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传统室内游泳池除湿及空调设计方案

传统室内游泳池除湿及空调设计方案

2018-11-25 11:40:31

室内游泳池除湿及空调

随着人民生活水平的提高,一些星级宾馆、一些小区或体育健身中心,往往配建室内游泳池。为此,小型室内游泳池空调设计,也就越来越普遍。室内游泳池由于其高湿,因此需重点解决其结露和闷热的问题。作为开展体育活动的室内游泳馆,在逐步发展,功能也在逐步完善。由于游泳馆具有特殊的建筑功能,因此,在空调负荷计算,空气处理方式,以及设备选择上都有不同于常规建筑的地方。空调设计在游泳馆设计中是十分重要的,一个优秀的游泳馆空调设计不仅可以满足游泳馆的各项使用要求以及其舒适性的要求,同时也应该是一个经济、节能的设计。

一、室内空气参数的确定

为保证人员在出水后和入水前的舒适性,按国际游泳池设计标准规定,池厅空气温度应高于池水温度1~2℃,相对湿度一般为60~70%,但不超过75%,风速控制在0.2m/s左右。同时,为防止冬季围护结构结露,国际游泳池设计标准规定池厅内空气含湿量不大于14g/kg。由于空气湿度对人们的舒适感也有密切的关系。相对湿度低,空气干燥同时空气中水蒸汽分压力低,会使刚出水面的润湿皮肤表面水份蒸发加速,从人体带走蒸发潜热,容易使人产生寒冷的感觉。同时水份蒸发多,室内空气含湿量增加,使消除室内余湿所需的通风量增加,则相应增加冬季加热送入室内新风的负荷。若相对湿度过高,则室内空气含湿量过大,会使空气露点提高,使围护结构内表面产生结露现象。如果观众区同池区同处一个大空间,则在确定空气参数时,在满足运动员舒适感的前提下,也要兼顾观众的舒适感,若冬季观众区温度取27℃的话,则明显太热了,因此观众区温度根据舒适性空调要求取22℃。、   

二、 设计方案

1、建筑特点

  室内游泳馆常年使用,并且功能相对单一,因此,室内的设计状态常年一致。由于其建筑功能,室内具有巨大的水面,水温基本不变。由于人员卫生要求,水体本身须循环处理,一般采用氯气消毒方式,室内空气氯气含量很高,室内的空气具有腐蚀性。

2、 空调、通风特点

①、空调、通风要求

  室内游泳池中,由于水池表面不断蒸发水份,防止潮湿问题便显得非常重要,同时大多数游泳池池水采用氯消毒方法,因此必须采取有效的通风措施,把室内的蒸发水份排走。由于氯气的毒性和腐蚀性,因此室内要保持一定的负压,因此要设置排风机。在空气处理过程中,不可采用常用的一次回风方式,因为含有氯气的回风会腐蚀设备。

②、负荷特点

  室内由于湿负荷很大,且常年一致,因此,一年四季均须除湿。同时,由于室内状态基本不变,水面温度也基本恒定,水面和空气存在一定的温差,加之水面面积巨大,在冬季形成较大的显热损失,不可忽略。室内的负压要求,会产生很大的空气渗透,会带来很大的热、湿负荷,这点在计算负荷时也应根据实际情况,予以考虑。

③、 空调目的

  根据冬夏季室外状态的不同以及室内的空气状态,确定空调的方案,同时也用于判断各负荷是否可以做为设计裕量而忽略。冬季,室外温度低,空调的目的是保暖和除湿;夏季,室外温度高,湿度大,空调的目的是降温和除湿。

④、 能耗要求

  由于必须采用直流式系统,运行能耗是相当大的,因此要采用一定的节能措施,如采用热回收装置,可以节约能耗。根据热回收的机理不同,可以分为显热回收和全热回收两种。

3、负荷计算

  负荷计算应该将控制范围内一切对室内温度和湿度产生作用的因素统一考虑,但是在实际分析和设计过程中,根据室内的具体情况和人员的接受程度,以及空调的目的不同,可以将某些负荷忽略,为实际运行提供更广阔的空间。

