大连某温泉度假酒店游泳馆空调系统设计

文/赵继光 大连都市发展设计有限公司 辽宁大连 116012

大连某温泉度假酒店游泳馆空调系统设计

文/赵继光 大连都市发展设计有限公司 辽宁大连 116012

结合游泳馆的特点，介绍游泳馆室内室内设计参数的选取、室内散湿量的计算、室内送风量的计算方法、全新风运行时新风量的计算方法，并结合本项目对外围护结构防结露进行验算。

室内计算参数；室内散湿量；室内送风量；新风量；外围护结构防结露

到2020年，大连地区将打造成15个温泉小镇，近期大连开始新一轮温泉旅游项目建设热潮，而游泳池作为温泉酒店的一个配套项目。由于游泳池室内具有高热、高湿的室内环境，备受业主、设计师、设备厂商的高度关注。一个良好的游泳馆通风空调设计，一定要满足舒适性要求，还要兼顾降低能耗、降低运营费用。通过对近期所做项目的设计作出分析说明，希望为其它的游泳馆通风空调设计提供一定的参考。

1.游泳馆通风空调设计概况

该工程为大连某温泉度假酒店游泳馆改扩建项目，位于大连市，项目处于山区，气候环境特征属于寒冷地区。本工程的建筑面积：2360m2，其中一层公共区域950m2；为地下一层，地上一层的大空间建筑，总建筑高度为16.5m。室内游泳水面积为400m2。

（1）室外计算参数如下：

（2）室内计算参数如下：

冬、夏季室内空气干球温度为29℃，冬、夏季室内相对湿度为≤65%，室内风速≤0.2m/s，游泳池水温为28℃。

（3）冷热负荷计算：

夏季室内冷负荷（950m2）：194.4 kW,冷指标：204.6W/m2；

冬季室内热负荷（950m2）：116.9 kW,冷指标：123W/m2；

（4）冷热源：

本工程的冷热源由设置在主楼地下一层冷水机房内的冷水机组和换热站内的换热机组提供，冷冻水供、回水温度为 7/13℃，热水的供、回水温度为60/50℃。冷热水管道经室外地沟引至本游泳馆。

2.室内散湿量计算

游泳馆室内散湿量包括游泳池水表面散湿量、池边湿润地面散湿量以及人员散湿量。

2.1游泳池水表面散湿量，采用ASHRAE推荐的公式（1）[1]进行计算

2.2池边湿润地面散湿量，采用公式（2）[3]进行计算

f ：润湿系数，取值0.2；

2.3人员散湿量，采用公式（3）[3]进行计算

n ：室内人员数量，取值100人；

q ：成年男子的小时散湿量，取值212g/h；

2.4室内散湿量计算结果：W=26.44 （g/s）。

3.室内送风量计算

3.1游泳馆泳池热泵机组风量：本次设计按推荐值5 选取，总风量 G=950（m2） 7（m） 5 =33250（m³/h）

3.2游泳馆新风量：室内可容纳人数为100人，和业主沟通现已营业的温泉区域客人流量多余此人数，考虑到游泳馆的人数会少很多，设计时按100人来考虑新风量。新风标准按健身标准选取：50m³/（p h），新风量 =100*50=5000（m³/h）

3.3验算过渡季节室外状态点；根据计算的送风量来验算过渡季节全新风运行的室外状态点，经计算室外空气含湿量≤14.5g/kg时可以采用全新风运行。大连地区在春夏交替和夏秋交替期间，室外空气焓湿量大都低于这个数值，所以在这个期间机组可全新风运行，节省能耗，降低运行费用。

