摘要:本文著重介紹了該工程的空調(diào)風(fēng)、空調(diào)水、人工冰場及采暖系統(tǒng)的設(shè)計,總結(jié)了設(shè)計中的一些體會。 

  關(guān)鍵詞:體育館;空調(diào);氣流組織設(shè)計 

  一、工程概況 

  大連體育中心是東北目前建筑規(guī)劃設(shè)計規(guī)模最大,綜合性最強的體育休閑娛樂健身中心,項目位于大連市朱棋路新區(qū)的中心位置,總占地82萬平方米,包括體育館,體育場,網(wǎng)球場等十大單體場館,體育館占地面積9.5萬平方米,建筑面積8.3萬平方米,擁有1.8萬個座位,場館內(nèi)除15,000個固定坐席外,還設(shè)有3000個活動座席、包廂席、轉(zhuǎn)播間、運動員熱身區(qū),地下停車場以及餐飲區(qū)等。 

  該體育館是繼五棵松體育館和國家體育館后國內(nèi)第三個擁有超過1.8萬個座位的體育館。體育館設(shè)計以舉辦奧運會賽事要求為標準,能夠承擔(dān)籃球、排球、乒乓球、羽毛球、手球、體操、拳擊、室內(nèi)足球、冰上運動項目以及NBA賽事。 

  體育館建筑的使用功能復(fù)雜,空間高大,其空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計在公共建筑中是最復(fù)雜的一種。本項目于獲得2015年全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計一等獎,下面就本館的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計做一個簡單的介紹。 

  二、空調(diào)設(shè)計 

 。ㄒ唬└鶕(jù)不同分區(qū)功能的要求,溫度濕度等參數(shù)有不同的選擇,比賽大廳、熱身區(qū)夏季溫濕度參數(shù)為26℃,≤65%,冬季為16℃,≤35%;觀眾區(qū)夏季溫濕度參數(shù)為26℃,≤65%,冬季為18℃,≤30%,最小新風(fēng)量均為20 m3/h·p。 

  (二)冷熱源選擇 

  夏季空調(diào)冷負荷11600kW。冬季熱負荷9000kW,空調(diào)系統(tǒng)冷源采用3臺單機制冷量3850kW的離心式冷水機組,提供7/12℃冷水。冬季熱源由城市熱力管網(wǎng)提供,換熱站設(shè)置于地下一層,采用板式換熱器換熱。一次網(wǎng)提供的110/60℃經(jīng)由板式換熱器換熱至60/50℃。換熱站內(nèi)設(shè)置3套板式換熱器,由于散熱器采暖負荷太小因此不單獨設(shè)置換熱器,與地下室熱風(fēng)機組共用,分之環(huán)路設(shè)調(diào)節(jié)閥,水泵設(shè)置變頻,換熱至95/70℃。 

 。ㄈ┛照{(diào)水系統(tǒng) 

  水系統(tǒng)為雙水管,冬季供熱,夏季供冷。 

  空調(diào)水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng),以降低空調(diào)水泵的運行能耗。所有空調(diào)機組回水管設(shè)置比例積分調(diào)節(jié)閥,根據(jù)回水溫度變化控制閥門開啟度以調(diào)節(jié)機組水流量,所有風(fēng)機盤管均設(shè)置雙位二通調(diào)節(jié)閥。 

  (四)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計 

  由于體育館的使用功能復(fù)雜,因此在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中對不同的功能分區(qū)采用了不同的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。比賽大廳、觀眾席、訓(xùn)練館、首層觀眾入口大廳、二層觀眾大廳設(shè)置全空氣單風(fēng)道系統(tǒng)。四層觀眾休息廳、包廂層及貴賓休息廳等小空間房間采用風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)處理至機器露點負擔(dān)部分室內(nèi)負荷,新風(fēng)機組設(shè)置轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置回收排風(fēng)冷(熱)量。所有電氣用房包括現(xiàn)場解說、計時計分控制室等房間設(shè)置直接蒸發(fā)式的多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng),在防止水患發(fā)生的同時也可以做到靈活調(diào)節(jié)和控制。 

 。ㄎ澹 氣流組織設(shè)計 

  比賽大廳是體育館的核心部分,是整個建筑最重要的功能空間,體育館設(shè)計中如何能夠使空調(diào)氣流均勻的送到整個比賽大廳內(nèi)的每一個角落,同時又不會使觀眾產(chǎn)生不適感,影響運動員的比賽,是整個設(shè)計中最重要的一部分。 

  比賽大廳的主要空調(diào)冷負荷來源于觀眾的人體散熱負荷,和比賽場地上方的照明系統(tǒng),同時巨大的穹頂屋面和玻璃天窗也是空調(diào)負荷的主要來源之一,鑒于以上因素,本設(shè)計采用置換送風(fēng)加分層空調(diào)以滿足使用及節(jié)能要求,其原理是直接對人員停留區(qū)供冷或供熱,完全忽略人員無法停留的上部空間,這種做法可以大幅度的降低整個建筑的能耗。觀眾席和比賽場地分別設(shè)置空調(diào)系統(tǒng),觀眾席固定座席部分采用置換送風(fēng)系統(tǒng),在觀眾席的固定看臺階梯側(cè)面設(shè)置圓形的專用座椅送風(fēng)口,為避免冷風(fēng)直吹觀眾腿部造成不是,夏季設(shè)計送風(fēng)溫差5℃,采用二次回風(fēng)系統(tǒng)提高送風(fēng)溫度,節(jié)省再熱能源消耗。在可伸縮活動座席后部設(shè)置百葉送風(fēng)口,低速送風(fēng),以保證活動坐席觀眾的舒適度。由于小球比賽時,空調(diào)氣流會影響到小球的運行軌跡,從而影響運動員的比賽成績,因此這個送風(fēng)系統(tǒng)也是在小球比賽時的場地送風(fēng)系統(tǒng)。低速的冷風(fēng)送入場地后在場地上面形成了一層冷湖。以滿足小球比賽時的功能需求。 

