游泳馆不同气流方式的空调设计.doc

游泳馆不同气流方式的空调设计 newmaker摘要：近些年大量境外设计单位涌入中国设计市场，在游泳馆空调设计的气流组织方面存在一种共性的方式，与国内的常规思路颇有不同。大致可归结为笼罩式气流组织和分层式气流组织。笔者就拟以此文对两种不同气流组织方式在游泳馆中的应用进行分析。 1 引言 随着改革开放的深入，人民生活水平逐渐提高，人民群众对休闲娱乐的要求也越来越高，随之大量的游泳馆和室内游泳池也如雨后春笋般建立起来。同时，也吸引了一大批境外设计单位涌入中国设计市场，它们的出现给我们带来了先进的设计理念，同时也带来了不同于国内的设计思路。 暖通空调设计在游泳馆设计中是十分重要的，一个优秀的游泳馆空调设计不仅可以满足游泳馆的各项使用要求以及其舒适性的要求，同时也应该是一个经济、节能的设计。而气流组织的设计在空调系统的设计中也占有十分重要的地位。不同的气流组织方式不仅对室内空调系统的运行效果有影响，对空调负荷的计算也有着直接的影响。在游泳馆空调气流组织设计中，境外设计通常采用笼罩式气流组织，而国内设计惯用的则是分层式气流组织。二者孰优孰劣，这个问题经常在空调设计中成为国内外设计师讨论的焦点。本文就拟通过实例计算对两种不同气流组织方式在游泳馆中的应用进行分析。 2 游泳馆空调设计中两种不同气流组织方式的分析 2.1 理论分析 笼罩式气流组织方式是指将空调处理过的风视送风流场的要求用喷口或条缝风口向上送入上部区域，再从下部区域回风的空调方式（如图1所示）。其优点是气流场稳定，温湿度均匀，上部空气干燥，缺点是初投资大、能耗高，不利于污染物的排除。分层式气流组织方式是指仅将空调处理过的风视送风流场的要求用百叶或条缝风口上送或平送送入下部区域，而上部区域设置排风机，保证室内负压，同时增加上部空气扰动，以防形成空调死区的空调方式（如图2所示）。其优点是节省初投资、运行能耗低，有利于污染物的消除，缺点是温湿度不均匀，上部空气潮湿，如局部外围护结构保温薄弱则易结露。 图1 图2 2.2 计算分析 例1：北京某游泳馆，泳池长50米，宽25米，池边宽6米，游泳馆高度为10米，可承接国内外重要比赛。其中南、东、西向为外围护结构，窗墙比为30%，屋面为金属屋面，采用长纤维玻璃棉板材保温，厚度12cm，其余为内墙。如图1所示。 已知北京地区夏季室外空调计算干球温度tw=33.2，湿球温度ts=26.4，焓值iw=81kJ/kg，大气压力B=998.6hPa=749mmHg。 室内设计参数为tn=28，相对湿度φ=70%，露点温度tl=22，比赛时室内人员密度为10m2/人，新风量为50m3/h·人，为消除池面有害气体引入新风量18m3/h·m2,新风量取人员新风和消除池面有害气体新风量二者大值，灯光安装功率为120kW。 2.2.1 分层式气流组织方式的空调负荷计算 分层式气流组织方式(如图2)，由于灯光辐射热大部分已被池水或池边水分吸收，而其对流热部分由通过排风部分或全部带走，因此灯光负荷可相应减少。按一般情况考虑，对流和辐射各占50%。计算步骤如下： 2.2.1.1 围护结构冷负荷Qw（略） Qw=113.8W 2.2.1.2 池水的散湿量W1 W1=C（P2－P1）F760/B…………（1） W1=0.037*(25-20)*50*25*760/749=234.6kg/h 2.2.1.3 池边的散湿量W2 W2=0.0171（t干－t湿）F.n………（2） W2=0.0171*(28-23.8)*1044*0.2=15kg/h 2.2.1.4 人员的散湿量W3 人数n=1250/10=125人，考虑1/3的人在池边 W3=w·n·n1………（3） W3=123*125/3*0.92=4.75kg/h 2.2.1.5 总的散湿量W W=W1+W2+W3=234.6+15+4.75=254.35kg/h 2.2.1.6 由于水蒸气的蒸发带入空气中的热量而形成的冷负荷Qs Qs=W·r………（4） Qs =254.35*2440/3600=172.4kW 2.2.1.7 由上部排风带走的热量Qp Qp=Gp(tp-tn)………（5） 由于控制室内温度和排风温度之差，避免热空气分层，合理的排风温度定为32，与CFD模拟相近。 Qp=Gp(tp-tn)=18*1250*1.1*（32-28）*1.2/3600=33kW 2.2.1.8 灯光冷负荷Qd Qd=120*0.5-33=27kW 2.2.1.9 总冷负荷Q Q=Qw+Qs+Qd=113.8+172.4+27=313.2kW 2.2.1.10 空调设备计算（