基于多功能体育馆空调设计的初探

陈信东

（翰林（福建）勘察设计有限公司福建福州　350001）

基于多功能体育馆空调设计的初探

陈信东

（翰林（福建）勘察设计有限公司福建福州350001）

本文介绍了多功能体育馆空调设计的特点，介绍了比赛大厅空调设计参数的取位标准，在此基础上结合实际工程案例，通过合理的空调系统设计来保障多功能体育馆的温度及湿度等满足工程的使用要求。

多功能体育馆；空调系统；设计分析；实际案例

引言

多功能体育馆是现代城市的重要公共建筑，它不但能够用于举办体育活动，还可以用于开展群众集会、文艺演出及各种展览活动。为了保障多功能体育馆的空气流通，满足使用者的使用要求，创造良好的活动环境，必须要做好多功能体育馆的空调设计工作。本文综合分析了相关设计方案并结合实际案例加以说明，以供体育馆设计者参考。

1　体育馆空调设计特点

多功能体育馆的空调除了与一般空调工程具有相同点之外，还具有自身的特点，主要表现在以下几个方面：①多功能体育馆属于高大空间建筑，尤其是比赛大厅，因为人员密度较高，热湿负荷及送风量大，空调经常间歇使用，因此一般都使用全空气大风道系统。②多功能体育馆比赛场地在开展小球类比赛时，对室内气流速度的要求较严，因此在设计气流组织时，必须要根据不同球类比赛活动来调节风口及风量，尽量避免穿堂风并降低厅内外热压与进排风口之间的自然对流。③多功能体育馆的空调属于舒适性空调，尽管体育馆比赛大厅的高度较高且空间较为广阔，但是一般只需保障人们活动的范围内温度舒适即可，因此上部空间通常使用高速喷射送风，下部使用分层空调。④由于多功能体育馆的用途较多，而且不同的使用场合对空气参数的要求也有所差异，因此在设计空调系统的负荷时，需要结合最大负荷来考虑并通过降低风温差或减少风量来有效调节；在布置空调系统时，需要注意区域场所的不同有所区分。⑤在比赛中场休息的时候，观众休息厅容易有烟雾，如果不及时排走，那么将极有可能污染大厅环境，降低体育馆内部的可见度，影响运动员及观众的视线。⑥多功能体育馆通常修建在较为开敞的地方，因此必须要主要屋顶、外墙及外窗等部份的设计工作。尤其是体育馆的屋顶，近几年来体育馆通常采用球节点网架结构，屋顶下部不设吊顶，这样结构设计会导致大厅内部产生较强的热辐射，如果没有及时采取措施加以解决，那么将无法有效控制体育馆内的温度及湿度，甚至会造成大量的能源消耗、增加空调的运行费用。

2　空调设计参数的取位标准

空调设计参数主要包括温度、新风量、相对湿度、气流速度及噪声级等，根据《体育建筑设计规范》，夏季室内相对湿度一般为55～65%，温度一般为26～28℃；冬季室内相对湿度为35～50%，温度为16～18℃。夏季观众区的气流速度需要控制在0.5m/s以内，冬季控制在0.2m/s以内，室温尽量控制为26℃。此外，赛场的气流速度也需要严格控制，例如在开展羽毛球、乒乓球比赛时，气流速度不得超过0.2m/s。随着国际间体育交流活动的增多，比赛场地的风速也面临着更高的要求。日本提出：“乒乓球、羽毛球比赛场地（地面以上3m之内）的风速必须限制在0.15m/s以内”，香港则规定羽毛球、乒乓球比赛时的最大气流速度为0.1m/s，其余活动时最大气流速度为0.25m/s。在新风量标准方面，新风占总送风量的百分比各地区的体育馆也各有不同，江苏馆为25%、上海馆为32.2%、浙江馆为27%、北京工人馆为30%、北京首都馆为33%，其他地区的体育馆通常介于25～30%之间。新风的取值多少需要遵循以下原则：保障室内环境符合卫生要求，保障设备投资及运行费用的经济性。新风能够稀释空气中的一氧化碳及臭气，输送氧气以保持室内空气新鲜，所以可以以二氧化碳的浓度来作为舒适性空调空气质量的评价指标，国内的体育馆大多数为15～20m3/h·人。

