地下室内游泳健身馆暖通设计分析

韦昌辉

摘要：本文通过实例介绍了地下室内游泳健身馆池厅的采暖、通风设计，对气流组织和人员舒适度等问题进行了探讨，并对防结露和防腐、节能问题提出了相应的技术对策。

关键词：舒适度;防结露;防腐;节能

　　随着人民生活水平的提高，新建住宅小区投建小型游泳健身馆的也越来越多。为此，室内游泳健身馆的暖通设计也越来越普遍。地下室内游泳健身馆池厅的设计因采暖、通风、空调的作用环境不同，所以有别于地上游泳健身馆的设计，特别是在湿度控制和通风要求上要高于后者。现通过某地区的一个地下室内游泳健身馆设计实例，探讨一下此类游泳健身馆池厅的采暖通风设计、防结露以及节能问题。

　　１．工程概况

　　某北方小区地下室内游泳健身馆建于一住宅楼的地下二层，游泳池池区依附于主楼地基外扩而建，总建筑面积约为3200m2，建有一个50×21m的八泳道标准游泳池，层高8.25米，以及淋浴、盥洗、更衣等辅助用房和设备用房，层高3.6米。池区顶部有2个12.2m×4.8m的采光天窗。主要是为满足小区内业主健身要求。

　　2.工程所在地设计参数及设计空气参数确定

　　2.1本地区属于寒冷地区，全年四季分明，冬季和夏季时间长，过渡季节相对较短。冬夏气候特征差异较大。夏季湿润，通风温度适宜;冬季气候寒冷。主要设计参数如下：

　　大气压力：冬季1017.9hPa，夏季996hPa;

　　室外空气计算干球温度：夏季空调35.2℃，夏季通风32℃，冬季空调-7℃，

　　冬季通风-1℃，冬季采暖-3.8℃;

　　室外空气计算湿球温度：夏季空调27.8℃;

　　室外计算相对湿度：冬季最冷月月平均64%，夏季最热月月平均79%;

　　室外风速：冬季最大5m/s，夏季平均3 m/s

　　2.2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50～70%，不允许超过75%，池区在距地面2.4m以下的范围内，空气流动速度控制在0.2m/s左右。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即相当于空气露点温度不超过20℃。

　　本工程池水温度设定为26℃，因此泳区空气温度取27℃。由于空气湿度对人们的舒适度有密切的关系。相对湿度低，空气干燥同时空气中水蒸汽分压力低，会加速刚出水面的润湿皮肤表面水份蒸发，从人体带走蒸发潜热，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。

　　经过利弊权衡分析，本工程采用相对湿度确定为60%，此时室内空气的含湿量为13.4g，露点温度为18.6℃。

　　3.通风量计算和采暖通风方案

　　3.1室内游泳池的池厅通风的一个主要原则，就是使池区水面不断蒸发的水蒸汽、池水消毒处理和人体散发的气味迅速排走，使之不致于干扰建筑物的其他部分。因此确定室内通风量至关重要。室内通风量的计算如下：

　　3.1.1室内散湿量的计算：室内散湿量包括敞露水面散湿量和人体散湿量两部分。

　　敞露水面散湿量计算公式为：

　　Lw=0.0075(0.0152Va+0.0178)(Pw-Pi)Fw

　　式中Lw―从池水面产生的水蒸气量(kg/h)

　　Va―游泳池水面上的风速(m/s)(按0.2m/s取)

　　Pw―水表面温度的饱和空气水蒸气分压力(Pa)

　　Pi―室内空气的水蒸气分压力(Pa)

　　Fw―游泳池水面的面积(m2)

　　经计算，池面蒸发量：232.39 kg/h

　　人体散湿量计算公式为：

　　Lr=0.001ngφ

　　式中Lr―人体散湿量(kg/h) n―人数(个)按260人计算

　　g―单个成年男人在不同状态下的散湿量(g/h)(按115 g/h取)

　　φ―不同性质场所的集群系数(取0.92)

　　经计算，游泳池池面蒸发量为232.39kg/h，人体散湿量为27.5 kg/h，总计散湿量为259.89kg/h。

　　3.1.2通风量的计算

　　通风量的计算公式为

　　Ls=(Lw+ Lr)/(dn- dw)

　　式中Ls―送风量或通风量(m3/h)

　　dn―室内空气含湿量(kg)

　　dw―室外空气含湿量(kg)

