基于多功能體育館空調設計的初探

陳信東

（翰林（福建）勘察設計有限公司福建福州　350001）

基于多功能體育館空調設計的初探

陳信東

（翰林（福建）勘察設計有限公司福建福州350001）

本文介紹了多功能體育館空調設計的特點，介紹了比賽大廳空調設計參數(shù)的取位標準，在此基礎上結合實際工程案例，通過合理的空調系統(tǒng)設計來保障多功能體育館的溫度及濕度等滿足工程的使用要求。

多功能體育館；空調系統(tǒng)；設計分析；實際案例

引言

多功能體育館是現(xiàn)代城市的重要公共建筑，它不但能夠用于舉辦體育活動，還可以用于開展群眾集會、文藝演出及各種展覽活動。為了保障多功能體育館的空氣流通，滿足使用者的使用要求，創(chuàng)造良好的活動環(huán)境，必須要做好多功能體育館的空調設計工作。本文綜合分析了相關設計方案并結合實際案例加以說明，以供體育館設計者參考。

1　體育館空調設計特點

多功能體育館的空調除了與一般空調工程具有相同點之外，還具有自身的特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①多功能體育館屬于高大空間建筑，尤其是比賽大廳，因為人員密度較高，熱濕負荷及送風量大，空調經(jīng)常間歇使用，因此一般都使用全空氣大風道系統(tǒng)。②多功能體育館比賽場地在開展小球類比賽時，對室內氣流速度的要求較嚴，因此在設計氣流組織時，必須要根據(jù)不同球類比賽活動來調節(jié)風口及風量，盡量避免穿堂風并降低廳內外熱壓與進排風口之間的自然對流。③多功能體育館的空調屬于舒適性空調，盡管體育館比賽大廳的高度較高且空間較為廣闊，但是一般只需保障人們活動的范圍內溫度舒適即可，因此上部空間通常使用高速噴射送風，下部使用分層空調。④由于多功能體育館的用途較多，而且不同的使用場合對空氣參數(shù)的要求也有所差異，因此在設計空調系統(tǒng)的負荷時，需要結合最大負荷來考慮并通過降低風溫差或減少風量來有效調節(jié)；在布置空調系統(tǒng)時，需要注意區(qū)域場所的不同有所區(qū)分。⑤在比賽中場休息的時候，觀眾休息廳容易有煙霧，如果不及時排走，那么將極有可能污染大廳環(huán)境，降低體育館內部的可見度，影響運動員及觀眾的視線。⑥多功能體育館通常修建在較為開敞的地方，因此必須要主要屋頂、外墻及外窗等部份的設計工作。尤其是體育館的屋頂，近幾年來體育館通常采用球節(jié)點網(wǎng)架結構，屋頂下部不設吊頂，這樣結構設計會導致大廳內部產(chǎn)生較強的熱輻射，如果沒有及時采取措施加以解決，那么將無法有效控制體育館內的溫度及濕度，甚至會造成大量的能源消耗、增加空調的運行費用。

2　空調設計參數(shù)的取位標準

空調設計參數(shù)主要包括溫度、新風量、相對濕度、氣流速度及噪聲級等，根據(jù)《體育建筑設計規(guī)范》，夏季室內相對濕度一般為55～65%，溫度一般為26～28℃；冬季室內相對濕度為35～50%，溫度為16～18℃。夏季觀眾區(qū)的氣流速度需要控制在0.5m/s以內，冬季控制在0.2m/s以內，室溫盡量控制為26℃。此外，賽場的氣流速度也需要嚴格控制，例如在開展羽毛球、乒乓球比賽時，氣流速度不得超過0.2m/s。隨著國際間體育交流活動的增多，比賽場地的風速也面臨著更高的要求。日本提出：“乒乓球、羽毛球比賽場地（地面以上3m之內）的風速必須限制在0.15m/s以內”，香港則規(guī)定羽毛球、乒乓球比賽時的最大氣流速度為0.1m/s，其余活動時最大氣流速度為0.25m/s。在新風量標準方面，新風占總送風量的百分比各地區(qū)的體育館也各有不同，江蘇館為25%、上海館為32.2%、浙江館為27%、北京工人館為30%、北京首都館為33%，其他地區(qū)的體育館通常介于25～30%之間。新風的取值多少需要遵循以下原則：保障室內環(huán)境符合衛(wèi)生要求，保障設備投資及運行費用的經(jīng)濟性。新風能夠稀釋空氣中的一氧化碳及臭氣，輸送氧氣以保持室內空氣新鮮，所以可以以二氧化碳的濃度來作為舒適性空調空氣質量的評價指標，國內的體育館大多數(shù)為15～20m3/h·人。

