汕頭跳水游泳館是廣東省汕頭市為迎接第九屆全國運動(dòng)會(huì )而投資興建的一座現代化大型室內跳水游泳館，總建筑面積25000平方米，建筑高度26米，外形猶如兩枚精致的貝殼鑲嵌在汕頭市郊的海邊。它包括一個(gè)50m×21m的國際標準游泳池和一個(gè)23m×21m的標準十米跳臺水池，以及輔助的訓練池、觀(guān)眾席、跳水學(xué)校和綜合性會(huì )所；會(huì )所內設有戲水池、射擊俱樂(lè )部、餐飲等休閑娛樂(lè )設施。是一座集比賽、教學(xué)、觀(guān)賞、娛樂(lè )為一體的現代化大型跳水游泳館。2001年落成后成功地承擔了“九運會(huì )”的全部跳水項目的比賽，得到了教練和運動(dòng)員的一致好評，被譽(yù)為“國際一流，國內第一”。從使用效果來(lái)看，它完全具備了承擔國際游泳跳水比賽的能力。以下，從室內游泳館的特點(diǎn)來(lái)逐一介紹本工程的空調設計：

　　室內游泳館的出現給水上項目的運動(dòng)員提供了可以全年進(jìn)行訓練和比賽的場(chǎng)所，大大推動(dòng)了水上項目的發(fā)展。但是由于其內部工藝和功能的復雜性、特殊性，給空調設計提出了較高的要求，主要有以下幾方面的特點(diǎn)：

　　1 溫濕度及負荷特點(diǎn)大型室內游泳館一般包括泳池、跳水池、觀(guān)眾席、更衣室、比賽用房等等，功能眾多，布置復雜，其中最主要的組成部分是泳池（跳水池）和觀(guān)眾席，可合稱(chēng)為池廳。池廳內由于有大面積的水池池面和相對集中的觀(guān)眾區域，因此熱、濕負荷均比較大，比賽區與觀(guān)眾區雖然從空間上來(lái)說(shuō)同屬于一個(gè)池廳，但其室內空氣參數卻有著(zhù)很大的不同。先說(shuō)說(shuō)比賽區：為了確保館內有良好的空氣環(huán)境，以免影響運動(dòng)員的競技狀態(tài)，在比賽時(shí)能夠發(fā)揮出最佳的競技水平，國際泳聯(lián)規定池水水溫可采用24～26℃，國際游泳池設計標準提出可采用26～28℃，跳水池因比賽的重點(diǎn)在空中，故水溫比游泳池可略高，以提高舒適感，而池廳周?chē)�的空氣溫度則要比水溫高出1～2℃，才能使人體在剛離開(kāi)水面時(shí)不感到寒冷。本工程空調設計所選取的比賽區室內參數為t跳=27～29℃，t游＝26～28℃，Ф<75%.

　　觀(guān)眾席由于人員相對集中，考慮到觀(guān)眾的著(zhù)裝同運動(dòng)員的著(zhù)裝（尤其在冬季）有著(zhù)相當大的區別，外圍護結構較少，保溫性能佳，因此，觀(guān)眾席上往往需要全年供冷才可滿(mǎn)足觀(guān)眾的舒適要求，夏季取tN=26~28℃，Ф<75%，冬季tN＝20～22℃，Ф<75%.

　　相關(guān)房間的室內空氣參數可參見(jiàn)表1.
　　表1 汕頭跳水游泳館主要房間室內空氣參數

　　整個(gè)跳水游泳館的空調冷負荷，由于體育比賽的空調使用時(shí)具有很強的間歇性，平時(shí)僅辦公和會(huì )所娛樂(lè )設施需使用的情況居多，因此，空調系統在大部分時(shí)間為低負荷運行

　　經(jīng)過(guò)計算，汕頭跳水游泳館的冷源采用了2臺多機頭雙回路螺桿式冷水機組，實(shí)際相當于有四臺冷水機組，設計冷凍及冷卻水泵均按一大兩小配置，小容量水泵對應于冷水機組單一回路的運行，使系統低負荷時(shí)的運行充分節能。水泵的投資也相對節省。配置總裝機容量為225萬(wàn)大卡，冷凍水供回水溫7℃/12℃，熱源采用了2臺燃油常壓熱水鍋爐，總供熱量為420萬(wàn)大卡（其中空調熱負荷為135萬(wàn)大卡，其余為池水加熱及生活用水熱負荷）。熱水系統設計為二級制，以利鍋爐的經(jīng)久耐用。一次水供回水溫為90℃/ 70℃，經(jīng)過(guò)板式熱交換器后的空調用二次水供回水溫為78℃/68℃。

