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某会所游泳池暖通设计

发布日期:2017-06-16 来源: 本网 查看次数: 66 作者:admin

核心提示:  随着人民生活水平的提高,如今许多小区内的会所设置了室内游泳池,以方便及改善住户的生活。下文将详细介绍上海某高档住宅内会所游泳池的温度、湿度、气流组织、节能以及防结露等方面的设计,以期为室内游泳池空调设计提供。  该项目为上海某高档住宅内的二层会所,主要是为居民健身及聚会使用。建筑面积约4045m2,主要是有健身房、咖啡馆、游泳池等。游泳池位于一层,室内面积是410m2,其中外圈是宽1.5m的走

  随着人民生活水平的提高,如今许多小区内的会所设置了室内游泳池,以方便及改善住户的生活。下文将详细介绍上海某高档住宅内会所游泳池的温度、湿度、气流组织、节能以及防结露等方面的设计,以期为室内游泳池空调设计提供。

  该项目为上海某高档住宅内的二层会所,主要是为居民健身及聚会使用。建筑面积约4045m2,主要是有健身房、咖啡馆、游泳池等。游泳池位于一层,室内面积是410m2,其中外圈是宽1.5m的走道,中间为游泳池水区,面积为15mx20m,约300m2;另外区部有儿童池水,面积是20m2.游泳池处净高为4.65m,中间泳池区域沿长度方向成拱行吊顶,最高吊顶高度是4.4m,四周吊顶高度是4.0m;三侧临外墙,采用玻璃幕墙;侧临内墙,采用砌块墙。屋顶为混凝土,有三个3.7mx1.5m的天窗,以便自然采光。泳池采暖及气流组织剖面图如所示。

  2暖通空调系统设计2.1设计简介整个会所设计空调冷负荷为641kW,空调热负荷为546kW.采用新风处理机组和风机盘管相结合的二管制半集中式空调系统。空调系统的冷热源,采用三台地源热泵,其中二台带热回收的螺杆式地源热泵机组。

  地源热泵的夏季冷水供/回水温度是7°C/12°C,冬季热水供/回水温度为50°C/45°C,热回收供/回水温度为55C/50C.热回收热水主要用于淋浴、游泳池水加热等,不足部分的生活热水负荷由额外的小型热水锅炉补足。

  游泳池的空调机组,采用了一套三合一带热回收的游泳池恒温专用热泵机组,具有冷却除湿、加热和冷凝热回收等功能。除湿量是77kg/h,制冷量88kW,送风量21600m3/h.并且在该机组内部增加了额外的加热盘管,热水来自地源热泵机组。

  会所内的游泳池水温度设定为26°C11.按游泳池设计标准规定,游泳室内空气温度应高于池水温度12C.同时游泳池室内相对湿度一般为50%70%,但不超过75%11;该工程采用65%.游泳池室内空气流速2.2系统设计2.2.1空调通风系统游泳池通风的主要原则是必须使池区水面不断蒸发的水蒸气和散发的气味迅速排走;并供给一定量的新鲜空气,以满足人员的卫生要求。同时防止围护结构凝露和防止游泳室内的潮湿空气进入辅助用房。游泳池的潜热负荷远大于显热负荷,设计主要以除湿为主。

  而游泳池的散湿量主要来自于池水的蒸发,游泳者的人体散湿和室外新风的含湿量。

  /1游泳池水的蒸发量按下式计算:Vf―泳池蒸发表面的空气流速,m/s;―池水表面温度饱和空气水蒸汽分压,Pa;Pa―泳池空间空气的水蒸气分压,Pa;F―室内泳池水面面积,m2;B―当地大气压力,Pa;―上海实际大气压,Pa.(2人体散湿量。由于游泳池位于高档小区的会所内,仅供本小区居民使用,不对外营业。人均所占面积按20m2/人考虑,共21人。

  人群活动假设如下:65%的人群在泳池内游泳,按26C温度下中度劳动的散湿量是240g/h计算;30%的人群在池边活动,按28C温度下轻度劳动的散湿量是203g/h;其它5%的人群在游泳池快游,按26C温度下重度劳动的散湿量是408g/h.3―人体总散湿量,kg/kg干空气;p1,p2,p3一各类活动人群在总人群中的比列,计算得:p=5.04kg/h(3夏季新风增湿量按下式计算:dw―夏季室外空气含湿量,g/kg干空气;dn―室内空气含湿量,g/kg干空气;Q―总的新风量,满足人员所需新风量为10x28x3.6=1008m3/h,考虑到游泳池内的室内环境,总新风量扩大约一倍,设计按2000m3/h计算;计算得:L=15.11kg/h(4夏季泳池最大湿负荷按下式计算:(5通风量按下式计算:ds―送风空气含湿量,g/kg干空气;考虑到该游泳池层高小于5m,送风温差取9C,相对湿度取90%.即送风状态点是19C,90%. 2.2.2气流组织该空调系统在泳池四周走道沿三侧玻璃幕墙及一侧内墙采用条缝风口下送风,侧墙低部回风的方式4;并且大部分的送风量集中在三侧外墙的玻璃幕墙上,大约占总送风量的85%以上。这样设计主要原因是空调负荷主要集中在与外部结合的玻璃幕墙上,同时在冬季更好的提高玻璃幕墙的内壁温度,以防止结露。

