一、工程概況
本工程位于廣東省廣州市，項(xiàng)目名稱為 廣東奧體游泳館 。該游泳館訓(xùn)練池尺寸為50*25米。平均深度為1.6米， 水容量約2000立方；比賽池尺寸為50*25米，水深3米，水容量約3750立方；跳水池尺寸為25*25米，水深5米，水容量約3125立方；要求提供一年四季三個(gè)游泳池水體恒溫?zé)崃俊?/p>
二、涉及范圍
本工程主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括提供三個(gè)池子一年四季泳池水恒溫?zé)崃恳蟮鹊取?/p>
三、設(shè)計(jì)依據(jù)
1）、本工程依據(jù)建設(shè)單位提供的建施圖
2）、<<通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范>>（GB50283-2002）
3）、<<采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范>>（GB50019-2003）
4）、<<高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范>>（GB50045-95）2005版
5）、<<全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施>>(2009版)
6）、<<空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊>>（中國建筑工業(yè)出版社、第二版）
7）、<<采暖空調(diào)制冷手冊>>（機(jī)械工業(yè)出版社）
8）、<<建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范>>（GB50016－2006）
9）、廣東締普泳池恒溫機(jī)組的性能參數(shù)
10）、國家現(xiàn)行的其他相關(guān)規(guī)范及措施。
四、設(shè)計(jì)資料
4.1計(jì)算參數(shù)
1 ）夏季室外設(shè)計(jì)參數(shù):
夏季室外設(shè)計(jì)參數(shù):
2 ）冬季室外設(shè)計(jì)參數(shù):
冬季室外設(shè)計(jì)參數(shù)
3） 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù):
室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù):
4.2 泳池水溫確定：
游泳池的池水溫度，可根據(jù)游泳池的用途，按下列數(shù)值進(jìn)行設(shè)計(jì)：
室內(nèi)游泳池：
A．比賽游泳池：24～26℃；
B．訓(xùn)練游泳池：25～27℃；
C．跳水游泳池：26～28℃；
D．兒童游泳池：24～29℃；
注：旅館、學(xué)校、俱樂部和別墅內(nèi)附設(shè)的游泳池，其池水溫度可按訓(xùn)練游泳池池水溫度數(shù)值設(shè)計(jì)。露天游泳池的池水溫度不宜低于22℃。
4.3 循環(huán)周期
游泳池水的循環(huán)周期，應(yīng)根據(jù)游泳池的使用性質(zhì)、游泳人數(shù)、池水容積、水面面積和池水凈化設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等因素確定。一般可按下表采用。（游泳池水如采用間歇式循環(huán)時(shí)，應(yīng)按游泳池開放前后將全部池水各循環(huán)一次計(jì)算。）
循環(huán)周期
五、泳池恒溫計(jì)算
5.1 訓(xùn)練池恒溫計(jì)算
奧體游泳館訓(xùn)練池游泳池池水總面積為1250平方米，水深平均1.6米，容積2000立方米；設(shè)計(jì)水溫為28±2℃，相對濕度65%，夏季室內(nèi)平均風(fēng)速0.3m/s,冬季室內(nèi)溫度25℃，相對濕度65%，冬季室內(nèi)平均風(fēng)速0.3m/s，初始加熱時(shí)間48小時(shí)內(nèi)。
5.1.1 冬季在室外氣溫最低5℃情況下泳池表面蒸發(fā)損失的熱量計(jì)算：
