上海某大学游泳馆空调通风设计

杨勇

中船第九设计研究院工程有限公司

近几年，随着人们生活水平的提高以及对健身需求的增长，室内游泳馆的建设得到了巨大的发展。由于游泳馆作为大空间体育建筑且散湿量巨大的特性，其空调设计较其他建筑有一定区别。同时，现有室内游泳馆冬季结露滴水现象较为普遍，不仅对人员舒适性有较大影响，长期而言对围护结构也会造成严重破坏[1]。另外，由于池水消毒用氯气的散发，空调通风管道材质的选择需要考虑到腐蚀效应。

1 工程概况

该项目总建筑面积4160 m2，地上二层，建筑消防高度10.9 m，包括50 m×21 m 标准温水游泳池及配套功能辅助用房。平面图如图1 所示。

图1 泳池平面图

1 空调通风系统及热源的选择

非比赛型室内游泳池主要用于教学健身或者学生非正式比赛用途，池边面积不大，空调设计应主要以满足冬季热舒适性为主。过渡季节及夏季时，采用直流通风方式除湿。

本项目夏季及过渡季节不设空调，设置机械排风的直流通风方式。冬季采用空调箱送热风及池边地暖的制热方式。

热源由蒸汽锅炉提供。锅炉提供的蒸汽，经汽-水板式换热器产生70～55 ℃的空调用热水，供组合式空调箱使用。同时，70 ℃的一次水通过混水泵与地面供暖的35 ℃回水相混合获得45 ℃供水，供池厅及更衣区低温热水地面辐射采暖使用。

2 室内外设计参数

2.1 池水温度及室内设计计算温湿度

对于非比赛型室内游泳池，由于没有观众席，应首先考虑游泳者的的舒适性要求。因为人体对水的热转移系数比对空气要大得多，因而对水温的要求比对空气温度的要求更加严格。先确定水温，然后再确定空气温度[2]。根据国际设计标准，泳池水温应为26～28 ℃，本项目确定为26 ℃。

为保证游泳者在入水前和出水后的舒适度，一般池厅空气温度至少高于水温1℃，国际泳池设计标准提出高于2 ℃[2]。本项目冬季室内空气温度取28 ℃。

池厅空气相对湿度的确定需要考虑两个方面的因素，一是相对湿度过高，冬季时围护结构容易结露。二是过低时，出水人员由于体表水分蒸发加快而产生的不适感[3]。一般，池厅空气的相对湿度控制在50%～70%，不允许超过75%。本项目室内空气相对湿度取65%。

2.2 上海地区室外气象参数

本项目相关的室外气象参数（上海徐家汇）[4]如表1 所示：

表1 室外参数

3 池厅区域散湿量计算

3.1 泳池水面散湿量

泳池水面散湿量根据下式[2]计算：

式中：W1为从泳池水面产生的散湿量，kg/h；Va为游泳池水面上的风速，m/s；取0.2 m/s；Pw为游泳池水表面温度F 的饱和空气水蒸气分压力，Pa；Pi为室内空气的饱和水蒸气分压力，Pa；Fw为游泳池水面面积，m2。

3.2 人体散湿量

人员湿负荷根据下列公式计算：

式中：W2为人员散湿量，kg/h；w 为单位人员散湿量，kg/(h·人)；n 为人数，人，按照设计取250 人；n1为集群系数，取0.92。

经计算，池厅区域总散湿量W总=W1+W2=146.7+48.8=195.5 kg/h。

4 池厅区域通风量计算

1）按照消除室内余湿计算L1

式中：L1为通风量，m3/h；W总为池厅区域总散湿量，kg/h；dn为室内空气含湿量，kg/kg；do为送风空气的含湿量，kg/kg；ρ 为标准空气密度，kg/m3，取1.2 kg/m3。

本项目冬季时，L1=195.5/1.2/ (0.0156-0.0024)=12342 m3/h。

2）按照换气次数计算L2

国内的非比赛型游泳馆池厅区域换气次数一般按照4～8 次/h。则L2=1834×8.1×4～6=59421.0～118843.2 m3/h。

3）人员所需新风量L3

新风量满足人均新风量30 m3/(h·人)，则L3=250×30=7500 m3/h。

本项目夏季及过渡季节时通风量按照换气次数计算L2。泳池池厅设全面通风，机械进风、机械排风。排风由6 台风量为17300 m3/h 的风机侧墙高位排出，进风由空调箱经空调送风管输送室外空气到室内。

5 冬季空调处理过程

冬季空调送风量需要不小于上述通风量计算中的最大值L2。

冬季利用室外新风消除室内余湿，新风量不小于根据上述通风量计算结果L1=12342 m3/h。同时，为了满足消除室内空气中的氯气的要求，新风量应不小于1 次/h。本项目新风量取15000 m3/h。冬季空调运行时，开启1 台风量为17300 m3/h 的排风风机。

冬季空气处理过程如图2 所示：

图2 冬季空调焓湿图

室内外参数如表2：

表2 室内参数

按设计负荷计算得热负荷590.0 kW，风量63874 m3/h，选用4 台空调箱：AHU-1-1、2，风量25000 m3/h，热量161 kW。AHU-1-3、4，风量18000 m3/h。热量136 kW。

6 空调风管选择与防结露措施

为了避免池厅空气中含有的氯气对金属风管的腐蚀，本项目空调送风管采用布袋风管。为了防止结露及滴水现象，在布袋风管上设侧吹风孔对钢结构屋面，外墙与外窗等外围护结构内表面进行吹热风，同时，池边区域设置地暖，除了满足人员舒适性要求外，也能缓解外围护结构内表面结露。

7 结语

通过以上研究比较，可以知道散湿量与通风量的计算是游泳馆空调通风设计的关键。对于池边面积不大的非比赛型室内游泳馆，夏季及过渡季节采用机械通风、冬季采用空调系统，可以在保证一定舒适性的前提下节省投资成本。布袋风管的使用可以避免氯气对风管的腐蚀，同时，布袋风管可以相对更均匀开孔送风的特点也有利于对围护结构内表面吹热风，以达到减少结露的目的。