1、引言

地下室內(nèi)游泳館與地面的游泳館的采暖、通風(fēng)、空調(diào)的作用環(huán)境不同，所涉及空氣參數(shù)的選取也有所差別。不然會內(nèi)部的設(shè)施及環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。尤其地下游泳館的濕度控制和通風(fēng)要求高于地面游泳館。另外游泳館的綜合節(jié)能、降低運(yùn)行費(fèi)用是目前同業(yè)人士所關(guān)注的問題。我們通過某地下游泳館的除濕通風(fēng)的改造，介紹一些地下游泳館的除濕和綜合節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)，以便共同探討。

2、工程概況

某地下室內(nèi)游泳館總建筑面積約為3600m2，它包括一個(gè)50×25m的標(biāo)準(zhǔn)游泳池及戲水熱身池。室內(nèi)頂部有6個(gè)8×8m的采光天窗。主要是為滿足群眾健身要求，同時(shí)又能舉辦小型的體育比賽。泳池加熱采用電熱水鍋爐、水處理采用專用泳池水處理設(shè)備，備有兩個(gè)40T蓄熱水箱，送風(fēng)采用兩臺風(fēng)量5000m3/h的新風(fēng)機(jī)組，排風(fēng)與消防防排煙系統(tǒng)共用。該游泳館于2006年投入使用，由于運(yùn)行費(fèi)用過大，室內(nèi)設(shè)施銹蝕，墻面霉變嚴(yán)重，室內(nèi)空氣質(zhì)量較差等多方面原因于2008年閉館。閉館后經(jīng)多方面的調(diào)查確定是室內(nèi)濕度過大、采暖通風(fēng)參數(shù)指標(biāo)不夠，泳池加熱能耗過大等原因所導(dǎo)致。

3、改造方案有關(guān)參數(shù)選取及含濕量計(jì)算

3.1室內(nèi)空氣參數(shù)的確定

按國際游泳池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，池廳空氣溫度應(yīng)高于池水溫度1～2℃，相對濕度一般為50～70%，風(fēng)速控制在0.2m/s左右。為防止冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露，國際游泳池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定池廳內(nèi)空氣含濕量不大于14g/kg。

本工程池水溫度設(shè)定為26℃，因此泳區(qū)空氣溫度取27℃。由于空氣濕度對人們的舒適度有密切的關(guān)系。相對濕度低，空氣干燥同時(shí)空氣中水蒸汽分壓力低，會使剛出水面的潤濕皮膚表面水份蒸發(fā)加速，從人體帶走蒸發(fā)潛熱，容易使人產(chǎn)生寒冷的感覺。同時(shí)水份蒸發(fā)多，室內(nèi)空氣含濕量增加，使消除室內(nèi)余濕所需的通風(fēng)量增加，則相應(yīng)增加冬季加熱送入室內(nèi)新風(fēng)的負(fù)荷。若相對濕度過高，則室內(nèi)空氣含濕量過大，會使空氣露點(diǎn)提高，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，經(jīng)過利弊權(quán)衡分析，本工程采用相對濕度確定為65%，此時(shí)室內(nèi)空氣的含濕量為13.3g/kg，露點(diǎn)溫度為18℃。由于觀眾區(qū)同池區(qū)同處一個(gè)大空間，在確定空氣參數(shù)時(shí)，在滿足游泳顧客舒適感的前題下，也要兼顧岸邊觀眾的舒適感，因此休閑區(qū)溫度根據(jù)舒適性空調(diào)要求取25℃。

3.2散濕量和采用通風(fēng)除濕通風(fēng)量的計(jì)算

室內(nèi)散濕量計(jì)算包括敞露水面散濕量和人體散濕量兩部份。

3.2.1敞露水面散濕量計(jì)算公式為

式中

——蒸發(fā)面積，（1300）

——相應(yīng)于水表面溫度下的水蒸汽分壓力，Pa（27℃飽和空氣水蒸汽分壓力為3556Pa）

——室內(nèi)空氣水蒸汽分壓力，Pa(27℃游泳池界面濕度70%考慮）

——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，101325Pa

——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琍a(100150Pa）

——蒸發(fā)系數(shù)，Kg/.h.Paβ=(+0.00013v）

——不同水溫下的擴(kuò)散系Kg/.h.Pa(取0.00017KG/M2.H.Pa)

