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1、南京市某游泳馆通风空调设计冯纪平 周蕾蕾 卞维锋 王琰 （南京城镇建筑设计咨询有限公司） （江苏 南京 210029） 摘要：摘要：针对室内游泳馆冬季防结露及防闷热的设计问题，对室内参数的选择以及室内 发湿量计算等一些问题进行分析。为达到经济、节能运行的目的，重点讨论了典 型设计日及全年各季节室外空气参数的变化对设计的影响，提出了空调季节及过 度季节的运行策略，及全年经济运行的费用分析。关键词：关键词：防结露 防闷热 空气参数 节能运行一、前言一、前言随着人民生活水平不断提高，国内相继兴建了许多大型室内游泳馆。由于室内游泳馆 投资高，运行费用大，室内条件与普通建筑有较大差异，尤其在冬季可能出现
2、围护结构结 露问题；同时由于大量散湿，水蒸汽分压力高，且室内温度又高，容易造成闷热。结露会 导致屋顶和墙体的损坏，久而久之还会导致霉变，有损雅观。闷热则会使游泳者感觉不适。 这就是室内游泳池的两大主要问题：结露和闷热，这两个问题解决的好与否，是室内游泳 池暖通设计的关键所在，也是游泳馆正常使用、延长建筑物使用寿命的保证，也关系到运 行节能及游泳者健康、舒适。 同时由于各个季节的室外空气参数的不同，如何在各个季节保证空调通风系统能节能 稳定的运行，是室内游泳池设计的关键。 本文将针对以上提出的问题结合南京市某游泳馆通风空调设计进行分析。二、设计参考依据二、设计参考依据2.1 工程概况工程概况：
3、南京市某游泳馆总建筑面积为 2603 m2，游泳池池面面积 1050 m2，主体高度为 8m。 服务人数按 200 人计。其中地下层主要布置设备用房；地上层主要设置泳池以及贵宾休息 室、医务室、接待室、淋浴、健身等辅助用房；屋顶采用金属网架屋面系统，是集比赛娱 乐一体的室内标准泳池。 本文重点分析泳池内通风空调系统，淋浴、健身等辅助用房根据业主要求另设多联机 空调系统单独控制，自成体系，不在本方案叙述范围之内。 2.2 空调室内外计算及围护结构参数：空调室内外计算及围护结构参数： （1）室外计算参数： 表 1 典型设计日室外计算参数干球温度 （） 参数 季节通风空调湿球温度 （）相对湿度 （%
4、）风速风向 （m/s）大气压力kpa 夏季30.634.828.1612.6 SE100.25 冬季-1.1-4-4.9792.6 NE102.79- 2 -各各天天干干球球温温度度统统计计-10-505101520253035401-12-13-14-15-16-17-18-19-110-111-112-1干球温度（）日平均温度()日最高温度()日最低温度()图 1 南京市全年平均气温变化图各各月月平平均均干干球球温温度度05101520253035123456789101112 月份月平均温度()图 2 南京市各月平均气温变化图图 3 南京市日平均含湿量变化图- 3 -图 4 南京市全年月
5、平均含湿量统计图（2）空调室内计算参数：表 2 空调室内计算参数夏季冬季温度湿度风速温度湿度风速新风量噪声值空气中含尘浓度功能用房名称 %m/s%m/sm3/h.pdB(A）mg/m3泳池30700.230700.1530600.25（3）围护结构设计参数表 3 围护结构设计参数围护结构采 用 材 料 及 做 法传热系数 KW/(m3.C)玻璃窗断桥铝合金中空 Low-E 6+12A+62.6外墙混凝土多孔砖（挤塑聚苯板 40mm 保温）0.70屋面网架复合屋面板（玻璃棉毡 75mm 保温）0.60三、建筑围护结构的采用及防结露校核三、建筑围护结构的采用及防结露校核3.1.围护结构防结露方式围
