主题：南京溧水高级中学游泳馆池水处理和室内空气处理的设计
嘉宾：刘春生
摘要：中学游泳馆游泳池水处理设计和室内空气处理的设计要求分散在多个标准、规范和图集里，根据学生的身心发育的特点，满足学校特定环境和特殊要求，在节水节能、绿色环保、智能控制和安全运行等等方面还有创新，本文给出了南京溧水高级中学游泳馆池水处理和室内空气处理的案例。
上期文章【专家谈水环境】南京溧水高级中学游泳馆池水处理和室内空气处理的设计(一)为您解析南京溧水高级中学游泳馆池水处理系统设计的内容，将继续为您解析室内空气处理系统和池水供热系统设计的内容。
3.3室内空气处理系统
3.3.1 除湿系统配置的必要性
(1)根据《游泳池给水排水工程技术规程》CJJ 122-2017中9.5.1规定，室内空间相对湿度宜控制在55%-65%之间;根据《体育建筑设计规范》JGJ 31-2003中10.2.3规定，池区相对湿度宜在60%-70%之间;根据新国标《公共场所卫生指标限值要求 GB37488-2019》要求游泳馆内相对湿度不大于80%。本项目室内相对湿度控制范围为65%-70%。
(2)如不进行湿度控制，室内的建筑装修材料容易受到湿气入侵而受潮。如果装修材料本身的温度过低时，湿气会在装修材料甚至结构体内部凝结成水滴停留在建材内部，而加速了建材与结构的腐蚀。
(3)池区的高湿度环境容易造成玻璃、墙面、顶棚的结雾滴水现象。
(4)水中的自由氯经过消毒后产生带有刺激气味的氯胺，氯胺极易蒸发到空气中，使空气的质量恶化，而蒸发的氯胺再与装修材料上凝结的水滴结合成带有腐蚀性的氯化物溶液附着于建材表面，使建材腐蚀。
(5)恒温游泳池所需的池水加热及空间内的空调送风等都需要消耗很大的能量，如果在能源系统上没有考虑热回收的节能设计，将会使许多可回收利用的能量白白浪费掉，无形中使泳池的营运成本增加。
(6)室内环境空气的相对湿度如果太高，人体感到不适，相对湿度太低时，会加速人体表面的蒸发，而容易产生寒冷感;又会造成池水蒸发速度加快而增加耗能。
3.3.2 湿负荷计算
以往，对室内除湿量的计算有很多不同的理念和计算方法，分散在不同的设计技术手册和标准规范里，而新修订的《游泳池给水排水工程技术规程CJJ122-2017》和《游泳及游乐休闲设施水环境技术手册》对室内游泳池、游乐场、公共水疗按摩池和温泉等进行了系统的、科学的规范，室内游泳等场所的除湿量，应由室内人体散湿量W1、池边散湿量W2、敞开水面的散湿量W3和新风除湿量W4构成，具体的计算公式如下：
(1)室内人体散湿量
室内人体散湿量按下式计算：W1=0.001·n·nq·g
式中: W1—人体散湿量(kg/h);
g—单个人小时散湿量，取120g/(h·人);
n—池岸总人数(人)，按游泳负荷的1/3计，不计观众人数;
nq—群体系数，取nq=0.92。
(2)池边散湿量
池边散湿量按下式进行计算：W2=0.0171(tg - tq)F·ns
式中: W2—池边散湿量(Kg/h);
tg—室内空调计算干球温度(℃);
tq—室内空调计算湿球温度(℃);
F—池岸面积(m2)，不含看台非潮湿区域面积;
ns—润湿系数，按不同使用条件取用，取ns=0.2--0.4。
(3)敞开水面的散湿量
敞开水面的散湿量：W3=0.0075·(0.0178 0.0125 Vw)·(Pb-Pq)·As·(B/B')
式中：W3—池水面产生的水蒸气量(kg/h);
Vw—游泳池水面上的风速，取0.2--0.3m/s;
Pb—与池水温度相等时的饱和空气水蒸气分压力(Pa);
Pq—与池子室内空气相等的空气水蒸气分压力(Pa);
As—游泳池水面的面积(m2);
B—标准大气压(Pa);
B’—当地大气压(Pa)。
(4)新风除湿量
新风除湿量按下式计算：W4=Gx(Ix·δx-Isn·δn)÷1000
式中：W4—新风除湿量(kg/h);
