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论文题目：对室内游泳馆冬季防结露设计的分析

论文编号： lw200710161445464025

论文属性：学术论文

论文国籍：

论文语言：中文

登出日期： 2007-10-16

点击次数：1396

论文字数：8226

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简介：针对室内游泳馆冬季防结露设计的问题，对室内参数的选择以及室内发湿量计算等一些问题进行分析。由于室内温度选择范围较小，本文重点讨论了室内相对湿度变化对防结露设计的影响，认为合适的降低室内相对湿度是可行的。为达到经济运行的目的，建议不同季节采用不同的室内参数。对高大空间的游泳池建议采用CFD模拟以便达到最佳设计之目的。最后对游泳池发湿量计算比较了国内外三个公式，希望得到一个适合于工程使用的计算公式。
关键字：室内游泳馆防结露相对湿度发湿量室内参数

1 简介
随着人民生活水平不断提高，国内相继兴建了许多大型室内游泳馆。由于室内游泳馆投资高，运行费用大，室内条件与普通建筑有较大差异，尤其在冬季可能出现围护结构结露问题，本文将针对游泳馆冬季防结露设计中的一些问题进行分析。

本文使用的一些符号说明：

G——蒸发量 kg/h Ψ RH ——相对湿度 %

T——温度 ℃ ρ——密度 kg/m3

Pq——水蒸汽分压力 Pa V——风速 m/s

Pqb——饱合水蒸汽分压力 Pa A——泳池面积 m2

U——传热系数 W/m2 *℃ R——热阻 m2 *℃/W

K——材料传热系数 W/m2 *℃ L——通风量 m3/h

B——大气压 Pa X——绝对湿度 kg /kg

Cp——空气比热 kJ/kg*℃ α——内表面传热系数 W/m2 *℃

为便于说明，本文以杭州某在建的室内游泳馆作为例子进行分析，室外参数以杭州地区为准，池水温度暂定为26℃，游泳馆外型见图1，室内见图2。游泳馆室内面积为3000m2，水池面积为1400m2，包括一个标准泳池和一个浅水区，围护结构以彩钢板和玻璃为主。

图1游泳馆外型　　图2 游泳馆室内
(注：本课题受到浙江大学建筑设计研究院科研基金资助)

2 室内设计参数的确定
对于室内游泳馆空调设计而言，室内参数的确定是最为重要的，只有在确定了室内参数后，才能进行室内负荷，发湿量及通风量的相应计算，而室内参数的选择也会影响到初投资及运行费。

表1是《体育建筑空调设计》给出各国游泳馆采用的设计参数[1]

表1 国别
水温（℃）
池厅
换气次数（l/h）

空气温度（℃）
相对湿度（%RH）
空气速度（m/s）

国际设计标准规定
26~28
水温+2
　　　
美国
24~27
水温+2
50~60
≯0.125
4~6

英国
25~27
水温（至少）+1
60~70
≯0.15
　
联邦德国
24~26
水温+（2~3）
≯75
＜0.2
3~4

法国
27
水温+1
≯70
0.14~0.2
≮22m3/h人

苏联
24~25
水温+（1~2）
≯65
≯0.2
　
日本
25~27
水温+（1.5~3）
60~70
0.1~0.2
1~4

中国
25~27
水温+（1~2）
≯75
0.15~0.3
2~4

表2给出了国家卫生标准[2]：

表2 项目
标准

冬季室内气温(℃)
高于水温1~2℃

相对湿度(%)
不超过80%

风速(m/s)
不超过0.5

表3列出了《体育建筑设计规范》中游泳馆设计参数[3]：

表3 房无忧论文【http://www.uklunwen.com】间名
夏季
冬季
最小新风量（m3/h·人）

温度（℃）
相对湿度（%）
气流速度（m/s）
温度（℃）
相对湿度（%）
气流速度（m/s）

游泳馆
观众区
26~29
60~70
≯0.5
22~24
≤60
≯0.5
15~20

池区
26~29
60~70
≯0.2
26~28
60~70
≯0.2
—

表3与表1、2的最大区别，就是在表1、2中明确了室内温度与池水温度关系，而表3并未强调这一点，同时规范中采用了“宜”字，表明可按当地气象条件和建筑本身特点选择合适室内设计参数。

游泳馆室内温度高，发湿量大，如果设计不当冬季会出现围护结构结露现象。由于结露现象会引发许多问题，因此，这里的讨论均以冬季防结露设计为前提。现在国内防结露设计主要采取加强围护结构保温性能和提高围护结构内表面温度的办法（如送热风或热辐射的办法）。笔者认为也可以从另一个角度来解决这个问题，即降低室内露点温度的办法。

露点温度可由两个参数确定——室内温度和室内相对湿度——由于室内温度选择范围较小，为方便记，这里把室内温度设为28℃(池水温度+2℃)。而室内相对湿度变化范围较大，本文重点讨论相对湿度的变化对游泳馆空调设计的影响。

我们选择三个相对湿度参数作比较：Case1: ψ=70%，Case2: ψ=60%，Case3: ψ=50%。在28℃时对应的露点温度：Case1:22.0℃、Case2:19.5℃、Case3:16.8℃。为防止结露，围护结构内表面温度取比相应露点温度高1℃[1]，分别为23.0℃、20.5℃、17.8℃，根据围护结构内表面温度可据公式（1）计算出防结露所需之U值[1] :

U(Tn－Tw)= α(Tn－Twn) （1）

Tn——室内温度 ℃

Tw——室外温度 ℃

Twn——围护结构内表面温度 ℃

α——内表面传热系数，α值的计算有专门论述，为方便计，此取8.7w/m2*℃

根据U值，可相应计算出围护结构材料传热系数K。

池面蒸发量按公式(2)计算[4]：

G=（α+0.00013V）×(Pqb－Pq)×A×B/B’ （2）

α——扩散系数，取值0.00017kg/m2*h*Pa

V——池面风速m/s

B’——当地实际大气压Pa

排除室内湿负荷所需通风量按公式(3)计算[1]：

L= （3）

△d——室内外含湿量差 kg/kg

ρ——取值1.2kg/m3

三种情况计算结果见表4：

表4 　 CASE1（70%）
CASE2（60%）
CASE3（50%）

G(kg/h)
196
300
404

U( W/m2*℃)
1.36
2.00
2.77

K(W/m2*℃)
1.71
2.94
4.74

L(m3/h)
13300
18200
32900

Q(Kw)*
176
220
385

*仅为新风部分加热量，从-4℃加热到28℃

根据上述K值，分别选取围护材料，彩钢板采用100mm厚保温材料（传热系数：0.37W/m2*℃），能满足三种情况的要求。玻璃部分Case1须采用中空LOW-E低幅射玻璃，价格为350元/m2，K=1.34W/m2*℃，Case2采用中空玻璃315元/m2，K

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