体育馆空调设计与节能

1、体育馆空调设计与节能简介：本文以体育馆的空调设计为例，结合该工程大空间半透明屋盖的特点， 介绍了观众席座椅送 风，比赛场地分层空调的空调系统。 分析了这种空调系统与传统的混合通风相比， 节省了初投资和 运行能耗。关键字：体育馆座椅送风工作区余热余湿空气品质分层空调1引言体育馆建筑空调系统的设计重点一般集中在比赛大厅的设计上，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，本文以体育馆的设计为例进行具体分析。 2建筑概况体育馆为多功能民用体育

2、馆，建筑总面积为13111m?，其中看台面积2066m，比赛场地面积1683卅，比赛大厅体31-积43000m。比赛大厅内设固定观众座位2836个，并可增设活动座位 500个。它主要用于进行体育训练、比赛，另外还要进行一些文娱歌舞演出、音乐会、群众聚会等。该建筑外形为椭圆型， 屋面结构采用两片张开的双曲壳形钢网架结构，上敷氟碳涂料铝板。 两片花瓣型壳体之间采用半透明的复膜结构，使馆内白天有良好自然采光，晚上屋盖也透出白色的室内光。建筑外形见图1所示。.,1 - .3空调系统设计，气候湿热。空调只考虑夏季供冷，冬季不供暖。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

3、度：34.9 C夏季空气调节室外计算湿球温度：28 C夏季通风计算干球温度：33 C(2) 室内空调设计参数：温度：2527C,相对湿度：5565 %室内噪声级：NR40新鲜空气量：比赛大厅每人每小时12.5m3风速：比赛场地 0.20.5m/s。3.2空调冷负荷空调冷负荷（包括新风负荷）计算结果为：观众席所需冷负荷量为635kW比赛场地冷负荷量为387.4kW，与比赛大厅活动有关的休息厅等其他房间所需冷负荷量为956kW属于经常性开放和使用的管理用房等冷负荷量为468kw。空调总冷负荷为 2446.4kW。图1体育馆外景图3.3空调方式由于建筑半透明屋盖的特点，使比赛大厅的围护结构负荷占总负

4、荷的比例很大，其中比赛场地的围护结构负荷占室内负荷（不包括新风负荷）的比例为66%，观众席的围护结构负荷占室内负荷的比例为26%。而且比赛场地层高大于15米，而观众席最上方距屋面也超过10米，因此观众席采用下送上回的座椅送风方式，比赛场地采用分层空调方式，以满足工作区的温湿度、新风量、风速及噪声要求，避免使大部分的灯光负荷和屋顶的冷负荷带 入工作区，大量减少了空调冷负荷。3.4气流组织3.4.1观众席区观众席区的气流组织见图2。在观众席座位下台阶侧壁上安装D125的旋流风口，经过处理的冷空气由风口低速送出。因为冷空气有向下流动的特点，为使观众席上下区的温度比较均匀，采用阶梯式旋流风口，该风口送

5、出的 旋转射流具有诱导比大的特点，气流风速衰减很快，为避免冷风感，送风温度取21 C，送风温差5C,空气处理过程采用二次回风系统以节省再热负荷。当冷空气遇到热源后产生向上的对流气流，温度高的混浊空气随着热对流上升至工作区顶部后由排风管排至室外，回风则由设在观众席上方处的回风管集中然后通过竖井回到空调机 房。室外新鲜空气与一次回风混合后经组合式空调机组过滤、降温处理，再与二次回风混合经过滤、杀菌后送入室内。部，回风温湿度与工作区相近，空气处理仅需消除工作区的余热余湿，相当于室内冷负荷的63.5 %，而不是室内冷负荷。底部风口送出的新鲜空气首先通过人体，余热及污染物在浮力和气流组织的作用下向上运动

6、，所以座椅送风能保证工作区良好的空气品质。下送风D125的旋流风口数量为 1254个，送风口出口风速 0.81.0m/s ,每个旋流风口的送风量为 90m3/h。图2观众席区剖面图因为座椅送风的换气效率高于混合通风，在保证相同的室内空气品质的前提下，所需新风量少于混合通风所需量。考虑到南方湿热气候，空调新风量取为每人12.5m3/h。经计算，观众席室内计算负荷为265kW总送风量为112606m3/h，其中新风量为 35450mf/h，次回风量为 23265mf/h，二次回风量为 53891mf/h，制冷量635kW 采取 二次回风后节省的再热负荷占制冷量的20%。观众席采用置换通风后与全室空

7、调相比，使制冷量下降了20 %。| I ，- . * J3 /* X . x ,.ln时，新风阀F2调至最小开度，回风阀 F1调至最大开度，总送风量不变，两边观众席各开启一台排风机。a. 丨4Io时，回风阀F3调小开度，回风阀 F1调大开度。fl图4观众席区空气处理机自控原理图过渡季节及冬季：I 2=I n时，新风阀F2调至设定最大开度，回风阀 F1、F3关闭，水阀V1关闭，通过新风温度 T2控制使送风机低 速运行，四台排风机均开启。（4）检测过滤器两侧压差，超过设定值报警。冲 I / l I -（5）当空气处理机停止运行后，新风阀、回风阀和冷水阀回复至全关位置。由于座位送风容易吹起地面灰尘，因此在二次回风后增加了二次过滤段，以加强对空气的过滤。由于排风温度较高，因此不考虑对排风进行热回收。3.6冷源配置本建筑选用2台877kW的螺杆式风冷冷水机组作为冷源，另设1台465kW的螺杆式风冷冷水机组为经常使用的办公室、管理用房等供冷，选用3台流量为166mf/h （二用一备）、2台流量为88m3/h （一用一备）的冷冻水循环泵，扬程为0.19MPa。系统的定压采用低位定压装置。采用环保冷媒R407C冷冻水供水温度 7 C,回水温度12 C。I I ，-. .卢芒 J 一 /*、 / x ,x4总结对于大空间体育馆建筑中的观众席，采用座椅送风可以减小冷负荷，与二次回风相结合，可以使系