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摘要：本文着重介绍了该工程的空调风、空调水、人工冰场及采暖系统的设计，总结了设计中的一些体会。
关键词：体育馆;空调;气流组织设计
一、工程概况
大连体育中心是东北目前建筑规划设计规模最大，综合性最强的体育休闲娱乐健身中心，项目位于大连市朱棋路新区的中心位置，总占地82万平方米，包括体育馆，体育场，网球场等十大单体场馆，体育馆占地面积9.5万平方米，建筑面积8.3万平方米，拥有1.8万个座位，场馆内除15，000个固定坐席外，还设有3000个活动座席、包厢席、转播间、运动员热身区，地下停车场以及餐饮区等。
该体育馆是继五棵松体育馆和国家体育馆后国内第三个拥有超过1.8万个座位的体育馆。体育馆设计以举办奥运会赛事要求为标准，能够承担篮球、排球、乒乓球、羽毛球、手球、体操、拳击、室内足球、冰上运动项目以及NBA赛事。
体育馆建筑的使用功能复杂，空间高大，其空调系统设计在公共建筑中是最复杂的一种。本项目于获得2015年全国优秀工程勘察设计一等奖，下面就本馆的空调系统设计做一个简单的介绍。
二、空調设计
（一）根据不同分区功能的要求，温度湿度等参数有不同的选择，比赛大厅、热身区夏季温湿度参数为26℃，≤65%，冬季为16℃，≤35%;观众区夏季温湿度参数为26℃，≤65%，冬季为18℃，≤30%，最小新风量均为20 m3/h·p。
（二）冷热源选择
夏季空调冷负荷11600kW。冬季热负荷9000kW，空调系统冷源采用3台单机制冷量3850kW的离心式冷水机组，提供7/12℃冷水。冬季热源由城市热力管网提供，换热站设置于地下一层，采用板式换热器换热。一次网提供的110/60℃经由板式换热器换热至60/50℃。换热站内设置3套板式换热器，由于散热器采暖负荷太小因此不单独设置换热器，与地下室热风机组共用，分之环路设调节阀，水泵设置变频，换热至95/70℃。
（三）空调水系统
水系统为双水管，冬季供热，夏季供冷。
空调水系统采用一次泵变流量系统，以降低空调水泵的运行能耗。所有空调机组回水管设置比例积分调节阀，根据回水温度变化控制阀门开启度以调节机组水流量，所有风机盘管均设置双位二通调节阀。
（四）空调系统设计
由于体育馆的使用功能复杂，因此在空调系统的设计中对不同的功能分区采用了不同的空调系统设计。比赛大厅、观众席、训练馆、首层观众入口大厅、二层观众大厅设置全空气单风道系统。四层观众休息厅、包厢层及贵宾休息厅等小空间房间采用风机盘管加独立新风系统。新风处理至机器露点负担部分室内负荷，新风机组设置转轮全热回收装置回收排风冷（热）量。所有电气用房包括现场解说、计时计分控制室等房间设置直接蒸发式的多联机空调系统，在防止水患发生的同时也可以做到灵活调节和控制。
（五） 气流组织设计
比赛大厅是体育馆的核心部分，是整个建筑最重要的功能空间，体育馆设计中如何能够使空调气流均匀的送到整个比赛大厅内的每一个角落，同时又不会使观众产生不适感，影响运动员的比赛，是整个设计中最重要的一部分。
比赛大厅的主要空调冷负荷来源于观众的人体散热负荷，和比赛场地上方的照明系统，同时巨大的穹顶屋面和玻璃天窗也是空调负荷的主要来源之一，鉴于以上因素，本设计采用置换送风加分层空调以满足使用及节能要求，其原理是直接对人员停留区供冷或供热，完全忽略人员无法停留的上部空间，这种做法可以大幅度的降低整个建筑的能耗。观众席和比赛场地分别设置空调系统，观众席固定座席部分采用置换送风系统，在观众席的固定看台阶梯侧面设置圆形的专用座椅送风口，为避免冷风直吹观众腿部造成不是，夏季设计送风温差5℃，采用二次回风系统提高送风温度，节省再热能源消耗。在可伸缩活动座席后部设置百叶送风口，低速送风，以保证活动坐席观众的舒适度。由于小球比赛时，空调气流会影响到小球的运行轨迹，从而影响运动员的比赛成绩，因此这个送风系统也是在小球比赛时的场地送风系统。低速的冷风送入场地后在场地上面形成了一层冷湖。以满足小球比赛时的功能需求。
比赛场地单独设置了一套空调系统，以满足除小球比赛外的其他赛事和大型文艺演出时的场地空调系统的需求，采用远程投射喷口送风，送风口设置于6个运动员入口门头处。远程投射喷口角度可调，夏季送冷风时角度为上调，冬季送热风时喷口角度下调。小球比赛时此场地空调送风系统关闭。
活动座椅后方及12.3米的包厢层的隐蔽处设置回风口，上层固定坐席的顺风气流沉降到包厢层直接由回风口吸入回入空调机组，下层固定坐席、活动座席后送风以及场地送风吸收热量后，形成向上的热气流，一部分经由此回风口吸入另一部分上升至屋面，屋面下设置排风系统将聚集在建筑顶部的大量余热直接排出，减少空调系统的运行能耗，以达到节能的目的。
