鄭州泳潔游泳池水處理設(shè)備有限公司
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地下室內(nèi)游泳館與地面的游泳館的采暖、通風(fēng)、空調(diào)的作用環(huán)境不同,所涉及空氣參數(shù)的選取也有所差別。不然會內(nèi)部的設(shè)施及環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。尤其地下游泳館的濕度控制和通風(fēng)要求高于地面游泳館。另外游泳館的綜合節(jié)能、降低運行費用是目前同業(yè)人士所關(guān)注的問題。泳潔通過某地下游泳館的除濕通風(fēng)的改造,介紹一些地下游泳館的除濕和綜合節(jié)能的經(jīng)驗,以便共同探討。
2、工程概況
某地下室內(nèi)游泳館總建筑面積約為3600m2,它包括一個50×25m的標(biāo)準(zhǔn)游泳池及戲水熱身池。室內(nèi)頂部有6個8×8m的采光天窗。主要是為滿足群眾健身要求,同時又能舉辦小型的體育比賽。泳池加熱采用電熱水鍋爐、水處理采用泳池專用水處理設(shè)備,備有兩個40T蓄熱水箱,送風(fēng)采用兩臺風(fēng)量5000m3/h的新風(fēng)機組,排風(fēng)與消防防排煙系統(tǒng)共用。該游泳館于2006年投入使用,由于運行費用過大,室內(nèi)設(shè)施銹蝕,墻面霉變嚴(yán)重,室內(nèi)空氣質(zhì)量較差等多方面原因于2008年閉館。閉館后經(jīng)多方面的調(diào)查確定是室內(nèi)濕度過大、采暖通風(fēng)參數(shù)指標(biāo)不夠,泳池加熱能耗過大等原因所導(dǎo)致。
3、改造方案有關(guān)參數(shù)選取及含濕量計算
3.1室內(nèi)空氣參數(shù)的確定
按國際游泳池設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,池廳空氣溫度應(yīng)高于池水溫度1~2℃,相對濕度一般為50~70%,風(fēng)速控制在0.2m/s左右。為防止冬季圍護結(jié)構(gòu)結(jié)露,國際游泳池設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定池廳內(nèi)空氣含濕量不大于14g/kg。
本工程池水溫度設(shè)定為26℃,因此泳區(qū)空氣溫度取27℃。由于空氣濕度對人們的舒適度有密切的關(guān)系。相對濕度低,空氣干燥同時空氣中水蒸汽分壓力低,會使剛出水面的潤濕皮膚表面水份蒸發(fā)加速,從人體帶走蒸發(fā)潛熱,容易使人產(chǎn)生寒冷的感覺。同時水份蒸發(fā)多,室內(nèi)空氣含濕量增加,使消除室內(nèi)余濕所需的通風(fēng)量增加,則相應(yīng)增加冬季加熱送入室內(nèi)新風(fēng)的負(fù)荷。若相對濕度過高,則室內(nèi)空氣含濕量過大,會使空氣露點提高,使圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。
經(jīng)過利弊權(quán)衡分析,本工程采用相對濕度確定為65%,此時室內(nèi)空氣的含濕量為13.3g/kg,露點溫度為18℃。由于觀眾區(qū)同池區(qū)同處一個大空間,在確定空氣參數(shù)時,在滿足游泳顧客舒適感的前題下,也要兼顧岸邊觀眾的舒適感,因此休閑區(qū)溫度根據(jù)舒適性空調(diào)要求取25℃。
3.2散濕量和采用通風(fēng)除濕通風(fēng)量的計算
室內(nèi)散濕量計算包括敞露水面散濕量和人體散濕量兩部份。
3.2.1敞露水面散濕量計算公式為
式中
——蒸發(fā)面積,(1300)
——相應(yīng)于水表面溫度下的水蒸汽分壓力,Pa(27℃飽和空氣水蒸汽分壓力為3556Pa)
——室內(nèi)空氣水蒸汽分壓力,Pa(27℃游泳池界面濕度70%考慮)