Qx＝α·у（0.0174Vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
式中 Qx—泳池表面蒸發(fā)損失的熱量，kJ/h
α—熱量換算系數(shù)，α＝ 4.1868 kJ/kcal
（1/壓力換算系數(shù)133.32Pa ）×水的密度
у—與泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發(fā)汽化潛熱，kcal/kg
Vf —泳池水面上的風(fēng)速，m/s。
一般按下列規(guī)定采用：室內(nèi)水池 vf ＝ 0.2~0.5 m/s ，露天水池 vf ＝ 2~3 m/s ；
Pb—與泳池水溫相等（28℃）的飽和空氣的水蒸汽分壓力，mmHg；
Pq—與泳池的環(huán)境空氣溫度（25℃）相等的水蒸汽壓力，mmHg；
A—泳池的水表面面積，㎡；
B—當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?，mmHg；
冬季廣州市大氣壓101950Pa=101950÷133.32=765mmHg
查相關(guān)參數(shù)表可計(jì)算得：
Qx＝α·у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
=4.1868×580×（0.0174×0.3+0.0229）×（28.3-15.5）×1250×760÷765
=1085568（ kJ/h ）
=300（ kW ）
5.1.2 泳池每小時(shí)總損失熱量：
泳池的水表面、池底、池壁、管道和設(shè)備等傳導(dǎo)所損失的熱量，占泳池水表面蒸發(fā)損失熱量的20%。泳池每小時(shí)總損失熱量為：300×1.2= 360（ kW ）
5.1.3 泳池補(bǔ)水加熱所需的熱量：
Qb＝αqbу（tr- tb）/t
式中 Qb—游泳池補(bǔ)充水加熱所需的熱量，kJ/h；
α—熱量換算系數(shù)，α＝4.1868(kJ /kcal)；
qb—游泳池每日的補(bǔ)充水量，L；按泳池水量的5%確定100m3（100000L）；
у—水的密度，kg/L；
tr—游泳池水的溫度，tr=28℃；
tb—游泳池補(bǔ)充水水溫，tb=12℃廣東廣州冬季自來水最低水溫
t—加熱時(shí)間，h，取16小時(shí)。
則: Qb＝αqbу（tr- tb）/t
=4.1868×100000×1×(28-12)/16
=418680 kJ/h
=116（ kW ）
經(jīng)計(jì)算得泳池平均每小時(shí)經(jīng)水面蒸發(fā)和傳導(dǎo)損失的熱量、池壁和池底傳導(dǎo)損失的熱量、管道的凈化水設(shè)備損失的熱量、泳池補(bǔ)水所需的加熱量合計(jì)為360. +116=476 KW。所以泳池每小時(shí)總的熱損失量為476 KW。
5.1.4 標(biāo)準(zhǔn)泳池初始加熱計(jì)算
泳池的初始加熱時(shí)間按國標(biāo)規(guī)定48小時(shí)內(nèi)，所需熱量分為三部分，2000立方水從12度升到28度所需要的熱量、加熱過程中泳池表面的散熱量及加熱過程中設(shè)備傳導(dǎo)所需的熱量。
泳池水表面的散熱量和設(shè)備傳導(dǎo)散熱量近似以線性變化計(jì)算:360/2 = 180kw/h
泳池初始加熱量= 2000×1.163×(28-12)+ 180×48=37216+8640=45856 kw
泳池初始加熱每小時(shí)提供的熱量=45856/48=955kw/h
5.1.5 小結(jié)
即：泳池恒溫所需熱量為476 kw/h，初始加熱所需熱量為955 kw/h。
5.2 比賽池恒溫計(jì)算
奧體游泳館比賽池池水總面積為1250平方米，水深平均3米，容積3750立方米；設(shè)計(jì)水溫為28±2℃，相對濕度65%，夏季室內(nèi)平均風(fēng)速0.3m/s,冬季室內(nèi)溫度25℃，相對濕度65%，冬季室內(nèi)平均風(fēng)速0.3m/s，初始加熱時(shí)間48小時(shí)內(nèi)。
5.2.1 冬季在室外氣溫最低5℃情況下泳池表面蒸發(fā)損失的熱量計(jì)算：
