近年來國內(nèi)建設(shè)量激增。室內(nèi)恒溫泳池的工藝設(shè)計(jì)，涉及水處理和空氣處理的相關(guān)內(nèi)容，需要給排水專業(yè)和暖通空調(diào)專業(yè)的通力配合。一般情形下，由于經(jīng)驗(yàn)不足，國內(nèi)建筑設(shè)計(jì)單位多將恒溫泳池做為專項(xiàng)工程交由泳池公司設(shè)計(jì)，導(dǎo)致專業(yè)配合滯后、設(shè)備選型冗余過大、系統(tǒng)整合優(yōu)化不足、冷熱源重復(fù)設(shè)置等一系列問題。

　　本文意在總結(jié)筆者多個(gè)恒溫泳池設(shè)計(jì)管理的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，提出室內(nèi)恒溫泳池工藝設(shè)計(jì)需控制的幾個(gè)要點(diǎn)及設(shè)計(jì)考量，供同行參考。本文所述室內(nèi)恒溫泳池系指非比賽用池。

　　1 各系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　一般情形下，室內(nèi)恒溫泳池由水處理系統(tǒng)、池水加熱系統(tǒng)、空氣加熱(采暖)系統(tǒng)、空氣除濕系統(tǒng)、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及池體保溫隔熱系統(tǒng)組成。為闡釋方便，本文將池水加熱系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、空氣除濕系統(tǒng)統(tǒng)稱為暖通空調(diào)系統(tǒng)，一并論述。

　　1.1 水處理系統(tǒng)

　　室內(nèi)恒溫泳池不同于一般室外普通大眾泳池，其水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵控制點(diǎn)為確保水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)處于高水平，與泳池整體標(biāo)準(zhǔn)匹配。

　　1.1.1 循環(huán)方式

　　采用逆流循環(huán)，利于水面漂浮物去除，提高水質(zhì)觀感。

　　1.1.2 循環(huán)周期

　　4～6h 均可，一般取 5h。

　　1.1.3 消毒

　　次氯酸鈉消毒結(jié)合 25%分流量臭氧消毒。

　　1.1.4 過濾

　　單層石英砂，粒徑 0.5～0.7mm，濾速35m/h。

　　1.1.5 均衡水池

　　為防止系統(tǒng)循環(huán)停止后因循環(huán)水泵前的逆止閥關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致泳池水慢滲回均衡水池而溢流排水，有條件時(shí)，均衡水池的最高水位應(yīng)按泳池最高水位設(shè)計(jì)。如受限于建筑條件無法實(shí)現(xiàn)，則應(yīng)在循環(huán)水泵前設(shè)置電動(dòng)閥門，與循環(huán)水泵連鎖控制。

　　1.1.6 消毒間

　　臭氧系統(tǒng)所包含的發(fā)生器、投加器、混合器、反應(yīng)罐等一切存在泄漏危險(xiǎn)的設(shè)備及管路，均應(yīng)集中設(shè)置于臭氧消毒間內(nèi)，并設(shè)置良好的通風(fēng)設(shè)施。當(dāng)泳池機(jī)房位于地下而無法實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)時(shí)，臭氧消毒間應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)，按每小時(shí) 50 次換氣次數(shù)計(jì)算風(fēng)量，設(shè)置定時(shí)或臭氧濃度探測器控制風(fēng)機(jī)啟停，排風(fēng)應(yīng)引至無人員活動(dòng)的屋面等高處排放。

　　1.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)

　　池水恒溫及池廳溫、濕度適宜是恒溫泳池設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵，熱源應(yīng)充足但亦必須考慮運(yùn)營成本的合理。

　　1.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)

　　池水設(shè)計(jì)溫度 26℃;池廳空氣設(shè)計(jì)干球溫度28℃，相對(duì)濕度 65%。

　　1.2.2 除濕機(jī)組

　　制冷除濕，采用泳池專用設(shè)備，與池水及池廳空氣接觸的蒸發(fā)器、冷凝器均采用耐腐蝕的鈦合金制造。要求機(jī)組冷凝熱可回收，用于加熱池水或池廳空氣除濕后再熱。除濕機(jī)組的選型應(yīng)依據(jù)泳池廳濕負(fù)荷確定。