v——蒸發(fā)表面空氣流速，0.2m/s

計(jì)算得到：池面蒸發(fā)量：為264.43?Kg/h

3.2.2人體散濕量計(jì)算公式為

式中

n——人數(shù)按300人計(jì)算

g——單個(gè)成年男子在不同狀態(tài)下的散濕量，g/h取115

——不同性質(zhì)場所的集群系數(shù)取0.92

計(jì)算結(jié)果為：31.74

根據(jù)計(jì)算，該游泳館池面蒸發(fā)量為264.43Kg/h，人體散濕量為31.74Kg，總計(jì)散濕量為296.17Kg/h。

3.2.3計(jì)算滿足室內(nèi)濕度通風(fēng)量。

其通風(fēng)量的計(jì)算公式為L=G*1000/(dn-dw)，即將室內(nèi)散濕量除以室內(nèi)外空氣含濕量差。應(yīng)注意的是dw隨氣候變化而變的，可考慮取室外空氣溫度為室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度時(shí)相應(yīng)的dw為設(shè)計(jì)計(jì)算狀態(tài)。即：25℃20.0g/kg干空氣和18℃12.9g/kg的差本工程送排風(fēng)量為41790m3/h。

4、改造地下室內(nèi)游泳館的除濕通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于休閑區(qū)和池廳采用不同的空氣溫濕度參數(shù)，且池廳區(qū)和休閑區(qū)共處一個(gè)空間，因此應(yīng)綜合考慮除濕換氣管道布局設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷。

4.1新風(fēng)換氣設(shè)5臺熱回收新風(fēng)換氣機(jī)組，送風(fēng)量28000m3/h為游泳館進(jìn)行新風(fēng)置換，同時(shí)3臺水冷調(diào)溫型除濕機(jī)組以室內(nèi)回風(fēng)內(nèi)循環(huán)的模式對室內(nèi)濕空氣進(jìn)行除濕。末端共用送排風(fēng)傳送風(fēng)道，有效將經(jīng)過除濕處理和室外新風(fēng)送到各個(gè)區(qū)域。

4.2地下室內(nèi)游泳館除濕通風(fēng)設(shè)計(jì)原則是夏季以機(jī)械通風(fēng)為主，輔以對送入室內(nèi)的新風(fēng)通過除濕機(jī)進(jìn)行降溫、去濕處理。冬季采用地板和墻壁輻射采暖和池廳水冷調(diào)溫型除濕機(jī)組室內(nèi)回風(fēng)內(nèi)循環(huán)送風(fēng)相結(jié)合的方式。游泳館內(nèi)頂上的6個(gè)天窗周圍采用條形送風(fēng)口使其天窗局部形成一個(gè)相對干空氣湖。阻止?jié)窨諝獾倪M(jìn)入。

4.3新風(fēng)經(jīng)過熱回收和調(diào)溫除濕機(jī)處理經(jīng)過送風(fēng)口送至游泳館內(nèi)活動區(qū)域。由于測送風(fēng)量會合后形成向下氣流，排風(fēng)均為上排吸入這樣就有效的組織了氣流的分布。經(jīng)計(jì)算，該游泳館冬季熱負(fù)荷約863Kw，熱源采用集中供熱經(jīng)過熱交換機(jī)房交換成為60～50℃的熱水。采用地板和墻壁輻射采暖這樣就大大提高室內(nèi)運(yùn)動員冬季足部的舒適感。

4.4地下室內(nèi)游泳館圍護(hù)結(jié)構(gòu)防結(jié)露措施。

5.1地下室內(nèi)游泳館內(nèi)相對濕度大，溫度高，冬天室外溫度偏低時(shí)，天窗玻璃、屋面底板和墻內(nèi)表面，均容易出現(xiàn)結(jié)露。表面結(jié)露會造成使用者的不舒適及室內(nèi)環(huán)境污染，同時(shí)可能導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)的腐蝕，導(dǎo)致墻體裝飾層的破壞，影響效果。根據(jù)國際游泳池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，地下室內(nèi)游泳館內(nèi)空氣的含濕量不能大于14g/kg，即相當(dāng)于空氣露點(diǎn)溫度不超過20℃。

