大型比赛性游泳馆室内气流组织模拟与防结露研究

发布时间：2020-08-12 21:48

【摘要】：大型比赛性封闭式游泳馆高温高湿的室内气流组织环境使得暖通设计需要满足更高的要求,其主要包括以下两方面:在同一大空间内,需要满足观众席和泳池区人员不同的舒适性要求;合理控制游泳馆内空气的相对湿度,确保围护结构表面不出现结露现象,延长场馆使用寿命。本文以一实际参与的比赛性游泳馆暖通设计项目为背景,提出该场馆在夏季和冬季工况下可行的送回风方案,并进行模拟分析与对比。文中首先对游泳馆负荷的主要来源进行分析,比较不同计算公式的理论背景与应用范围,从而更准确的预估场馆内的实际负荷。对于常见的游泳馆气流组织方式进行对比,结合建筑特征,提出游泳馆在暖通设计中使用侧送风下回风与垂直风幕相结合的气流组织形式,该种气流组织形式利用垂直风幕将观众席和池区的空气分隔开,通过分区送风满足不同区域人员的舒适性要求,同时完成场馆内的送回风口与排风口设计。基于负荷计算结果及空气调节的基础,提出夏季工况下可行的两个暖通设计方案,利用仿真软件,分析不同方案下游泳馆内典型剖面的温湿度场以及速度场的分布情况,结果表明观众席送风温度为18℃,相对湿度63%,池区送风23℃,相对湿度65%时,可满足游泳馆的设计规范,同时校核游泳馆围护结构表面温度,证明该方案下围护结构表面不会出现结露现象。冬季工况下,关闭垂直风幕与屋顶排风口,以减少热空气向大空间的扩散,降低游泳馆能耗。冬季工况下两个暖通设计方案的比较证明观众席送风温度为31℃,相对湿度40%,池区送风温度35℃,相对湿度45%时,满足人员的热需求,同时不出现结露现象,从而证明了该方案的可行性。本文明确游泳馆暖通设计的标准与规范后,通过对游泳馆室内气流组织的可视化研究,为游泳馆送回风方案的确定提供了理论指导。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU834.31
【图文】：

剖面图,游泳馆,俯视图,短轴

图 2-1 游泳馆短轴剖面图及俯视图计参数计参数的确定需要考虑的因素主要包括游泳馆的国、德国、日本这三个国家关于游泳馆室内设计表 2-1 国外游泳馆的水温及室温设计参数法国德国比赛泳池 26 24 训练泳池 27 26 其它泳池 28～30 28～30 泳池区 27 高于水温 3～4 观众席 / 26

示意图,风口,游泳馆,名称

共设置 4 个；观众席对池区的送风口安装于第一排坐席前的侧墙上，共 4 个，为了使送风口的空气可以尽量在竖直方向均匀分布，送风口下侧面与泳池地板之间的距离为 1.7m。观众席上设置的风口类型和数目较多，观众席送回风口的设置为了形成合适的气流组织，而垂直风幕和观众席对池区的送风口则是为了进一步将观众席和池区的空气隔开，达到分区的效果。池区的送风口除了设置在第一排观众席侧墙的风口外，在东西墙体两侧均各设一个条缝型送风口，墙壁两侧的风口与泳池地面的距离均为 5m，池区回风口位于两个泳池的侧边，与游泳馆长轴平行，且与泳池池边距离为 1m，大泳池侧边共设 4 个回风口，小泳池侧边设 2 个回风口，除此之外，在屋顶设置 6 个排风口，屋顶排风口位置投影至泳池地面即为泳池回风口所在位置。上述所有风口的详细尺寸和间距见表 3-1，风口的空间布置见图 3-1，平面及剖面布置见图 3-2～图 3-4。

俯视图,模型,观众席,切面

图 3-2 简化物理模型俯视图图 3-3 X=0m 处切面图 3-4 X=45m 处切面表 3-1 泳泳馆模型送回风口详细参数名称尺寸（m）间距（m）总数（个）观众席送风口 4×0.2 8.5 20观众席回风口 4×0.2 8.5 8垂直风幕 4×0.15 8.5 4

【参考文献】