　　1.2.3 除濕機(jī)房

　　除濕機(jī)組體量較大，且機(jī)組運(yùn)行噪聲較大，必須設(shè)置于專用機(jī)房內(nèi)。由于泳池水消毒使用臭氧和氯制劑，具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此，除濕機(jī)組不宜與水處理系統(tǒng)合用機(jī)房。除濕機(jī)房的設(shè)置位置應(yīng)結(jié)合建筑設(shè)計(jì)條件統(tǒng)籌考慮：應(yīng)首先確定池廳空調(diào)(采暖)的氣流組織形式，并做風(fēng)管水力計(jì)算，提出除濕機(jī)組的機(jī)外余壓要求。比較常用的氣流組織形式是上送上回，此時(shí)除濕機(jī)房設(shè)于池廳側(cè)面的夾層空間最為合適，便于送、回風(fēng)管引接，便于新、排風(fēng)口預(yù)留，詳見圖 1。室內(nèi)恒溫泳池設(shè)計(jì)，除濕系統(tǒng)是關(guān)鍵。設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，而除濕機(jī)房的預(yù)留又是除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)?！　?/p>

　　圖 1 除濕機(jī)房位置示意

　　1.2.4 熱、濕負(fù)荷

　　室內(nèi)恒溫泳池的耗熱主要為泳池初次充水加熱或平時(shí)維持設(shè)計(jì)水溫所需熱量及泳池廳空氣冬季采暖加熱所需熱量。濕負(fù)荷主要來自泳池水面蒸發(fā)、新風(fēng)和人體散濕。熱、濕負(fù)荷均應(yīng)經(jīng)詳細(xì)計(jì)算確定，不宜采用估算法。文獻(xiàn)[1]將水面?zhèn)鲗?dǎo)、池體傳熱及管網(wǎng)損失部分合計(jì)按水面蒸發(fā)熱損失的 20%估算，與實(shí)際計(jì)算結(jié)果存在一定的差距，建議按文獻(xiàn)[2]計(jì)算確定。

　　1.2.5 初次充水加熱時(shí)間

　　泳池初次充水的加熱時(shí)間直接關(guān)系到加熱設(shè)備功率的確定，無特別要求時(shí)，應(yīng)避免選用較短的加熱時(shí)間，以 48h 為宜。

　　1.2.6 熱源

　　恒溫泳池應(yīng)配置穩(wěn)定可靠的加熱熱源，應(yīng)與建筑采暖(空調(diào))、衛(wèi)生熱水用熱統(tǒng)籌考量。北方寒冷地區(qū)可采用燃油燃?xì)忮仩t集中熱源，亦可在冬季采用市政集中供熱系統(tǒng)為主熱源，另外再配置小型燃?xì)鉅t或空氣源熱泵在過渡季及夏季為泳池供熱。條件允許時(shí)，太陽能可以做為輔助熱源使用，但應(yīng)經(jīng)儲(chǔ)熱水箱調(diào)節(jié)水溫。太陽能系統(tǒng)自身的運(yùn)行控制應(yīng)完整，與其它熱源的協(xié)同邏輯應(yīng)合理。熱源組合方案應(yīng)基于當(dāng)?shù)貧夂驐l件及能源政策，利用市政集中供熱時(shí)應(yīng)經(jīng)熱力公司允許并商定計(jì)量方式及單價(jià)?！?/p>

　　全年最低氣溫不低于 5℃的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先選擇空氣源熱泵為泳池?zé)嵩?，?dāng)選擇泳池水與衛(wèi)生用熱水分別加熱時(shí)，則泳池水可直接流經(jīng)熱泵冷凝器，但應(yīng)選擇泳池專用熱泵。泳池?zé)嵩捶桨傅拇_定應(yīng)做運(yùn)行成本測算，應(yīng)盡可能避免直接使用電加熱器，以降低配電成本和運(yùn)行成本。以下為筆者在實(shí)際工程上采用的熱源方案，供參考?！?/p>

　　圖 2 結(jié)合太陽能與空調(diào)(采暖)共用集中熱源(風(fēng)冷熱泵)方案

　　熱源方案說明：(1)圖 2 方案應(yīng)用于南方地區(qū)，全年最低氣溫7℃。該方案設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：將泳池水加熱、池廳采暖、泳池衛(wèi)生熱水(淋浴)用熱全部納入建筑集中熱源統(tǒng)籌考慮。需要注意的是，中央空調(diào)風(fēng)冷熱泵主機(jī)選型時(shí)，應(yīng)校核夏季空調(diào)部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(本方案按 30%)的全熱回收量是否滿足泳池水加熱及衛(wèi)生熱水熱負(fù)荷的需求，此時(shí)太陽能系統(tǒng)的貢獻(xiàn)不可計(jì)入。太陽能系統(tǒng)收入的熱量由溫控系統(tǒng)保障其最大化，不足部分再由主機(jī)熱回收補(bǔ)充。過渡季及冬季，主機(jī)處于全制熱工作模式，應(yīng)注意負(fù)荷的匹配度，主機(jī)單臺(tái)容量及臺(tái)數(shù)應(yīng)適應(yīng)建筑采暖及泳池用熱需求，并注意運(yùn)行時(shí)間的影響?！?/p>

