淺談公共體育館節(jié)能設(shè)計(jì)—以漳州二中體育館為例

薛仁鋒

【摘要】隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各地興建體育館數(shù)量不斷增多。而作為促進(jìn)中等教育發(fā)展的一些體育館也在不斷的興建，其可以改善學(xué)校的辦學(xué)條件，增加學(xué)校的硬件設(shè)施，有利于學(xué)校更好的開(kāi)展教學(xué)和學(xué)生的德智體全面發(fā)展。但是對(duì)于體育館的建設(shè)及養(yǎng)護(hù)需要消耗大量能源，因此有必要對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。以漳州二中的體育館為例，對(duì)體育館的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以對(duì)我國(guó)公共體育館節(jié)能設(shè)計(jì)提供幫助。

【關(guān)鍵詞】公共體育館；節(jié)能設(shè)計(jì)；漳州二中

1.引言

隨著我國(guó)的中等教育事業(yè)的不斷發(fā)展，體育館的修建的數(shù)量不斷增多。之前的一些體育場(chǎng)館由于對(duì)節(jié)能的考慮不是十分充分，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的過(guò)于依賴，加之大量的運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用，體育館往往成為了高能耗建筑的代表。面對(duì)當(dāng)今嚴(yán)峻的資源環(huán)境問(wèn)題，必須要考慮如何做到綠色低碳節(jié)能的設(shè)計(jì)體育場(chǎng)館，堅(jiān)決不能通過(guò)消耗大量的能源來(lái)滿足人們空間的需求，對(duì)體育場(chǎng)館進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)日益重要。下面以漳州二中體育館為例，談一談體育場(chǎng)館的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.概況

漳州二中所建設(shè)的藝術(shù)體育館位于漳州市薌城區(qū)新路頂20號(hào)漳州市第二中學(xué)校園內(nèi)西北角，地上為1層，總建筑面積為1933.1平方米，建筑總高度為10.6米。其選址在原有的田徑場(chǎng)旁邊，與教學(xué)樓相隔距離適中如圖1。選址條件恰到好處，既可以與原有的田徑場(chǎng)融合形成一個(gè)更加完整更加專業(yè)的運(yùn)動(dòng)區(qū)，又距離學(xué)生生活區(qū)適中，既不會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)又不會(huì)因?yàn)槁吠具^(guò)遠(yuǎn)影響學(xué)生運(yùn)動(dòng)積極性。同時(shí)，擬建的藝術(shù)體育館由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為學(xué)校校園內(nèi)新的標(biāo)志性建筑物。而且，在藝術(shù)體育館設(shè)計(jì)過(guò)程中，從選址到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑選材充分體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)于日后的運(yùn)營(yíng)、管理提供了方便。

圖1 體育館選址圖

可以看出新建體育館與校園環(huán)境相融合，體育館從規(guī)劃選址到單體的設(shè)計(jì)，始終從校園整體空間的角度為出發(fā)點(diǎn)，使得整個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)的空間得到了更好地整合。新建體育館與教學(xué)區(qū)、生活區(qū)的聯(lián)系與過(guò)渡更加方便、清晰，如圖2所示。

圖2 體育館效果圖

3.體育館節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1室內(nèi)空間節(jié)能設(shè)計(jì)

合理的對(duì)體育館內(nèi)場(chǎng)地進(jìn)行布置，不因?yàn)槭覂?nèi)的造型而浪費(fèi)體育館內(nèi)的空間是進(jìn)行室內(nèi)空間設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。漳州二中體育館主要由比賽廳、器械及訓(xùn)練室和附屬用房等組成（圖3）。該體育館的平面設(shè)計(jì)形式為比賽廳與器械及訓(xùn)練室、附屬用房等進(jìn)行集中的布置，這樣的設(shè)計(jì)方式有利于實(shí)現(xiàn)各功能用房之間的聯(lián)系，不僅節(jié)約了空間，而且有利于體育館內(nèi)的自然通風(fēng)和采光。體育館內(nèi)的空間上的節(jié)能設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在對(duì)于館內(nèi)濕度、溫度及采光等要求，因此室內(nèi)的空間的大小對(duì)于體育館的能耗的影響很大，這樣緊湊的布局有效的減少了比賽廳的室內(nèi)凈高，避免了單純?yōu)榱俗非蠼ㄖ煨投鸬牟缓侠淼钠矫娌季炙黾拥哪芎膯?wèn)題，有效的降低了室內(nèi)能耗。

