妥思风口在奥运水立方中的成功应用

国家游泳中心又被称为“水立方”(Water Cube)，位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。“水立方”位于奥林匹克公园B区西侧，和国家体育场‘鸟巢’隔马路遥相呼应，建设规模约8万平方米，最引人注意的就是外围形似水泡的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)。ETFE膜是一种透明膜，能为场馆内带来更多的自然光，他的内部是一个多层楼建筑，对称排列的大看台视野开阔，馆内乳白色的建筑与碧蓝的水池相映成趣。在中国文化里，水是一种重要的自然元素，并激发起人们欢乐的情绪。国家游泳中心赛后将成为北京最大的水上乐园，所以设计者针对各个年龄层次的人，探寻水可以提供的各种娱乐方式，开发出水的各种不同的用途，他们将这种设计理念称作“水立方”。希望它能激发人们的灵感和热情，丰富人们的生活，并为人们提供一个记忆的载体。

妥思公司为这个神秘的“方盒子”提供了集美观舒适为一体的空调风口产品--近200套球形喷口和4000多套阶梯旋流风口，其中的亮点是用在比赛大厅的球形喷口。

妥思DUK型球形喷口具有送风距离远、噪声小的特点，主要用于空调送风口与人员活动区域有较大距离的场所。此外，它采用高品质的外形设计，具有装饰性，避免直观风口内部破坏室内整体装饰效果。

DUK型球形喷口

DUK型球形喷口设计成可旋转形式，方便客户根据实际需要调节风口角度以适应温差的变化。球形喷口的送风方向可以现场手动进行调节，也可以通过执行机构调节，调节范围在-30 – 30°之间。妥思公司的球形喷口是按照空气动力学喷口结构进行设计和制造的，因而具有噪声低的特点，而精致、美观的外形设计，更使得球形喷口可以应用到音乐厅、剧院、博物馆、机场、体育馆等高档场所。

水，是水立方最为重要的元素。水立方离不开水的存在，即便夜幕降临，人们看不到水蓝色的外表，高科技的LED灯照样会把水立方映射得晶莹剔透，宛如一座迷人的“水晶宫”。

然而，对于设计师来说，水，却是他们要严肃面对的命题。因为，高湿高温的环境会成为建筑物极大的安全隐患，而水立方首先要解决的问题就是屋顶结露——源于泳池和空气中的水。

国家游泳中心（水立方）

一方面，如果结露的水滴“砸”在室内人员身上会很不舒服，而另一方面，同时也更重要的是，结露会对长期处于潮湿腐蚀环境中的屋顶结构构成威胁，影响安全及使用寿命。因此，他们在设计初始便注意到水立方的特殊性，多角度考虑防结露的策略，并针对结露原因进行分析。 想要迈过屋顶结露这道槛却并非易事。设计师主要从三方面着手解决结露难题。首先，在建筑围护结构方面，设计师对此进行了专门分析，通过对金属连接件进行断热处理，辅助传热模拟软件，计算分析各种类型连接点的温度分布情况，并基于计算结果进行保温层的设计，从而彻底阻断结构冷桥的存在，将连接构件的结露风险降至最低。其次，在气流组织设计上，他们结合国内外的成功经验，合理设计空调系统和大空间气流组织，合理布置送风、回风和排风口，尽量避免出现送风、回风死区，保证大空间气流的合理分布。最后，水立方的防结露还需要运行人员的“共同努力”。正确操作、控制系统的合理运行以及多个环节的密切配合，都能很好避免结露出现;在夜间覆盖泳池，减少池水蒸发量，可以从源头上降低结露的可能。

气流组织设计是水立方暖通空调设计的一大亮点，同时为业内所关注。在这个能容纳多达17000人的“大空间”里，比赛区域和座椅区域要求的温度、湿度参数均不一样，给设计工作带来了极高的难度。

设计师在负荷计算中，利用“分层、分区空调”的理念，在详细计算泳池大厅及嬉水大厅空调设计负荷的前提下，为保证设计的正确性，特别是确保空调送风、回风方式的合理性，并保证温度场和风速场符合有关要求，在设计时应用了计算流体力学的工具，进行了计算机模拟的充分研究和分析。同时，根据现有设计的空调送风量和空调气流组织分布形式，模拟嬉水大厅设计工况下的室内温度场、湿度场和速度场。通过以上研究，指导、优化和验证后的暖通空调设计方案，确保了各项室内环境参数符合比赛要求，为室内人员提供了舒适的空间，同时最大程度地实现了节能的目的。

妥思球形喷口采用最佳的空气动力学喷口结构设计，且为球形，内膛为一次深拉成形，内壁光滑，且为动力抛物线形，射流诱导比高，室内空气混合性好，可避免空间高度上的温度梯度，以及保证空调房间内的温度均匀性，使空间内温度和 风速能够很好地达到舒适性要求;高的诱导比也使送风在风口位置强烈卷吸室内气流，从而使风口具备了避免结露和减少风口处污渍等优点。

在跳水比赛大厅，运动员身后便是我们的球型喷口产品，我们的球型喷口在经过多次严密的测试与调试后气流组织与风速近乎于完美，运动员丝毫不会感到来自身后喷口的风感，使得他们能够正常发挥，赛出好成绩。在比赛大厅中的球型喷口可以通过电动调节的方式来切换冬夏季的工况并可随时调整送风方向。水立方场馆中所用到的球型喷口夏季送风温度基本控制在23℃，冬季38.3℃。每台设备风量基本保持在1100m3/h~1700m3/h，噪声值28dB(A)~40 dB(A),根据场馆的不同需要最大射程从10.04M~50.94M不等。人员停留区的最大平均风速在0.12m/s，这样使得运动员不会感到强烈的风感。气流中央的风速根据各场馆的不同需求控制在0.45m/s~1.12m/s之间。

在观众区，有我们提供的4000多套阶梯旋流送风口。这种风口具有温度和速度衰减快的特点，以避免人体脚踝处的吹风感现象，可以安装在阶梯的垂直面或地板上，而不会影响人员的走动。采用阶梯式旋流风口送风，是一种新型的送风方式-置换送风方式，这种送风方式使新鲜空气直接送到人员区，保证了良好的室内空气品质，同时置换送风方式比传统的混合送风节能。妥思的SD型旋流风口，可以很好的保证送风气流速度和温度的迅速衰减和充分混合，使得送风均匀、人的脚踝处无吹风感，人的头脚温差不大，热舒适性好。妥思的阶梯旋流风口在国内的大型体育场馆中应用广泛，而且使用效果良好。这次在水立方中应用的SD阶梯旋流风口，每个风口的风量根据观众区域的不同设定在34m3/h~45 m3/h, 风速在距风口水平0.40m,离地面0.1m处平均速度为0.12m/s，噪声值小于19dB(A)。对于大型体育中心的看台，几千到上万数量的阶梯旋流风口，看台下可以设计成一个整体静压箱，在静压箱内风速很低，因此对于最有利的风口和最不利的风口之间的阻力不超过2Pa,当风口加设均流板，风口阻力增加到15Pa后，对于每个风口来讲其全压值差别很小，因此起到了自动风量平衡的作用，每个风口的风量都基本相同。对于看台梁厚度大的场馆，均流板亦起到了缓和气流的作用，避免开孔内的横向气流影响旋流效果，导致人员区有吹风感现象。

妥思风口具有先进的设计理念，不仅保证舒适高效、低噪音的空调功用，也满足了室内装饰的审美需求。妥思风口在水立方以及无数其他项目中的成功应用见证了妥思产品卓越的品质。