——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力,101325Pa
——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫,Pa(100150Pa)
——蒸發(fā)系數(shù),Kg/.h.Pa;β=( +0.00013ν)
——不同水溫下的擴散系Kg/.h.Pa
(取0.00017KG/M2.H.Pa)
ν——蒸發(fā)表面空氣流速,0.2m/s
計算得到:池面蒸發(fā)量:為264.43 Kg/h
3.2.2人體散濕量計算公式為
式中
n ——人數(shù)按300人計算
g——單個成年男子在不同狀態(tài)下的散濕量,g/h取115
——不同性質(zhì)場所的集群系數(shù)取0.92
計算結(jié)果為:31.74
根據(jù)計算,該游泳館池面蒸發(fā)量為264.43Kg/h,人體散濕量為31.74Kg,總計散濕量為296.17Kg/h。
3.2.3計算滿足室內(nèi)濕度通風(fēng)量。
其通風(fēng)量的計算公式為L=G*1000/(dn-dw),即將室內(nèi)散濕量除以室內(nèi)外空氣含濕量差。應(yīng)注意的是dw隨氣候變化而變的,可考慮取室外空氣溫度為室內(nèi)空氣露點溫度時相應(yīng)的dw為設(shè)計計算狀態(tài)。即:25℃20.0g/kg干空氣和18℃12.9g/kg的差。
本工程送排風(fēng)量為41790m3/h。
4、改造地下室內(nèi)游泳館的除濕通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
由于休閑區(qū)和池廳采用不同的空氣溫濕度參數(shù),且池廳區(qū)和休閑區(qū)共處一個空間,因此應(yīng)綜合考慮除濕換氣管道布局設(shè)備運行負(fù)荷。
4.1新風(fēng)換氣設(shè)5臺熱回收新風(fēng)換氣機組,送風(fēng)量28000 m3/h為游泳館進行新風(fēng)置換,同時3臺水冷調(diào)溫型除濕機組以室內(nèi)回風(fēng)內(nèi)循環(huán)的模式對室內(nèi)濕空氣進行除濕。末端共用送排風(fēng)傳送風(fēng)道 ,有效將經(jīng)過除濕處理和室外新風(fēng)送到各個區(qū)域。
4.2地下室內(nèi)游泳館除濕通風(fēng)設(shè)計原則是夏季以機械通風(fēng)為主,輔以對送入室內(nèi)的新風(fēng)通過除濕機進行降溫、去濕處理。冬季采用地板和墻壁輻射采暖和池廳水冷調(diào)溫型除濕機組室內(nèi)回風(fēng)內(nèi)循環(huán)送風(fēng)相結(jié)合的方式。游泳館內(nèi)頂上的6個天窗周圍采用條形送風(fēng)口使其天窗局部形成一個相對干空氣湖。阻止?jié)窨諝獾倪M入。
4.3新風(fēng)經(jīng)過熱回收和調(diào)溫除濕機處理經(jīng)過送風(fēng)口送至游泳館內(nèi)活動區(qū)域。由于測送風(fēng)量會合后形成向下氣流,排風(fēng)均為上排吸入這樣就有效的組織了氣流的分布。經(jīng)計算,該游泳館冬季熱負(fù)荷約863Kw,熱源采用集中供熱經(jīng)過熱交換機房交換成為60~50℃的熱水。采用地板和墻壁輻射采暖這樣就大大提高室內(nèi)運動員冬季足部的舒適感。
4.4地下室內(nèi)游泳館圍護結(jié)構(gòu)防結(jié)露措施。
5.1地下室內(nèi)游泳館內(nèi)相對濕度大,溫度高,冬天室外溫度偏低時,天窗玻璃、屋面底板和墻內(nèi)表面,均容易出現(xiàn)結(jié)露。表面結(jié)露會造成使用者的不舒適及室內(nèi)環(huán)境污染,同時可能導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)的腐蝕,導(dǎo)致墻體裝飾層的破壞,影響效果。根據(jù)國際游泳池設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,地下室內(nèi)游泳館內(nèi)空氣的含濕量不能大于14g/kg,即相當(dāng)于空氣露點溫度不超過20℃。
