人工室外游泳场季节性利用应变策略研究

李玲玲+郑赛伟

摘要：指出了室外游泳场深受群众喜爱，但随着季节的变化，泳池的使用受到很大影响，冬季必将由室外转入室内;同时夏季阳光的暴晒同样会使室外游泳的舒适性降低。在如今低碳经济发展模式下，室外游泳场相对于室内游泳馆来说有着先天的优势。从应变的角度出发，针对室外游泳场随季节变化提出了不同季节室外游泳场功能与空间的应变策略，以期达到高效利用。

关键词：室外游泳场;季节性变化;应变策略;高效利用

中图分类号：R123.1

文献标识码：A文章编号：1674-9944（2014）12-0204-05

1引言

本文研究的室外游泳场是指游泳池暴露在室外的游泳设施，是相对于室内泳池而言的。室外游泳场又分为天然游泳场与人工游泳场。天然游泳场指把江河湖海等天然水域作为游泳场所，并设置一些附属设施，如更衣、淋浴等;人工游泳场是指人工修建的游泳池和附属用房及设施[1]。由于人工游泳场在设计过程中的可控性较高，因此本文主要研究的是人工室外游泳场。对于室外游泳场，季节性应该是其最显著的特点。室外游泳场不能像室内游泳池一样可以有效控制泳池外部温度，在我国除了热带地区以外，冬季的室外泳池的利用率都很低，只有个别的泳池为冬泳爱好者提供部分的设施，但总体而言，季节性是室外游泳场能否高效利用的决定性因素。在对我国南北方的室外游泳池进行调研采访后发现，热带以外的室外泳池在冬季几乎不开放，甚至出现荒废闲置的现象，只有小部分把池水抽干变作其他功能。不仅如此，在夏季比较炎热的季节，阳光的暴晒同样是影响室外游泳舒适性的一项因素。场地的运营方必定要采取一定的措施来应对季节因素带来的不利影响。本文针对炎热季节和寒冷季节分别提出了不同的应变策略。

2炎热季节应变策略

炎热的夏季对于室外游泳场的影响主要是阳光的暴晒带来的游泳者热舒适性的降低，其次是雨季的到来加之阳光的照射带来的泳池中藻类植物的产生并且影响场地的利用。本文主要从以下两个方面采取的措施来应对炎热对室外游泳场的影响。

2.1场地遮阳措施

2.1.1设置遮阳屋盖

随着建筑技术的发展，大跨度结构技术广泛应用到体育建筑中来，满足了体育建筑的大空间场地需求。如果在室外泳池上方设置遮光屋盖，通过不同的屋盖材料或形式可达到不同的遮阳效果。如2006年1月展现在世人面前的墨尔本水上运动中心（图1），它主要用作国家专业运动员的训练和辅助赛场，并且对群众开放。它采用了膜结构的顶棚，保证了在夏季对于太阳辐射的阻挡，使得游泳者既能感受到室外游泳带来的自由舒适性，又不会因为夏季的辐射使其舒适度降低，由于膜结构材料的透光性较好，使得场地的光环境也比较舒适。再如举办2011年第十三届世界游泳锦标赛的上海东方体育中心的室外游泳场（图2），像体育场一样在观众席的上方设置大跨度罩棚保证了观赛群众的舒适性。

图1东方体育中心室外游泳场罩棚图2墨尔本水上运动中心膜结构顶棚

2.1.2利用可移动结构

一些规模不大的室外游泳场，不能承受开合屋盖带来的高额造价。为了夏季的遮阳可以采用可移动结构创造“活动型大空间”。这种大空间可以用可折叠展开的空间结构来实现，如折叠式膜结构屋盖与折叠式折板屋盖等，西班牙人F.Escrig与P.Yalcarcel带领的科研小组就设计的一套空间型的可展结构体系用作游泳馆可移动屋盖结构，图3表示屋盖收纳和展开之后的不同形态[2]。

图3处于收纳与展开状态的可展结构

图4所示是室外泳池的另外一种遮阳方式，用金属丝作为结构框架，柔性的纤维材料在需要的时候展开可以覆盖整个室外标准泳池，这种遮阳方式比较简单易实现，并且造价也较低，不足之处在于稳定性较差，并且不能像其它方式那样具有美观性。图4为日本某酒店的室外泳池采取类似的方式进行遮阳。

图4日本某酒店室外泳池遮阳措施

2.1.3小跨度遮阳设施

前文提到的遮阳设施的跨度一般都比较大，覆盖面积较广，一般能够覆盖整个坐席区或场地区。在进行遮阳设计时，一些小跨度的设施同样能够起到很好的效果。小型遮阳设施广泛运用在室外游泳场之中，由于跨度与覆盖面比较小，它具有设置灵活、造价低、景观性等优点，它与前两者遮阳方式不同的是这类遮阳设施只能起到局部小范围的遮阳效果。笔者根据遮阳材料的不同将遮阳设施分为柔性遮阳设施和刚性遮阳设施。

