防结霜计算及设计.docx

《防结霜计算及设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防结霜计算及设计.docx（8页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、青海省西宁市按照全国建筑热工设计分区，属于严寒地区。海拔2295. 2米，冬季大气压力为77.44 kPa;冬季室外计算温度：供暖为-11.4 ，空调为-13.6 ,通风为7.4 ;冬季空调室外计算相对湿度为45% o该项目的建筑面积为8 481平方米，主体部分单层大空间为游泳大厅和戏水大厅,5层裙房为多功能运动厅、各种健身用房及辅助用房。水面面积为1257.5平方米，其中游泳池面积为525平方米，戏水池面积为732.5平方米。该建筑平面图见图1。游泳池休闲沙滩土建风道工风道池童LnR I 1a平面图b剖面图1C剖面图2图1项目示意图1、游泳馆室内温湿度确定JGJ 31-2003体育建筑设计规

2、范给出了小型游泳设施暖通室内设计参数，见表Ln&1Ro(%n游泳池池区温度是根据水温确定的。国际游泳联合会对水温有明确的要求，并要求空气温度至少比池水温度高2 ;欧盟委员会能源管理局认为池边空气温度的最佳值应比池水温度高12 o因为人刚出水面时，温度太低会有寒冷感，温度太高则建筑热损失增加。另外，池区空气与池水的温差还与池水的加热负荷及池水的蒸发率有关，取12 温差较合适。池水温度为2527 ,池区空气温度则取2629 ,冬夏取值相同。观众区夏季为2728 时，因游泳池厅内相对湿度较大，观众会产生闷热感，若温湿度均取下限值附近，则可以满足要求；当观众区与池区温湿度相差较大时，空调系统的气流组织

3、设计难度大，因此观众区冬季温度取值可偏高。设计者应根据工程的重要程度选取设计参数。游泳池的相对湿度过高，冬季围护结构表面容易结露；相对湿度过低，会加速刚出水面的游泳者皮肤表面水分的蒸发，产生寒冷感。相对湿度一般取60% 10%较合适，为减少除湿的通风量可取60%70%,但不应超过75% oCJJ 122-2017游泳池给水排水工程技术规程也规定游泳池池水设计温度,见表2。表1小型游泳设施暖通室内设计参数季冬季小新风- 温度/C相温度度/%气流速度(mC温度/C相对度度/%气流速度(mC(m，勺 hH_观众区26296O7O0.52224600.5池区262960700226286O7O0 2游

4、泳池设计的机械通风要能避免建筑结构内表面结露和大玻璃窗下的吹风感，维持合适的温度和空气污染程度。英国注册建筑设备工程师手册认为良好的隔热和双层玻璃窗能解决前2个问题。该手册建议游泳池空气相对湿度范I韦I应为40%90%,最佳是60%;游泳池周围空气温度至少应比池水温度高1 C ,确定水温后再确定空气温度。2、游泳馆围护结构防结露计算取游泳馆室内空气状态点为温度28 ,相对湿度60%,露点温度19.4 。围护结构内表面温度为n式中n为多层平壁内任一层的内表面温度， ;tn为室内空气干球温度， ;Rn为围护结构内表面热阻,m2 r/W;Ro为总热阻，m2 /W;tw为室外空气温度，取-13.6 。

5、1) Low-E中空玻璃幕墙。Low-E中空玻璃幕墙的总热阻Ro为0.623m2 /W,计算可得幕墙内壁温度为20.3 ,高于该工况下的露点温度19.4 C ,故幕墙内表面虽不存在结露问题，但已接近露点温度。2)屋顶透明部分(阳光板)。屋顶透明部分结构为10mm聚碳酸酯透明板+5mm空气层+10mm聚碳酸酯透明板，其热阻分别为0.154 8,0.103 0,0.154 8 m2 /W。围护结构内外表面热阻为0115,0.043 m2Wo计算可得阳光板内壁温度为19.6 ( 19.4C ) o因此，屋顶阳光板内表面温度稍高于露点温度，存在结露风险。3)外墙。外墙的结构为240 mm实心黏土砖+5

6、 mm离心玻璃棉板+120 mm实心黏土砖，其导热系数分别为 0.81,0. 064,0. 81 W(m ),总热 阻 0.680 6 m2 /Wo v算 可得外 墙内壁温度为20.9 C (19.4 ),故外墙内表面不存在结露问题。综上所述，围护结构结露风险较大的部位是屋顶透明部分和玻璃幕墙。3、游泳馆围护结构热负荷计算游泳馆围护结构热负荷见表3。表2游泳池池水设计温度游泳池的用途及类型池水设计温度t竞赛类游泳池、花样游泳池、水球池、热身池2628跳水池2729放松池3640专用类教学池、训练池、健身池、潜水池、俱乐部2 62 8冷水池16文艺演出池3032公共类成人池2628儿童池2830

