国家游泳中心“水立方”暖通空调设计亮点介绍[1]
国家游泳中心空调自控设计
详 尽 阐述 了本工程 空调 系统的控 制原 理和 策略 。 最后 对 冷热 站 系统及 空调 节能 管理进 行 了介 绍 。 【 关键词 ｌ 国家游 泳 中心 空调 自动控制 空腔 通 风 防结露
１项 目概 况
国家 游泳 中心 “ 水立 方 ”２ ０ 年北 京 奥运 会 ０８ 期 间承担 游泳 、 跳水 和花样 游泳 等 ３ 项 目的 比赛 ， 个 共产 生 ４ ２枚 金牌 。 国家游 泳 中心赛 时建筑 面积 约 ８×１ ４ ，标 准座 椅 １ ０ ０个 ，其 中临 时座椅 约 ０ ｍ２ ７０
※※※※※※亲※※※※※※※亲※※※亲※亲※亲※※※亲※※※※※※※※※※亲※※※亲※※※亲※※※｛ ※※※亲※※亲※※※※※※※※｛ ※※※※※※※※ ｛ ※※栗 ｌ ∈ ｉ ∈ ｌ ∈
运 行 总能耗 约为 ３ ８ １ ｍＷｈ 年 （ 见 图 ５ ，实际 上 ／ 参 ）
为 （． １ ） ３ ８＝ ２ ７５ｍＷｈ／ ， 那 么 采 用 ９６ １ １ ／ ７． 年 Ｄ Ｉ可 调光 技 术 的智 能照 明系 统年 节 约 电能 约 为 ＡＬ ０４ ８ ７ ． １ １ ．３ ２ ７５＝ ２ ． ｍＷｈ 年 。按 照深 圳 市 办 公 ５ ／ 建 筑指 导 电价 为０９ ． ４元／ｋ 计 算 ，每年 约节 省 电 Ｗｈ
２１ ０ ０年 ６ 月
第 ７卷
第 ２
圳 土
Ｖ ． Ｎ０． Ｉ ＯＬ７ ２ ＵＮ２ １ ００
国家游泳 中心空调 自控设计
刘 宇辉
（ 中建国际【 深圳】 设计顾 问有 限公司）
国家游泳中心工程暖通空调设计特点
在 空腔 通 风 风 机 开 启 模 式 下 ，最 大 可 外 窗 实 现 自然 进 风 ；比赛 大 厅 和 嬉水 大 厅 以降 低 建 筑 冷 负荷 １ ．％ ，约 １ ８ ｋ ， ３４ ９Ｗ ０
的自然进风在获得 建筑专业和 甲方支持的
同时 减 少 建 筑 物 整 个 夏 季 的 累 计 耗 冷 量 情 况 下 ，解 决 了在 双 层 泡 泡 墙 下 开 启 通 风
模式 ，此时空调 系统全年用 电量低于全通
风 模 式 下 空调 系 统 的 用 电量 。 冬 季 将 空腔 封 闭 以保 持 热 量 ，同 时 光 线 可 以照 射 进 来 。 空腔 通 风 利 用 屋 顶 排 烟 风 机 ， 风 口位 于 泡 泡 墙 下 ， 个 进 风 口装 进 每
铅 丝 网及 电动 密 闭风 阀 （ 图 １ 。 见 ）
维普资讯
０ ｐｃ ｌ ｏ ｍｎ ＩＯ ８Ｓｅｉ ｌ ８ ａＣ ｕ
国家游泳 中心 工程 暖通 空调
一
、
通风设计特点
（ ） 腔 通 风 一 空
夏 季 或 太 阳辐 射较 强 的过 渡 季 节 ， 由 于 膜 结 构 有 着 较 好 的 太 阳 光透 过 特 性 ， 在 ２个膜 层 问 很容 易 形成 温 室 效 应 ，导 致 空 腔 内温 度 极 高 ，利 用 空 腔 通 风 可 以减 少 夏 季 高 峰 时 段 的 热量 ，明显 地 降 低 整 个 建 筑 的夏 季 冷 负荷 。 在屋 顶 空腔 温 度 为 ４ ｏ 时 ０Ｃ 开 启 空 腔 排 风 机 ，排 风 量 为 原 设 计 排 风 量 的 ２３的 通 风模 式 ，作 为 空腔 通 风 的 运 行 ／
排气 排气
或 全 部 室 内热 湿 负荷 ，创 造与 室 外 互 动 的 自然 生态 环 境 。 嬉水 大厅和 比赛 大 厅 ２个高 大 的 空 间及 训 练 池 厅 为 自然 通 风 创 造 了条
会所游泳馆暖通空调设计探讨
会所游泳馆暖通空调设计探讨摘要：本文介绍了北京地区某会所游泳馆的暖通空调系统设计，并简单地叙述了会所游泳馆类建筑的特点，对防结露问题进行了探讨。
设计的主要内容有：暖通空调系统形式的选择、会所游泳馆的空调负荷计算、设备的选型及气流组织方式的选择。
关键词：除湿热泵空调负荷计算防结露1 工程概况本文所介绍的游泳馆坐落于北京，共三层，地上两层，游泳池设于地下一层，泳池南侧外围护结构采用大面积落地窗，窗外毗邻下沉广场。
空调机房位于地下一层，冷热源由除湿热泵机组提供，冬季辅助热源为小区锅炉房。