Qx＝α·у（0.0174Vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
式中 Qx—泳池表面蒸發(fā)損失的熱量，kJ/h
α—熱量換算系數(shù)，α＝ 4.1868 kJ/kcal
（1/壓力換算系數(shù)133.32Pa ）×水的密度
у—與泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發(fā)汽化潛熱，kcal/kg
Vf —泳池水面上的風(fēng)速，m/s。
一般按下列規(guī)定采用：室內(nèi)水池 vf ＝ 0.2~0.5 m/s ，露天水池 vf ＝ 2~3 m/s ；
Pb—與泳池水溫相等（28℃）的飽和空氣的水蒸汽分壓力，mmHg；
Pq—與泳池的環(huán)境空氣溫度（25℃）相等的水蒸汽壓力，mmHg；
A—泳池的水表面面積，㎡；
B—當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?，mmHg；
冬季廣州市大氣壓101950Pa=101950÷133.32=765mmHg
查相關(guān)參數(shù)表可計(jì)算得：
Qx＝α·у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
=4.1868×580×（0.0174×0.3+0.0229）×（28.3-15.5）×1250×760÷765
=1085568（ kJ/h ）
=300（ kW ）
5.2.2 泳池每小時(shí)總損失熱量：
泳池的水表面、池底、池壁、管道和設(shè)備等傳導(dǎo)所損失的熱量，占泳池水表面蒸發(fā)損失熱量的20%。泳池每小時(shí)總損失熱量為：300×1.2= 360（ kW ）
5.2.3 泳池補(bǔ)水加熱所需的熱量：
Qb＝αqbу（tr- tb）/t
式中 Qb—游泳池補(bǔ)充水加熱所需的熱量，kJ/h；
α—熱量換算系數(shù)，α＝4.1868(kJ /kcal)；
qb—游泳池每日的補(bǔ)充水量，L；按泳池水量的5%確定185m3（185000L）；
у—水的密度，kg/L；
tr—游泳池水的溫度，tr=28℃；
tb—游泳池補(bǔ)充水水溫，tb=12℃廣東廣州冬季自來水最低水溫
t—加熱時(shí)間，h，取16小時(shí)。
則: Qb＝αqbу（tr- tb）/t
=4.1868×185000×1×(28-12)/16
=774558kJ/h
=215（ kW ）
經(jīng)計(jì)算得泳池平均每小時(shí)經(jīng)水面蒸發(fā)和傳導(dǎo)損失的熱量、池壁和池底傳導(dǎo)損失的熱量、管道的凈化水設(shè)備損失的熱量、泳池補(bǔ)水所需的加熱量合計(jì)為 360. +215=575 KW。所以泳池每小時(shí)總的熱損失量為575 KW。
5.2.4比賽泳池初始加熱計(jì)算
泳池的初始加熱時(shí)間按國標(biāo)規(guī)定48小時(shí)內(nèi)，所需熱量分為三部分，3750立方水從12度升到28度所需要的熱量、加熱過程中泳池表面的散熱量及加熱過程中設(shè)備傳導(dǎo)所需的熱量。
泳池水表面的散熱量和設(shè)備傳導(dǎo)散熱量近似以線性變化計(jì)算:360/2 = 180kw/h
泳池初始加熱量= 3750×1.163×(28-12)+ 180×48=69780+8640=78420 kw
泳池初始加熱每小時(shí)提供的熱量=78420÷48=1634kw/h
5.2.5小結(jié)：
即：泳池恒溫所需熱量為575 kw/h，初始加熱所需熱量為1634 kw/h。
5.3 跳水池恒溫計(jì)算
奧體游泳館跳水池池水總面積為625平方米，水深平均5米，容積3125立方米；設(shè)計(jì)水溫為28±2℃，相對濕度65%，夏季室內(nèi)平均風(fēng)速0.3m/s,冬季室內(nèi)溫度25℃，相對濕度65%，冬季室內(nèi)平均風(fēng)速0.3m/s，初始加熱時(shí)間48小時(shí)內(nèi)。
5.3.1 冬季在室外氣溫最低5℃情況下泳池表面蒸發(fā)損失的熱量計(jì)算：
