【專家談水環境】南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內空氣處理的設計(二)
發表時間：2021-04-16 00:00:00|閱讀量：974
主題：南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內空氣處理的設計
嘉賓：劉春生
摘要：中學游泳館游泳池水處理設計和室內空氣處理的設計要求分散在多個標準、規范和圖集里，根據學生的身心發育的特點，滿足學校特定環境和特殊要求，在節水節能、綠色環保、智能控制和安全運行等等方面還有創新，本文給出了南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內空氣處理的案例。
上期文章【專家談水環境】南京溧水高級中學游泳館池水處理和室內空氣處理的設計(一)為您解析南京溧水高級中學游泳館池水處理系統設計的內容，將繼續為您解析室內空氣處理系統和池水供熱系統設計的內容。
3.3室內空氣處理系統
3.3.1 除濕系統配置的必要性
(1)根據《游泳池給水排水工程技術規程》CJJ 122-2017中9.5.1規定，室內空間相對濕度宜控制在55%-65%之間;根據《體育建筑設計規范》JGJ 31-2003中10.2.3規定，池區相對濕度宜在60%-70%之間;根據新國標《公共場所衛生指標限值要求 GB37488-2019》要求游泳館內相對濕度不大于80%。本項目室內相對濕度控制范圍為65%-70%。
(2)如不進行濕度控制，室內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構體內部凝結成水滴停留在建材內部，而加速了建材與結構的腐蝕。
(3)池區的高濕度環境容易造成玻璃、墻面、頂棚的結霧滴水現象。
(4)水中的自由氯經過消毒后產生帶有刺激氣味的氯胺，氯胺極易蒸發到空氣中，使空氣的質量惡化，而蒸發的氯胺再與裝修材料上凝結的水滴結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的空調送風等都需要消耗很大的能量，如果在能源系統上沒有考慮熱回收的節能設計，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)室內環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，而容易產生寒冷感;又會造成池水蒸發速度加快而增加耗能。
3.3.2 濕負荷計算
以往，對室內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范里，而新修訂的《游泳池給水排水工程技術規程CJJ122-2017》和《游泳及游樂休閑設施水環境技術手冊》對室內游泳池、游樂場、公共水療按摩池和溫泉等進行了系統的、科學的規范，室內游泳等場所的除濕量，應由室內人體散濕量W1、池邊散濕量W2、敞開水面的散濕量W3和新風除濕量W4構成，具體的計算公式如下：
(1)室內人體散濕量
室內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—池岸總人數(人)，按游泳負荷的1/3計，不計觀眾人數;
nq—群體系數，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—室內空調計算干球溫度(℃);
tq—室內空調計算濕球溫度(℃);
F—池岸面積(m2)，不含看臺非潮濕區域面積;
ns—潤濕系數，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’—當地大氣壓(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—室內空氣含濕量(g/kg);
δx—新風密度(kg/m3);
δn—室內空氣密度(kg/m3)。
3.3.3 采用多功能除濕熱泵系統
3.3.4 “艾卡勝”除濕機組的特點
(1)集除濕、空氣調節、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通訊協議，可接入互聯網，實現遠程控制;
(6)采用環保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，結合建筑結構的實際情況，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，防止周邊玻璃結霧、結露;
(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，防止泳池空間內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，節約運行費用。
3.4 供熱系統
本項目用熱點包括了泳池初次加熱、泳池恒溫和除濕系統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，改用了更加節能、更加環保、更加安全的空氣源熱泵進行供熱?？諝庠礋岜糜幸韵聝烖c：
1、適用范圍廣。適用溫度范圍在-7至40℃,并且不受天氣影響，可連續加熱，與傳統太陽能儲水式相比，熱泵產品可連續加熱，持續不斷供熱水?？蔁o人值守，全自動運行。
2、運行成本低。節能效果突出，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、環保型產品。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. 討論和結語
中小學游泳場館和游泳池的設計，目前尚無統一完善的標準和規范，總體設計分散在中小學校設計規范、中小學校體育設施技術規程、游泳場所國家標準、游泳池行業標準和相關的圖集中。游泳池水處理和室內空氣處理的設計，要以現有建設行業標準《游泳池水質標準CJ/T244-2016》、《游泳池給水排水工程技術規程CJJ122-2017》和《游泳及游樂休閑設施水環境技術手冊》，以及最新實施的國家標準《公共場所衛生指標限值要求 GB37488-2019》和《公共場所設計衛生規范 第3部分：人工游泳場所 GB 37489.3-2019》為設計依據。
江蘇省溧水高級中學游泳館的池水處理和室內空氣處理的設計、施工滿足了現有的標準和規范，并在節水節能、綠色環保、智能控制和安全運行等方面有更好的創新，為中小學游泳場館的池水處理和室內空氣處理的設計、施工和運營的高質量和創新實踐上做出了典范案例。