  比賽場地單獨設(shè)置了一套空調(diào)系統(tǒng),以滿足除小球比賽外的其他賽事和大型文藝演出時的場地空調(diào)系統(tǒng)的需求,采用遠程投射噴口送風(fēng),送風(fēng)口設(shè)置于6個運動員入口門頭處。遠程投射噴口角度可調(diào),夏季送冷風(fēng)時角度為上調(diào),冬季送熱風(fēng)時噴口角度下調(diào)。小球比賽時此場地空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉。 

  活動座椅后方及12.3米的包廂層的隱蔽處設(shè)置回風(fēng)口,上層固定坐席的順風(fēng)氣流沉降到包廂層直接由回風(fēng)口吸入回入空調(diào)機組,下層固定坐席、活動座席后送風(fēng)以及場地送風(fēng)吸收熱量后,形成向上的熱氣流,一部分經(jīng)由此回風(fēng)口吸入另一部分上升至屋面,屋面下設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)將聚集在建筑頂部的大量余熱直接排出,減少空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗,以達到節(jié)能的目的。 

  訓(xùn)練館設(shè)有活動座椅,不僅可以滿足運動員賽前熱身的需要,在大型賽事時又可以滿足正規(guī)比賽需求,因此訓(xùn)練館在兩側(cè)活動座椅上方設(shè)置了遠程投射噴口, 

  三、采暖系統(tǒng) 

  本建筑采暖系統(tǒng)僅負責(zé)場館不使用時作為值班采暖使用,當場館使用時開啟空調(diào)系統(tǒng)以達到設(shè)計溫度。本建筑采暖系統(tǒng)包括低溫?zé)崴孛孑椛洳膳到y(tǒng)及散熱器采暖系統(tǒng)兩部分。 

  四、冰場設(shè)計 

  冰場凈面積1800m2,使用用途為運動性冰場,可滿足包括短道速滑,冰球等各類冰上運動要求。冰面設(shè)計溫度-6℃,冰層厚度40mm。冰場采用間接制冷。載冷劑為乙二醇水溶液。 

 。ㄒ唬┲鳈C采用螺桿式乙二醇機組,其在-19 ℃/38℃工況下的制冷量為472KW/臺,共 2臺?傊评淞繛944KW。制冷工質(zhì)為,HCFC22,在初凍時使用兩臺機組工作,維護時使用一臺機組即可,另外一臺機組可做備用機。為保證冬季冰場的正常使用,采用蒸發(fā)式冷凝器冷卻。 

 。ǘ├涿剿疄橐叶既芤,乙二醇溶液濃度為38.8%。機組蒸發(fā)溫度為-19℃,乙二醇出水溫度為-14℃(進冰場溫度),乙二醇回水溫度為-11℃,乙二醇的總流量為300m3/h。設(shè)乙二醇水溶液泵2臺,乙二醇補液及膨脹選用微機定壓裝置1臺。 

 。ㄈ┑蜏卦O(shè)備、回氣管、熱力膨脹閥之后的供液管及乙二醇管路、閥門均采用橡塑保溫板保溫。冰場制冷排管采用φ25的PE管,從地溝集管出來至冰場圍護的整個過程中,保溫厚度為30mm。 

  五、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計 

  體育建筑由于其空間及功能的特殊性,一向是高耗能建筑,因此本設(shè)計中采用了多種節(jié)能方式,以降低整個建筑在運行當中的能源消耗,冷凍水泵變流量運行,降低部分負荷時水泵的運行能耗;新風(fēng)機組設(shè)置排風(fēng)全熱回收裝置,降低新風(fēng)能耗;采用分層空調(diào)系統(tǒng)形式和置換通風(fēng)的方式降低空調(diào)運行能耗,觀眾區(qū)座椅送風(fēng),比賽大廳上部設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng),排除燈光及太陽輻射熱負荷,降低空調(diào)系統(tǒng)的負荷;座椅送風(fēng)系統(tǒng)采用二次回風(fēng)系統(tǒng),避免了一次回風(fēng)系統(tǒng)的二次加熱所造成的能源消耗。過渡季可采用全新風(fēng)運行,充分利用天然冷源。 

  六、設(shè)計體會 

  本建筑屬于特級體育場館,要求較高,空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備本身就是一個復(fù)雜的系統(tǒng),所以合理選擇送風(fēng)口、回風(fēng)口的位置及形式;合理設(shè)置空調(diào)的風(fēng)水系統(tǒng);合理針對不同空間選擇不同的氣流組織方式是相當重要的,不僅能夠與二次裝修輕松地配合,更會給使用者提供舒適的空間,本工程竣工后對空調(diào)系統(tǒng)進行了調(diào)試,各項參數(shù)均達到設(shè)計要求,并獲得了全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計一等獎,從開業(yè)到現(xiàn)在已經(jīng)成功地舉辦了多項賽事活動及文藝演出,受到運營單位的認可與好評。