7、残疾人池2830水上游乐类成人戏水池2628儿童戏水池2830幼儿戏水池3026-30造浪池、环流河、滑道跌落池其他类多用途池、多功能池、私人泳池由表3可知，围护结构总热负荷为197545.24Wo游泳池空气温度高于池水温度，空气向池水表面对流传热；游泳池大厅温度高于游泳馆其他部分，相对于游泳馆其他部分为微负压,所以渗透进池厅的少量空气有渗透热负荷。这两部分相对于围护结构热负荷很小，可忽略。4、游泳馆湿负荷计算游泳馆的湿负荷很大，主要由池水散湿量、池边湿地面散湿量和人员散湿量组成。(1)池水表面散湿量有研究者比较了几种文献中游泳池蒸发量经验公式的计算结果与游泳池实测蒸发量之间的偏差，对平静水面

8、和一般使用的游泳池水分蒸发率计算分别推荐了公式。本文采用的敞露水而散湿量计算式为Wl = B(Pb pq ) A jD式中W1为池水表面散湿量,kgk为蒸发系数,kg(m2 h Pa) ;pb为水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力,Pa;pq为室内空气中的水蒸气分压力,Pa;A为游泳池水面面积,m2;B为标准大气压力,101 325 Pa;B，为当地实际大气压力,Pa。其中，蒸发系数由式(3)计算：s = + 0. 000 13v式中为周围空气温度为15 30 时，不同水温下的扩散系数,kg(m2 h Pa) ;v为蒸发表面的空气流速,m/s。不同水温下的扩散系数如表4所示。表4不同水温下的扩

9、散系数水温暖强淋L公共娱乐和儿童池比赛池 练习池人员密度（m2人）1034.5 2542252注：人员密度中的面积值是指游泳池面的面积；对群众开放H悖照此表，考虑1/3的人员在池边休息，2/3的人员在池水轮婚旃计算可得游泳区中人员散湿量为9. 281 kgh,戏水区人员散湿量为13.969 kghz游泳池人员散湿量为23.250 kgho游泳馆总湿负荷为469.846 kg/h。5、冬季空调送风状态点的确定计算可得，游泳馆热湿比为1514kJkg.为了避免水蒸气含氯过高造成卫生、腐蚀等问题，该游泳馆冬季采用直流式全空气空调系统结合地板辐射供暖的方式。将室外空气点W的等湿加热线与室内空气状态点N

10、的热湿比线相交，得到直流空调方式的送风状态点0。空气状态参数见表6。表6空气状态点参数空气状态点干球温发/X?湿球温度/C相对湿度/%含混 t(gk)比燧 (kJkG露点温度/1*fiEkgm,)W-13.615. 145. 000.7-12. 05-22.01.04N28.021.660. 0018.876. 1919.C*xs-.暖通统旃()46.514.50. 840.748. 82-21.70. 84空调送风温度为46.5 ,相对湿度为0.84%，温度略高于空调送风温度的推荐值上限（45 ）,低于热风供暖的推荐值上限（50 ）,尚属合理。此时，空调送风的干热风特性明显，将其吹向有结露危

11、险的外围护结构如玻璃幕墙、屋顶阳光板，有利于降低结露风险。根据湿负荷、状态点W与N的含湿量差，可得到冬季空调送风量为31 253 m3h,该风量约为过渡季全新风除湿风量（40000 m3h）的78%。考虑到游泳池蒸发量的实测值和经验公式计算值有一定偏差，冬季直流空调风量可采用过渡季风量，并使用进风阀进行调节。6、游泳馆冬季供暖空调方式中小型游泳馆冬季通常采用与通风相结合的热风供暖和地板辐射供暖的组合方式。1）风系统采用低风速下送上排的通风方式是合理的。由于热气流上升，采用下送上排（结合20%下部排风）的通风方式可大大降低送风风速,降低了室内气流速度，避免了干燥空气对人员直吹，舒适度大大提高，减少了人体及水池的蒸发量。同时,干燥空气直接与外围护结构接触，可迅速烘干轻微结露。己建成项目的运行状况也证实了对池区采取上送下排的通风方式是造成送风区水分蒸发量过大、侧窗结露及观众席和休息区温度过高的主要原因。同时，些成功的案例（如上海静安游泳馆）也证明了下送风系统的合理性。故该项目采用下送上排的方式，向室内屋顶送干热风以降低结露风险。2）池边辅助地板辐射供暖的必要性。由于冬季池边人员泳装状态下失热情况严重，失热途径有体表水滴蒸发、空气与地面传导及围护结构冷辐射等。在环境