泳池池厅面积为705m2，层高7.3m，内设25×10m四泳道练习池及65m2戏水池各一座，池水面积315m2，池水体积440m3，池边面积250m2。
2 会所游泳馆的特点会所游泳馆的服务对象主要以小区居民为主，不设观众席，池厅内水面所占面积较大，在空调系统设计上需要注意如下几点：1）其热湿负荷较大，在寒冷季节，还需防止围护结构表面结露的问题；2）其服务对象中以老人与儿童居多，池水设计温度也会相应提高。
本工程设定为28℃，相对湿度为70%；3）国内泳池一般采用氯化物消毒，很少采用臭氧消毒，泳池水面蒸发出来的含氯水汽，对建筑结构、金属风管、设备等具有腐蚀性；4）由于游泳馆的排风量很大，池水也需定期更换，再加上淋浴以及池水加热等，这些耗热量是很大的。
因此，必须应用各种方法对这些能量进行回收和利用。
3 游泳馆空调系统形式本工程采用了除湿热泵空调系统，其工作原理如下：除湿热泵空调机组的风机从游泳池室内抽入温暖潮湿的空气，空气流经蒸发器盘管，将热能传递给制冷剂。
这种能量交换可使空气温度降至其露点温度以下，在蒸发器盘管上结露，形成的凝结水流入设备的盛液盘中。
低温液态制冷剂流经蒸发器之后变为低温低压的气态制冷剂，然后进入设备的压缩机，经压缩变为高温高压气体。
在进入压缩机期间，制冷剂吸收了压缩机的能量。
之后，这种高温气态制冷剂可以流经空气再热盘管、池水冷凝器或者风冷式冷凝器。
奥运会体育场馆暖通空调系统设计及分布式能源系统
奥运会体育场馆暖通空调系统设计及分布式能源系统培训小结此次13-15日的培训由中国建筑科学研究院组织，培训主要内容即08年北京奥运会主要体育场馆（国家体育场“鸟巢”和国家游泳馆“水的立方”）暖通空调系统设计及分布式能源系统介绍，分别由丁高、毛红卫和李先瑞三位老师授课，以下为此次培训小结。
一、国家体育场“鸟巢”本项目主要投资方有北京国资公司、中信集团公司、北京城建集团，三方成立了国家体育场有限公司负责建设及运营。
经过今年5月份的“奥运瘦身”计划之后，国家体育场的设计做了部分调整，原方案中可开启的活动屋顶取消，同时上部开口的面积扩大，由原来的投影至田径跑道的外边缘扩大到第一排观众席的外边缘，主体钢结构的投资减少。
原设计观众总量10万人，后来削减为9.1万人，其中1.1万人为临时座位，奥运结束之后保留8万人的正常使用规模。
国家体育场的总建筑面积约258,000m2，地下两层，分别为B1和0层，地上7层。
0层为室外地坪起坡形成。
B1层主要功能为停车场及人防，0层的主要功能为各种工艺技术用房。
F1、2、5、6、7为观众看台，F3为餐厅，可容纳2000人同时就餐，F4为在比赛期间为VIP、VVIP等提供服务的高级包厢，赛后F4将改造为高档酒店。
在鸟巢周边设12个核心服务筒，消防通道、水电风等专业干管均设在核心服务筒内。
建筑总高度约为33.8米。
奥运会比赛期间投入使用的总建筑面积约151000m2，其中空调面积大约107000 m2，通风面积约44000 m2。
在奥运会比赛期间，空调系统冷源使用常规电制冷结合地源热泵冷源系统。
空调尖峰负荷为14892.8kW，在南北方向各设一处电制冷机房，每个机房内各配置两台1000RT的双工况制冷主机（螺杆机还是离心机未定）。
冷却塔布置在一个鸟巢外围景观区的一下沉广场内，采用了鼓风式冷却塔。
土壤热交换器地源热泵（GSHP）系统可以提供约1500kW的冷量，土壤换热器管道埋管深度100m，有效深度95m。
奥运会体育场馆暖通空调系统设计及分布式能源系统
奥运会体育场馆暖通空调系统设计及分布式能源系统培训小结此次13-15日的培训由中国建筑科学研究院组织，培训主要内容即08年北京奥运会主要体育场馆（国家体育场“鸟巢”和国家游泳馆“水的立方”）暖通空调系统设计及分布式能源系统介绍，分别由丁高、毛红卫和李先瑞三位老师授课，以下为此次培训小结。
一、国家体育场“鸟巢”本项目主要投资方有北京国资公司、中信集团公司、北京城建集团，三方成立了国家体育场有限公司负责建设及运营。
经过今年5月份的“奥运瘦身”计划之后，国家体育场的设计做了部分调整，原方案中可开启的活动屋顶取消，同时上部开口的面积扩大，由原来的投影至田径跑道的外边缘扩大到第一排观众席的外边缘，主体钢结构的投资减少。