（1）刚性遮阳设施。刚性遮阳设施是指采用较高强度的材料建成的设施，如混凝土材料或者金属材料，这类遮阳设施由于透光性较差因此遮阳效果比较好，不足之处在于比较稳定不易拆卸与移动。如上海体院游泳场的遮阳设施，它采用金属作为主要建造材料，形式设计也可灵活多变。位于澳大利亚的布里斯班女子文理学校的室外游泳场采用了局部的活动屋盖，材料使用了金属材料的可移动的遮阳格栅进行泳池场地局部的遮阳，图5为可变遮阳屋盖收起和伸展后的效果。

图5澳大利亚布里斯班女子文理学校的室外游泳场

（2）柔性遮阳设施。柔性遮阳材料主要有遮阳伞、玻璃纤维织物、张拉膜等。玻璃纤维织物来源于欧洲，这种材料可以遮挡太阳80%以上的太阳辐射，其特有的制作工艺使得透射光比较均匀，视觉舒适度被优化的同时能够将景色渗透，用于室外游泳场中能够与环境融为一体，但是在目前由于其费用较高、不易操作，用作室外游泳场遮阳的还比较少。遮阳伞太阳伞是不仅在室外游泳场中，而且在其他室外公共活动空间中利用最为广泛的遮阳设施之一，这种设施比较灵活，可以在需要时打开不需要时收起。这两类遮阳设施遮阳面积小，美观度较低（图6）。

图6遮阳伞遮阳

张拉膜是在室外游泳场中利用最为广泛的射阳设施之一，它既能起到较好的遮阳效果，同时能够与室外游泳场的水与场地融为一体，有较高的景观价值（图7）。在蓝天与碧水之间设置造型独特多变的膜结构遮阳设施，对于室外游泳群众的心理感受也是相当惬意的。它结构轻、造型多、施工短、美观大方，这种结构被人推崇并受到青睐不是没有理由的，它适用于车棚、看台、游泳池等各种室外场所。更重要的是它的强度高、耐久性强，并且能够防紫外线隔绝温度，游泳者在室外有更加舒适的环境。endprint

图7膜结构遮阳

2.2充分利用自然通风

完全暴露在室外的游泳场，在阳光的照射下，场地周围会具有极高的温度，使得其舒适性降低，随之影响室外游泳者的积极性。室外足够的自然风能够带走很大一部分热量，因此如果能够采取一定的措施，利用室外自然风降低夏季较高的室外场地温度，也是一种应对夏季不利条件的有效措施。

如何在设计阶段有效利用自然风降低场地温度，这就需要建筑师充分考虑到当地的气候条件，根据不同季节的不同主导风向，做出在夏季能够充分利用自然风的设计布局;抑或是做出针对不同风向和风速的“用风”和“防风”策略。

3寒冷季节应变策略

一年之中温度的变化导致舒适度的变化是一个过程，在我国大部分地区，室外游泳池在低温时不能有效利用。在寒冷季节，可以采取措施创造适合室外游泳的环境，也可以通过改变场地功能以提高利用率。

3.1利用可动屋盖

大跨度活动屋盖技术发展迅速广泛地运用于体育场之中，开合屋盖使得体育场地适应不同的气候与天气，保证比赛的正常进行。如日本宫崎海洋世界（图8）采用平移式开合膜结构活动屋盖，屋盖打开后场地完全暴露在室外接触自然，屋盖闭合后场地变作室内，躲避外部不利环境影响。在国内也有很多开合屋盖游泳馆的实例，如上海同济大学游泳馆（图9），可以调节屋盖的开合状态，控制游泳场地的微气候，保证场地的舒适度。此类建筑形式的发展，使得建筑不再只是“凝固的音乐”，而是动态可变的，可以针对不同的环境做出不同的反应。一些规模较小的游泳池，利用可移动屋盖改变成太阳泳池房在国外已经比较流行（图10）。

图8日本宫崎海洋世界图9同济大学游泳馆

3.2功能置换

在冬季，大部分的室外泳池被迫闲置，场地的游泳功能不能正常运转，因此就需要“变”的措施来增强其利用率。譬如可以通过一定的措施改造成专门的溜冰场，位于上海的虹口游泳池就是一个功能置换高效利用的实例（图11），游泳池针对季节的变化是这样运营的：6月中旬至8月的夏季，适合群众室外游泳的季节，游泳池对外开放;10月至5月上旬的春、秋、冬季，室外游泳受到限制的时候，场地被改造成溜冰场对外开放。

图10泳池可拆卸屋盖

图11上海虹口游泳池夏季与冬季的功能置换

在室外游泳场功能置换方面，可以借鉴游泳馆在应对季节变化进行功能置换的案例。如江苏张家港市游泳馆（图12），在冬季游泳运营费用较高并且群众参与性较低的季节，运营方将泳池底部改造成为了羽毛球场地，并且获得了较高的利用率，也是运营方引以为豪的一项举措。因此在室外泳池场地里，可以考虑布置一些适合于室外的运动场地，以提高场地的利用率。