　　2 防結露問(wèn)題室內游泳池由于室內空氣相對濕度較大，極易在圍護結構的內表面產(chǎn)生結露現象，玻璃上的凝結水會(huì )影響采光，影響視野，而屋頂與墻壁結露則容易滋生霉菌，在北方地區甚至會(huì )冰凍，導致圍護結構的破壞。因此，防結露問(wèn)題在室內游泳館空調設計時(shí)，應引起高度的重視。

　　汕頭跳水游泳館在圍護結構防結露方面，主要采取了以下措施：

　�。�1）玻璃幕墻：本工程臨海建造，為追求開(kāi)闊的視覺(jué)效果，建筑設計，在四周均采用了大面積的玻璃幕墻，而玻璃是極容易結露的。因此，空調設計時(shí)，采用了在沿窗周設置熱風(fēng)采暖的方法，空調風(fēng)計設變頻控制：需要時(shí)全開(kāi)，提高玻璃室內側的空氣溫度，確保玻璃幕墻不結露；而低負荷時(shí)間通過(guò)變頻控制，以控制室溫來(lái)調節送風(fēng)量，同樣確保玻璃幕墻不結露，而節省運行費用。

　�。�2）屋頂：由于體育館空間高大，在屋頂設置送風(fēng)較困難，且不美觀(guān)，比較可行的方法是通過(guò)屋頂建筑構造的設計，提高保溫性能，來(lái)確保內表面不解露，這對于節能也相當有利。本工程屋頂為輕鋼結構，外覆復合鋁板，內襯消音微穿孔板。中間為防水良好的離心玻璃棉保溫層，下面計算校核其內表面溫度：

　　∵K＝1/R＝1/（1/7.5 + 0.05/0.045 + 1/20）

　�。� 0.773 kcal/h·m2·℃

　　∵tf，n ＝tn- K（tn-tw）/ αn

　�。�27-0.773×（27-6）/7.5

　�。�24.8 ℃

　　∵室內空氣露點(diǎn)溫度

　　td＝22.1 ℃ < tf，n

　　∴屋頂內表面不會(huì )結露。

　　3 防腐蝕問(wèn)題：

　　為抑制游泳池水中的細菌滋長(cháng)，保證水質(zhì)，我國目前普遍采用向池水中加投液氯的方法，將池水中的余氯量維持在0.2~0.5mg/L（一般為0.4mg/L） 左右，但由于液氯Cl2遇水后發(fā)生化學(xué)反應：

　　Cl2 + H2O = HCl + HClO（次氯酸）

　　由于游泳池水溫較高，及水面蒸發(fā)，次氯酸和鹽酸隨同水蒸氣不斷向空氣中散發(fā)，水蒸汽中的次氯酸和鹽酸均為強氧化劑，遇到金屬表面即發(fā)生腐蝕現象：

　　Fe +2HClO =FeCl2（溶于水）＋ H2O

　　Fe + 2HCl =FeCl2（溶于水）＋H2↑

　　如不注意防腐，將會(huì )引起風(fēng)管爛穿、鋼結構破壞的嚴重后果。因此，暴露在游泳池池廳及加氯機房等處的風(fēng)管、設備及建材均應采用耐腐蝕材料或采用防腐涂層加以保護。

　　此外，通過(guò)排風(fēng)及時(shí)排出空氣中含氯的水蒸氣，以降低空氣中的含氯濃度，也是防腐的有效措施..汕頭跳水游泳館在池廳的頂棚處及觀(guān)眾席的最高處均設置了排風(fēng)口，排風(fēng)量的確定從理論上說(shuō)應根據加氯量（5mg/L）和人體可承受氯氣分壓力（1ppm）予以計算，但從實(shí)際使用上來(lái)看，加氯機一般為間歇運行，而排風(fēng)量又應與新風(fēng)量相匹配，因此，一般根據排除余濕來(lái)確定排風(fēng)量，這個(gè)排風(fēng)量的確定既考慮了及時(shí)排除含氯濕空氣，又與新風(fēng)量相匹配，維持池廳的適當負壓。

　　4 熱回收與節能由于游泳池池廳的室內外溫差較大（尤其在冬季），且因要排出余氯余濕，排風(fēng)量較大，因此，排風(fēng)中的熱量回收是很可觀(guān)的。在本工程中冬季從排風(fēng)中回收的熱量達25.2萬(wàn)大卡，占總熱負荷的18.7%，對于降低日常運行費用是頗有價(jià)值的。常用的熱回收裝置有：