  排风设于游泳池的顶部,保证室内负压,同时增加上部空气扰动,以便保证整个游泳池室内良好的空气质量。排风风机配有变频装置。是采暖系统及气流组织示意图。

  2.2.3采暖系统该会所游泳池区域采用热风加地板辐射采暖相结合的方式进行采暖。空调机组在游泳池四周的走道上部采用条形风口沿外墙(玻璃幕墙)向下送风,同时走道采用地板辐射采暖方式。空调机组的热风送风,可以经过空调机组的处理,满足室内湿度的控制要求,也更好地控制了游泳池运行时的室内温度。同时,低温地板辐射采暖满足游泳馆停业时采暖值班和游泳馆开业时的补充,同时增加了游泳池室内的舒适程度1.主要是因为地板辐射采暖可以使室内地表面温度均匀,室温由下而上逐渐递减,给游泳者以脚暖头凉的良好舒适感。

  2.2.4泳池的空调机组选型由于该会所的冷热源采用地源热泵,具有不能同时供冷和供热的缺点。再加上游泳池面积不大,因此采用了一套风冷带热回收的专用恒温恒湿热泵机组来服务于游泳池区域。该机组具有除湿、加热、恒温功能,满足游泳池运行时的全年恒温恒湿的要求气根据上述计算的除湿量77.09kg/h和送风量一套泳池恒温热泵机组,同时核实了制冷量及制热量。此外,为了适当提高冬季的送风温度,以避免玻璃幕墙的结露,在该机组内部增加了额外的热水加热盘管,热水来自地源热泵机组。

  在夏季运行时,室内湿度由直接膨胀式的表冷器来保证,温度由回收冷凝的热量加热冷却后的空气来保证;同时额外的冷凝回收热量加热游泳池水或直接通过室外机组排至室外。

  在冬季运行时,该热泵机组制热来加热室内的空气,以保证室内的温度,不足的加热由该机组内增加的热水盘管和地面热水辐射采暖来补足。

  由于该热泵机组自带有温、湿度控制,不但能更好地控制游泳池室内空间的相对湿度、温度,而且也能很好地利用回收的热量加热游泳池水,有效地节省运行费用。

  2.2.5其它辅助房间的气流控制除游泳池区域设有通风、空调及采暖外,对邻近的更衣室、淋浴室及厕所也进行了通风设计,并且其系统与游泳池区域的空调通风及采暖系统完全是独立的。

  更衣室设有单独的通风系统,并提供一定量的处理后的室外空气。更衣室、走道及游泳池区域的气流方向控制为从更衣室流到走道,再流向游泳池区域;这样做的好处在于不采用游泳池区的二次空气,以避免把含氯的空气带到更衣室,造成金属更衣柜等的腐蚀。同时,更衣室、淋浴间和厕所的气流控制方向是从更衣室流到淋浴间,再流向厕所;这样的益处在于不让淋浴间的潮湿空气或厕所有气味的空气进入更衣室,控制空气中的含湿量,保证了更衣室内的良好环境13. 2.3节能措施由于游泳池的围护结构有三面玻璃幕墙,屋面采用了三个为了自然采光的天窗;同时,游泳池水产生大量的水蒸汽,这样就造成了室内存在大量的余湿和余热,空调能耗较大的特点。此外,在冬季,用于池区采暖和送排风的热量,用于池水加热的热量,以及池水更换和淋浴的废水和热水供应的热量等,热负荷也很大。为此,空调系统在设计过程中采用了以下节能措施:(1除了围护结构采取了保温措施外,玻璃幕墙和天窗均采用了传热系数较小的双层中空玻璃。

  (2泳池空调系统采用的泳池热泵机组,集除湿、再热、加热一身,还带有温、湿度控制传感器等,对室内温、湿度进行自动控制,以及对空调系统的温湿度、运行状态等进行设定、显示、启停及报警等功能。

