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酒店建筑配套游泳池空调综合解决方案

2021-11-25廖文武

福建建筑 2021年10期
关键词:吊顶排风室内空气

廖文武

(厦门经济特区房地产开发集团有限公司 福建厦门 361008)

0 引言

旅游业因其强大的关联性和带动性,逐渐成为城市发展的重要一环,酒店建筑也逐渐在城市各处落地开花,越来越多的高档次星级酒店都配套室内游泳池。有学者通过调查发现,游泳馆内影响人体热舒适感最直接的因素,是室内空气的温湿度[1]。不同的气流组织形式,决定了室内不同的热湿环境分布,进而影响人体的热环境感受。

1 项目概况

该工程为厦门某一类高层五星级酒店项目,含度假酒店、豪华酒店、海鲜餐厅、多层酒店群等。度假酒店地上11层,1层为大堂、报告厅、包厢等配套用房,2~11层均为酒店客房;豪华酒店地上8层,1层为大堂、包厢等配套用房,2~8层均为酒店客房。室内泳池为50 m×21 m标准池,室内还设有2个SPA泡池,主出入口面朝大海。

2 热源选择

酒店项目热源通常采用锅炉或风冷热泵,当酒店洗衣房和厨房有蒸汽需求时,采用蒸汽锅炉。酒店项目各项热源需求具有错时性特征,因此,寻找负荷侧和供给侧的平衡点,是整个项目高效节能的关键。对于具有蒸汽需求,并且带室内泳池的酒店项目,建议设置蒸汽锅炉+风冷热泵的组合热源形式。蒸汽锅炉负担蒸汽需求和泳池初次加热负荷,其他热负荷由风冷热泵负担。池边地板设有地暖的项目,其热源过渡季节由维持泳池热水恒温的空气源热泵提供,冬季才与空调供暖系统共用热源;通过转换阀门切换,可以大大增加池边地暖运行时间。

3 泳池边设置地暖的优点

泳池中存在大面积自由蒸发水面,室内空气相对湿度大,并且持续蒸发的水分中带有一点的异味和水处理过程挥发的氯气。因此,泳池通常采用三集一体恒温恒湿热泵机组,来满足除湿、空调和排风需求。恒温恒湿热泵机组可全天候为室内泳池除湿,同时可回收冷凝热。但是其运行成本较高,运营方通常不愿优先开启它来满足室内热湿环境要求。

泳池四周是人员经常活动的区域,设置低温热水辐射供暖系统可以有效保证人员入水前后的热舒适性,减少冷接触和吹风感。水面蒸发的水蒸气和水处理挥发的氯气,可以被地暖散热产生的向上热气流带走。在过渡季节时,通过地暖的上升浮力和排风的有效结合,可以减少热泵机组的开机时间,降低运营成本。

4 泳池防结露措施和通风方案分析

结露问题是室内泳池普遍存在的问题,尤其以传热系数较大的玻璃幕墙和门窗为甚。围护结构表面结露的原因,是围护结构表面温度低于室内空气的露点温度。因此,解决结露问题,可以从提高围护结构内表面温度、降低围护结构周围空气含湿量两方面入手[2]。虽然提高室内空气的露点温度也可以改善结露问题,但改变室内空调设计参数,可能会影响游泳者的舒适性,提高运行能耗。室内泳池常出现结露的部位,是外墙的玻璃门窗和泳池正上方的顶棚,本文结合某五星级酒店室内泳池具体案例,分析泳池外窗和吊顶防结露方案。

4.1 泳池外窗防结露措施

外墙玻璃门窗因传热系数大且与室外大气接触,冬季及过渡季节容易出现结露现象。因此需采用有效的措施,使玻璃的内表面温度高于室内空气的露点,防止结露。以下介绍3种有效处理措施:

(1)措施一:玻璃室内侧设置热风幕

下部送风比较节能,可以抵制冬季下降的冷气流,并可结合吊顶隐秘布置送风口,便于装修处理,但有学者利用CFD模拟发现[3],下送风方式对泳池下部空间的空气扰动较差,除湿效果不理想,无法满足人员舒适性要求和防结露效果。因此,玻璃热风幕建议采用上送下回,设置专用回风柱,利用下部排风口的风压,引上部热风向下,克服浮力,在提高玻璃内表面温度的同时,充分扰动区域的室内空气,达到理想的防结露效果。