Gx—所需的新风量(m3/h);
Ix—新风含湿量(g/kg);
Isn—室内空气含湿量(g/kg);
δx—新风密度(kg/m3);
δn—室内空气密度(kg/m3)。
3.3.3 采用多功能除湿热泵系统
3.3.4 “艾卡胜”除湿机组的特点
(1)集除湿、空气调节、热回收、池水加热、新风处理多项功能于一体;
(2)具有多种工作模式，A、除湿 空气再热，B、除湿 空气降温 泳池恒温，C、除湿 空气制冷，D、全新风节能模式，E、辅助加热分级配置模式;
(3)国际知名品牌涡旋式压缩机，高效、静音、使用寿命长;
(4)PVC 钛质无缝管换热器，具有超强的耐腐蚀性;
(5)触屏真彩显示，配备RS485通讯协议，可接入互联网，实现远程控制;
(6)采用环保R-407C、R410A冷媒。
图3 艾卡胜除湿机
3.3.5 合理的气流组织
(1)根据本项目特点，泳池空间面积2045㎡较适中，层高高度6.2米较低，结合建筑结构的实际情况，采用上送风上回风的气流组织方式;
(2)送风口均匀分布在游泳池四周，保证干区部分的送风温度、湿度适宜，以达到最大的舒适性，防止周边玻璃结雾、结露;
(3)回风位于泳池上方，第一时间将湿热空气引入除湿机组进行除湿处理，避免泳池顶部装饰结露滴水，防止装饰材料被含氯的水蒸气腐蚀;
(4)泳池空间呈微负压状态，防止泳池空间内含氯水蒸气扩散到附近其它房间;
(5)在春秋季室外温度、湿度适宜的情况下，运行新风除湿模式，开启全新风，既可以保证泳池空间适宜的温度、湿度，也可减少除湿机组压缩机运行能耗，节约运行费用。
3.4 供热系统
本项目用热点包括了泳池初次加热、泳池恒温和除湿系统冬季辅助加热三个部分。
3.4.1 热源由空气源热泵提供
由于本项目是学校内的游泳馆，为了校园的安全和防止空气污染，在设计之初，本项目就确立绿色校园的宗旨，因此，在本项目中摒弃了社会上泳池常用的燃气锅炉加热的方式，改用了更加节能、更加环保、更加安全的空气源热泵进行供热。空气源热泵有以下优点：
1、适用范围广。适用温度范围在-7至40℃,并且不受天气影响，可连续加热，与传统太阳能储水式相比，热泵产品可连续加热，持续不断供热水。可无人值守，全自动运行。
2、运行成本低。节能效果突出，在本项目中，我们所使用的是“威浪仕”LAS210-KP型空气源热泵，其COP值为4.8，在泳池初次加热为52800 kw的情况下，需11000度电(电费1元/度)，则需11000元。而容积式燃气热水器，需6361m³的天然气(天然气费3.5元/m³)，需22265元。两者相比，使用空气源热泵的情况下，大大的降低了运营费用。
3、环保型产品。无任何污染，无任何燃烧外排物，不会对人体造成损害，适合校园这种特殊场所使用。
图4 南京溧水高级中学游泳馆风管平面布置图
4. 讨论和结语
中小学游泳场馆和游泳池的设计，目前尚无统一完善的标准和规范，总体设计分散在中小学校设计规范、中小学校体育设施技术规程、游泳场所国家标准、游泳池行业标准和相关的图集中。游泳池水处理和室内空气处理的设计，要以现有建设行业标准《游泳池水质标准CJ/T244-2016》、《游泳池给水排水工程技术规程CJJ122-2017》和《游泳及游乐休闲设施水环境技术手册》，以及最新实施的国家标准《公共场所卫生指标限值要求 GB37488-2019》和《公共场所设计卫生规范 第3部分：人工游泳场所 GB 37489.3-2019》为设计依据。
江苏省溧水高级中学游泳馆的池水处理和室内空气处理的设计、施工满足了现有的标准和规范，并在节水节能、绿色环保、智能控制和安全运行等方面有更好的创新，为中小学游泳场馆的池水处理和室内空气处理的设计、施工和运营的高质量和创新实践上做出了典范案例。
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