某学院游泳馆供暖与通风设计

2019年4月

Architectural Design

建筑设计建 筑 技 术 开 发

Building Technology Development某学院游泳馆供暖与通风设计

陈伟丰

（总后勤部建筑工程规划设计研究院，北京 100040）

［摘 要］某游泳馆处严寒B区，夏季无需空调除湿系统，过渡季及夏季均可利用自然条件除湿，节能环保；冬季采用地板辐射供暖、散热器供暖和热风供暖相结合的方式；因建筑占地面积广、高度大，功能复杂，采用合理的气流组织，对温湿度分层、分区控制，满足各个区的不同要求。馆内所有外窗下设暖气片、上部设热风系统防止结露现象。［关键词］游泳馆通风设计；气流组织设计；防结露设计［中图分类号］TU 83　　　　［文献标志码］B　　　　　［文章编号］1001–523X（2019）07–0002–02

Heating and Ventilation Design of A College Swimming Pool

Chen Wei-feng

［Abstract］This Comprehensive swimming pool located in Urumchi belongs severe cold area B. Ventilation system can make the air dehumidified，without air-condition system make it more energy-efficient and environmental in transition season and summer. Heating system conbine of radiator radiant heating and air heating.in consideration of the big height and the huge area of the room，it design this system to control the humiture with height and zone control. The radiator under the window and the hot air for the skylight to prevent dewing on the window.

[Keyword] ventilation design of Comprehensive swimming pool；air distribution design；anti-condensation design

1 工程概况

本工程位于乌鲁木齐市，属严寒地区（B区），建筑面

2

积8 500 m，高17.5 m。地下1层，地上2层，1, 2层层高均为6 m。地下1层为设备用房；第1层两侧为小型乒乓球馆、器械训练馆、游泳馆区及更衣间、淋雨间等配套功能用房；第2层为200 m环形跑道训练区，中间泳池区2层通高（图1）。

2 设计参数

（1）室外计算参数见表1（乌鲁木齐市）。

表1 室外计算参数

冬季

大气压力供暖室外计算温度通风室外计算温度空调室外计算温度室外平均风速

924.6 hPa–19.7℃–12.7℃–23.7℃ 1.6 m/s

夏季

大气压力空调室外计算干球温度通风室外计算温度空调室外计算湿球温度

室外平均风速

911.2 hPa33.5℃27.5℃18.2℃3.0 m/s

（2）室内计算温度见表2。

表2 室内计算温度

房间名称游泳池池区更衣室、淋浴间

图1 游泳馆示意

收稿日期：2018–06–05作者简介：陈󰀃伟丰（1987—），男，北京市人，工程师，主要研究方向为

空调通风工程。

库房、设备用房等乒乓球馆、器械训练馆跑道训练区

温度/℃新风标准/[m3/（h·人）]2825161822

3020

按20计算

4030

人数45010~14

相对湿度≤70%

（3）对于类似坡屋面转角处的复杂情况，如果建模时板周边的杆件确实无法共面，则可考虑增加虚梁将斜板分成几块共面板分别建模。

（4）围成斜板的柱、梁、墙构件的偏心不宜过大。由于在生成计算模型的过程中，对于节点相连的构件存在偏心的情况，节点将按一定的规则根据构件偏心进行坐标的调整，使节点尽量位于构件的中心线交点处。对于平板情况，调整顶点的x, y坐标并不会影响到板顶点的共面，但对于斜板，则顶点坐标的调整可能造成原先共面的顶点变为不共面，从而造成斜板的丢失。

（5）在一个楼层内一个房间仅能生成一块对应楼板。有的模型的分层模型中，出现一个房间上对应了上下两层斜板的情况。如同一标准层中局部通过增加层间梁建立了两层坡道，但程序仅能生成一个坡道上的斜板，即此建模方式将造成

局部斜板的丢失。当需要在平面内同一位置布置多块板，例如存在夹层等情况时，可使用空间结构的蒙皮功能进行布置，并注意为蒙皮指定其荷载和材料属性。

5 结束语

坡屋面结构建模在进行简化建模计算时，应对坡屋面通过定义上节点标高等方法来完成斜梁、斜板的输入，保证结构模型尽量与实际建筑一致。在坡屋面脊线处输入虚梁，使梁、板共面，保证屋面板荷载能正常传递和使计算结果可靠。坡屋面荷载的输入应考虑屋面坡度后换算为水平投影输入荷载，保证荷载不丢失和计算结果的准确。

参考文献

[1] 明，刘欢.坡屋面建模及结构设计的计算[J].四川建材，2015，41（6）：53–.

·2·

Building Technology Development建 筑 技 术 开 发Architectural Design

建筑设计第46卷第7期

2019年4月

3 空调系统

本工程由于夏季室外空气状态点焓值为55.1 kJ/kg，室内空气状态点焓值为75.8 kJ/kg，故游泳馆夏季无需设置空调制冷系统，可直接利用室外空气进行除湿。

4 供暖、通风系统

本工程冬季设地板辐射供暖、散热器供暖和热风供暖系统，地板辐射供暖和热风供暖热媒为50/40℃，散热器供暖热媒为80/60℃。供暖热源为市政换热站（图2）。

跑道

通道

跑道

房间泳池房间

图2 游泳馆剖面示意（地上）

游泳馆高大空间设单一供暖系统无法满足要求，所以采用3种供暖方式相结合。其中1层泳池区、更衣间、淋浴间设地板辐射供暖系统，使得人们赤脚停留在室内脚部感觉温暖舒适，不冰脚，分集水器设置在房间角落。1层小型乒乓球馆、器械训练馆及2层训练区窗下设散热器供暖。