①、 夏季室内负荷

  夏季室内负荷包括四个方面,其中围护结构、人员、灯光等的常规冷负荷以及人员带来的湿负荷按照不稳定传热的方法计算,本文不再重复。由于室内负压产生的空气渗透,而带入的热、湿负荷,由于温差、湿差较小,可以忽略。空气向水面的传热,对于室内空气而言,本身是热量的散失,因此在夏季以降温为目的的空调计算中,这部分可以作为设计裕量,也不考虑。但是,水面向空气的传湿,大幅度的增加了室内的湿负荷,应予详细计算。

  在计算水面向空气传湿量时,不宜按照一般手册中提供的池水蒸发量计算公式,因为该式是按照静止水面和较小风速计算的,在游泳池的环境下,水面会溅起很多水珠,使得水和空气的接触表面大大增加,同时也会增加和空气的相对速度,因此如果按照上述公式计算的传湿量比较保守,同时,在游泳池旁边,存在这较大面积的湿润地带,这也是该类建筑所特有的,这些地带的散湿量是很难详细计算的。

②、冬季室内负荷

  也包括四方面,当时此季节的空调要求是保暖和除湿。其中维护结构热负荷按照常规计算。冷风渗透部分,由于温差较大,应予计算,同时冷风渗透带入的干燥空气,可以作为冬季除湿的裕量忽略。空气向水面的显热传热则与空调目的一致,应予计算。第四项为水面向空气的传湿,以及带来的潜热热量。

  由于冬季和夏季的室内空气状态相同,水面状态也相同,因此冬季和夏季,水面以及周边湿润地带的传湿量也相同。

4、  空气处理过程

①、 处理原则

  首先,全年的送风量一致,并且送风和排风量相同,便于空气处理过程的控制和分析,其次,要确保除湿效果,把维持室内湿度放在重要位置。同时,为了设备简单,易于管理,冬季和夏季要采用相同的热回收设备。采用转轮全热回收装置,这种热回收装置的效率一般在70%左右。

②、计算步骤

(1)冬夏季分别计算送风量,取较大值作为确定送风量。

  冬季:为了防止换热器结霜,应先将室外空气预热到一个较高的温度,一般取5 oC,根据热回收效率得到热回收器出口的空气状态,由热湿比线计算送风量。

  夏季:根据热湿比线及送风温差确定送风量。

  这里需要说明的是,当冬季风量较大的时候,夏季可采用再热方式,当夏季风量较大的时候,可以选取效率较高的换热设备,或者维持现状,偏于安全。

(2)根据送风量确定送风状态点,分别确定处理过程。

  冬季:根据热湿比线得到送风状态点,确定二次加热量。这里需要注意的是,送风温度不可过高,一般控制在45 oC左右。

  夏季:根据换热器效率确定新风在表冷器前的状态点,确定冷机的装机容量。

5、能耗分析

  根据能耗计算,冬季热回收效果比较明显,可以达到30%左右,夏季热回收效果低于冬季。但是冬季由于采用全热回收装置,会回收部分室内的水分。

三、游泳池空调设计需注意的几点:

1. 要考虑水温的情况,如果空调长开的话,要求容量大,否则水温/空气温度很难达到要求;

2. 湿度控制和大玻璃窗的保温防结露要小心,建议采用双层真空玻璃,在外界裸露的墙体也应做保温隔离;

3. 最主要的难点是在湿度的处理及通风设备的防腐上(水汽中含氯离子),建议选择泳池专用空调机组;

4. 游泳馆的池水温度一般为28度左右,空气温度为30度左右,相对湿度为65%~70%;

5. 冬季通风除湿,最大风量考虑应在过渡季节(春秋季节);

6. 夏季一般不用空调降温,采用自然通风或强制通风;

7. 建议热回收,但是需要湿热回收.全热回收中的湿回收是有反作用的,注意设备防腐;

8. 注意气流组织和流向,可以采用低温低湿的空气接触围护,形成风幕,避免结露;

9. 游泳馆的维护费用很高,适当提高建设投资,尽量降低维护成本。

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