127-重庆市某体育馆空调系统设计和分析.pdfVIP

重庆市某体育馆空调系统设计和分析 北京市建筑设计研究院有限公司体育建筑研究中心 蒋帅 摘 要：本文从实际工程设计出发，结合大型体育空间特性，通过对实际案例方案介绍、 设计分析并对空调系统进行模拟，提出一种高效节能并满足室内设计工况的空调形式。首 先，根据体育馆内观众区及比赛区的空调送风方式和气流组织进行设计分析与模拟计算； 通过对体育馆空调比赛区采用一次回风全空气系统、下供上回送风形式；观众区采用 二次回风全空气系统、座椅送风形式的空调系统模拟结果的分析得出：此送风方式满足设 计热舒适性要求且空调直接作用于人员活动区，并且形成一定热力分层，并通过 CFD 数据 模拟，验证此送风方案设计合理，该系统满足湿热不利气候条件下的工况要求。 关键词：体育馆 气流组织 置换送风计算流体动力学 1 概述 随着近几年体育事业的蓬勃发展，全民健身已逐步进入人们的日常生活。健身，运动 已经跟我们的生活密不可分，发展体育事业，增强体魄，提高全民身体和精神文化素质是 我们现阶段发展的重要方向。体育文化事业关系着民族的发展，建设高品质、多功能、能 结合日常全民健身的建筑及功能场所是我们迫在眉睫的需要。为响应国家号召，为体育事 业的发展出谋划策是我们建筑人需要承担的义务跟责任。 在此背景下，多功能的体育建筑应运而生，随着场馆功能的特殊性，承接球类运动， 花样滑冰、冰壶、文艺演出、展览、商业汇演等各类活动。其内部空间结构复杂，空调系 统也具有多种形式。建设低能耗，节能并满足绿色建筑标准的比赛场馆也是我们研究的方 向。本工程建设在重庆市，属夏热冬冷地区，夏季湿度大，气候炎热。以此案例分析，具 有代表性。结合本文所论述的气流组织形式，此种送风方式直接作用于空调区域，验证是 否满足设计工况。并且结合本场馆空调水系统特点，选取合适的水系统。 本文通过对体育馆空调系统气流组织设计分析及数据模拟，对体育馆项目类型的工程 设计提供设计及参考；并根据空调水系统实际运行情况及系统投资进行对比，对空调水系 统选择进行评价，得出结论。 2 体育馆空调风系统设计 2.1 体育馆送风的理论及其应用 体育馆内部比赛区及观众区多数为单层大空间格局，其送风形式独具特点。近年来建 成的大型场馆多数观众区采用座椅送风气流形式，其座椅送风与传统的空调送风方式不同， 其送风射流方式对二者进行比较，其运动机理及流动规律不同，在室内变化也不同。因此， 有必要进行分析及计算模拟才能设计使用。 座椅送风一般认为是 “置换送风 ”的通风方式。因此，对其研究按照 “置换送风 ” 进行研究。它是基于热源（人体）与周围空气存在温差、形成人体附近空气与远处空气的 密度差，从而在人体附近形成了不同于混合通风的较好的气流组织。因而能在消耗较少能 量的前提下，达到理想的空气品质和效果。 蒋帅 男 工程师 学士 工程师。联系地址：北京市西城区南礼士路 62 号北京市建筑设计研究院有限公司 体育建筑研究中心 邮编：100045 电话 传真 电子邮件:196320593@ 体育馆内观众区池座及楼座空调区采用座椅送风，送风量，热源位置、大小，空间高度，送风 温差等都会影响热力分层高度，置换通风设计应力求使工作区处于下区之中以保证空气质量。 置换通风作为一种气流组织形式，并不是任何一种下送风装置都能实现的，也不是对任何地域 的任何建筑都适用。因此，它有独具的形成条件及适用条件。 首先，要实现置换送风，设计中必须满足低速，低温差，低位送风和高位排风四个条件。送风 器出风速度一般为 0.3~0.5m/s,至人脚踝处不能超过 0.2 m/s，在地面上形成稳定的冷空气层，空 气靠热浮升力上升,使人没有吹风感。送风温度通常比室内设计温度低 2 至 4 摄氏度，低温空气才 能沉降在地面上，同时保证满足热舒适要求。不具备以上条件，只是一般的下送风方式，而非置换 送风 [1] 。 置换通风一般应用于具有以下室内特点的房间。 热源以人员，设备，灯光为主且人员密度变化不大，人员多为坐姿，活动量较轻； 污染源与热源位置相近，浓度不大且稳定； 房间空间层高较高，空间较大；能够形成较好的气流组织。 后文案例工程座椅送风按座椅高度及区域分设池座空调系统及楼座空调系统；通过座椅后侧梯 座空腔做成土建静压箱（完善防火及保温），在每个座椅下方处，开设 150mm 圆送风孔，经测试出 风风速为 0.4m/s(详见 CFD