圖3 體育館平面布置圖

此外，體育館的比賽廳的空間受比賽場(chǎng)地情況、觀眾席的排布情況、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式及室內(nèi)凈高等多個(gè)方面進(jìn)行制約，因此體育館的節(jié)能設(shè)計(jì)還需要考慮這些因素，漳州二中體育館的比賽廳場(chǎng)地（圖4、圖5）為規(guī)則的矩形，可以作為排球、籃球等比賽場(chǎng)地，觀眾席排布主要排布在比賽廳的對(duì)側(cè)，在保證觀眾可以充分觀賞比賽的同時(shí)控制凈高，這樣有效的減少了室內(nèi)不必要的空間，對(duì)于體育館的節(jié)能十分有利。

圖4 比賽廳、觀眾席布置圖

圖5 觀眾席布置圖

3.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

體育場(chǎng)館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)指的是場(chǎng)館的屋頂、墻、門(mén)窗、地基以及遮陽(yáng)設(shè)施等，對(duì)于體育場(chǎng)館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)、門(mén)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)和屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)三方面。體育場(chǎng)館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)十分重要，一般對(duì)體育場(chǎng)館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要包括對(duì)室外的能力的引入和降低室內(nèi)能量的散失兩方面。首先，對(duì)室外能量的引入主要體現(xiàn)在體育場(chǎng)館的自然采光和室內(nèi)的通風(fēng)方面，一般體育場(chǎng)館的使用時(shí)間主要在白天，設(shè)計(jì)良好的體育場(chǎng)館可以獲取足夠的自然采光，這樣白天在體育場(chǎng)館的活動(dòng)就可以省去燈光的能耗，節(jié)約了電量，而且良好的自然通風(fēng)可以保證室內(nèi)空氣清新，并且可以不需要機(jī)械送風(fēng)，充分發(fā)揮了體育場(chǎng)館的節(jié)能作用。其次，在降低室內(nèi)的能量的損失時(shí)主要體現(xiàn)在體育場(chǎng)館的保溫和隔熱方面，即在夏季炎熱的氣候下減少室外的熱量傳入室內(nèi)，降低室內(nèi)溫度；冬季減少館內(nèi)熱量損失，保證室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。這樣可以減少由于場(chǎng)館溫度變化引起的空調(diào)等機(jī)械設(shè)施的工作負(fù)擔(dān)，降低能耗。

在進(jìn)行外墻節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，著重考慮外墻的保溫與隔熱的設(shè)計(jì)。體育場(chǎng)館的外墻采用加氣混凝土砌塊，材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.22W/（m·K），蓄熱系數(shù)為3.51 W/（m2·K）。該材料可以有效的進(jìn)行外墻隔熱與保溫。

在門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì)方面，結(jié)合門(mén)窗隔熱保溫性較差的特殊性，設(shè)計(jì)時(shí)提高了門(mén)窗的阻熱性，增加了必要的遮陽(yáng)設(shè)施（遮陽(yáng)百葉），并根據(jù)不同季節(jié)日照情況進(jìn)行采光和遮陽(yáng)。在選材上考慮了斷熱鋁合金材質(zhì)，使用中空隔熱玻璃并增加了隔熱層。

在屋面節(jié)能設(shè)計(jì)方面，主要對(duì)屋面的自然采光、自然通風(fēng)以及屋面的保溫隔熱進(jìn)行設(shè)計(jì)。層面保溫隔熱層設(shè)計(jì)思路是以采用實(shí)體材料層的節(jié)能層面與通風(fēng)保溫隔熱層面綜合發(fā)揮作用。屋面采光設(shè)計(jì)為屋面落地窗等透明光帶，并增設(shè)通風(fēng)口進(jìn)行自然采光和自然通風(fēng)（圖6）。

