体育馆空调系统的布置与节能

1 体育建筑概述

体育建筑作为城市公共建筑中的一种类型，它是开展各类体育活动和比赛的重要场所。体育建筑主要分为室外体育场和室内体育馆两种。其中，室外体育场包括田径场、足球场、篮球场等；而室内体育馆包括综合体育馆、游泳馆、训练馆、体操馆等。室内体育馆分为比赛大厅、休息厅、训练室、贵宾室、运动员休息室等几个部分。其中，比赛大厅是体育馆的核心，它是由比赛区、观众席两个部分组成。

2 体育馆空调系统特点

1 ） 体育馆 面积大、风量大。一般来说，体育馆面积在10000平方米以上。由于室内观众和室内照明等物体所产生的热量不断增加，从而形成室内热空气层，并将空调风量10～20％排至室外，故空调需要较大的风量。

2 ）体育馆室内主要为照明和人员负荷，故室内热湿负荷较大。

3 ）体育馆容纳人数较多，与一般建筑相比，所需要新鲜空气量和送风量较大。

4 ）由于比赛大厅常年都具备充足的热量，在观众满场时，需要送冷风。在春秋两季时，需要合理利用好空调系统的新风。

3 体育馆空调系统的布置与节能

目前来说，我国体育场馆的空调系统仍存在众多问题，包括负荷计算问题、能耗问题、围护结构表面结露问题等，其中，室内气流组织的设计问题尤为突出，如果设计不好，将会导致体育建筑产生较大的能耗。因此，我们需要做好体育馆空调系统的布置与节能设计措施。本文以大学城华南理工大学体育馆、北京工业大学体育馆为例，就体育馆空调系统布置与节能设计的重点进行阐述。

华南理工大学体育馆主要做夏季空调设计。冬季及过渡季考虑采用自然通风和机械通风改善室内热环境。由于体育馆的比赛大厅及观众席为一个大空间。因此采用空气处理机进行送风，其新风与回风采用一种混合模式。送风时，主要采用喷口送风形式。在观众席周围，一般采用散流器进行送风。回风口分别设在比赛大厅的四个出入口处，风口风速≤2.0 m/s。

首层主要场馆经营办公室采用独立的多联机系统，

在场馆管理过程中，可以单独启动多联机系统，不需要开启冷水机组，这样不仅能够达到空调机组灵活调节目标，而且大大降低能量能耗。

本设计对过渡季节的室内机械通风进行了计算流体力学（ComputationalFluid Dynamics，CFD）模拟，比赛大厅的新风是通过首层的通风竖井引入，由屋面拔风塔排出，冬季及过渡季比赛大厅做一般训练和活动时，可以利用热压拔风和机械送风的混合通风方式满足室内热环境要求，其室内风速场和温度场分布见附页的CFD模拟图片。

过渡季节比赛大厅室内温度分布

北京奥运会羽毛球比赛馆——北京工业大学体育馆，现称为北京工业大学文体活动中心，是2008 年举行奥运会比赛的场馆，奥运会比赛结束后，将它改建为北京工业大学文体活动中心，同时向社会开放。该馆的空调气流组织设计中，在比赛大厅的四角设置四个空调机房，风柜采用变风量机电一体化风柜，且利用观众席看台下部空间安装风管并送风。回风管沿观众席向下方回到4个空调机房。这种设计方案不仅能够确保人体的舒适度，且将送风差温设定为4~5度，以减少空调负荷。在通风设计过程中，比赛大厅部分设置机械通风系统，可利用四周开启比赛大厅组织空气对流，以达到自然通风的目的，且可以降低空调运行成本。

4 对比与评价

对于华工大体育馆所采用的集中上部送风与北工大体育馆所采用的座椅送风具有各自的优缺点：

华工大体育馆的集中上部送风方式

a 集中式送风管道集中管径大，工程造价低；b 空调由上到下送风，由于比赛厅的上部近屋面较热，不利于节能；c 送风口集中容易造成送风不均，甚至出现送风的死角。

北工大体育馆的座位送风方式

a 座位送风管道分散管径小，工程造价高；b 空调座位送风，由于送风管道分散管径下，送风过程中能耗大，同样不利于节能；c 座位送风送风均匀。

北工大作为奥运羽毛球馆，对比赛厅内的气流要求极为严格，同时建设标准较高，所以自然挑选了造价高施工难度大的座位送风方式；而华工的建设规格不高，从经济的方面综合考虑挑选了集中上部送风的方式。

但是从送风效果以及设计思想的先进性来考虑，座位送风更加值得推崇，甚至可以说是以后的一个发展方向。

结语：综上所述，在空调系统设计过程中，我们需要合理确定适宜气流组织方式，在空调负荷计算过程中，需要对负荷进行合理取值，并选用合理的空调方式，且要兼顾到平时和赛时两种模式，以降低空调系统的能量消耗，以达到系统节能运行效果。现阶段随着我国城市化进程，体育馆建筑的建设量加大，对体育馆的空调系统的节能设计的关注具有现实意义与市场需求。

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