【專家談水環(huán)境】南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內(nèi)空氣處理的設計(二)
發(fā)表時間：2021-04-16 00:00:00|閱讀量：411
主題：南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內(nèi)空氣處理的設計
嘉賓：劉春生
摘要：中學游泳館游泳池水處理設計和室內(nèi)空氣處理的設計要求分散在多個標準、規(guī)范和圖集里，根據(jù)學生的身心發(fā)育的特點，滿足學校特定環(huán)境和特殊要求，在節(jié)水節(jié)能、綠色環(huán)保、智能控制和安全運行等等方面還有創(chuàng)新，本文給出了南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內(nèi)空氣處理的案例。
上期文章【專家談水環(huán)境】南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內(nèi)空氣處理的設計(一)為您解析南京溧水高級中學游泳館池水處理系統(tǒng)設計的內(nèi)容，將繼續(xù)為您解析室內(nèi)空氣處理系統(tǒng)和池水供熱系統(tǒng)設計的內(nèi)容。
3.3室內(nèi)空氣處理系統(tǒng)
3.3.1 除濕系統(tǒng)配置的必要性
(1)根據(jù)《游泳池給水排水工程技術規(guī)程》CJJ 122-2017中9.5.1規(guī)定，室內(nèi)空間相對濕度宜控制在55%-65%之間;根據(jù)《體育建筑設計規(guī)范》JGJ 31-2003中10.2.3規(guī)定，池區(qū)相對濕度宜在60%-70%之間;根據(jù)新國標《公共場所衛(wèi)生指標限值要求 GB37488-2019》要求游泳館內(nèi)相對濕度不大于80%。本項目室內(nèi)相對濕度控制范圍為65%-70%。
(2)如不進行濕度控制，室內(nèi)的建筑裝修材料容易受到濕氣入侵而受潮。如果裝修材料本身的溫度過低時，濕氣會在裝修材料甚至結(jié)構(gòu)體內(nèi)部凝結(jié)成水滴停留在建材內(nèi)部，而加速了建材與結(jié)構(gòu)的腐蝕。
(3)池區(qū)的高濕度環(huán)境容易造成玻璃、墻面、頂棚的結(jié)霧滴水現(xiàn)象。
(4)水中的自由氯經(jīng)過消毒后產(chǎn)生帶有刺激氣味的氯胺，氯胺極易蒸發(fā)到空氣中，使空氣的質(zhì)量惡化，而蒸發(fā)的氯胺再與裝修材料上凝結(jié)的水滴結(jié)合成帶有腐蝕性的氯化物溶液附著于建材表面，使建材腐蝕。
(5)恒溫游泳池所需的池水加熱及空間內(nèi)的空調(diào)送風等都需要消耗很大的能量，如果在能源系統(tǒng)上沒有考慮熱回收的節(jié)能設計，將會使許多可回收利用的能量白白浪費掉，無形中使泳池的營運成本增加。
(6)室內(nèi)環(huán)境空氣的相對濕度如果太高，人體感到不適，相對濕度太低時，會加速人體表面的蒸發(fā)，而容易產(chǎn)生寒冷感;又會造成池水蒸發(fā)速度加快而增加耗能。
3.3.2 濕負荷計算
以往，對室內(nèi)除濕量的計算有很多不同的理念和計算方法，分散在不同的設計技術手冊和標準規(guī)范里，而新修訂的《游泳池給水排水工程技術規(guī)程CJJ122-2017》和《游泳及游樂休閑設施水環(huán)境技術手冊》對室內(nèi)游泳池、游樂場、公共水療按摩池和溫泉等進行了系統(tǒng)的、科學的規(guī)范，室內(nèi)游泳等場所的除濕量，應由室內(nèi)人體散濕量W1、池邊散濕量W2、敞開水面的散濕量W3和新風除濕量W4構(gòu)成，具體的計算公式如下：
(1)室內(nèi)人體散濕量
室內(nèi)人體散濕量按下式計算：W1=0.001·n·nq·g
式中: W1—人體散濕量(kg/h);
g—單個人小時散濕量，取120g/(h·人);
n—池岸總?cè)藬?shù)(人)，按游泳負荷的1/3計，不計觀眾人數(shù);
nq—群體系數(shù)，取nq=0.92。
(2)池邊散濕量
池邊散濕量按下式進行計算：W2=0.0171(tg - tq)F·ns
式中: W2—池邊散濕量(Kg/h);
tg—室內(nèi)空調(diào)計算干球溫度(℃);
tq—室內(nèi)空調(diào)計算濕球溫度(℃);
F—池岸面積(m2)，不含看臺非潮濕區(qū)域面積;
ns—潤濕系數(shù)，按不同使用條件取用，取ns=0.2--0.4。
(3)敞開水面的散濕量
敞開水面的散濕量：W3=0.0075·(0.0178 + 0.0125 Vw)·(Pb-Pq)·As·(B/B')
式中：W3—池水面產(chǎn)生的水蒸氣量(kg/h);
Vw—游泳池水面上的風速，取0.2--0.3m/s;