圖6 圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.3水資源節(jié)約設(shè)計(jì)

體育場(chǎng)館對(duì)于水的需求量很大，而我國(guó)作為一個(gè)水資源比較缺乏的國(guó)家，必須對(duì)體育館的水資源消耗進(jìn)行重視，設(shè)計(jì)中必須考慮對(duì)于水資源的節(jié)約。設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮把一些雨水進(jìn)行回收利用。體育場(chǎng)館體型龐大，屋頂面積巨大，這十分有利于收集雨水，可以采用中水技術(shù)對(duì)所收集的雨水進(jìn)行處理，使其變?yōu)樗矗厥赵倮?。這樣處理后的水就可以用于廁所的沖洗，室外綠地的灌溉等。

漳州二中體育館設(shè)計(jì)中屋頂采用曲頂設(shè)計(jì)方式，有利于雨水向建筑的四角匯集，采用集雨器械收集雨水，應(yīng)用現(xiàn)代處理技術(shù)對(duì)于雨水進(jìn)行處理，應(yīng)用于體育場(chǎng)館的日常工作中，有效的降低了對(duì)水資源的依賴，通過(guò)雨水再利用合理的節(jié)約了水資源，減少了體育場(chǎng)館日常費(fèi)用，進(jìn)而起到了場(chǎng)館節(jié)能減排的效果。

3.4對(duì)太陽(yáng)能的利用設(shè)計(jì)

太陽(yáng)能作為一種可再生能源需要大力提倡，在進(jìn)行體育場(chǎng)館節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分利用太陽(yáng)能。體育場(chǎng)館對(duì)太陽(yáng)能的一般分為主動(dòng)式利用和被動(dòng)式利用兩種。主動(dòng)式利用太陽(yáng)能主要為采用一些機(jī)械設(shè)施如太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)、太陽(yáng)能光電系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能主動(dòng)的進(jìn)行利用。被動(dòng)式利用太陽(yáng)能一般指的是不經(jīng)過(guò)人工動(dòng)力系統(tǒng)參與，類如自然采光等。

漳州二中體育館在設(shè)計(jì)時(shí)充分利用太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)及太陽(yáng)能光電系統(tǒng)。考慮到體育館內(nèi)訓(xùn)練人員較多，對(duì)淋浴需求量較大，可以采用造價(jià)低廉但技術(shù)成熟的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)為訓(xùn)練人員提供充足的淋浴用水，同時(shí)采用太陽(yáng)能熱風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行采暖，避免了過(guò)多的能耗。同時(shí)為了更好的利用自然光，在設(shè)計(jì)時(shí)，采用落地窗等增加采光率，有效利用太陽(yáng)能，如圖7所示。

圖7 體育館立面圖

4.結(jié)論

我國(guó)的體育場(chǎng)館建設(shè)正處于大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，必須重視體育場(chǎng)館的節(jié)能設(shè)計(jì)。根據(jù)學(xué)校實(shí)際特點(diǎn)和具體的需求，采用多樣化、開(kāi)放性的設(shè)計(jì)模式，充分利用自然資源合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)體育場(chǎng)館的節(jié)能減排。本文以漳州二中體育館為例，對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程中的節(jié)能措施給予分析，可以看出體育場(chǎng)館進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)主要從室內(nèi)空間的節(jié)能設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)、水資源的節(jié)約設(shè)計(jì)以及太陽(yáng)能的利用設(shè)計(jì)四方面進(jìn)行考慮。并且隨著我國(guó)節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展，體育場(chǎng)館的節(jié)能設(shè)計(jì)會(huì)更加完善，這有助于我國(guó)體育場(chǎng)館的建設(shè)，有利于推動(dòng)我國(guó)體育場(chǎng)館節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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