北方游泳馆暖通空调设计要点及计算实例

PAGEPAGE11北方游泳池(馆）暖通空调设计要点1室内外设计参数※t＝28℃（26℃）nψ＝70%,i＝16。8kcal/kg，d＝16.6g/kg,t＝22℃n N N Dψ＝80％，i＝18。3kcal/kg,d＝19.1g/kg，t＝24.5℃n N N D注：t 室内空气干球温度nψ室内空气相对湿度ni室内空气焓值Nd室内空气绝对含湿量Nt室内空气露点温度D※北方地区夏季的室外空气设计参数为：t＝33.2℃,t＝26。4℃,i＝19.4kcal/kg，d＝18.7g/kgW WS N W※北方地区冬季的室外空气设计参数为:t＝－12℃,ψ＝45％，i＝－2.7kcal/kg，d＝0。4g/kgW W W2热湿负荷特点2。1（2)池水蒸发，取决于池水和空气的水蒸汽分压力差。当池水温度26℃※t＝28℃，ψ＝70％,0.144kg/h·m2n※t＝28℃，ψ＝80％,0。071kg/h·m2n当相对湿度ψ＝70%不变，而室温下降时,池水蒸发量将增加为：※t＝26℃,w＝0。206kg/h·m2；n※t＝24℃,w＝0.258kg/h·m2;n※t＝22℃,w＝0.308kg/h·m2;n※t＝20℃，w＝0。352kg/h·m2。n1/32。2人体和照明（3)围护结构热量，夏为正值、冬为负值。2。3热湿比、空调房间的空气过程和空气处理过程。夏季对空调通风系统的要求（除非围护结构热量很大才有此现象给新风。空气处理为减焓除湿过程,需再热(等湿加热(1）相对湿度要求严格时，按室内过程线要求.(21℃,再热可利用池水加热的热源，或利用制冷机的冷凝热.设置再热加热器，还可用作提前或延后供暖的加热.冬季对空调通风系统的要求冬季空调主要是为保证室温、控制相对湿度和供给新风。（1)北方地区冬季室外空气与室内回风的混合过程线，i─d图上在ψ＝100其混合点应在混合后焓值和ψ＝100％（2)按最小新风量校核除湿量。即按照除湿要求确定冬季运行的最小新风量。（3)补充散热器采暖系统供暖量的不足。过渡季对空调通风系统的要求过渡季的空调主要是为控制相对湿度和供给新风，宜加大新风量或采用全新风。因此,宜采用双风机空调器。设置散热器或地板辐射供暖的必要性北方地区的游泳池（馆）量大于围护结构失热量，以保证空调系统停止运行时的室温,以抑制池水蒸发象。散热器采暖系统或地板辐射供暖的供热量，可视为空调负荷的得热量。游泳池与其他区域的“相对静压程度"为防止游泳池（馆）周边房间的潮湿和结露，游泳池区对其他区域应保持“相对静压程度”变风量的技术措施。关于采用直流式空调系统问题有些资料提出游泳池（馆）应采用无回风的直流式空调系统,其主要根据是应该如此看待上述观念?（2)游泳池空调所需最小新风量，主要是为满足降低室内湿度，一般应按照冬季的湿平衡确定.，也可采用对室外空气加热后送入室内作为排风的补偿，类似于直流式,但很难解决逐步增大新风量的要求。常可遇到散热器或地板辐射如仅对新风、而不对室内空气进行循环加热，即所谓“直流式"热风送风方式，室温是难以确保的，某训练中心游泳池的实例就可说明.在夏季，室外与室内空气的焓和含湿量基本相同，一般对空调的要求不高，当需要严格保证室温和控制相对湿度时,如仅对新风、而不对室内空气进行循环减焓除湿处理，室内设计参数也难以达到.直流式空调系统，不能达到过渡季控制室内空气相对湿度所需新风量。优化选择①全新风、②不同新风比、直到③最小新风比的运行模式。附：某水上游乐中心的设计计算1工程概况80000m2水上娱乐宫,设有多项大型娱乐项目、休闲设施和生活服务设施.136m72m30m，扣除两座人造ft体后的空间总体积约280000m3，并与首层和二层的环廊空间相通.屋顶大部为透光性较好的膜结构，面积为6144m2,超过屋顶总面积的60％。5500m26300m3温要求不低于26℃（与游泳池的标准水温相同）,设有漂漂河、海盗船、密林探险等项目和造浪、瀑布和沙摊等景观,散湿量较大。本工程暖通空调设计方面，有以下一些难点:(1）2t/h6t/h和全年的环境湿度问题，无同类性质工程的成功实践经验可供借鉴。2屋顶膜结构的热工计算2.1计算依据2。1.1《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93)2。1.2满足冬季膜结构内表面不结露2.1.3D≤1.5,t＝－16℃W2。1。4α＝23W/（m2。K）W内表面换热系数取:α＝8。7W/（m2·K)N2.1。5室内空气计算参数t＝28℃,ψ＝80％，此状态的露点温度为：t＝24。5℃N D2。2传热系数最大值1℃（即t＝255℃）D结构传热系数的最大值应为: K n n

m2Kmax

t tn w

28

16有待落实的问题并未得到供货商的确认和确切试验数据的反馈.2.3。3供货商未提供任何有关膜结构的日射得热性能资料.3海洋水体大空间空调设计方案的论证3。126t＝28℃，ψ＝70％,水面蒸发量为0.144kg/h·m2Nt＝28℃，ψ＝80％,水面蒸发量为0.071kg/h·m2N为减少水面蒸发量,全年室内设计参数取：t＝28℃,ψ＝80％,N此状态的各项参数为i＝18.3kcal/kg，d＝19。1g/kg，t＝24。5℃N N D室外空气设计参数夏季的室外空气设计参数为:t＝33.2℃，W