Pb—與池水溫度相等時的飽和空氣水蒸氣分壓力(Pa);
Pq—與池子室內(nèi)空氣相等的空氣水蒸氣分壓力(Pa);
As—游泳池水面的面積(m2);
B—標準大氣壓(Pa);
B’—當?shù)卮髿鈮?Pa)。
(4)新風除濕量
新風除濕量按下式計算：W4=Gx(Ix·δx-Isn·δn)÷1000
式中：W4—新風除濕量(kg/h);
Gx—所需的新風量(m3/h);
Ix—新風含濕量(g/kg);
Isn—室內(nèi)空氣含濕量(g/kg);
δx—新風密度(kg/m3);
δn—室內(nèi)空氣密度(kg/m3)。
3.3.3 采用多功能除濕熱泵系統(tǒng)
3.3.4 “艾卡勝”除濕機組的特點
(1)集除濕、空氣調(diào)節(jié)、熱回收、池水加熱、新風處理多項功能于一體;
(2)具有多種工作模式，A、除濕+空氣再熱，B、除濕+空氣降溫+泳池恒溫，C、除濕+空氣制冷，D、全新風節(jié)能模式，E、輔助加熱分級配置模式;
(3)國際知名品牌渦旋式壓縮機，高效、靜音、使用壽命長;
(4)PVC+鈦質(zhì)無縫管換熱器，具有超強的耐腐蝕性;
(5)觸屏真彩顯示，配備RS485通訊協(xié)議，可接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程控制;
(6)采用環(huán)保R-407C、R410A冷媒。
圖3 艾卡勝除濕機
3.3.5 合理的氣流組織
(1)根據(jù)本項目特點，泳池空間面積2045㎡較適中，層高高度6.2米較低，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實際情況，采用上送風上回風的氣流組織方式;
(2)送風口均勻分布在游泳池四周，保證干區(qū)部分的送風溫度、濕度適宜，以達到最大的舒適性，防止周邊玻璃結(jié)霧、結(jié)露;
(3)回風位于泳池上方，第一時間將濕熱空氣引入除濕機組進行除濕處理，避免泳池頂部裝飾結(jié)露滴水，防止裝飾材料被含氯的水蒸氣腐蝕;
(4)泳池空間呈微負壓狀態(tài)，防止泳池空間內(nèi)含氯水蒸氣擴散到附近其它房間;
(5)在春秋季室外溫度、濕度適宜的情況下，運行新風除濕模式，開啟全新風，既可以保證泳池空間適宜的溫度、濕度，也可減少除濕機組壓縮機運行能耗，節(jié)約運行費用。
3.4 供熱系統(tǒng)
本項目用熱點包括了泳池初次加熱、泳池恒溫和除濕系統(tǒng)冬季輔助加熱三個部分。
3.4.1 熱源由空氣源熱泵提供
由于本項目是學校內(nèi)的游泳館，為了校園的安全和防止空氣污染，在設計之初，本項目就確立綠色校園的宗旨，因此，在本項目中摒棄了社會上泳池常用的燃氣鍋爐加熱的方式，改用了更加節(jié)能、更加環(huán)保、更加安全的空氣源熱泵進行供熱?？諝庠礋岜糜幸韵聝?yōu)點：
1、適用范圍廣。適用溫度范圍在-7至40℃,并且不受天氣影響，可連續(xù)加熱，與傳統(tǒng)太陽能儲水式相比，熱泵產(chǎn)品可連續(xù)加熱，持續(xù)不斷供熱水?？蔁o人值守，全自動運行。
2、運行成本低。節(jié)能效果突出，在本項目中，我們所使用的是“威浪仕”LAS210-KP型空氣源熱泵，其COP值為4.8，在泳池初次加熱為52800 kw的情況下，需11000度電(電費1元/度)，則需11000元。而容積式燃氣熱水器，需6361m3的天然氣(天然氣費3.5元/m3)，需22265元。兩者相比，使用空氣源熱泵的情況下，大大的降低了運營費用。
3、環(huán)保型產(chǎn)品。無任何污染，無任何燃燒外排物，不會對人體造成損害，適合校園這種特殊場所使用。
圖4 南京溧水高級中學游泳館風管平面布置圖
4. 討論和結(jié)語
中小學游泳場館和游泳池的設計，目前尚無統(tǒng)一完善的標準和規(guī)范，總體設計分散在中小學校設計規(guī)范、中小學校體育設施技術規(guī)程、游泳場所國家標準、游泳池行業(yè)標準和相關的圖集中。游泳池水處理和室內(nèi)空氣處理的設計，要以現(xiàn)有建設行業(yè)標準《游泳池水質(zhì)標準CJ/T244-2016》、《游泳池給水排水工程技術規(guī)程CJJ122-2017》和《游泳及游樂休閑設施水環(huán)境技術手冊》，以及最新實施的國家標準《公共場所衛(wèi)生指標限值要求 GB37488-2019》和《公共場所設計衛(wèi)生規(guī)范 第3部分：人工游泳場所 GB 37489.3-2019》為設計依據(jù)。
江蘇省溧水高級中學游泳館的池水處理和室內(nèi)空氣處理的設計、施工滿足了現(xiàn)有的標準和規(guī)范，并在節(jié)水節(jié)能、綠色環(huán)保、智能控制和安全運行等方面有更好的創(chuàng)新，為中小學游泳場館的池水處理和室內(nèi)空氣處理的設計、施工和運營的高質(zhì)量和創(chuàng)新實踐上做出了典范案例。
