陕西省体委游泳跳水馆暖通空调设计
陕西省建筑设计研究院 杨伍林 仲伟泉 孙梅
摘要: 本文以陕西省游泳跳马水馆的暖通设计为例,介绍游泳跳水馆的采暖系统、空调通风系统的设计特点,介绍地下室的制冷站、换热站设计,着重介绍地板辐射采暖设计的特点,设计内容,主要材料的作用,以及施工中应注意的事项,消声风口在大空间通风空调工程中的应用,希望能促进地板辐射采暖的发展及消声风口在空调通风工程中的应用。
关键词:通风空调 制冷站 换热站 消声风口 地板辐射采暖 交联聚乙烯塑料管
1 工程概况
陕西省游泳水馆是为全国第四届城市运动会建设的大型体育建筑。该馆建成后除作国内、国际游泳、跳水比赛外,尚可作为平时游泳跳水训练的场馆。位于西安市南郊陕西宾馆对面。建筑总面积为18900m2,空调面积为14500m2,由三个各自独立又互相关联的体育馆组成(包括游泳馆、跳水馆及游泳训练馆)。建筑采用品字形布局,形成一个“T”字形的共有空间布置(见图1)。地下室设置在跳水馆水馆下面,由水处理、水泵房、制冷、换热站及变配电等用房组成。为适应群众性文体活动需要除设置必要辅助用房外,还增设部分娱乐活动用房,总投资1.6亿元人民币。建筑平面图见图2,剖面图见图3。
2 室内空气设计参数(见表1)
3 采暖通风系统设计
3.1 采暖系统设计
本工程采暖系统热源为区域锅炉房引来的0.6MPa高压蒸汽。经由地下室热交换站不锈钢波节管壳式换热器换热,集中提供热水和低温热水供采暖散热器、空调和地板辐射采暖使用。采暖系统分别由游泳馆、跳水馆和训练馆的三个各自独立的系统组成,采暖设计总热负荷为1459KW。其中训练馆196KW,跳水馆576KW,游泳馆687KW。采暖设计为三种形式:第一种为散热器采暖(95~70℃);第二种为热风采暖(95~70℃热水),主要用于补充排风产生的热负荷;第三种为地板辐射采暖(50~40℃热水)设置在游泳跳水池周边。
表1 室内空气设计参数
序号 | 房间名称 | 夏 季 | 冬 季 | 新风量 (m3/h) | 噪声声级 NC[(dB)A] | 采暖温度(℃) | ||||
温度 (℃) | 相对湿度(%) | 平均风速(m/s) | 温度 (℃) | 相对湿度(%) | 平均风速(m/s) | |||||
1 | 教练员、运动员 | 26~28 | 65 | 0.25 | 16~18 | 35~50 | 0.15 | 50 | 40 | |
休息室 | ||||||||||
2 | 办公室 | 26~28 | 65 | 0.3 | 18~20 | 35 | 0.15 | 25 | 40 | |
3 | 会议室 | 25~27 | 65 | 0.3 | 16~18 | 35 | 0.15 | 25 | 45 | |
4 | 观众休息厅 | 28~30 | 60~70 | 0.4 | 16~18 | 35 | 0.2 | 20 | 45 | |
5 | 医务室 | 25~27 | 60~40 | 0.25 | 18~22 | 60~40 | 0.2 | 50 | 40 | |
6 | 检录厅 | 26~28 | 65 | 0.25 | 18~24 | 60~40 | 0.2 | 30 | 35 | |
7 | 游泳池 | 0.15 | 27~29 | |||||||
8 | 跳水池 | 29~30 | ||||||||
9 | 训练池 | 0.15 | 27~29 | |||||||
10 | 陆上训练房 | 0.15 | 18~20 | |||||||
11 | 淋浴间 | 0.2 | 25 | |||||||
