某小型游泳馆的供暖通风设计

李　娜

(太原理工大学建筑设计研究院，山西太原　030024)

某小型游泳馆的供暖通风设计

李娜

(太原理工大学建筑设计研究院，山西太原030024)

摘要:针对北方地区游泳馆冬季闷热和宜结露的设计问题，从室内设计参数选择、散湿量计算、供暖通风系统的选择及气流组织设计等方面，提出了游泳馆的优化设计方案，在满足室内温、湿度要求的基础上，达到了经济、节能运行的目的。

关键词:游泳馆，供暖系统，通风量，散湿量

1　概述

山西某小型游泳馆地上1层主要为泳池区、休息区和淋浴区，泳池区层高为10 m，地下1层主要为设备用房;结合游泳馆的使用功能和特点，池水温度、室内设计参数和气流组织的选择是否合理，直接影响到供暖、除湿和通风等设备的选型，室内舒适度、围护结构的防腐蚀、系统的节能运行以及游泳者的健康。

2　室内设计参数

结合该工程的资金问题、地理位置和消费群体，春季、夏季和秋季三个季节均采用通风除湿，冬季采用低温热水地板辐射供暖系统和散热器供暖系统，并辅助恒温除湿机冷却除湿，维持泳区内的温度和湿度。

根据国家相关标准JGJ 31—2003体育建筑设计规范中的设计规定，泳池的空气温度应比室内池水温度高1℃～2℃，泳池池水温度一般为26℃～28℃，相对湿度为50%～70%，不应超过75%;游泳馆内的空气湿度与舒适度有密切关系，当室内相对湿度过低时，会使身体上的水分蒸发变快，从而使游泳者刚出水面时感到很冷，当室内相对湿度过高时，会使室内露点温度提高，从而使冬季室内内表面宜结露。

该工程是一座以娱乐为主的小型游泳馆，本文主要分析泳池区域内的供暖、通风、空调系统的设计，泳池区的室内设计参数为:池水温度为28℃，泳池厅设计温度为30℃，相对湿度为65%，对应室内空气含湿量为18.6 g/kg，露点温度为22.7℃，湿球温度为24.5℃。

3　热负荷、散失量的计算

参考GB 50736—2012民用建筑供暖通风与空气调节设计和《实用供热空调设计手册》等相关设计手册中的计算方法，经详细热负荷计算，泳池区冬季总热负荷为725 kW，其中建筑基本围护结构的热负荷为145 kW，由低温热水地板辐射供暖系统和散热器供暖系统共同承担，剩余580 kW的热负荷为空气加热负荷，由恒温除湿热泵机组承担。

游泳馆内的散湿量主要由三部分组成，即室内人体散湿量W1，池边散湿量W2，敞开水面的散湿量W3三部分:

1)室内人体散湿量W1:

其中，g为成年男子的小时散湿量，100 g/( h ·人) ; n为室内总人数，人; n'为群体系数。

2)池边散湿量W2:

其中，tn为室内空调计算干球温度，℃; ts为室内空调计算湿球温度，℃; F为池边面积，m2;α为润湿系数。

3)敞开水面的散湿量W3:

其中，Vf为游泳池水面上的风速，一般取0.2 m/s～0.3 m/s; Pw为水表面温度下的饱和空气水蒸气分压力，Pa; Pi为室内空气的水蒸气分压力，Pa; F为游泳池水面的面积，m2; B为当地大气压，mmHg。

泳池区的总散湿量: W = W1+ W2+ W3=385 kg/h。

4　供暖通风系统的选择及气流组织设计

1)供暖系统。

该游泳馆泳池区的冬季供暖采用低温热水辐射地板供暖、散热器供暖和热风供暖三种供暖方式相结合;供暖热媒由集中供热一次热网经小区换热站换热后分别提供的75℃～50℃热水(泳池散热器和除湿机部分使用)和45℃～35℃低温热水(低温热水地面辐射供暖系统部分使用)。

a.室内地面敷设带阻氧层的PE-Xc(交联聚乙烯)塑料管，地暖热媒温度为45℃～35℃，承担围护结构的部分基本热负荷; b.外墙四周、窗台下设置内腔无砂铸铁散热器，采用双管上供上回同程式系统，供、回水干管布置于高窗下，散热器系统热媒温度为75℃～50℃，承担围护结构的部分基本热负荷，地暖和散热器系统不仅满足了值班供暖温度和热舒适性的基本要求，同时有利于减少和防止围护结构的结露，同时应做好室内明装外露管道、支架和散热器的防腐、防锈; c.冬季室外温度较低，空气的加热负荷由恒温除湿热泵机组承担。

2)气流组织。

泳池区内的通风主要是将泳池区内持续蒸发出的水分和散发出的异味迅速排走，同时因泳池区水处理的原因，水面不断有氯气挥发物挥发到室内空气中，会对人体造成伤害，且对钢型网架屋顶、供回水管道和风管等室内金属设备形成腐蚀，墙体发霉变质，严重影响建筑的使用寿命和美观，因此泳池区应保持相对负压，同时应使池区内的潮湿空气和氯气尽量避免流入到其他房间。

