洪 旭(嘉博(福建)联合设计有限公司)
浅谈室内游泳池设计
洪 旭(嘉博(福建)联合设计有限公司)
随着社会的发展与进步,城市的建设越来越现代化,生活水平也不断的提高,人们对生活的品质追求也与日俱增。为了满足现代化的便利生活,提升小区的品质,越来越多的新建小区都会配套室内恒温泳池设施。本文主要对室内恒温泳池的池水循环方式的选择及循环水量计算、泳池补水方式、过滤设备和循环水泵选型、池水加药与消毒、恒温系统、泳池附件及配套设施等进行实际设计案例的阐述。
游泳池;池水循环;净化消毒;恒温
按照规范要求,游泳池均应设置循环净化水系统并要保证被净化过的水能均匀到达泳池各个部位,且池水能均匀有效回到净化处理系统进行处理。目前游泳池的循环方式主要有三种:顺流式循环、逆流式循环和混流式循环。顺流式循环采用池底回水,既可避免四周污水流入回水系统,延长了过滤设备的使用寿命又能满足配水均匀的要求,使净化后的水在不同水深区内分布均匀、不出现短流、涡流和死水区;结合本小区规模大、居民多,在夏季高峰时使用人数相对较多,泳池四周的卫生状况较难保持的实际情况,采用顺流式循环系统,池中全部水量由池底的回水口由循环水泵抽取进行处理、消毒和加热后,经设在池壁的给水口再送入池中;水循环方式及处理系统见图1。
循环水量需根据泳池的使用性质、平面尺寸和平均水深,依据泳池规范的计算公式得出,公式如下:
Qc=Vp×αp/Tp
代入公式可得:Qc=260×1.05/4=68.3m3/h。
游泳池初次充水和使用过程中的补水可采用通过平衡水池、均衡水池及补水水箱间接地向池内充水或补水。本泳池采用顺流式循环给水系统,循环水泵从池底回水口直接吸水,为保证池水有效循环、平衡水量浮动、调节水量的变化、便于实现间接向泳池补水,应设置最高水面和游泳池水面保持一致的平衡水池。设置平衡水池的主要目的是由于池水表面蒸发、过滤设备反冲洗、游泳者身体带走水分和泳池排污等原因,需连续不断的间接向泳池中补水,保证泳池有个稳定的水位。平衡水池的有效容积应按下式计算:
Vp=Vf+0.08Qc
其中Vf为单个最大过滤器反冲洗需要的水量,经计算Vf=39.6m3;
代入公式算得:Vp=39.6+0.08×68.3=48.4m3/h。
由于泳池设备房的空间有限不足以设置平衡水池,故用补水箱取代平衡水池,节约水箱用地,满足其他设备的安装要求。根据泳池规范公共室内游泳池,在资料不完备时补水量为泳池水总容积的5~10%,本设计中按游泳池容积的5%计算,得出由外部管网补充水量为13m3/d,故采用2m3补水箱替代平衡水池。由室外管网的补水管直接接入补水箱中,并在补水管上安装倒流防止器,补水箱的最高水面与泳池水面保持一致,起到平衡泳池水位的作用。
图1 游泳池水循环净化工艺流程图
池水净化的主要目的是从循环水中去除毛发、污物等物质,提高池水的澄清度,保证游泳池池水的水质要求。设计中池水过滤设备采用立式石英砂压力过滤器,具有占地面积小、使用寿命长、过滤水量大的优点。设计选用3台TR-1200型中速过滤沙缸,沙缸直径为1.2m,过滤面积为1.13m2,缸体材质为防腐蚀耐磨损的复合玻璃钢;滤料类型为单层石英砂,滤料级配最佳,不均匀系数<1.4,厚度>700mm,滤速<25m/h。
循环水泵的选型是根据循环水量和水头损失经计算确定,采用流量为36m3/h、扬程15m、功率4.5HP的泳池专用塑料泵3台,2用1备,水泵自带毛发聚集器可快速拆卸便于定期清理杂物。循环水泵兼作反冲洗水泵,当石英砂过滤器进水口与出水口的压力差达到0.06MPa或连续运行时间已达到5d时均应进行反冲洗,反冲洗强度为12~15L/s·m2,膨胀率45%,反冲洗时间为8~10min;砂缸上设有压力表,可根据压力表的数值变化来进行自动反冲洗,也可通过PLC控制面板来进行手动反冲洗。