5.2為達(dá)到上述要求,在地下室內(nèi)游泳館內(nèi)采用熱風(fēng)防結(jié)露。水冷調(diào)溫型除濕機的露點溫度傳感器控制送風(fēng)溫度,通過玻璃鋼風(fēng)管,圍繞6個天窗在風(fēng)管斜向上側(cè)均勻布置24個條縫送風(fēng)口,向天窗送熱風(fēng),以提高天窗內(nèi)壁溫度。使得池廳頂部形成低濕度空氣湖保證其處于露點溫度以上。
6、節(jié)能和熱回收
地下室內(nèi)游泳館如果采用不循環(huán)的全空氣除濕定溫系統(tǒng),加上室內(nèi)空氣焓值很高,若直接將室內(nèi)空氣排出室外,將造成能源的極大浪費。根據(jù)國外的資料綜合分析,在冬季總耗熱量中,用于池區(qū)采暖和送排風(fēng)的熱量約占總耗熱的1/2。
游泳館采用空氣--空氣熱回收,即利用進風(fēng)和排風(fēng)兩股不同空氣的溫差,通過熱回收新風(fēng)處理機,對進風(fēng)進行預(yù)熱,以達(dá)到熱回收的目的。
為此本次除濕通風(fēng)的改造中,通風(fēng)系統(tǒng)進風(fēng)和出風(fēng)部位設(shè)置全熱回收型新風(fēng)換氣機組(焓回收率達(dá)70%以上),機組工作時池廳排出的熱風(fēng)經(jīng)新風(fēng)換氣機后排出,而進入地下室內(nèi)游泳館內(nèi)的新風(fēng)則經(jīng)新風(fēng)換氣機預(yù)熱后送至空氣處理機,從而使供暖負(fù)荷減低,達(dá)到節(jié)能的目的。同時水冷調(diào)溫型除濕機的冷卻水系統(tǒng)取消冷卻塔與游泳池水處理循環(huán)系統(tǒng)相連,間接起到泳池水溫加熱的目的。減少池水熱量補充的能耗。原泳池加熱的電熱水鍋爐起到一個備用和輔助加熱的功能。大大的降低了運行費用。
7、本游泳池除濕通風(fēng)改造的總結(jié)結(jié)論
本室內(nèi)游泳館屬于高大空間建筑,包括游泳池、休閑席和附屬用房。通過本次除濕通風(fēng)改造和試運行總結(jié)如下的結(jié)論和經(jīng)驗。
7.1熱濕負(fù)荷大,由于館內(nèi)空間大,特別是水池的池面有大量水汽蒸發(fā),排除室內(nèi)余濕和余熱所需的空氣量比一般建筑要多,因此熱濕負(fù)荷大。因此考慮機械排風(fēng)和內(nèi)循環(huán)除濕相結(jié)合的除濕通風(fēng)方式思路正確。
7.2在冬季,由于室內(nèi)外溫差大,室內(nèi)濕度大,圍護結(jié)構(gòu)表面很容易結(jié)露。冬季采暖采用地板和墻壁輻射的方式。夏季室內(nèi)溫度過熱可采用地下水或泳池水高溫值冷水通過輻射盤管向室內(nèi)輻射調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度方法簡便實用。
7.3池水一般采用液氯消毒滅菌,氯氣揮發(fā)到空氣中,當(dāng)含量超過1ppm時,將對人體有害,同時,當(dāng)氯氣與空氣中水蒸氣相遇,形成酸性氣體,對館內(nèi)金屬構(gòu)件有腐蝕作用。間歇置換室內(nèi)空氣必不可少,并且要增加換氣次數(shù)。本次改造通風(fēng)管道采用玻璃鋼風(fēng)管替換了原有的鐵皮風(fēng)管。
7.4游泳人員活動的池區(qū)與觀眾區(qū)域,要求的空氣參數(shù)不同。
7.5由于游泳池通風(fēng)一般不能循環(huán)使用,池水也需定期更換,加上淋浴廢水耗熱及池水加熱等耗熱量,耗熱量很大,應(yīng)考慮排風(fēng)熱回收的問題和淋浴、池水排放的熱回收問題。由于考慮資金投入和施工周期淋浴、池水排放的熱回收問題在本次改造中沒有實施。這是本次改造的一個不足之處。