原设计观众总量10万人，后来削减为9.1万人，其中1.1万人为临时座位，奥运结束之后保留8万人的正常使用规模。
国家体育场的总建筑面积约258,000m2，地下两层，分别为B1和0层，地上7层。
0层为室外地坪起坡形成。
B1层主要功能为停车场及人防，0层的主要功能为各种工艺技术用房。
F1、2、5、6、7为观众看台，F3为餐厅，可容纳2000人同时就餐，F4为在比赛期间为VIP、VVIP等提供服务的高级包厢，赛后F4将改造为高档酒店。
在鸟巢周边设12个核心服务筒，消防通道、水电风等专业干管均设在核心服务筒内。
建筑总高度约为33.8米。
奥运会比赛期间投入使用的总建筑面积约151000m2，其中空调面积大约107000 m2，通风面积约44000 m2。
在奥运会比赛期间，空调系统冷源使用常规电制冷结合地源热泵冷源系统。
空调尖峰负荷为14892.8kW，在南北方向各设一处电制冷机房，每个机房内各配置两台1000RT的双工况制冷主机（螺杆机还是离心机未定）。
冷却塔布置在一个鸟巢外围景观区的一下沉广场内，采用了鼓风式冷却塔。
土壤热交换器地源热泵（GSHP）系统可以提供约1500kW的冷量，土壤换热器管道埋管深度100m，有效深度95m。
竞技性游泳馆暖通空调设计浅析
文章编号:ISSN1OO5-9180(2019)04-0040-04竞技性游泳馆暖通空调设计浅析周伟杰(中国建筑东北设计研究院有限公司深圳分公司，深圳518000)［摘要］介绍了竞技性游泳馆的特点，浅析了暖通空调设计中热工设计、空气处理、防结露、节能等问题。
［关键词］游泳馆热工处理空气调节防结露节能［中图分类号］TU83［文献标志码］A doi：10.3969/J.ISSN.1005-9180.2019.04.008Analysis on HVAC Design for Competitive NatatonaZHOU Weijie(China Northeast A rchitectural Design&Research Institute Co.L t d,Shenzhen,China}Abstract:Introduces the characteristics of competitive natatona,analyses the topics of thermal treatment,air conditioning, anti-condensation and energy efficiency in HVAC design.Keywords：Natatoria;Thermal Treatment;Air Conditioning;Anti—Condensation;Energy—Saving体育设施作为城市体育事业发展和人们体育活动的重要载体，其建设是城市发展的必然要求。
近年来，各奥运场馆的建设工作如火如荼，社会各界对于体育建筑的设计和建设工作的关注也持续升温。
游泳馆作为体育建筑的重要类型之一，具有跨度大、高度高、湿度大、能耗高等特点，也是体育设施中工艺最复杂的建筑。
游泳馆体育建筑的设计理念在创新在发展，游泳馆的组合形式在变化，游泳馆体育建筑的功能也一改往日的单一性，向着多功能方向发展。
《国家游泳中心——水立方》阅读练习及答案
《国家游泳中心——水立方》阅读练习及答案国家游泳中心——水立方阅读材料国家游泳中心——水立方国家游泳中心又被称为“水立方”(Water Cube)，位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，A也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。
国家游泳中心建设主要的先进节能技术包括热泵的选用、太阳能的利用、水资源综合利用、先进的采暖空调系统，以及控制系统和其他节能环保技术，如采用内外墙保温，减少能量的损失;采用高效节能光源与照明控制技术等。
这些新标准、新技术、新材料的采用，为我国今后建筑节能建设起到了良好的示范作用，还可进一步带动和促进我国建筑节能技术产业化的发展。