3　多功能体育馆空调设计应用案例

3.1工程概况

本工程位于将乐县，属多层民用建筑，建筑面积约16518.7m2，高度为17.055m，场馆容纳人数为3417人。大楼地下一层，地上三层，地下一层为车库及设备用房，地上一层为比赛场地及比赛附属用房，二层为休息大厅，三层为设备管道夹层。本工程的具体设计内容包括比赛场馆中央空调系统设计、比赛附属用房等商用空调系统设计、通风系统设计及防排烟系统的设计。

3.2空调设计参数

根据当地的实际情况，体育馆的空调设计参数具体如下：室内设计参数如表1所示，室外设计计算为（夏季空调计算干球温度35.7℃、夏季空调计算湿球温度26.7℃、夏季空调日平均温度29.8℃、夏季通风温度31℃）。

表1　室内设计参数

3.3具体设计说明

本工程比赛场馆设一集中空调系统，夏季空调供冷。中央空调装机总冷负荷为1160kW，选择3台一体化空调冷水机组（型号Y-400/M），名义制冷量400kW，空调供回水温度为7～12℃，冷水机组设在一层室外地坪，含冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、水过滤器等辅助设备，空调水系统的膨胀水箱设定在回水管上大于500mm标高位置。末端侧空调水系统采用闭式两管制，主机出水管采用同程系统，其余水系统采用异程。赛后控制中心、会议室等比赛附属用房单独设置多联式商用中央空调系统。空调室外机均放于室外绿化带处，室外新风通过新风换气机与室内排风进行热回收后送入室内。

比赛大厅的气流组织需要在温度及速度方面给人以舒适感，还需要避免观众区产生吹向人们后背的“脑后风”，同时还要满足比赛场地所对气流速度的要求，根据本体育馆的建筑体形，在综合考虑多项因素之后，本工程控制气流组织设计具体如下所示：观众席采用远程投射喷口，回送冷风集中设于二层观众席看台侧壁位置，气流组织采用侧送侧回方式；中央运动区域采用旋流风口下送冷风，与右侧二层观众席看台侧壁位置共用回风口。地下室水泵房设置一套机械排气系统。地下室发电机房采用自带风机进行排热，设进风井和百叶风口补风排气。地下一层车库采用机械排风（排风量按3m层高计算），自然补风。比赛场馆内设机械排风系统，热气及污浊气体通过网架内的排风管由设在设备夹层内的排气风机排出室外。夏季开2台排风机，过渡季节开启台数根据比赛场馆使用情况确定。其他无外窗房间也均设有机械排气系统。

本工程的防排烟设计方案如下：比赛场馆内设机械排烟系统，风机采用单速风机，排烟系统与平时通风系统合用，机械排烟量按比赛场馆的体积计算。地下一层车库设1个防火分区，采用机械排烟自然补风，排烟风机均设在排烟机房内。体育馆各层内走道及附属用房等分别设置机械排烟系统，一旦发生火灾，消防值班室会开启排烟阀及排烟风机，当烟气温超过280℃时，排烟防火阀会自动关闭且风机停止运行。此外，重要机房的风管及穿越防火分区的风管均设有防火阀或防火阀，一旦稳定超过70℃或280℃时会自动溶断且与风机或机组联锁。比赛大庁等一律采用自然排烟的方式，可开启外窗大于地面面积的2%，而且均在可开启外窗30m保护距离之内。

4　结束语

综上所述，多功能体育馆与其他建筑物相比具有特殊性，这就要求在空调设计过程中加以注意。本文简要介绍了多功能体育馆空调设计特点，分析了空调设计参数的取位标准，在此基础上结合实际案例，从多个细节角度就体育馆的空调设计工作展开详细探讨。设计人员在体育馆空调设计工作过程中，可以以此为参考依据，从而提高空调设计的科学合理性。

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TU831.6

A

1673-0038（2015）15-0032-02

2015-3-22

陈信东（1981-），男，工程师，本科，主要从事暖通设计工作。