5.2為達(dá)到上述要求，在地下室內(nèi)游泳館內(nèi)采用熱風(fēng)防結(jié)露。水冷調(diào)溫型除濕機(jī)的露點(diǎn)溫度傳感器控制送風(fēng)溫度，通過玻璃鋼風(fēng)管，圍繞6個(gè)天窗在風(fēng)管斜向上側(cè)均勻布置24個(gè)條縫送風(fēng)口，向天窗送熱風(fēng)，以提高天窗內(nèi)壁溫度。使得池廳頂部形成低濕度空氣湖保證其處于露點(diǎn)溫度以上。

6、節(jié)能和熱回收

地下室內(nèi)游泳館如果采用不循環(huán)的全空氣除濕定溫系統(tǒng)，加上室內(nèi)空氣焓值很高，若直接將室內(nèi)空氣排出室外，將造成能源的極大浪費(fèi)。根據(jù)國外的資料綜合分析，在冬季總耗熱量中，用于池區(qū)采暖和送排風(fēng)的熱量約占總耗熱的1/2。游泳館采用空氣--空氣熱回收，即利用進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)兩股不同空氣的溫差，通過熱回收新風(fēng)處理機(jī)，對進(jìn)風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱，以達(dá)到熱回收的目的。

為此本次除濕通風(fēng)的改造中，通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)部位設(shè)置全熱回收型新風(fēng)換氣機(jī)組（焓回收率達(dá)70%以上），機(jī)組工作時(shí)池廳排出的熱風(fēng)經(jīng)新風(fēng)換氣機(jī)后排出，而進(jìn)入地下室內(nèi)游泳館內(nèi)的新風(fēng)則經(jīng)新風(fēng)換氣機(jī)預(yù)熱后送至空氣處理機(jī)，從而使供暖負(fù)荷減低，達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí)水冷調(diào)溫型除濕機(jī)的冷卻水系統(tǒng)取消冷卻塔與游泳池水處理循環(huán)系統(tǒng)相連，間接起到泳池水溫加熱的目的。減少池水熱量補(bǔ)充的能耗。原泳池加熱的電熱水鍋爐起到一個(gè)備用和輔助加熱的功能。大大的降低了運(yùn)行費(fèi)用。

7、本游泳池除濕通風(fēng)改造的總結(jié)結(jié)論

本室內(nèi)游泳館屬于高大空間建筑，包括游泳池、休閑席和附屬用房。通過本次除濕通風(fēng)改造和試運(yùn)行總結(jié)如下的結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)。

7.1熱濕負(fù)荷大，由于館內(nèi)空間大，特別是水池的池面有大量水汽蒸發(fā)，排除室內(nèi)余濕和余熱所需的空氣量比一般建筑要多，因此熱濕負(fù)荷大。因此考慮機(jī)械排風(fēng)和內(nèi)循環(huán)除濕相結(jié)合的除濕通風(fēng)方式思路正確。

7.2在冬季，由于室內(nèi)外溫差大，室內(nèi)濕度大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面很容易結(jié)露。冬季采暖采用地板和墻壁輻射的方式。夏季室內(nèi)溫度過熱可采用地下水或泳池水高溫值冷水通過輻射盤管向室內(nèi)輻射調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度方法簡便實(shí)用。

7.3池水一般采用液氯消毒滅菌，氯氣揮發(fā)到空氣中，當(dāng)含量超過1ppm時(shí)，將對人體有害，同時(shí)，當(dāng)氯氣與空氣中水蒸氣相遇，形成酸性氣體，對館內(nèi)金屬構(gòu)件有腐蝕作用。間歇置換室內(nèi)空氣必不可少，并且要增加換氣次數(shù)。本次改造通風(fēng)管道采用玻璃鋼風(fēng)管替換了原有的鐵皮風(fēng)管。

7.4游泳人員活動的池區(qū)與觀眾區(qū)域，要求的空氣參數(shù)不同。

7.5由于游泳池通風(fēng)一般不能循環(huán)使用，池水也需定期更換，加上淋浴廢水耗熱及池水加熱等耗熱量，耗熱量很大，應(yīng)考慮排風(fēng)熱回收的問題和淋浴、池水排放的熱回收問題。由于考慮資金投入和施工周期淋浴、池水排放的熱回收問題在本次改造中沒有實(shí)施。這是本次改造的一個(gè)不足之處。