  (3)采用的热回收热泵机组,既可以制冷除湿,以满足泳池室内的湿度要求,也可以用冷凝的散热来满足游泳池室内的温度要求,同时还可以用多余的冷凝散热来加热泳池水;有明显的余热利用的效果6.(4泳池四周地面采用了地板辐射采暖,即增加了舒适性,又起到了节能的效果。

  (5排风机组和送风机组均配置了变频装置,以便进行调节,以节省运行能耗。

  3围护结构防结露措施由于游泳池水面蒸发常年存在,无疑是一个大湿源。为了延长建筑物的使用寿命,如何防结露,显得尤其重要。

  3.1围护结构根据热量平衡规律,室内外温差的传热量应等于围护结构内表面与室内空气之间的传热量,即―建筑维护内表面的温度,要求表面不结露=室内设计参数的露点温度+2°C,取23C;计算得K为1.36W/(m2°C),这就是最大的围护结构的传热系数。因此,对建筑物的围护结构采取了必要的保温隔湿措施,使建筑物围护结构的内表面温度不低于室内的空气露点温度。

  对于砌块墙体,可以通过保温等措施,易使墙体的传热系数小于上述最大传热系数的要求。而对于玻璃幕墙,建筑采用的是双层中空玻璃,其传热系数仍不能满足要求。为了防止结露,需要在内壁对玻璃幕墙进行加热处理,这也是上述为什么空调沿玻璃幕墙下送风的原因。

  3.2屋顶除了三个为了自然采光的天窗外,游泳池区域的其它区域均为混凝土加保温的屋顶,其传热系数必须小于式6计算得出的不结露要求的传热系数136W/(°C,这也很容易做到。

  至于天窗,虽然采用了双层中空的镀膜低辐射玻璃,其K值还是大于1.36W/WC.因此,每个天窗采用二台风机盘管循环加热后,对吹送热风,提高天窗玻璃的内表面温度,以防止结露现象的出现。

  3.3其它措施为了防止结露,建筑材料及保温除了满足最小允许热阻值外,建筑设计也作了相应的措施。由于室外侧的材料层中温差较大,当室外温度较低时,造成水蒸汽分压力高于饱和水蒸气分压力而产生凝结水,因此保温层设置在靠室外侧。同时为了减少蒸汽自室内向室外渗透,避免在围护结构内部结露,由于游泳池室内水蒸汽分压力较大,易向外渗透,如果设在室外,必然在围护结构内部形成凝结区,因此隔汽层布置在室内侧。

  4防腐蚀措施由于游泳池不断水分的蒸发,同时游泳池采用氯气消毒灭菌,氯气与空气中的水蒸汽结合形成酸性气体,这也增加了腐蚀的可能性。因此,除了上述的防结露之外,还需防腐蚀问题。其主要措施有:/1与池内空气接触或暴露在潮湿空气中,例如游泳池的专用热泵机组内壁和空调管道等,均采用耐腐蚀的材料,例如不锈钢材料等,以延长使用寿命。

  /2恒温热泵机组内所有与空气的换热器,都采用铜管套铝翅片,并采取特殊防腐工艺进行防腐处理,确保不被腐蚀11. /3对于风道外表面,以及保温,均隐蔽在吊顶内安装,减少与池内空气的接触。

  5结语/1游泳池室内散湿较大,防结露的设计是重点之。在设计中,外墙及天窗均采用了中空双层玻璃窗,以及以下二种加强防止结露的措施:1)热风防结露,在玻璃幕墙及天窗均沿设置热风送风口,直接提高玻璃内壁的温度;2热身池区窗沿下布置地面辐射采暖,利用上升热气提高玻璃内壁温度。以降低或杜绝游泳池在运行过程中出现结露现象的可能,保证游泳池内良好的室内环境。

  /2考虑到泳池运行能耗大的特点,在设计中采用了相应的节能措施。游泳池潜热负荷较大,显热负荷较小,热湿比线较平5.空调冷却除湿后,为了满足游泳池室内温、湿度的要求需要再热。选用热回收的热泵机组,可以回收冷凝热量,以加热冷却除湿后的空气,满足室内温度的要求,同时达到了节省能量的良好效果。

  同时,服务于游泳池的热泵机组内的额外热水盘管和泳池区的地板辐射采暖,其热水均来自地源热泵,起到了明显的节省能耗的效果。

  /3在游泳池的辅助区域,更衣室,走道,淋浴间,厕所的通风系统中,采取了良好的气流组织控制,以确保含湿量大的空气不能进入其它房间,避免了其它辅助房间室内金属设备的腐蚀。

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