1、娱乐性室内游泳馆湿负荷计算方法的研究分析摘要游泳馆室内空气环境有效控制的主要因素取决于对湿负荷的准确预测与计算。目前国内外关于室内游泳馆湿负荷的计算方法不一,计算结果相差很大。通过对国内外游泳馆散湿量的计算方法、计算公式及参数的选择进行对比,分析了各种计算方法的优缺点以及存在的问题。将室内散湿源分为池水、池边湿地和人员3种。运用热交换和质交换类比原理,建立了与各散湿源相对应的物理模型,提出了基于娱乐性室内游泳馆散湿量的计算公式,并验证了模型计算的准确性。关键词室内游泳馆湿负荷计算方法对比 物理模型散湿源泳池湿负荷对流传质的物理模型室内游泳馆散湿量取决于池水温度、池水面积、空气温度、空气掠过水表
2、面的风速、游泳人数以及池边湿地面积等诸多因素。将这些影响因素划分为池水、池边湿地和游泳人员3个主要散湿源,对这3个散湿源分别建立相对应的传质模型,得到其计算公式,由此叠加获得总湿负荷。1)池水与空气的对流传质模型游泳池水面并非是平静的水平面,游泳池内人员身体各部分的运动都会在水面上形成波浪,同时池内人员的身体时沉时浮,而露出水面的身体也是一个湿表面,也会与空气进行质交换。基于这样一个事实,笔者提出了更接近实际的传质模型,即波浪曲面与空气的质交换模型,见图2。2)池边湿地与空气的对流传质模型池边湿地与空气的质交换可看成是流体外掠平板的传质模型。3)人员与空气的对流传质模型对于游泳馆内人员的散湿量
3、,国外普遍采用的是把整个游泳馆总的散湿量通过一个经验公式来计算,人员的散湿量体现在修正系数中。而国内普遍采用的是各散湿源单独计算的方法,具体的值通过查取不同室温和不同劳动性质成年男子的散湿量获得,一般取的都是极轻劳动。而室内游泳馆的特殊性决定了人体的散湿量完全不同于常规房间人员的散湿量,采用极轻劳动与实际情况偏差是非常大的。首先是人体的散湿表面完全与空气直接接触,不同于常规房间的间接接触;其次是人体由于从泳池内上岸后身体表面为特有的一个湿表面,完全不同于人体自身活动散湿的表面。基于以上两点,把人员与空气之间的质交换也归结为空气与湿表面之间的质交换。考虑到人体本身的形状,不妨简化为圆柱体,将人与
4、空气之间的质交换简化成流体横掠圆柱的传质模型,其模型如图3所示。对应的准则关联式与式(2)形式相同。综上,对于游泳馆总的散湿量即可通过各个模型对应的准则关联式求得对流传质系数hm,再根据湿交换量计算式即可分别求得池水、池边、人员的散湿量,叠加即可得到游泳馆总的散湿量。结论1)通过查阅国内外有影响力和权威的标准规范以及文献资料,收集了国内外关于游泳馆散湿量的计算方法,对计算公式及参数的选择进行了对比分析,提出了各种计算方法的优缺点以及存在的问题。2)综合分析了泳池散湿量的各项影响因素,采用热交换和质交换类比原理的方法,建立了与各散湿源相对应的物理模型,并提出了用于预测娱乐性室内游泳馆散湿量的计算公式。3)模型计算的方法是基于娱乐性室内游泳馆的特点提出的,实例计算中各个参数的选取也是针对此类型的游泳馆,因此对于其他例如比赛性、水疗性游泳馆的特点,模型计算公式有待进一步研究与验证。