　　圖 3 結(jié)合太陽能與市政集中供熱(或燃?xì)忮仩t)方案

　　(2)圖 3 方案應(yīng)用在北方地區(qū)，全年最低氣溫- 20℃。該方案的難點(diǎn)是項(xiàng)目不具備燃?xì)夤?yīng)條件，故爭取市政集中供熱系統(tǒng)允許負(fù)載采暖以外的用熱是方案成立的關(guān)鍵。實(shí)際操作是以雙方確認(rèn)的設(shè)計(jì)用熱量折合成建筑面積，計(jì)入總繳費(fèi)面積。采暖季以外的過渡季及夏季，尚需啟動(dòng)空氣源熱泵。如具備燃?xì)庖訔l件，本方案集中供熱板換可更換為小型燃?xì)忮仩t組，管理上更靈活，運(yùn)行成本將略低于市政集中供熱。(3)除濕機(jī)組制冷熱回收量有限，由其再熱除濕后的低溫干空氣，加熱量不足。因此，在除濕機(jī)組尾部串接一級(jí)空氣加熱器，可保證冬季出風(fēng)具有較高的出口溫度。由于泳池區(qū)域可布置地板采暖的走道、休息區(qū)面積不足，風(fēng)系統(tǒng)采暖不可或缺，應(yīng)盡可能能提高風(fēng)溫。1.2.7 熱平衡泳池系統(tǒng)用熱，除泳池水加熱和池廳空氣加熱，尚應(yīng)包括泳池配套淋浴熱水的耗熱。熱源規(guī)劃應(yīng)按冬夏季工況分別計(jì)算、設(shè)計(jì)機(jī)組的運(yùn)行方案。儲(chǔ)熱水箱的容積關(guān)系到加熱機(jī)組的功率，應(yīng)充分考慮泳池的開放時(shí)間。太陽能系統(tǒng)收納的熱量，難以量化，在熱平衡計(jì)算中應(yīng)不予計(jì)入，由溫控系統(tǒng)管理其最大化得以利用。夏季泳池廳空調(diào)冷負(fù)荷由除濕機(jī)組承擔(dān)，無需另外再接入冷源。泳池初次充水加熱運(yùn)行方案決定了熱源的總?cè)萘?，但?yīng)結(jié)合平時(shí)負(fù)荷合理匹配加熱機(jī)組的單臺(tái)容量和運(yùn)行臺(tái)數(shù)。1.2.8 露點(diǎn)檢測泳池池廳空氣除濕系統(tǒng)需外置露點(diǎn)檢測傳感器，應(yīng)設(shè)置于池廳內(nèi)最易結(jié)露之處，如外窗框內(nèi)側(cè)。1.3 池廳建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及池體保溫隔熱

　　應(yīng)加強(qiáng)窗、墻、屋面的保溫隔熱性能，降低建筑能耗。池廳采暖、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算應(yīng)依據(jù)實(shí)際的熱工參數(shù)，不得按指標(biāo)法估算。恒溫泳池應(yīng)重視池體保溫，降低池體傳熱損失。池壁可參照建筑外墻保溫做法，采用 EPS 外保溫結(jié)構(gòu)，苯板厚度 30~50mm;泳池整體澆筑前在底板下?lián)Q填 300mm 厚干爐渣鋪底。

　　2 結(jié)語

　　恒溫泳池屬于高能耗系統(tǒng)，其水處理系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)均應(yīng)基于實(shí)際需求和運(yùn)行方案的合理性。需求標(biāo)準(zhǔn)不宜過高，運(yùn)行方案應(yīng)靈活可靠。附建于會(huì)所、酒店內(nèi)的恒溫泳池，其熱源應(yīng)結(jié)合建筑總體的采暖、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)全面考量，所涉及的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣專業(yè)應(yīng)密切配合，應(yīng)在建筑方案階段即開展泳池方案設(shè)計(jì)。水處理機(jī)房、除濕機(jī)房、加熱設(shè)備機(jī)房(平臺(tái))、新風(fēng)排風(fēng)井道等重要節(jié)點(diǎn)均應(yīng)在此階段一并落實(shí)，以避免后期增建、返工甚至無法解決的現(xiàn)象發(fā)生。專業(yè)的泳池公司可以配合設(shè)計(jì)工作，但不能全部甩項(xiàng)交由其完成，必須由建筑主體設(shè)計(jì)單位控制并優(yōu)化，直至施工圖設(shè)計(jì)工作全部結(jié)束為止。