江苏某篮球馆建筑暖通设计探讨

江苏某篮球馆建筑暖通设计探讨

孙静

上海复旦规划建筑设计研究院有限公司， 200433

【摘要】体育场馆，尤其是篮球场馆建筑，相比于其他类型的建筑，往往因为其特殊的建筑空间布局，对暖通专业的空调系统、通风系统以及防排烟系统的设计提出了更高的要求。本文以江苏权健科技发展有限公司足球训练基地室内篮球馆项目为实例，对该项目暖通设计中遇到的一些问题及做法，进行阐述与讨论。

【关键词】篮球馆空调系统，防排烟，大空间座椅送风

1.工程概况

江苏权健科技发展有限公司足球训练基地篮球馆项目位于江苏省盐城市大丰区，本项目总体涵盖室内篮球训练馆、室内足球训练场、马术VIP俱乐部、马房及配套用房、运动员俱乐部、服务用房及变电所、仓库配套用房等建筑，其中本子项为基地内室内篮球馆,地下一层，地上四层，总建筑面积22900平方米，其中地上建筑面积21700平方米，地下建筑面积1200平方米，建筑高度28.72米（最高点），排、框架结构，设固定座椅5000座，属于丙级体育建筑。项目建成后主要作为省市级专业及业余篮球队专业训练及比赛场地使用。

2. 暖通空调系统

2.1空调系统冷热源

本项目根据项目总体情况，同时结合国家及当地节能规范的要求，空调系统的冷热源采用地埋管土壤换热的地源热泵机组，夏季采用地源热泵加冷却塔辅助散热的混合系统。整个足球训练基地内所有单体设置集中能源中心，室外埋地换热管部分由专业的设备厂家配合深化设计，并配合做岩土热响应试验。能源中心内设置了3台制冷量为2074KW，制热量为2267KW的地源热泵机组和1台制冷量为1909KW的冷水机组。夏季部分负荷状态下运行3台地源热泵机组，当用户负荷需求高于3台机组的供冷负荷时运行第4台冷水机组及配套冷却塔系统。冬季只要运行3台地源热泵机组即可满足供暖负荷需求，冬季冷却塔系统关闭。地源热泵机组夏季供回水温度为7℃/12℃，冬季供回水温度45℃/40℃。本项目篮球馆子项夏季空调冷负荷为5277.32KW,冷指标为227W/㎡,冬季空调热负荷为4917.99KW,热指标为211W/㎡。

2.2空调水系统

本项目主机侧采用一次泵变流量系统，末端采用二管制同程式水系统，各环路系统干管到本环路内支管回水管上设置静态平衡阀；空调机组（新风机组、吊顶风柜）冷冻水管上设置比例积分电动调节阀；风机盘管设置电动二通阀和三速开关。

2.3空调风系统

空调风系统在充分考虑舒适性、节能性、经济性以及运行管理的可靠性的前提下，结合建筑内各主要区域需求和可实施条件，将整栋建筑划分为3种空调系统形式，分别对应区域为：篮球馆比赛大厅区、观众休息大厅区及辅助办公用房等。

2.3.1篮球馆比赛大厅风系统

根据前期与建设方及使用方的征询结果，同时结合篮球场馆高大空间的场地特性，本项目场馆末端采用全空气一次回风空调系统，空调箱均采用转轮热回收式送排风机组，空调季节新风量不小于送风量的30%，全空气系统具有可变新风比功能，最大总新风比不低于50%，转轮带有旁通风阀,采用变频风机； 由于比赛大厅舞台灯光负荷较大，同时在场地顶层设排风机，用于过渡季节及场地顶部照明灯光的排风。

本项目场馆空间较大，且观众席固定座位5000位，前后高低落差较大，故观众席空调采用分区设置，其中观众席下区采用座椅送风上部集中回风的气流组织，送风口按座椅均布。观众席下区设俩个空调机房，机房位于场地俩个角的半地下一层，每个机房设俩台空调箱，此四台空调箱同时通过观众席下部的送风管廊向中心场地四周进行补充送风。观众席上部及场地中心部分空调设置于三层夹层空调机房，四个空调机房分设在篮球馆四个角，每个机房设俩台空调箱。上部送风管沿屋顶钢网架均匀布置。观众席上区及场地采用喷口顶部送风,侧墙下部集中回风的气流组织。顶部送风口设置了电动调节风阀，可以根据不同的使用需求调节送风口角度。