　　1） 轉輪式熱交換器：主要由轉輪、馬達、機殼等組成。需要時(shí)可由吸濕材料制成，它就既能回收顯熱，又能回收潛熱，成為一種全熱交換器。

　　2） 板翅式熱交換器：這是一種靜止的全熱交換器，其本體是用特殊加工的紙或鋁箔做成板翅狀，然后交錯疊放而成，具有傳熱、透濕或不透濕的性能。

　　3） 熱回收回路：這是在新風(fēng)和排風(fēng)側分別設置熱回收盤(pán)管，盤(pán)管內使用中間熱媒（一般為水或不凍液）不斷地將排風(fēng)中的熱量轉移到新風(fēng)中去，并可避免新風(fēng)與排風(fēng)的交叉污染。

　　汕頭跳水游泳館使用了兩種熱回收裝置：對于新排風(fēng)位置分散的系統，如在池廳觀(guān)眾席后方的排風(fēng)系統中，設置排管式熱回收裝置，熱媒為水，回收來(lái)的熱量用于對位于地下室的池廳空調箱內的新風(fēng)進(jìn)行預熱（冷）；對新排風(fēng)位置距離較近的系統，如觀(guān)眾席的空調系統采用轉輪式全熱回收裝置，將排風(fēng)中的熱量用于預熱（冷）新風(fēng)。此外，觀(guān)眾席的空調系統中采用了電動(dòng)風(fēng)閥來(lái)控制新回風(fēng)比例，使之在過(guò)渡季和冬季可使用室外新風(fēng)來(lái)制冷，大大節省了能源，降低運行費用。

　　5 高大空間的氣流組織問(wèn)題游泳池廳的空調系統屬舒適性空調，雖然池廳容積大，凈空高，但一般來(lái)說(shuō)，只需要在人們活動(dòng)的范圍內（即下部空間）和觀(guān)眾席對空氣質(zhì)量進(jìn)行控制即可。因泳池周?chē)�和觀(guān)眾席的空氣參數有較大區別，因此在空調系統劃分時(shí)應分開(kāi)：池區周?chē)�以運動(dòng)員、裁判及工作人員居多，人員密度低，衣著(zhù)單薄，一年中制熱需求大于制冷需求，因此應盡量采用地板采暖、散熱片采暖等輻射采暖方式，以求獲得舒適的熱感受。而在觀(guān)眾席部分，人員密度高，衣著(zhù)相對較厚，一年中制冷需求大于制熱需求，因此應采用合理的氣流組織來(lái)獲得舒適感。一般采用的方法有：

　　1：上送下回 上送可采用上側噴口送風(fēng)或頂棚送風(fēng)口，座位下部回風(fēng)，這種送風(fēng)方式使觀(guān)眾處于回流區，氣流的溫度和速度較均勻，是目前體育場(chǎng)館比賽大廳空調系統的主要送風(fēng)方式，但在送熱風(fēng)時(shí)，易發(fā)生射流上飄，效果欠佳，且送風(fēng)量大，節能性能差。

　　2：下送上回 下送可采用各種形式的座位送風(fēng)如椅背送風(fēng)、椅下送風(fēng)等，這種送風(fēng)方式使觀(guān)眾席的溫度與氣流速度在任何位置上均感受相似，且將新鮮空氣直接送至觀(guān)眾區，空氣品質(zhì)較好，同時(shí)避免了將屋頂和燈光負荷帶入觀(guān)眾席，從而使得空調負荷大大降低，充分節能。

　　因此，汕頭跳水游泳館的氣流組織采用的是后者，設在座椅下的旋流風(fēng)口送出的少量空氣可卷吸周?chē)�空氣，衰減較快，氣流均勻。同時(shí)在觀(guān)眾席與池區之間又服務(wù)于下部池岸區的側送風(fēng)進(jìn)行氣流隔斷，在冬季有效防止觀(guān)眾席的冷氣流下沉至池區周?chē)�，減少對池區的影響。

　　以上是我在參與設計汕頭跳水游泳館空調系統時(shí)的一些體會(huì )，在工作過(guò)程中得到了許多前輩的幫助與指導，也學(xué)到了許多經(jīng)驗，非常感謝。

　　參考文獻：

　�。�1） 錢(qián)以明.高層建筑空調與節能.上海：同濟大學(xué)出版社，1990

　�。�2） 陸耀慶.實(shí)用供熱空調設計手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994