6、护结构防结露方式室内游泳池由于池水及周边湿地的大量散湿，湿气遇到较冷的表面（屋顶、墙面、玻 璃窗）就会结露。结露是室内空气中的水蒸气在建筑围护层内表面凝结的现象。之所以会 结露，是因为围护层内表面温度低于室内空气的露点温度，如游泳池室内温度为 30，相 对湿度为 70%，则室内露点温度为 23.8。如果采取措施，使围护层内表面温度高于 23.8+1.52（1.52为安全值） ，则不会出现结露了。 结露可产生在围护层内表面，也会产生在围护层内部，所以保温层和隔汽层的设置位 置也是有讲究的。对于室内游泳池而言，保温层应该设置在靠室外侧（因室外温度低于室 内温度） ，这样可使围护层内蒸汽分压力曲线下
7、降，可使围护层内部水汽凝结的可能性减少，- 4 -从而延长建筑物的寿命。还可以通过提高围护结构内表面温度的办法（如送热风或热辐射的办法， 。也可以通过 降低室内露点温度的办法。3.2.围护结构防结露校核计算围护结构防结露校核计算3.2.13.2.1校核方法校核方法（1）计算各层内表面温度: 围护结构各层内表面温度：（2）校核内表面温度: 根据以上公式校核内表面i值是否大于室内空气露点温度1 以上,如不满足应调整 保温层厚度。 （3）计算各层水蒸气分压力值: 对应每一个i值,从H-d图中查出相应温度下饱和水蒸气分压力值Ei,并根据公式计算各层水蒸气分压力值，如Eiei,表明二者曲线不相交,不结露
8、。否则,在第几层出现Eiei,二者曲线在此相交,就会结露,如此处温度低 于0 ,则产生冰冻现象。3.2.23.2.2外墙、屋面校核外墙、屋面校核铝10mm 矿棉、岩棉、玻璃棉毡75mm 石灰砂浆20mm网架复合板屋面水泥砂浆 沥青油毡、油毡纸 挤塑聚苯板 混凝土多孔砖 沥青油毡、油毡纸 水泥砂浆外墙构造 20mm20mm5mm5mm 40mm 240mm图 5 墙体、屋面结构形式外墙采用 40mm 的挤塑聚苯保温，隔汽层位置设在水蒸气分压力高的一侧,即靠近室内 侧，以阻止水汽向墙体内部渗透，降低了围护结构内部各层的水蒸气分压力,可有效消除内 部冷凝根源。隔汽层为沥青油毡。同时为防止外部雨水的侵
9、蚀，在外部还设置一层沥青油 毡隔汽层。外墙柱子处的冷桥是建筑中难以处理的部分,为避免凝水出现,柱子外包 40mm 的 聚苯保温。如上图。 屋面在金属板内敷设 75cm 硬质玻璃棉板保温层。保温层设在屋面檀条之上，下铺两层 铝箔做隔汽层。铝箔用塑料钉固定，两层之间的接缝相互搭接，使接缝尽可能严密。保温 层、金属屋面板和隔汽层之间施工时要贴紧，避免有空气层使凝结水产生。金属屋面板的 金属支座底部设隔热垫，穿过层面板的钢结构杆件均作隔热处理。如上图。 外窗采用断桥铝合金中空 Low-E 6+12A+6 玻璃。在泳池大厅的玻璃窗下均设有条缝送 风口，用机械送风方式防结露。- 5 -根据室内设计值温度为
10、 30,相对湿度为 7O%,计算步骤和公式参见上文，计算结果可 以得出,这种围护结构不会有结露和冰冻的可能。四、泳池内部通风、空调设计方案四、泳池内部通风、空调设计方案4.14.1泳池区域夏季、冬季典型设计日逐时冷热负荷泳池区域夏季、冬季典型设计日逐时冷热负荷的计算的计算 根据 HYD-SMAD 空调负荷计算及分析软件，计算得出夏季、冬季典型设计日逐时冷热 负荷，如下图：050100150200250300350400450500kw冷负荷000000000358 396 470 424 410 398 380 361 333 301 295 290 265012345678910111213
11、14151617181920212223（注：泳池运行时间为每天 10：0022：00） 图 6 冬夏季节逐时负荷分布图 由图知，典型设计日夏季最大总冷负荷(含新风)为 470.14Kw，夏季总冷指标(含新风) 283W/m2，发生时刻：12:00。夏季最大室内冷负荷为 393.81Kw，夏季总湿负荷为 281027.33g/h，其中新风量 18000m3/h。 冬季最大总热负荷(含新风)为 409.12Kw，冬季总热指标(含新风)246W/m2，冬季最大 室内热负荷为 79.53Kw，冬季总湿负荷为 275138.88g/h，其中新风量 13000m3/h。 4.24.2泳池区域全年湿负荷的