热风供暖采用新风热回收处理机组。1层各房间除上述供暖系统外，均设热风系统供暖，与游泳区系统单独设置。游泳馆冬季总送风量24 000 m3/h，新风量同送风量，游泳馆湿负荷306 kg/h。

第1层游泳池送、回风管敷设于2层房间吊顶内，采用侧送风、下回风的方式，采用条缝送风口；2层送、回风管梁底敷设，送风分为2部分，一部分位于泳池上空，送风支管向上反，风口吹向天窗，减小防止冬季天窗结露现象，另一部分送风位于第2层跑道上部，采用下送风，使跑道空间内形成为正压，减小泳池湿热空气的影响，回风于泳池上空两侧接近跑道边缘敷设，采用下回风方式。

夏季及过渡季室外含湿量地域室内含湿量，直接利用室外空气通风除湿。游泳馆总排风量为41 000 m3/h，补风量为排风量的85%，室内保持负压。为保证1层的空气质量及气流组织，1层夏季及过渡季送、回风系统均共用冬季风管系统，通过电动密闭阀实现功能切换，风机设于屋面。2层送风系统与冬季共用，风机设于屋面，其余补风量由门厅及乒乓球馆等正压房间补充。除1层排风外，其余排风设3台低噪混流风机，风管设于2层梁底，游泳池上空，排风口低于送风风口，直接将热湿空气排出室外。

5 室内气流组织

5.1 气流组织设计

对于游泳馆建筑而言，热湿负荷的计算、风量的确定固然重要，合理的气流组织也是暖通系统的关键，对于改善室内环境和空气质量有着至关重要的作用。

本工程游泳馆第1层采用侧送下回方式，新风于游泳池两侧送出，一方面将游泳馆分为上下2个分区，减少第1层湿热空气对第2层训练区影响，另一方面游泳池活动区及池水两侧休息区处于回流区，可抑制池水热、湿的耗散，保证人员活动及休息区新风量及空气品质。

第2层为环形跑道，中间部分与一层通高，本层采用上送上回的气流组织。送风设于环形跑道靠近外墙处，回风设于第1层上空靠近环形跑道内侧，其余排风量由中部风机直接排出室外。

第2层气流组织设计使四周跑道训练区微正压，中间相

对为负压，减少游泳池空气对训练区影响，有利冬季防结露，中部排风将池水散发的部分空气直接排出。如此气流组织设计和压力的控制，将游泳馆区分为两层3个区，如图3所示。

䃚㏰󰡧䃚㏰󰡧䋾䖀䋾䖀̷⾧󱝬䬡ϧ󰦅∠↍ϧ󰦅󱝬䬡图3 游泳馆气流组织分区示意

5.2 气流组织模拟

如图3所示气流组织为设计的理想气流组织，为了验证这一设计与实际的需要，本工程进行气流组织模拟（模拟以冬季为例）。

气流组织模拟显示的结果与设计理想状态在水平和垂直方向均存在差异，但气流整体分布尚能满足设计。经分析由于本建筑为高大空间，且回风设置条件受限，受空气水平方向流动影响，气流组织不能按理想状态分布，但2层3个分区的设计基本可以实现。

设计过程中曾多次气流模拟并修改设计，调整系统风口。因夏季风量大于冬季风量，气流组织也有更好的表现。本工程根据验收情况及使用方反馈均为良好。5.3 设计难点

本工程设计最大难点在于游泳馆与训练区无物理分隔，而这2种功能对于房间温湿度要求差异较大，很难同时实现。建设方强烈要求这一效果，设计多次调整风口气流组织模拟均不能满足要求。解决过程如下。

（1）将跑道训练区按看台处理，参考有看台游泳馆风口布置，进行气流组织模拟。由于送、回风口设置受限，气流组织难以实现。此时参考洁净空调设计，将跑道设计为正压区，防止池水区的热、湿空气进入训练区；增加此处送风口与回风口，使得训练区气流组织接近局部单向流。综合以上设想，再次进行气流模拟，满足设计。

（2）施工后预验收时，二层外窗局部有水雾现象。因外窗由底部散热器及热风共同加热，分析问题出现在窗户中上部。再次建立模型，经反复调整，得到结果为：将送风口位置水平向内平移，送风改为垂直下送。模拟显示此时靠近外窗垂直方向形成对流：散热器加热空气形成上升气流，经送风处下降。这个弱弱的对流类似边界层，将外窗与室内空气 分隔。

6 结束语

本工程设计难点在于游泳馆与训练区无物理分隔，而这2种功能对于房间温湿度要求差异较大，很难同时实现。由于建设方的要求，通过分区的优化，结合防结露设计、气流组织模拟完成设计。本次设计过程中经过气流模拟，对于气流组织产生了很多新的认知，其中参考了洁净空调设计，从而了解到对于气流组织有要求的通风系统或空调系统，回风的设置与送风都很重要。

参考文献

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.[2] 薛殿华.空气调节[M].北京：清华大学出版社，1991.[3] 彦启森，石文星，田长青.空气调节用制冷技术[M].第4版.北京：中国建筑工业出版社，2010.[4] 民用建筑绿色设计规范：JGJ/T 229—2010[J].[5] 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范：GB 50736—2012[M].

·3·