2.3.2观众休息大厅风系统

二层观众大厅采用一次回风的全空气空调系统，空调箱设置在三层空调机房内，空调箱也均采用转轮热回收式送排风机组，旋流风口顶送风，气流形式为顶送顶回。

2.3.3辅助及办公用房风系统

后勤，体育活动用房及二三层管理办公用房均采用风机盘管加新风系统，新风由带热回收功能的新风空调机组提供。

2. 通风系统

篮球馆的比赛场地顶部设置排风系统，用于过渡季节及顶部舞台灯光的排风，空调箱及新风均设双风机系统，其余卫生间、更衣室、储藏间、机电设备用房、器材室及无窗房间等均设置了机械通风系统。

2. 防排烟系统

本项目在前期方案阶段召开了省级以上消防专家专项评审会。根据评审会意见及消防设计规范，本项目靠外墙的封闭楼梯间设可开启外窗，自然通风防排烟；大于20m的内走道及地上大于50平方米的无窗房间和大于100平方米的房间均设排烟系统。排烟风机位于建筑顶层及二层的排烟风机房内。篮球场馆中心场地及 观众席设置了机械排烟系统，排烟风机位于顶层排烟风机房内；高大空间不划分防烟分区，排烟量按4次/h计算.补风均采用了自然补风的方式。一层避难走道、防烟前室设置了机械加压送风系统，加压风机位于一层加压送风机房内。

5.总结

本项目已于2018年底顺利通过各项验收，交付建设方及使用方。从项目前期方案配合，到施工图及二次装修设计以及后续施工配合，本人总结了一些设计体会，仅供探讨。

5.1节能

为了响应国家绿色建筑节能减排的号召，本项目也根据项目情况，采取了一系列节能措施。根据项目当地的土壤源特质，采用了可再生能源地源热泵作为空调系统冷热源；空调箱采用转轮热回收装置有效的利用了室内回风系统中的能量，体育场馆内人员密度变化较大，空调箱设置了CO2浓度监控系统，可根据不同的人员密度调节新风比，增加空调房间的舒适度。从后期运行及使用中的能源监测结果来看，这些措施确实大大的降低了空调能耗。

5.2高大空间的全空气空调系统送风形式的确定

空调系统送风形式的合理性对热舒适性有着重要的影响，篮球馆之类的高大空间场馆建筑，在结合工程造价的前提下，要根据项目实际情况对类似于观众区这类特殊场所的送风形式进行充分的技术及经济对比分析，来确定是采用座椅送风，还是采用远程投射，或者是下区座椅送风+上区远程投射相结合的方式。送风形式的确定，对于我们整个项目的设计开展有着重要的指导作用。经过分析对比发现，观众区下部高度较高如采用顶送则送风射程太远，且效果差，而采用座椅送风，则使冷量和新风直接作用于人员活动区，送风效果较好，气流组织设计到位，但需注意控制送风风速，避免引起人员不适。同时我们也需要提醒建设方，注意综合比较座椅送风的一次投资成本，以及由于风口数量较多造成的后期维护难度。

5.3消防系统的特殊之处

本场馆根据项目前期消防专家评审会的意见，建筑专业在一层设置了防烟前室和专用的避难走道，暖通专业在前室和避难走道配合设计防烟系统，保证该区域内一定的正压值。

5.4高大空间场地中心排风的设计

篮球场地顶部根据不同规格的比赛需求，设置了大量的灯光照明，顶部灯光负荷散热量高，单独在顶部设置排风系统，可以降低顶部灯光的热辐射及热对流对下部人员活动区的产生影响，降低空调系统能耗的同时，也可以增加室内环境的舒适性。

5.5相关施工配合

篮球馆顶部采用钢结构屋顶，钢网架下的风管安装，在设计阶段就需要与钢结构专业配合相互提资确认，同时施工阶段的风管固定及支吊架安装等施工节点做法也需要在土建施工交底阶段与施工总包及及各专业分包单位明确，另因本项目观众席下区空调系统采用座椅送风的方式，座椅送风套管需在一次施工安装阶段与土建专业配合预留到位，以防止后期机电安装阶段发生调整及返工，造成不必要的浪费，影响工程进度。

主要参考文献：

1. 《实用供热空调设计手册》 陆耀庆主编

2. 《体育建筑设计规范》 JGJ 31-2003