12、计算泳池区域全年湿负荷的计算 泳池区域湿负荷包含水面散湿量、池边散湿量以及人体散湿量，根据 HYD-SMAD 空调负 荷计算及分析软件，计算得出逐月湿负荷，如下图：- 6 -湿负荷250255260265270275280285kg/h湿负荷 275275276278278279281281280279278277一 月二 月三 月四 月五 月六 月七 月八 月九 月十 月十 一 月十 二 月（按水温 28C，空气温度 30C，相对湿度 70%计算） 图 7 全年湿负荷分布图 4.34.3通风量及通风空调运行方式的确定通风量及通风空调运行方式的确定 4.3.1 风量计算 （1） 、冬季新风量计
13、算： a.人员新风量 30m/人（按 200 人计） b.冬季、过渡季节通风除湿新风量 根据新、回风湿度差及湿度负荷计算除湿新风量 c.保证泳池区域换气次数大于 1 次/小时 d.新风量大于空调总送风量的 10% 新风量为以上计算风量中取最大值 （2） 、夏季新风量计算： a.人员新风量 30m/人（按 200 人计） b.送风温度大于 22C c.保证泳池区域换气次数大于 1 次/小时 d.新风量大于空调总送风量的 10% 新风量为以上计算风量中取最大值 （3） 、过渡季节新风量： 过渡季节新风量满足新风除湿、人员新风卫生要求、换气次数。 （4） 、逐月新风量： 根据室内散湿量及室外空气逐月
14、平均含湿量，计算逐月通风风量如下表： 表 4 全年通风量计算表月平均干 球温度新风量排风量tL空调/采暖 送风量空调/采 暖负荷 L月份工况点m3/ hm3/ hKwm3/ h室内 30、70% 一月 室外 2.2、75.5%2.21300092500-75.8016250- 7 -室内 30、70% 二月 室外 4.5、76.6%4.51300093100-50.5016250室内 30、70% 三月 室外 8.9、69.4%8.91300098000-27.5016250室内 30、70% 四月 室外 15.7、72.8%15.7245450030681室内 30、70% 五月 室外 20
15、.6、70.7%20.6357960044745室内 30、65% 六月 室外 24.8、77.3%24.81800097900387.122500室内 30、65% 七月 室外 28.6、79.8%28.61800098215438.622500室内 30、65% 八月 室外 27.7、81.4%27.71800098000400.322500室内 30、70% 九月 室外 23.5、74.7%23.5448110056014室内 30、70% 十月 室外 16.9、76.6%16.9275430034429室内 30、70%十一 月室外 10.5、78.6%10.51300093800-3
16、6.716250室内 30、70%十二月室外 4.9、69.1%4.51300093700-62162504.3.2、通风及空调运行方式的确定 为使室内游泳馆综合造价最合理，同时在各不同季节能经济运行，设计有必要根据各 季节室外气象条件的不同选取不同的运行方式： （1）夏季： 室内温度和相对湿度值均取允许值的高限值，当自然通风能满足要求时，应采用自然 通风。当自然通风不能满足要求，可由空调系统对回风及新风进行除湿降温处理，以达到 室内设计参数，同时排风量应保证大于送风量的 80%，以保证室内 23Pa 的微负压，防止 含氯气的湿空气外溢。 夏季空调运行时间为 6 月下旬到 9 月上旬，共计 3 个月的时间。 （2）冬季： 冬季室外空气干燥，含湿量
