哈尔滨某地下室内游泳池除湿通风改造设计方案

摘要：介绍了地下游泳馆除湿通风改造方案，比较了原设施的不足，提出了改造设计的问题，并对试运行阶段的效果进行了分析和总结
　　关键词：含湿量舒适度围护结构防结露节能
　　1、引言
　　地下室内游泳馆与地面的游泳馆的采暖、通风、空调的作用环境不同，所涉及空气参数的选取也有所差别。不然会内部的设施及环境产生较大的影响。尤其地下游泳馆的湿度控制和通风要求高于地面游泳馆。另外游泳馆的综合节能、降低运行费用是目前同业人士所关注的问题。笔者通过哈尔滨某地下游泳馆的除湿通风的改造，介绍一些地下游泳馆的除湿和综合节能的经验，以便共同探讨。
　　2、工程概况
　　哈尔滨某地下室内游泳馆总建筑面积约为3600m2，它包括一个50×25m的标准游泳池及戏水热身池。室内顶部有6个8×8m的采光天窗。主要是为满足群众健身要求，同时又能举办小型的体育比赛。泳池加热采用电热水锅炉、水处理采用泳池专用水处理设备，备有两个40T蓄热水箱，送风采用两台风量5000m3/h的新风机组，排风与消防防排烟系统共用。该游泳馆于2006年投入使用，由于运行费用过大，室内设施锈蚀，墙面霉变严重，室内空气质量较差等多方面原因于2008年闭馆。闭馆后经多方面的调查确定是室内湿度过大、采暖通风参数指标不够，泳池加热能耗过大等原因所导致。
　　3、改造方案有关参数选取及含湿量计算
　　3.1室内空气参数的确定
　　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%，风速控制在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/kg。
　　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，
　　经过利弊权衡分析，本工程采用相对湿度确定为65%，此时室内空气的含湿量为13.3g/kg，露点温度为18℃。由于观众区同池区同处一个大空间，在确定空气参数时，在满足游泳顾客舒适感的前题下，也要兼顾岸边观众的舒适感，因此休闲区温度根据舒适性空调要求取25℃
　　3.2散湿量和采用通风除湿通风量的计算
　　室内散湿量计算包括敞露水面散湿量和人体散湿量两部份。
　　3.2.1敞露水面散湿量计算公式为
　　式中
　　——蒸发面积，（1300）
　　——相应于水表面温度下的水蒸汽分压力，Pa（27℃饱和空气水蒸汽分压力为3556Pa）
　　——室内空气水蒸汽分压力，Pa(27℃游泳池界面湿度70%考虑)
　　——标准大气压力，101325Pa
　　——当地大气压力，Pa(100150Pa)
　　——蒸发系数，Kg/.h.Paβ=(+0.00013ν)
　　——不同水温下的扩散系Kg/.h.Pa
　　(取0.00017KG/M2.H.Pa)
　　ν——蒸发表面空气流速，0.2m/s
　　计算得到：池面蒸发量：为264.43Kg/h
　　3.2.2人体散湿量计算公式为
　　
　　式中
　　n——人数按300人计算
　　g——单个成年男子在不同状态下的散湿量，g/h取115
　　——不同性质场所的集群系数取0.92
　　计算结果为：31.74
　　根据计算,该游泳馆池面蒸发量为264.43Kg/h，人体散湿量为31.74Kg，总计散湿量为296.17Kg/h。
　　3.2.3计算满足室内湿度通风量。
　　其通风量的计算公式为L=G*1000/(dn-dw)，即将室内散湿量除以室内外空气含湿量差。应注意的是dw随气候变化而变的，可考虑取室外空气温度为室内空气露点温度时相应的dw为设计计算状态。即：25℃20.0g/kg干空气和18℃12.9g/kg的差
　　本工程送排风量为41790m3/h，
　　4、改造地下室内游泳馆的除湿通风系统设计
　　由于休闲区和池厅采用不同的空气温湿度参数，且池厅区和休闲区共处一个空间，因此应综合考虑除湿换气管道布局设备运行负荷。
　　4.1新风换气设5台热回收新风换气机组，送风量28000m3/h为游泳馆进行新风置换，同时3台水冷调温型除湿机组以室内回风内循环的模式对室内湿空气进行除湿。末端共用送排风传送风道，有效将经过除湿处理和室外新风送到各个区域。
　　4.2地下室内游泳馆除湿通风设计原则是夏季以机械通风为主，辅以对送入室内的新风通过除湿机进行降温、去湿处理。冬季采用地板和墙壁辐射采暖和池厅水冷调温型除湿机组室内回风内循环送风相结合的方式。游泳馆内顶上的6个天窗周围采用条形送风口使其天窗局部形成一个相对干空气湖。阻止湿空气的进入。
　　4.3新风经过热回收和调温除湿机处理经过送风口送至游泳馆内活动区域。由于测送风量会合后形成向下气流，排风均为上排吸入这样就有效的组织了气流的分布。经计算，该游泳馆冬季热负荷约863Kw，热源采用集中供热经过热交换机房交换成为60～50℃的热水。采用地板和墙壁辐射采暖这样就大大提高室内运动员冬季足部的舒适感，
　　5、节能和热回收
　　地下室内游泳馆如果采用不循环的全空气除湿定温系统，加上室内空气焓值很高，若直接将室内空气排出室外，将造成能源的极大浪费。根据国外的资料综合分析，在冬季总耗热量中，用于池区采暖和送排风的热量约占总耗热的1/2。游泳馆采用空气--空气热回收，即利用进风和排风两股不同空气的温差，通过热回收新风处理机，对进风进行预热，以达到热回收的目的。
　　为此本次除湿通风的改造中，通风系统进风和出风部位设置全热回收型新风换气机组（焓回收率达70%以上），机组工作时池厅排出的热风经新风换气机后排出，而进入地下室内游泳馆内的新风则经新风换气机预热后送至空气处理机，从而使供暖负荷减低，达到节能的目的。同时水冷调温型除湿机的冷却水系统取消冷却塔与游泳池水处理循环系统相连，间接起到泳池水温加热的目的。减少池水热量补充的能耗。原泳池加热的电热水锅炉起到一个备用和辅助加热的功能。大大的降低了运行费用。
　　6、本游泳池除湿通风改造的总结结论
　　本室内游泳馆属于高大空间建筑，包括游泳池、休闲席和附属用房。通过本次除湿通风改造和试运行总结如下的结论和经验
　　6.1热湿负荷大，由于馆内空间大，特别是水池的池面有大量水汽蒸发，排除室内余湿和余热所需的空气量比一般建筑要多，因此热湿负荷大。因此考虑机械排风和内循环除湿相结合的除湿通风方式思路正确。
　　6.2在冬季，由于室内外温差大，室内湿度大，围护结构表面很容易结露。冬季采暖采用地板和墙壁辐射的方式。夏季室内温度过热可采用地下水或泳池水高温值冷水通过辐射盘管向室内辐射调节室内温度方法简便实用。
　　6.3游泳人员活动的池区与观众区域，要求的空气参数不同。
　　6.4由于游泳池通风一般不能循环使用，池水也需定期更换，加上淋浴废水耗热及池水加热等耗热量，耗热量很大，应考虑排风热回收的问题和淋浴、池水排放的热回收问题。由于考虑资金投入和施工周期淋浴、池水排放的热回收问题在本次改造中没有实施。这是本次改造的一个不足之处。
　　参考文献：
　　（1）防空地下室设计手册暖通给排水电气分册.中国建筑标准设计研究院，2005
　　（2）建筑工程常用数据系列手册编写组《暖通空调常用数据手册》中国建筑工业出版社，2002