12 | 更衣间 | 0.2 | 22~25 | |||||||
13 | 厕所 | 0.2 | 18 | |||||||
14 | 制冷机房泵房 | 0.15 | 16 | |||||||
15 | 门厅走道 | 16 | ||||||||
16 | 变配电 | 16 |
3.2 空调通风系统设计
本工程夏季空调设计冷负荷为1890KW,空调冷冻水由地下室的制冷站供给,冷机选用美国顿汉布什公司生产的WCEX36AUL8J9型螺杆型冷水机组2台,总制冷量225KW。空调水系统采用单级泵负荷侧变流量闭式机械循环两管制系统,系统定压采用低位落地膨胀水箱定压。
游泳跳水馆空调通风系统设计按建筑功能要求设计两种系统:一种是满足对外营业的辅助用房的空调通风系统。该系统大空间房间设计为全空气系统,多作途的小房间设计为风机盘管加新风系统。另一种是满足体育比赛功能的空调通风系统。该系统游泳跳水馆观众席采用单风道全空气空调系统,共设四套空调系统。气流组织采用侧送风及下送风、观众席位下回风的方式。送风口采用兵器工业部205研究所生产的喷射型消声风口(外形见图4)。送风管道设计一条主风道向下送风,此条主风设置于观众席与池区分隔段。用气流使池区与观众席隔断,以保证池区与观众席各自不同的空气参数。另一条主风道向观众席侧向送风,保证观众席空气参数的要求。
游泳、跳水池上部排风设计划分为多个小区域排风系统,设备选用小型号轴流风机,噪声低并保证排风均匀(其中排风出口为满足美观要求设计下垂百叶消声风口)。补风和排风热损失由设在地下室的热风柜(根据建筑物要求布置风道,风口仍采用消声风口)向池区送热风,补充损失的热量和风量,以满足游泳跳水厅的空气温度要求。主要空调系统的划分与组成见表2。
表2
系统编号 | 服务房间 | 通风量(m3/h) | 设计负荷 | 送风方式 | |
夏季 | 冬季 | ||||
K-1 | Ⅱ兴奋剂检查 | ||||
检录厅 | 15000 | 65 | 45.3 | 散流器平送 | |
K-2 | Ⅰ段观众席 | 25000 | 130 | 95 | 喷口侧送 |
K-3 | Ⅱ段观众席 | 25000 | 130 | 95 | 喷口侧送 |
K-4 | Ⅱ段检录厅 | ||||
裁判员休息厅 | 15000 | 62 | 43 | 散流器平送 | |
K-5 | 教练,运动员休息室 | ||||
贵宾室 | 12000 | 56 | 39.5 | 散流器平送、侧送 | |
K-6 | 运动员休息室 | ||||
新闻中心,贵宾室 | 15000 | 68 | 44 | 散流器平送、侧送 | |
K-7 | 观众席 | 6000 | 347 | 256 | 喷口侧送 |
K-8 | 观众席 | 6000 | 347 | 256 | 喷口侧送 |
K-9 | Ⅰ段观众休息厅 | 5000 | 22 | 15 | 散流器平送 |
K-10 | Ⅱ段观众休息厅 | 5000 | 22 | 15 | 散流器平送 |
K-11 | Ⅰ段观众休息厅 | 7000 | 28.7 | 18.7 | 散流器平送 |
K-12 | Ⅱ段观众休息厅 | 7000 | 28.7 | 18.7 | 散流器平送 |
游泳跳水馆空气湿度很大,且为了灭菌满足卫生标准,池水需加液氯处理,空气中散发大量的氯气与水蒸气相遇形成酸性气体,有很强的腐蚀作用。因此游泳跳水馆空调通风管道材料应根据输送介质和使用环境的不同,选用不同的风管材料。本设计一般送排风系统采用非燃无机玻璃钢风管,而池区送热风系统、游泳跳水馆有特殊消声要求的空调送风系统采用非燃性复合玻璃纤维消声管道。卫生间排风、其他均采用镀锌钢板。