水立方首次采用的ETFE膜材料,可以最恰当地表现“水立方”，“水立方”的外形看上去就像一个蓝色的水盒子，而墙面就像一团无规则的泡泡。
这个泡泡所用的材料“ETFE”，也就是我们常说的“聚氟乙烯”。
这种材料耐腐蚀性、保温性俱佳，自清洁能力强。
国外的抗老化试验证明，它可以使用15至20年。
而且这种材料也很结实，据称，人在上面跳跃也不会损伤它。
同时由于自身的绝水性，它可以利用自然雨水完成自身清洁，是一种新兴的环保材料。
犹如一个个“水泡泡”的ETFE膜具有较好抗压性，厚度仅如同一张纸的ETFE膜构成的气枕，甚至可以承受一辆汽车的重量。
气枕根据摆放位置的不同，外层膜上分布着密度不均的镀点，B这镀点将有效的屏蔽直射入馆内的日光，起到遮光、降温的作用。
国家游泳中心——水立方阅读题题目1.请你根据*内容对你的朋友简单介绍一下“水立方”：(3分)2.从A、B两句中任选一句，说说加点词语的表达效果：(2分)3.仔细研读最后一节，说说“水立方”采用 ETFE膜作为材料的原因：(3分)4.“绿色奥运、科技奥运、人文奥运，作为北京奥运会的三大核心理念，对于北京奥运会的各项工作具有纲领性指导意义。
”请结合上文，分别说说“水立方”是如何体现“绿色奥运、科技奥运”理念的。
游泳馆空调汇总--精选.docx
目录前言第一章概述第一节游泳馆的简单介绍第二节暖通空调设计在游泳馆设计中的重要性第三节室内设计参数第二章游泳馆的建筑热工第一节建筑热工的重要性第二节防结露的主要措施第三节校核计算第三章空调通风的相关计算第一节空调冷负荷的计算第二节空调湿负荷的计算第三节通风量的确定第四章气流组织第一节无看台的游泳馆的气流组织第二节有看台的游泳馆的气流组织第五章采暖在游泳馆中的应用第一节全面采暖第二节局部采暖第六章节能措施第七章深圳游泳馆的空调设计与现场检测结果第一节深圳游泳馆的空调设计第二节深圳游泳馆的现场检测结果前言随着国民经济的蓬勃发展，人民生活水平不断提高，游泳已成为受广大人民群众所喜爱的健身方式。
近些年来，在全国各地兴建了大量的或用于比赛或用于群众娱乐的游泳场馆。
2008 年的奥运会将在北京举行的消息，无疑对中国的体育事业是一个强力的推动，同时对于体育场馆的建设亦提出了更高的要求。
游泳馆在众多体育建筑中就暖通专业而言是有一定难度的设计项目。
笔者将结合深圳游泳馆的设计和测试，参考国内外的论文、资料和工程调查情况，力求全面系统地分析游泳馆的暖通设计，为广大设计人员提供参考。
第一章概述第一节游泳馆的简单介绍一．游泳馆的主要特点1．游泳馆室内始终处于高温高湿的环境下。
普通舒适性空调的室内空气含湿量在11g/kg 左右，而游泳馆室内空气含湿量则处在16g/kg 以上。
同时，水池和池边有大量的水蒸汽蒸发到室内空气中，带入了大量的余热余湿，致使排除余热余湿的空气量比普通的舒适性空调大，能耗高。
为了防止结露现象的产生，对于围护结构提出了更高的要求。
2．游泳池水处理无论采用何种方式，都含有氯的成分。
氯气随水蒸汽的蒸发散发到室内，当含量超过 1PPM时，将危害人体。
氯气与水蒸汽结合形成的酸性气体，将对馆内的金属构件产生严重的腐蚀。
所以，要通过通风来控制其浓度，并作好防腐处理。
3．无论是娱乐性还是比赛性场馆，对气流组织的要求都是很有讲究的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Annual Elec. Lighting Consumption Comparison: Water cube vs. Reference Building
Area
Competition Pool Leisure Pool Bubble Bar
Shopping Corridor South
Shopping Corridor North
国家游泳中心“水立方”暖通空调设计亮点介绍
毛红卫
国家注册工程师，副总工程师, ASHRAE 会员 中建国际设计顾问有限公司 (CCDI) 2008.11.14
内容 Contents
1 创新的ETFE 幕墙建筑热工设计 2 高效节能的暖通空调系统 3 泳池防结露设计 4 暖通空调系统在“快速泳池” 中的贡献