Qx＝α·у（0.0174Vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
式中 Qx—泳池表面蒸發(fā)損失的熱量，kJ/h
α—熱量換算系數(shù)，α＝ 4.1868 kJ/kcal
（1/壓力換算系數(shù)133.32Pa ）×水的密度
у—與泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發(fā)汽化潛熱，kcal/kg
Vf —泳池水面上的風(fēng)速，m/s。
一般按下列規(guī)定采用：室內(nèi)水池 vf ＝ 0.2~0.5 m/s ，露天水池 vf ＝ 2~3 m/s ；
Pb—與泳池水溫相等（28℃）的飽和空氣的水蒸汽分壓力，mmHg；
Pq—與泳池的環(huán)境空氣溫度（25℃）相等的水蒸汽壓力，mmHg；
A—泳池的水表面面積，㎡；
B—當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫Γ琺mHg；
冬季廣州市大氣壓101950Pa=101950÷133.32=765mmHg
查相關(guān)參數(shù)表可計(jì)算得：
Qx＝α·у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
=4.1868×580×（0.0174×0.3+0.0229）×（28.3-15.5）×625×760÷765
=541910（ kJ/h ）
=150（ kW ）
5.3.2 泳池每小時(shí)總損失熱量：
泳池的水表面、池底、池壁、管道和設(shè)備等傳導(dǎo)所損失的熱量，占泳池水表面蒸發(fā)損失熱量的20%。泳池每小時(shí)總損失熱量為：150×1.2= 180（ kW ）
5.3.3 泳池補(bǔ)水加熱所需的熱量：
Qb＝αqbу（tr- tb）/t
式中 Qb—游泳池補(bǔ)充水加熱所需的熱量，kJ/h；
α—熱量換算系數(shù)，α＝4.1868(kJ /kcal)；
qb—游泳池每日的補(bǔ)充水量，L；按泳池水量的5%確定155m3（155000L）；
у—水的密度，kg/L；
tr—游泳池水的溫度，tr=28℃；
tb—游泳池補(bǔ)充水水溫，tb=12℃廣東廣州冬季自來水最低水溫
t—加熱時(shí)間，h，取16小時(shí)。
則: Qb＝αqbу（tr- tb）/t
=4.1868×155000×1×(28-12)/16
=648954kJ/h
=180（ kW ）
經(jīng)計(jì)算得泳池平均每小時(shí)經(jīng)水面蒸發(fā)和傳導(dǎo)損失的熱量、池壁和池底傳導(dǎo)損失的熱量、管道的凈化水設(shè)備損失的熱量、泳池補(bǔ)水所需的加熱量合計(jì)為180. +180=360 KW。所以泳池每小時(shí)總的熱損失量為360KW。
5.3.4跳水池初始加熱計(jì)算
泳池的初始加熱時(shí)間按國標(biāo)規(guī)定48小時(shí)內(nèi)，所需熱量分為三部分，3125立方水從12度升到28度所需要的熱量、加熱過程中泳池表面的散熱量及加熱過程中設(shè)備傳導(dǎo)所需的熱量。
泳池水表面的散熱量和設(shè)備傳導(dǎo)散熱量近似以線性變化計(jì)算:180/2 = 90kw/h
泳池初始加熱量= 3125×1.163×(28-12)+ 90×48=58150+4320=62470 kw
泳池初始加熱每小時(shí)提供的熱量=62470÷48=1300kw/h
5.3.5 小結(jié)：
即：泳池恒溫所需熱量為360 kw/h，初始加熱所需熱量為1300 kw/h。
六、機(jī)組選型
1）機(jī)組選型為:
泳池?zé)岜眠x型表
七、運(yùn)行費(fèi)用分析
運(yùn)行費(fèi)用對比表
總結(jié)：采用廣東締普泳池?zé)岜眉訜岷銣貜V東奧體游泳館泳池，每年運(yùn)行費(fèi)用比燃?xì)忮仩t的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省243.9萬元；比電加熱恒溫器的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省394萬元；兩年至三年收回所有設(shè)備與工程初投資。