图12张家港游泳馆泳池功能转换

3.3躲避自然风

冬季的自然风舒适性是很低的，因此，冬季对于自然风是以防风为主，让其不会影响到场地的舒适性。冬季的风，一方面会使得场地的寒冷环境更加恶劣，群众也不愿意在这种恶劣的环境里停留;同夏季应对自然风的方法一样，在冬季进行防风，可根据当地的年主导风向在设计阶段建筑设施布局上进行分析模拟之外，可以运用一些构筑物可变的措施来达到“防风”的目的。

需要指出的是，本文所提到的有些应对措施是比较理想状态下能够减小季节性原因带来的影响，真正实现起来有可能受到造价等因素的制约，也许会违背本文低碳前提下应变的初衷，这就需要投资者与运营方的合理利用。

3.4泳池节能加温

对于室外泳池来言，泳池加温措施是一种能够延长全年使用时间的措施，如果加温足够，寒冷冬季在室外游泳都会成为现实，东北的冬季温泉就是很好的实例。目前对泳池加温的措施主要有运用地下水恒温泳池、太阳能加温、电加温、燃气加温、地源热泵加温等等。而本文的初衷是在低碳的基础上达到不同季节泳池的高效利用，因此本文主要研究偏重于用清洁能源来进行对泳池的加温，主要的加温措施有以下三点。

3.4.1运用地下水恒温泳池

所谓地下水恒温泳池就是说，用较高温度的水来补充泳池内水的热量散失，如果地下水温度高于泳池需要达到的温度，就可以进行热量交换，来保证泳池内水温的恒定。这样，较高温度的地下水经过一定的处理达到泳池需要的水质标准，就可以流入泳池维持泳池所需要的恒温。需要指出，虽然地下水加温并没有耗费化石能源，保证其运转的费用也是不容小觑的。

3.4.2太阳能加热

太阳能是清洁能源中利用最为广泛的，具有取之不尽用之不竭的特点，由于我国的地理位置比较优越，太阳能辐射非常充足。而室外游泳场直接接受阳光照射，利用太阳能直接对泳池加热可行性比较高。

太阳能给泳池加热，可形成一套独立的系统，比较简单的是泳池里的水经过太阳能吸收器加热后回流到泳池中以保持泳池的温度。这种措施可大大减少运营经费。但是，给泳池进行加热的太阳能集热器与家用太阳能集热器是不同的，因为泳池并不需要家用热水器那么高的温度，另外泳池里的水的腐蚀性要比家用自来水的腐蚀性高[3]。图13为太阳能加温泳池系统示意图。

图13太阳能泳池加热示意

3.4.3地热能加热

地热能也是一种环保的清洁能源，在建筑中的利用主要是地源热泵，地源热泵又包括土壤源热泵、地下水源热泵和地表水源热泵，目前热泵技术在建筑中广泛应用。 地源热泵技术提取土壤以及水中的热量。地表土壤和水体每年接收的太阳能数百倍于人类每年利用的能源，这些能源的一部分通过土壤传递给地下水体;同时，水体通过太阳能辐射直接或间接地得到补充，这相当于间接地利用近乎无限的太阳能。因此，地源热泵利用的是清洁的可再生能源。

泳池利用地热能加温泳池简单地说就是利用热泵设备里的吸热工质从地下吸收热能并传入泳池进行泳池的加热，因此这种泳池加温方式既节能，又环保。地源热泵是利用地下岩土层中热量进行闭路循环的热泵系统，热泵的换热器埋于地下，与大地进行冷热交换。它通过循环液（水或以水为主要成分的防冻液）在密闭地下埋管中的流动，实现系统与泳池之间的传热[4]。

4结语

以上针对不同季节的应变措施，有的在实际工程中得到较好的应用，对于室外游泳场的低碳高效利用做出了一定的贡献。但是，有些措施和技术因为各种原因限制如技术、经费等因素使得前文所提到的措施不能得到有效的利用，因此需要建造者与运营方权衡利弊，在低碳建造与运营理念的基础上，做出最经济合理的室外游泳场季节应变措施。

参考文献：

[1]韩秀春.游泳建筑[J].建筑学报，1983（8）.

[2]李玲玲.大空间公共建筑发展模式研究[J].城市建筑，2009（4）.

[3]付向东，周云超，邓继辉.游泳池太阳能加热系统的设计[J].太阳能，2006（2）.

[4]仉安娜，唐远明.环保节能地源热泵技术应用研究[J].环境保护与循环经济，2008（12）.

[5]罗迎宾，蒋绿林，徐丽.地源热泵在温水游泳池系统中的应用研究[J].节能，2002（12）.endprint