備安裝應采用必要的消聲隔振措施。本工程落地安裝的水泵、風機均設置減振基礎臺座，并選用預應力阻尼彈簧減振器，水泵出口處均設可曲撓橡膠接頭，空調機組下墊SD型橡膠隔振墊，吊裝式風機采用減振吊架。

風管與設備連接處設柔性連接管，風管出機房后安裝消聲器，降低風管內空氣流速，本工程主風道風速≤6m/s，支風道風速≤3m/s。

5 射擊中心的節能設計

冷水機組選用高效螺桿式冷水機組，COP值大于等于5.2，滿足《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2015要求。

空調末端設備、冷熱源設備和空調水系統設置有能量調節功能的自控裝置。

射擊場排風系統長期使用有一定的運行費用，以25m射擊場為例，在北側射擊門打開時可關閉排風系統，僅運行新風系統，通過空氣在沿射擊方向形成的流動，將射擊產生的鉛塵、鉛煙壓向室外，避免有害氣體進入射擊場內部。如圖7所示。

圖7 射擊門打開，僅運行新風系統

6 結語

由于射擊場館的特殊性，國內還沒有相關規范，本工程參考國內一些成熟的、運行狀況良好的射擊場館，設計出了適合本工程的空調通風方案。在設計過程中，應注意以下問題：

（1）射擊場排風量應略大于新風量，使射擊場室內相對鄰近房間保持負壓，以免射擊場內的鉛塵、鉛煙影響其他房間。

（2）射擊場的新風機與排風機應聯鎖啟停，避免由于操作失誤引起室內呈正壓狀態而污染其他房間。

（3）新風應設置于射擊人員后方較遠處，排風設置于射擊地線上方或截彈區，使氣流沿射擊方向流動。