＝26。4℃,WSI＝19。4kcal/kg,W

＝18。7g/kgW冬季的室外空气设计参数为:t＝－12℃，ψ＝45％,WI＝－2.7kcal/kg，W

＝0.4g/kgW热湿负荷夏季3。3.1.1得热量围护结构传热得热量最大值320000kcal/h屋盖日射得热量最大值320000kcal/h人体散热量300000kcal/h（按4000人的60％即2400人)灯光散热量300000kcal/h水面蒸发带入的潜热量550000kcal/h以上各项相加总得热量1790000kcal/h3。3.1.2空调冷负荷考虑高大空间分层空调因素，按总得热量的70％确定空调冷负荷：1790000×70%＝1253000kcal/h3。3.1.3湿负荷水面蒸发946kg/h人体散湿量331kg/h以上两项相加总得湿量1277kg/h3。3。1.4夏季空调室内空气过程的热湿比为：1253000 1277

980 kcal /kg考虑到冷负荷为最大值,在大部分时间会低于此值，而湿负荷较为稳定,为有效控制湿度，留出足够的再热量,冷负荷如按80％取值，则ε≌780kcal/kg。。2冬季3.3.2.1得热量围护结构传热失热量最大值 2000000(已考虑高度和间歇供热因素)水面蒸发带入的潜热量 440000kcal/h（按夏季的80％计）散热器、地板辐射采暖和顶挂金属辐射板采暖供热量800000kcal/h（按80%计）以上各项相加总失热量（热负荷） —7600003.3。2.2得湿量（同夏季）水面蒸发946kg/h人体散湿量331kg/h以上两项相加总得湿量1277kg/h3。3。2。3冬季空调室内空气过程的热湿比为:760000 1277

600 kcal /kg3。4按夏季空调要求确定送风量及送风参数。1送风参数根据夏季空调室内空气过程的热湿比和送风温度不低于室内空气露点温度的原则,送风参数确定为: t＝25℃,ψ＝80％，i＝157kcal/kg,3。4.2送风量1253000G15.7除湿量上述风量和送风参数可除湿量为

400000m3 /h4000001.2W 1000

1916

1440kg/h最小新风量和新风比最小新风量按4000人，每人15m3/h计,为60000新风比为 60000/400000＝15％3。5夏季空调空气处理过程。1t＝28。8℃，i＝18.5kcal/kg3。5.2经表冷器减焓去湿至以下状态点:t＝23.2℃，ψ＝90％,i＝15。2kcal/kg机器冷量为: Q＝400000×1。2×(18.5－15。2）＝15840003.5。3经再热器等湿加热至以下状态点:t＝25℃（高于室内空气露点温度0.5℃), i＝15.7kcal/kg再热量为： Q＝400000×1.2×（15.7－15。2）＝240000kcal/h冬季空调过程校核3。6.1按夏季送风量和冬季热负荷,确定送风焓差为:760000i

400000 1.2

1.9kcal/kg3。6。2冬季送风状态点焓值应为:i＝1.9＋18.3＝20.2kcal/kg。3根据除湿量要求，冬季送风状态点的含湿量仍不应大于16g/kg,季送风状态点参数确定为：i＝20。2kcal/kg，d＝16g/kg,t＝42℃3。6.4冬季室内空气与室外空气的混合点参数为：。85×18。3＋0.15×（－2.7）＝15.1kcal/kg,ψ100%，t＝22℃,d＝16.2g/kg3.6.5经加热器等湿加热至送风状态点的耗热量为：Q＝400000×1。2×（20.2－15。1)＝2448000kcal/h过渡季空调过程除湿作用校核。1当室外空气的含湿量较低时,应尽量利用增大新风量的除湿作用.3.7.2要达到利用室外新风除湿1277kg/h,室外新风量所对应的室外空气含湿量如下:新风量 60000(最小新风量120000（新风比30％)180000（45％）240000（新风比60％)300000(新风比75％)

室外空气含湿量d（g/kg）≤1.2≤10≤13≤14.5≤15.4400000（全新风）400000（全新风）≤16。33。8确保高大空间热环境设计标准的主要技术措施1以确保室内设计参数。为节约能源，应按最小新风量运行。3.8.2重点要保证冬季室内设计参数和较佳的温度场分布,采取以下措施：3。8.2。1确保采暖系统的供热量和有效性，在游人主要活动区域,综合布置散热器、地板辐射采暖和顶挂金属辐射板。3822度，除散热器、地板辐射采暖和顶挂金属辐射板采暖系统应连续运行外,在严寒期内空调系统也宜连续运行。3。8。2.3空调气流组织，尽可能降低送回风口的高度。3。8。2.4在冬季设计工况条件下，按满足除湿要求的最小新风量运行。3。8。3过渡季的主要问题，是要尽可能采用节能的手段控制室内湿度,经验算,当室外空气d≤16.3g/kg、t≤28℃，即i≤16.8kcal/kg期间,均有68空气进风条件,并有当加大新风量时的有效排风条件.3.8。4为尽可能减少高大空间的热湿空气对相通空间或相邻空间的影响,高大空间的排风量适当大于新风量，以形成适度的相对负压。相通空间则仅设送风口，从大空间的低位回风。冷 负 荷 (kW)热 负 荷 （kW）冷 负 荷 (kW)热 负 荷 （kW