本区域的气流组织确定为上送下回，顶部排风，两条主送风管安装在网架底部，分别与泳池的长边平行，送风口采用可调角度的圆形喷口，斜向泳池中央送风，使游泳者处于射流的回流区，经过仔细的验算，选择合理的送风口高度、送风温差、风口和风速大小、风管断面、送风口的间距等，保证了该区域的新鲜空气、温度场和速度场的均匀分布，同时送风管沿外墙有高窗的位置布置下送的双层百叶送风口，有利于避免外窗结露;局部一层走廊吊顶下部设回风管，下回风口的安装位置在水面附近，有利于将室内潮湿空气及时排走，送回恒温除湿机;排风口安装在网架最高处，有利于排除上升的水蒸气和氯气，排风机采用变频风机，根据新风量的要求，冬季满足最小新风量的要求，过渡季节尽量全新风运行。气流组织分布图如图1所示。

图1　气流组织分布图

3)通风系统。

本工程泳池部分选用两台恒温除湿热泵机组+室外风冷冷凝器，对泳池室内空气进行除湿处理，经计算泳池区最大除湿量约为385 kg/h，故选用一台除湿量为142 kg/h和一台除湿量为250 kg/h的恒温除湿热泵机组，分别与室内的儿童池和成人标准池相对应运行。

新风和回风经除湿机组混风箱处负压吸入，由除湿机组除湿、加热或冷却后，经送风管送至室内，除湿机组全自动运行，在通过除湿机组控制室内空气相对湿度的同时，可给空气加热、空气制冷;正常运行时，当湿度高于设定值时，除湿热泵启动，在需要加热的季节，因恒温除湿热泵机组自带冷凝热回收器，除湿机组可利用回收冷凝热给空气加热，当除湿机组提供热量不足以维持空气温度时，除湿机组会自动输出信号以启动空气辅助加热器，热源热媒温度为75℃～50℃;在不需要加热的季节，除湿机组会自动启动冷凝器，将除湿过程中吸收到的热量以冷媒作介质通过冷凝器释放，从而起到给室内空气制冷的作用;过渡季当室外含湿量低于室内时，可采用全新风运行;排风通过变频排风机排至室外。

恒温除湿热泵机组，采用热泵技术，使用过程中无燃烧无污染，对环境无破坏，属于健康环保产品;可全天候为室内泳池除湿，同时可回收冷凝热，机组能效比高，运行成本低;机组高静压，大风量设计，整体式的结构，使机组安装维护方便，灵活，更有效的节省占地面积;机组内的换热器为内置双流程钛盘管换热器，有效的抵抗腐蚀，经久耐用，使机组的寿命得到充分保证，且该机组采用全自动微电脑智能控制，多重保护，确保机组在恶劣工况下安全运行，性能稳定，操作简单。

4)通风量计算。

a.冬季通风量。因北方冬季室外温度较低，空气比较干燥，直接利用室外空气除湿，但因室外温度低，新风加热量很大，经计算冬季通风量约为0.8次/h;冬季通风量还需满足排除氯气通风量和人员所需最小新风量，经计算所需通风量分别为0.8次/h和1.0次/h;三者取大值冬季通风量约为1.0次/h。

b.过渡季节通风量。过渡季节室内外含湿量相差较小，室内温度取允许值的低限值，室内相对湿度取允许值的最高值，因此最大限度采用室外新风节能运行，满足室内温湿度要求。

c.系统的运行。经计算泳池区域内的送风量为2.0次/h，最小新风量为1.0次/h，排风量为1.1次/h～2.2次/h;恒温除湿热泵机组采用变风量运行，在满足最小新风量的基础上，根据室内外温、湿度自动调节机组的运行风量;排风机采用两台变频风机，满足最小新风量和全新风运行时的排风量要求，节能运行。

5　结语

在过渡季节，当自然通风能满足要求时，采用全新风运行;当自然通风不能满足要求时，可用恒温除湿机对室内回风和新风进行降温除湿处理，从而达到允许室内设计参数;冬季室外温度低，含湿量小，在满足最小新风量的基础上，可用恒温除湿机对室内回风和新风进行除湿，并利用回收冷凝热和辅助空气加热器进行再加热处理，从而达到室内设计参数，且最大限度的节能运行。

因此，通风除湿是一种简单节能的除湿方式，同时辅助以恒温除湿热泵机组，对于小型游泳馆是一种经济、合理和节能的运行方式。

参考文献:

［1］JGJ 31—2003，体育建筑设计规范［S］.

［2］陆耀庆.实用供热空调设计手册［M］.第2版.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［3］王跃.小型游泳馆供暖通风设计探讨［J］.山西建筑，2003，29( 9) :71-72.

Heating ventilation design of the small-scale swimming pool

Li Na
( Taiyuan Technology University Building Design Academy，Taiyuan 030024，China)

Abstract:In light of swimming pool design problems in northern region including stuffy and condensation，starting from aspects of indoor design parameter selection，moisture computation，heating and ventilation system selection and air flow organization design，on the basis of meeting indoor temperature and humidity demands，the paper puts forward the optimal swimming pool design scheme，and finally achieves the goal of economic and energy-saving operation.

Key words:swimming pool，heating system，ventilation quantity，moisture gain

作者简介:李娜(1981-)，女，工程师

收稿日期:2015-11-19

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0124-03

中图分类号:TU834

文献标识码:A