• Frits painted on ETFE： Diameter = 16mm，Density = 10%、 20%、30%、50% and 65%。
Daylight Illumination of the Olympic Pool Hall
Visualisation of the Olympic Pool Hall, Daylight Only
全年累计冷负荷
年空调用电量
33
40
45
50
Cavity Temperature（℃）
10200 10150 10100 10050 10000 9950 9900 9850 9800
Cavity Ventilation Temperature vs. Annual AC Elec. Consumption
比赛大厅室内空气温度
Temperature distribution in Sept., Leisure Pool, Natural Ventilation Mode
室外空气温度
Temperature distribution from April to October, Competition Pool, Natural VentilatSolar Heating
Cooling and Heating Load in Leisure Pool affected by Transparent ETFE:
Peak Cooling Load（KW）
Accumulative
Cooling Load （MWh）
key thermal characteristics of the ETFE bubble façade
U-values of Roof 0.68 w/m2.K
U-values of Wall 0.88 w/m2.K
可变遮阳系数的围护结构
Seasonally Variable Shading Design
(h)
Reference Building
Water Cube
1664
3363
1747
3285
2583
4290
1719
3375
1877 1845
3874 3599
Increased （%）
102.1 88.1 66.1 96.3
106.4 95.1
Day lighting Utilization: Water Cube vs. Reference Building
T(℃)
33 40 45 50
Accumulative Cooling Load （MWh）
5215.64 6125.20 6454.81 6973.57
Annual AC Elec. Consumption （MWh）
10050.29 9886.85 9910.24 9985.49
自然通风研究 Natural Ventilation Study
•
冬季平均遮阳系数为0.4，
–
SC= 0.4 in winter
•
夏季为0.2。
–
SC = 0.2 in summer
•
Measures：
•
1、空腔内进行通
–
Ventilated Cavity
•
2、不同朝向的ETFE外墙采用不同密度的图
案。
–
patterning the various layers of
Temperature distribution in May, Leisure Pool, Natural Ventilation Mode
Temperature distribution from June to August, Leisure Pool, Natural Ventilation Mode
Example in Green Building Design:National Olympic Swimming Center
项目地点：北京市景观路 总建筑面积：87283㎡ 层数：地上赛时3层、赛后5层，地下2层 设计/竣工： 2003年/2006年 建筑设计合作公司：PTW Architects 工程合作公司：Ove Arup PYD
the facade with translucent
painted ‘frit’.
