纪丽萍

【摘要】针对人们对体育文化空间需求的日益提升，体育馆等公共活动空间逐渐增多，人们对于功能合理、质量上乘的公共空间的需求在逐渐提升。在体育馆中，如何布置空调系统才能既满足人们的体育健康、观赏比赛时的需求，又能节能减排，减少电力用量，是空调系统设计时需要考虑的问题。通过对体育馆空调系统划分和气流组织的分析，探索合理的空调系统节能方式。

【关键词】体育馆;空调系统;空调节能

体育馆的空调系统具有不连续运行和使用时间较短的特点，在尽量满足使用人员舒适性的条件下，体育馆空调系统的设计布置要重视减少空调负荷和设备初期投资，从而节能减排，减少能耗，在此设计要求下，空调系统的布置要着重调整不同区域的空调位置和气流流速，保证不同区域的均匀温度和使用灵活性。

1、体育馆空调系统布置和节能设计的影响因素

1.1空调方式

大多数体育馆由于体育活动用途的需求，多为建筑钢结构屋顶和半透明屋盖，主体结构比赛大厅的围护结构负荷占总负荷的比例很大，与观众席不同，因此在送风时，观众席采用下送上回的座椅送风方式，比赛场地则采用分层空调方式，满足大部分区域的温度、湿度、新风量、风速和噪音要求，同时避免将大部分的灯光和屋顶冷负荷带入工作区，减少空调冷负荷[1]。

1.2功能用途

体育馆内不同功能区送风需求不同，采用不同的空调系统布置方式，比如观众席区，多为阶梯式结构，在冷空气由风口低速送出时，由于冷空气向下流动，多采用阶梯式旋流风口，观众席的温度比较均匀，诱导比大，气流风速衰减快，适当设置送风温差，避免冷风感，采用二次回风系统，可以节省热负荷，冷空气遇到热源后形成向上的对流气流，将观众席上的浑浊空气上升至顶部排出室外，回风设置在观众席上方，通过竖井回到空调机房。新鲜空气在经过空调机组的过滤和降温后，再与二次回风混合进入室内，排走温度较高的浑浊空气，回风口设置在工作区上，只需要消除掉工作区的余热，减少了室内冷负荷，同时保证观众区良好的空气质量[2]。要保证室内空气质量所需，新风量要少于混合通风所需量，采取二次回风后节省的热负荷会更低，耗电量也会下降，送风温差不能太大，排风温度提高，会减小室内负荷，因此送风量仍然小于混合通风。比赛场地温度分层明显，并且对温度有要求，因此不能在地面设置通风口，可以采用分层空调，采用最大送风温差进行送风，使用时通过遥控调节喷口送风调度。控制场地内温度，回风时由设在与送风口同侧的比赛场地下层的回风管道回到空调机房。在9m高度处设置喷口水平送自然风，形成非空调区和下层空调区，并由排风机排至室外，空气处理只需要消除工作区的余热余湿和非空调区空调机交换对流形成的冷负荷，上部非空调区的送排风量风力的减少也不明显。

1.3季节气候

在观众席和比赛场地最上方均设有排风口，满足空调排放的需求，在过渡季节和冬季都可以遥控关闭阀门，加大新风量和排风量，利用室外空气进行降温，比赛大厅顶部设有自然排烟窗，过渡季节也可以使用遥控打开，从而加强体育馆内的自然通风。

1.4空调设备

比赛场地和观众席各选用四台空调为一机组，分别设置在首层的四个空调机房内，配备变频器，根据上座率来调整风量，保证观众席与比赛大厅的新风换气[3]。

2、体育馆空调系统布置的节能策略

2.1灵活布置

多功能体育馆在保证场内满负荷运行条件下，要具有足够的灵活性和可协调性，满足比赛和日常需求。观众区和比赛场区根据安装分区多系统的布置原则，根据室内负荷，灵活开启基础运行台数，从而达到节能要求[4]。观众席区气流组织设计采用球形分孔侧送，避免二次加热，加大送风温差，减少送风量，减少空气处理设备投资以及风管断面，在实际中可以使用运动方式，提前开启空调机组，在稳定后再关闭部分空调系统，利用围护结构的驱动能力，减少高峰负荷，提高观众入场时的舒适度，同时节约运行成本，小球类比赛停止送风，满足对于风速控制的要求。

2.2根据气候和季节变化调整

在举办大型比赛时，尽量避开最热月，加大室外新风量，利用室外空气进行降温，冬季可以采用值班采暖系统，没有重大比赛可以关闭空调系统，减少冬季空调机组的运行费用。空调新风系统中新风量过多会增加空调负荷，从而提高耗电量，新风量过少，则会影响场地内的空气质量。针对群体的空间环境，对于排风进行有效的回收，可以做到有效的节能，除屋顶排除室内照明负荷及上层热空气排风外，室内排风均采用回收装置，对新风进行回收，减少新风处理负荷。

2.3根据不同区域不同需求进行场内布置

在节能设计中，将回风管道布置在最高层台阶，管道由上而下，不止增加了部分造价，也避免了土建风道保温，空调送风管及经过冷却处理的新风管，不应采用土建风道，台阶下的回风利用土建风道不做保温处理，增加了冷热损失。比赛场地中央空调系统冷热源均不设在场地内，而是位于场地外单独建造的设备机房内进行，二次设计施工虽然避免了设备运行噪音问题，但是室外管道输送距离较长，管道保温达不到要求时，会导致管道升温，水泵扬程加大，增加了耗电量，在按冷水计算的情况下，应当优先考虑将冷热源设计的负荷，中央空调系统采用一次泵变流量系统，空气处理机组的回水管均使用动态电动平衡调节阀，避免了个别机组改变流量造成的不一致，保证机组运行稳定[5]。比赛场地空调系统采用多区域多系统布置方式，根据室内实际负荷，灵活调整机组运行台数投入，达到运行节能效果，在每個空调系统的部分空气处理机组送回风机上增加变频装置，可以进一步根据室内负荷变化调节风机转速，降低能耗。体育馆大空间建筑内，其垂直温度梯度随着高度的增加呈增长趋势，在观众席上采用送风方式使前后排分别使用不同的参数，后排观众席的设计温度要比前排低，抵消一部分因为热空气上升，而使后排观众席温度升高的影响。

结语：

体育馆建筑等大型公共空间的空调布置在保证温度均衡的基础上，更要重视节能布置，不同区域需求不同，因此空调布置和气流流速也不同，要使空调系统更加节能，可以从季节、体育馆材料结构以及人流量入手，调整机组台数和容量搭配，空调可以高效运转，更加有利于减少能耗，节能减排。

参考文献：

[1]刘斌.暖通空调系统节能探讨[J].军民两用技术与产品，2017.

[2]陆华龙.中央空调系统末端设备节能优化控制探讨[J].科技与创新，2017（5）：84-85.

[3]李超.公共建筑空调系统节能技术探讨[J].化工管理，2017（16）：142.

[4]牛九玲，邵宗义，王春松.淮南市某体育馆空调系统设计方案探讨[J].区域供热，2017（2）：10-14.

[5]高志强.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨[J].山西建筑，2017，39（5）：190-192.