4.游泳热泵设计

本次设计采用了泳池专用除湿热泵机组，泳池除湿热泵机组将池

水蒸气的热损失回收利用，加热冷却后的空气和池水。

4.1除湿热泵的工作原理：当室内湿度高于设定值时，除湿热泵机组启动，被回风机抽吸至机组内的暖湿空气和室外新风混合后首先经蒸发器冷冻除湿，其将热量释放给制冷剂蒸汽，制冷剂再经压缩机压缩后，首先进入空气再热冷凝器加热流经蒸发器的低温干燥的空气，再进入池水加热冷凝器加热泳池循环水以维护池水“恒温”。在炎热的夏季，当制冷剂还有热量时，其通过户外冷凝器释放到室外，达到空调制冷的功能；在温湿度适宜的春秋季，部分机组按热泵工况运行，以达到加热室内空气的目的；在寒冷的冬季，部分机组依然按冷冻除湿工况运行，以保证室内相对湿度的控制，同时启动辅助热源（本机组内集成了冬夏两用表冷器，冬天接锅炉或热网热媒水辅助室内采暖）。

4.2池水加热控制：池水初次升温由系统另外配置的池水加热器完成，在日常运行过程中，除湿热泵机组内置的池水加热冷凝器可以维持池水“恒温”，当提供热量不足时自动启动另外配置的池水加热器补充加热。

4.3新风运行：除湿热泵可根据室外空气焓值自动调节新风、排风和循环风阀，从而实现过渡季节全新风工况运行。

5.气流组织

5.1设计原则：

5.1.1送风口不得直接对着可能使气流改变流动方向的表面送风，以防止反射折转的气流吹到从水中出来并沿池边行走的游泳者身上。

5.1.2侧送风口不得直接对着游泳池池水表面送风，这种送风方式将大大提高泳池水表面的风速，使得在水中游泳的人感到不适；同时过大的风速会加速池水蒸发，增加池水的热损失。

5.1.3送风口和回风口的布置必须认真考虑，防止送、回风口之间发生短路现象。短路会产生气流滞留，使游泳馆内局部空间的水蒸气积聚，空气的相对湿度增加，破坏内装修和外护围结构。

5.1.4游泳馆外窗设置下送风口，风口的叶片向外倾斜15°～20°，对着外窗送风，切忌反装。

5.2气流组织设计：

本项目采用球形喷口侧送风，下回风，同时在游泳馆外窗侧设置下送活叶条缝风口，风口吹向外窗。

6.外围护结构防结露设计

由于游泳馆室内空气温度高，相对湿度大，在外围护结构内表面很容易产生结露现象，降低外围护结构内表面温度，降低室内的舒适性，同时会破坏外围护结构，影响房屋的安全及保温。

为了防止外围护结构内表面结露，要求外围护结构内表面温度高于室内空气露点温度。维护结构所允许的最大传热系数计算公式（4）[4]：

式中 K：围护结构允许最大传热系数，W/（m2・℃）；

29℃；

计算结果：K=1.45 W/（m2・℃）。

本工程外墙的传热系数为0.48 W/（m2・℃）满足防结露要求；屋顶的传热系数为0.31 W/（m2・℃）满足防结露要求；外窗采用三玻两腔（6+12A+6+12A+6）内镀膜保温玻璃，其传热系数为1.31 W/（m2・℃）。做暖通设计时外窗设置下送风口，冬季向外窗送热风，保证玻璃在设计工况下不结露。

7.设计思考

7.1游泳馆通风空调设计中空气的热湿处理有很多种方法，本设计采用的泳池专用除湿热泵机组。其实还可以采用四管制组合空气处理机组，四管制需要夏季有热水的地方，一般温泉酒店四季都有热水，只不过夏季不会给空调专门换热。

7.2游泳馆采用泳池专用除湿热泵机组时，游泳馆通风空调换气次数宜为4～6；当游泳馆采用常规四管制组合空气处理机组进行热湿处理时，游泳馆通风空调换气次数宜为10～12。

7.3游泳馆通风空调系统在设计时应考虑系统的运行模式，降低能耗，降低运行费用。

[1] ASHRAE.2003 ASHRAE Applicaation Handbooks [M].Atlanta；ASHRAE Inc,2003。

[2]廉乐明，李力能，吴家正，等. 工程热力学（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社.1999.

[3]魏文宇，丁高，张力.游泳馆空调设计[M].北京：机械工业出版社,2003.

[4]国家技术监督局.中华人民共和国建设部联合发布.民用建筑热工设计规范GB50176-93[S].北京：中国计划出版社出版，1993.