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某体育馆空调设计及节能探讨 甘肃省建筑设计研究院 周志刚 摘 要 通过对庆阳市体育馆比赛馆的空调系统划分及气流组织的分析，探讨体育馆空调设计中的节能方式。 关键词 空调系统划分，气流组织，节能方式。 1 前言 随着社会的进步，人民对生活质量的追求，除物质生活之外，对精神、文化、体育方面的情趣有了越来越高的要求，为此人们期盼着有更多的功能合理的质量上乘的环境舒适的公共活动空间的建设。体育馆作为训练、比赛主要场地，满足了人们欣赏高水平体育赛事，活跃业余文化生活，体育健身的需求。体育馆建筑空调系统的设计重点一般集中在比赛大厅上，包括其空调负荷的计算和大厅内空调气流组织的设计。由于体育馆本身的特点，其空调系统具有不连续运行且使用时间较短的特点，因此在设计中应着重考虑在满足舒适性要求的前提下，尽量减少空调负荷和设备初投资，节省能耗，本文以庆阳市体育馆的设计为例进行具体分析。 2 建筑概况 庆阳市体育馆为乙级中型体育馆，建筑总面积为19505m2，分为比赛馆和训练馆两部分。比赛馆内设固定观众座位4950个，并可增设活动座位382个，无障碍座位12个。本文主要介绍设计中央空调系统的比赛馆。 3 空调系统设计 3.1 空调主要设计参数 （1） 室外设计气象参数： 夏季空气调节室外计算干球温度：28.4℃ 夏季空气调节室外计算湿球温度：20.9℃ 夏季通风计算干球温度：24℃ 冬季空气调节室外计算温度：-15℃ 冬季采暖室外计算温度：-11℃ 冬季通风计算温度：-6℃ （2） 室内空调设计参数： 夏季：温度：26℃，相对湿度：60﹪ 冬季：温度：16℃，相对湿度：40﹪ 室内噪声级：NR 40 新鲜空气量：比赛大厅每人每小时20m3 风速：比赛场地0.2～0.5m/s。 3.2 空调冷负荷 比赛馆空调总冷负荷为1600kW，总热负荷为1300kW。比赛场地空调冷负荷中屋顶及照明得热之和约占50%，观众席空调冷负荷中人员、新风部分冷负荷占总冷负荷的65%。而湿负荷主要来自观众区人员散湿。而空调热负荷主要为围护结构耗热量及新风热负荷。 3.3 空调方式 比赛场地采用可调旋流风口上送，下百叶集中回风方式。观众区采用球形喷口侧送，座椅下回风方式。将比赛场地和观众区分别考虑，可以满足比赛场地不同球类比赛时对气流流速的要求。同时又根据建筑平面特点，将观众区划分为四个区，以保证观众区均匀的温度及使用灵活性。 3.4 气流组织 3.4.1 观众席区 观众席区采用混合稀释的空气气流组织方式，空调风系统采用多分区多系统的布置原则。由于观众区划分为东、南、西、北四个区域，平面上完全对称，故将空调机房及送回风系统分为四个。在13.10m标高共设36个球形喷口侧送风，经过处理的空气由风口高速送出。回风由设在观众席座椅下的回风口经看台下的回风管集中后回到空调机房。为保证观众区上下区温度均匀，回风口应在观众席均匀布置，但是冬季，热空气有向上流动的特点，回风口在下部看台台阶下尽量多布置，同时送风口可根据送风温度自动调整送风角度，夏季水平送风，冬季向下倾斜15°。此种气流组织方式可使观众处于回流区，且送风温差大，减少了送风量，送风管路短而简单。 3.4.2 比赛场地 比赛馆上部屋顶为网架结构，网架下弦高度为15.30米。其空调分为两个系统，采用可调型旋流风口上送风，比赛场地下部设百叶集中回风方式。旋流风口具有诱导比大，送风速度衰减快，气流流型可调的特点。比赛场地送风管上设置电动调节阀，可以根据比赛场地不同的使用要求调节送风量，有效控制送风口风速。送风管布置在网架内，为不影响馆内暴露空间的美感，送风管采用圆形风管，穿行在三角形的网架内。 3.4.3观众席区及比赛场地气流组织见图1。 图1：观众席区及比赛场地气流组织剖面图 3.4.4 过渡季节运行 在比赛馆上方处设有六套机械排风兼排烟系统，可根据场地内上座率调整开启台数，将场馆内照明产生的热量及聚集在上部空间的热空气直接排出，这样既减少了比赛场地的空调冷负荷，又可在过渡季节直流运行，充分利用室外空气自然通风进行降温。 3.5 末端设备与自控 比赛场地选用两台组合式热回收空气处理机组，总送风量为60000m3/h。观众席区选用四台组合式热回收空气处理机组，总送风量为100000m3/h。分别设置在看台上部六个空调机房内，可以根据体育馆上座率的变化调整空调机组开启台数，以利于节能。新风口按最大风量设计，保证过渡季节直流运行。 观众席区及比赛场地的空气处理过程在I-d图上的表示如图2所示。 图2 观众席区及比赛场地空气夏季处理过程 图3 观众席区及比赛场地空气冬季处理过程 图2与图3中空气状态点：ε为工作区热湿比，N为室内状态点，W为室外状态点，O点为送风状态点，C为新回风混