　　经计算，本工程排风量为36600 m3/h，为保证游泳池池厅为负压，取送风量为排风量的80%。考虑15%的余量，选风机参数。

　　本工程选取三台14000 m3/h的排风机，两台12400m3/h送风机，一台12000m3/h新风空气处理机。

　　3.2游泳馆采暖采用低温地板辐射采暖方式，此种采暖方式主要以辐射换热，使室内地表面温度均匀，产生下面温度高而上面温度低的温度梯度，给人以脚暖头温和的感觉，符合人体生理需要，能有效满足游泳者入水前和出水后舒适度要求。采暖负荷除了补偿因维护结构热损失的热量外，还需承担把冬季送入新风加热到室内设计参数的负荷。经计算，本工程冬季热负荷为78Kw，热源利用经由地下二层的换热站交换出的50/40℃热水。

　　3.3池厅内除湿通风设计原则是夏季以机械通风为主，冬季采用新风机组送入热风和地板辐射采暖相结合的方式。冬季，室内外空气温差较大，若直接将室外空气送入室内，人员会出现“吹冷风”感，所以需将室外空气加热再送入室内，提高健身环境的舒适度。本工程分别设置了三套送、排风系统，其中一套送风系统采用新风空气处理机组，其余为普通风机。夏季开启所有系统进行送、排风，新风机组以通风工况运行;冬季开启新风机组和一台排风机进行通风，新风机组将室外冷空气预热后送入室内。

　　4.围护结构防结露措施

　　由于游泳池环境相对湿度高，空气含湿量大，水蒸气分压力大，露点温度较高。所以室内很容易发生表面结露及内部结露。表面结露会造成使用者的不舒适及室内环境污染，同时可能导致围护结构的腐蚀，导致墙体装饰层的破坏，影响效果。而内部结露将会造成保温层的破坏，会影响保温效果。因此，必须保证围护结构内表面温度高于室内空气露点温度1～2℃。

　　当室内外温差增加时，围护结构内表面温度会降低，为了防止其低于空气露点温度，可按下式求出围护结构传热系数的允许值：

　　K=α(tn-τn)/(tn-tw)

　　式中K―传热系数(W/ m2・℃)

　　tn―室内温度(℃)

　　tw―室外温度(℃)

　　τn―围护结构内表面温度(℃)

　　α―围护结构内表面放热系数(W/ m2・℃)

　　本设计室内温度tn=27℃，墙内表面温度τn=23℃，冬季室外计算温度tw=-1℃ ，墙体内表面放热系数α=8.7 W/ m2・℃，经计算K=1.243 W/ m2・℃

　　4.1本工程采用《XX省工程建设标准设计》“工程用料做法”05YJ1中“地防2”，经计算墙体K=0.79 W/ m2・℃，低于1.243，所以不会结露。

　　4.2采光天窗传热系数大于上述计算值，因此本设计采取以下措施：(1)使用双层玻璃;(2)地板采暖辐射的热量与送入室内的热风也可增加天窗的内表面温度。

　　4.3屋面传热系数为0.47 W/ m2・℃，低于1.243，所以不会结露。

　　5.防腐及节能处理

　　5.1防腐处理

　　由于室内游泳池会不断的蒸发水分，空气中湿度会逐渐增加，而且此次设计利用三氯异氰尿酸做泳池消毒药，有效氯含量在90%以上，当其散发出来的氯与空气中水蒸气结合后形成酸性气体，对处于此环境中的金属设备有腐蚀。因此，本次设计新风系统风管采用保温型TRX1节能风管，通风管道采用非保温型GM-Ⅱ复合风管，防排烟管道采用TRX7复合风管，替代了原有的镀锌风管。

　　5.2节能措施

　　5.2.1如上所述，风管采用新型节能风管。

　　5.2.2新风系统上设置电动风量调节阀，实现根据温、湿度传感器实测值和设计值的比较，来调节电动风阀的开度，从而达到节能的目的。

　　【参考文献】

　　［１］冯正良.建筑节能融入建筑类职业院校教育教学中的探讨[J].中国建设教育,2008,(07):25-27.

　　［２］李欣静,陈海林,周晓枫.建筑电气安装工程施工中存在的质量通病[J].辽宁师专学报(自然科学版),2010,(03):86-87.

　　［３］魏钢.浅议中小学化学实验室通风设计[J].现代企业教育,2010,(24):17-18.