(2)措施二:玻璃内侧贴敷加热膜

对于吊顶高度较高,玻璃围护结构面积比较大时,采用热风幕可能难以保证玻璃每一处的温度。为此,建议采用透明加热膜,这是最有效的方式之一。在尽可能减少采光影响的同时,防止玻璃出现结露。

(3)措施三:设置呼吸式幕墙

呼吸式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成。利用其内外两层幕墙之间形成的通风换气层这一特点,让热气流在换气层中流动,使幕墙内层表面温度接近室内温度。呼吸式幕墙在防止结露的同时,还具备节能、环保、降噪等优点。

4.2 泳池吊顶防结露措施

不同的气流组织设计,对室内空气的掺混能力有很大差异。有学者[3]利用CFD对室内泳池常用的送风方式进行模拟分析,得出上喷口侧送风,下回(排)风方式的气流组织,对室内空气的掺混效果最好。但气流随着射程呈抛物线下降,刚好在泳池上方的吊顶区域存在气流扰混的盲区,而泳池上方吊顶又是大量水蒸气聚集的地方。因此,这个空间应增设排风来排出高湿空气,避免出现吊顶结露。以下介绍5种泳池上空吊顶解决防结露问题的区域通风方案。

(1)方案一:设置错层式吊顶侧排风口与下排风口

对于层高较高的室内泳池,有些装饰效果喜欢采用错层式吊顶,可以借助装饰造型在吊顶垂直方向进行错层排布,在错层空间布置排风口,排风管设于吊顶上空,排走池面上空高温高湿的气体,防止结露发生。同时,为了及时排走池边的高温高湿气流,沿泳池周边设置一定数量的下排风口,上部排风量占整个泳池排风系统排风量的35%。如果无地暖设置,下排风的比例应适当增大,如图1所示。

注:1.方案一~方案三,泳池水面上方的排风口布置方案有差异;2.方案四、方案五,泳池水面上方无布置排风口。 图1 泳池平面风口布置图

(2)方案二:设置穿孔板吊顶

酒店建筑的室内泳池往往都具有华丽的装饰效果。因此,空调、通风风口的设计上也要重点保证装饰效果。为了更好地及时排出吊顶区域的高温、高湿气体,泳池吊顶的局部区域设置穿孔板吊顶,并在穿孔板外表面喷塑,在穿孔板吊顶上方设置排风口,防止结露现象。

(3)方案三:池面上方吊顶设置排风口

结合泳池吊顶的形式,在吊顶上均匀布置排风口,有效排走高温高湿气体,防止结露现象,均匀布置44个直径200 mm的排风口。

(4)方案四:吊顶设置毛细管空调或辐射板空调

出于吊顶整体美观性考虑,当泳池上方吊顶不能设置风口时,池面上空吊顶可设置毛细管空调或辐射板空调,使得吊顶表面温度大于泳池室内空气的露点温度,防止结露的发生。

(5)方案五:设置弧形吊顶

当造价成本有限或吊顶上方空间不足、无法采用前面所介绍的4种方案时,可与装饰专业协同配合,设置弧形吊顶,在吊顶边缘设置蓄水槽。当吊顶发生结露时,凝结水通过重力作用,滑落至二侧蓄水槽。

5 结语

该案例项目采用蒸汽锅炉+风冷热泵的组合热源形式,很好地满足了不同季节时洗衣房、泳池热源、生活热水和空调热水需求。泳池四周设置低温热水辐射供暖系统,泳池玻璃门窗室内侧设置热风幕,空调气流组织设计采用侧送侧回和上送下回的组合形式,同时考虑吊顶侧排风,在满足人员舒适性的基础上,也兼顾了空调系统的经济运行,取得较好的成果。

本文结合实际工程案例,分析了室内游泳池空调设计的重要环节和考虑重点,着重介绍了室内泳池容易出现结露部位的解决措施,旨在为高星级酒店项目室内游池的空调系统设计提供一种综合解决方案,为泳池暖通设计工作提供参考。

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