通过调整薄膜上的镀点密度，获得 0.13～0.59不等的遮阳系数，使之实现 建筑设计所需满足的热工性能。
自然光研究 Daylight Study
• 传热系数、透光率、遮阳系数决定了气枕 ETFE层数及镀点密度 The number of ETFE layers and the density of frits painted on ETFE are designed differently to optimize the heat-transfer coefficient, light transmittance, and shading coefficient of the facade.
自然光模拟: 9 hours day light per day
Area
Competition Pool Leisure Pool Bubble Bar Shopping
Corridor - South Shopping
Corridor - North Skating Rink
Num. Hours utilized by Daylighting
A series of Ethylene Tetra Fluoro Ethylene (ETFE) bubbles.
材料性能 Material Performance
1. 阻燃材料，熔点为275摄氏度 2. 优秀的隔热保温性能 3. 良好的自洁性 4. 轻质，每层仅0.2MM厚 5. 良好透光性能 6. 正常使用寿命30年。
项目 日期
8月8日 8月9日 9月8日
空调系统峰值用电量（kW）
3138 3348 2072
8% 41%
制冷主机空调用电
量（kWh）
空调末端空调用电
Skating Rink
Aunual Lighting Consumption(kwh)
Water Cube 220147
Reference Building 434234
282448 5606
520582 17282
51220
100100
25948 62166
67884 134347
Energy Saving （%）
1. Self-extinguishing quality ，Melt temperature 275oC
2. Excellent thermal insulation 3. Self-cleaning surface 4. Light weight, average thickness is 0.2MM 5. Good light permeability 6. Design life 30 years
照片回顾
1 创新的ETFE 幕墙建筑热工设计
外墙材料ETFE Facade Material ETFE
简介 Brief
立面的双层皮结构由一系列小的单元组 成，每个单元的外面都覆盖着一层薄膜双层聚四氟乙烯（ETFE）。
The facade system is comprised of a series of paneled units that are mounted as internal and external skins.
2760.44 2149.68 610.76
175.9
不透明墙体 半透明ETFE墙体
负荷差 折合电量
最大冷负荷 （KW） 581.48
874.94
-293.46
累计冷负荷 （MWh）
220.84 543.79 -322.95
-92.3*
最大热负荷 （KW） 1577.36
1366.94
210.42
累计热负荷 （MWh） 2760.44 2149.68
610.76
175.9**
注： * 制冷系统综合COP按3.5计算； ** 水立方采用市政供热，根据《绿色奥运建筑评估体系》中的能质系数0.288进行折合。
全年累计冷负荷 （MWh）
年空调用电量（MWh） 全年累计冷负荷 （MWh）
年空调用电量（MWh）
空腔通风 Cavity Ventilation Analysis
Peak Heat Load （KW）
Accumulative
Heating Load （MWh）
Solid Wall Translucent ETFE
Wall Difference
Elec.
581.48 874.94 -293.46
220.84 543.79 -322.95 -92.3
1577.36 1366.94 210.42