由于游泳池是公共场所,人员构成复杂,有成年人、儿童及老人,而且人们的卫生习惯不同,泳池中难免存在致病细菌等各类微生物使泳池成为传播疾病的媒介,虽然已设置了过滤器设备,但仅能去除水中杂质,提高池水澄清度却不能消灭病菌等微生物,故游泳池的循环水净化处理系统中必须设有池水消毒工艺。
本项目采用次氯酸钠消毒,次氯酸钠的有效氯含量20%,设计投加量3mg/L,投加浓度为10%,并根据ORP探头检测余氯含量,当池水中余氯含量大于0.8mg/L时停止投药,小于0.3mg/L时启动计量泵,保证池水中的余氯含量符合水质卫生要求;絮凝剂选用聚合氯化铝,最大投加量为5mg/L,投加浓度为10%,定量连续投加;pH值调整剂选用稀盐酸,最大投加量为2mg/L,投加浓度为3%,投加量由水质监控仪自动控制,使池水pH值保持在7.2~7.6范围内;除藻剂采用硫酸铜,定期向池中投加,投加量为1mg/L。药剂均采用湿式投加,通过在回水管上设有带敏感器件的pH探头和余氯ORP探头,对池水的水质参数进行检测控制,根据检测到的数据自动控制计量泵调节药剂的投加量。
室内游泳池的设计温度为27℃,池水加热所需的热量包括以下四部分:①游泳池水表面蒸发损失的热量;②游泳池的池壁和池底传导损失的热量;③管道和净化水设备传导损失的热量;④游泳池新鲜水加热所需的热量。
(1)游泳池水表面蒸发损失的热量应按下式计算:
经计算Qs=35kW;
(2)游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量,应按游泳池水表面蒸发损失热量的20%计算确定,即为0.2Qs=7kW;
(3)游泳池补充新鲜水加热所需要的热量应按下式计算:
经计算Qb=7.5kW,其中游泳池补充水量取池水体积的5%即13m3,自来水温度取15℃,补水时间按一天24h计。由于游泳池的池水加热包括恒温加热和初次加热两部分,故恒温加热Q恒=35+7+7.5=49.5kW,而初次加热按池水体积在48h加热至设定温度,计算得Q初=75+35+7=117kW。
根据计算的结果,选用2台制热量为75kW的泳池专用空气源热泵,初始加热耗热量为150kW,加热时间小于48h,并且当1台运行的时候能满足恒温时所需的耗热量。空气源热泵设自动温控装置,在泳池回水管上设温度传感器,根据泳池水温变化自动调整耗热量,维持水池27℃恒温。
进水口采用SP-1424出水流量可调式给水口,共8套,每个平均流量约为8.6m3/h,沿池壁两端水平均匀布水,给水口间距1m,设于水面以下0.7m并处于同一水平线。
回水口采用SP-1032抗漩涡防吸附型,共4套,沿深水端池底均匀设置,间距2m。回水口兼用池底泄水口,靠重力泄水。
溢水槽采用池岸式,沿池壁四周设置,槽内设DN50网框式地漏,间距3m,槽宽为200mm,槽深为200mm,沟底应以1%的坡度坡向排水口。
吸污口设置在泳池侧壁水面下0.5m处,共设2个池底清洁排污软管接口,该接口经管道与循环水泵连接。当排污时,将清污器软管与吸污口连接,并启动循环水泵,移动清污器清洁池底的污物经砂缸过滤后再次送入池内或排至集水坑。
[1]《游泳池给水排水工程技术规程》(CJJ122-2008).
[2]《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003,2009版).
TU245
A
2095-2066(2016)29-0135-02
2016-9-28
洪 旭(1983-),男,工程师、注册公用设备师(给排水),本科,从事给排水设计方面工作。
该室内恒温游泳池为小区公共泳池,设在小区会所内,池厅总面积为420m2,泳池尺寸为25m×8m,平均水深1.3m,设定水温为27℃,循环周期每天6次,24h循环。