3　多功能體育館空調設計應用案例

3.1工程概況

本工程位于將樂縣，屬多層民用建筑，建筑面積約16518.7m2，高度為17.055m，場館容納人數(shù)為3417人。大樓地下一層，地上三層，地下一層為車庫及設備用房，地上一層為比賽場地及比賽附屬用房，二層為休息大廳，三層為設備管道夾層。本工程的具體設計內容包括比賽場館中央空調系統(tǒng)設計、比賽附屬用房等商用空調系統(tǒng)設計、通風系統(tǒng)設計及防排煙系統(tǒng)的設計。

3.2空調設計參數(shù)

根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，體育館的空調設計參數(shù)具體如下：室內設計參數(shù)如表1所示，室外設計計算為（夏季空調計算干球溫度35.7℃、夏季空調計算濕球溫度26.7℃、夏季空調日平均溫度29.8℃、夏季通風溫度31℃）。

表1　室內設計參數(shù)

3.3具體設計說明

本工程比賽場館設一集中空調系統(tǒng)，夏季空調供冷。中央空調裝機總冷負荷為1160kW，選擇3臺一體化空調冷水機組（型號Y-400/M），名義制冷量400kW，空調供回水溫度為7～12℃，冷水機組設在一層室外地坪，含冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、水過濾器等輔助設備，空調水系統(tǒng)的膨脹水箱設定在回水管上大于500mm標高位置。末端側空調水系統(tǒng)采用閉式兩管制，主機出水管采用同程系統(tǒng)，其余水系統(tǒng)采用異程。賽后控制中心、會議室等比賽附屬用房單獨設置多聯(lián)式商用中央空調系統(tǒng)?？照{室外機均放于室外綠化帶處，室外新風通過新風換氣機與室內排風進行熱回收后送入室內。

比賽大廳的氣流組織需要在溫度及速度方面給人以舒適感，還需要避免觀眾區(qū)產(chǎn)生吹向人們后背的“腦后風”，同時還要滿足比賽場地所對氣流速度的要求，根據(jù)本體育館的建筑體形，在綜合考慮多項因素之后，本工程控制氣流組織設計具體如下所示：觀眾席采用遠程投射噴口，回送冷風集中設于二層觀眾席看臺側壁位置，氣流組織采用側送側回方式；中央運動區(qū)域采用旋流風口下送冷風，與右側二層觀眾席看臺側壁位置共用回風口。地下室水泵房設置一套機械排氣系統(tǒng)。地下室發(fā)電機房采用自帶風機進行排熱，設進風井和百葉風口補風排氣。地下一層車庫采用機械排風（排風量按3m層高計算），自然補風。比賽場館內設機械排風系統(tǒng)，熱氣及污濁氣體通過網(wǎng)架內的排風管由設在設備夾層內的排氣風機排出室外。夏季開2臺排風機，過渡季節(jié)開啟臺數(shù)根據(jù)比賽場館使用情況確定。其他無外窗房間也均設有機械排氣系統(tǒng)。

本工程的防排煙設計方案如下：比賽場館內設機械排煙系統(tǒng)，風機采用單速風機，排煙系統(tǒng)與平時通風系統(tǒng)合用，機械排煙量按比賽場館的體積計算。地下一層車庫設1個防火分區(qū)，采用機械排煙自然補風，排煙風機均設在排煙機房內。體育館各層內走道及附屬用房等分別設置機械排煙系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災，消防值班室會開啟排煙閥及排煙風機，當煙氣溫超過280℃時，排煙防火閥會自動關閉且風機停止運行。此外，重要機房的風管及穿越防火分區(qū)的風管均設有防火閥或防火閥，一旦穩(wěn)定超過70℃或280℃時會自動溶斷且與風機或機組聯(lián)鎖。比賽大庁等一律采用自然排煙的方式，可開啟外窗大于地面面積的2%，而且均在可開啟外窗30m保護距離之內。

4　結束語

綜上所述，多功能體育館與其他建筑物相比具有特殊性，這就要求在空調設計過程中加以注意。本文簡要介紹了多功能體育館空調設計特點，分析了空調設計參數(shù)的取位標準，在此基礎上結合實際案例，從多個細節(jié)角度就體育館的空調設計工作展開詳細探討。設計人員在體育館空調設計工作過程中，可以以此為參考依據(jù)，從而提高空調設計的科學合理性。

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TU831.6

A

1673-0038（2015）15-0032-02

2015-3-22

陳信東（1981-），男，工程師，本科，主要從事暖通設計工作。