训练馆设有活动座椅，不仅可以满足运动员赛前热身的需要，在大型赛事时又可以满足正规比赛需求，因此训练馆在两侧活动座椅上方设置了远程投射喷口，
三、采暖系统
本建筑采暖系统仅负责场馆不使用时作为值班采暖使用，当场馆使用时开启空调系统以达到设计温度。本建筑采暖系统包括低温热水地面辐射采暖系统及散热器采暖系统两部分。
四、冰场设计
冰场净面积1800m2，使用用途为运动性冰场，可满足包括短道速滑，冰球等各类冰上运动要求。冰面设计温度-6℃，冰层厚度40mm。冰场采用间接制冷。载冷剂为乙二醇水溶液。
（一）主机采用螺杆式乙二醇机组，其在-19 ℃/38℃工况下的制冷量为472KW/台，共 2台。总制冷量为944KW。制冷工质为，HCFC22，在初冻时使用两台机组工作，维护时使用一台机组即可，另外一台机组可做备用机。为保证冬季冰场的正常使用，采用蒸发式冷凝器冷却。
（二）冷媒水为乙二醇溶液，乙二醇溶液浓度为38.8%。机组蒸发温度为-19℃，乙二醇出水温度为-14℃（进冰场温度），乙二醇回水温度为-11℃，乙二醇的总流量为300m3/h。设乙二醇水溶液泵2台，乙二醇补液及膨胀选用微机定压装置1台。
（三）低温设备、回气管、热力膨胀阀之后的供液管及乙二醇管路、阀门均采用橡塑保温板保温。冰场制冷排管采用φ25的PE管，从地沟集管出来至冰场围护的整个过程中，保温厚度为30mm。
五、空调系统节能设计
体育建筑由于其空间及功能的特殊性，一向是高耗能建筑，因此本设计中采用了多种节能方式，以降低整个建筑在运行当中的能源消耗，冷冻水泵变流量运行，降低部分负荷时水泵的运行能耗;新风机组设置排风全热回收装置，降低新风能耗;采用分层空调系统形式和置换通风的方式降低空调运行能耗，观众区座椅送风，比赛大厅上部设置排风系统，排除灯光及太阳辐射热负荷，降低空调系统的负荷;座椅送风系统采用二次回风系统，避免了一次回风系统的二次加热所造成的能源消耗。过渡季可采用全新风运行，充分利用天然冷源。
六、设计体会
本建筑属于特级体育场馆，要求较高，空调系统及设备本身就是一个复杂的系统，所以合理选择送风口、回风口的位置及形式;合理设置空调的风水系统;合理针对不同空间选择不同的气流组织方式是相当重要的，不仅能够与二次装修轻松地配合，更会给使用者提供舒适的空间，本工程竣工后对空调系统进行了调试，各项参数均达到设计要求，并获得了全国优秀工程勘察设计一等奖，从开业到现在已经成功地举办了多项赛事活动及文艺演出，受到运营单位的认可与好评。
关键词：体育馆;空调;气流组织设计
一、工程概况
大连体育中心是东北目前建筑规划设计规模最大，综合性最强的体育休闲娱乐健身中心，项目位于大连市朱棋路新区的中心位置，总占地82万平方米，包括体育馆，体育场，网球场等十大单体场馆，体育馆占地面积9.5万平方米，建筑面积8.3万平方米，拥有1.8万个座位，场馆内除15，000个固定坐席外，还设有3000个活动座席、包厢席、转播间、运动员热身区，地下停车场以及餐饮区等。
该体育馆是继五棵松体育馆和国家体育馆后国内第三个拥有超过1.8万个座位的体育馆。体育馆设计以举办奥运会赛事要求为标准，能够承担篮球、排球、乒乓球、羽毛球、手球、体操、拳击、室内足球、冰上运动项目以及NBA赛事。
体育馆建筑的使用功能复杂，空间高大，其空调系统设计在公共建筑中是最复杂的一种。本项目于获得2015年全国优秀工程勘察设计一等奖，下面就本馆的空调系统设计做一个简单的介绍。
二、空調设计
（一）根据不同分区功能的要求，温度湿度等参数有不同的选择，比赛大厅、热身区夏季温湿度参数为26℃，≤65%，冬季为16℃，≤35%;观众区夏季温湿度参数为26℃，≤65%，冬季为18℃，≤30%，最小新风量均为20 m3/h·p。
（二）冷热源选择
夏季空调冷负荷11600kW。冬季热负荷9000kW，空调系统冷源采用3台单机制冷量3850kW的离心式冷水机组，提供7/12℃冷水。冬季热源由城市热力管网提供，换热站设置于地下一层，采用板式换热器换热。一次网提供的110/60℃经由板式换热器换热至60/50℃。换热站内设置3套板式换热器，由于散热器采暖负荷太小因此不单独设置换热器，与地下室热风机组共用，分之环路设调节阀，水泵设置变频，换热至95/70℃。
（三）空调水系统
水系统为双水管，冬季供热，夏季供冷。
空调水系统采用一次泵变流量系统，以降低空调水泵的运行能耗。所有空调机组回水管设置比例积分调节阀，根据回水温度变化控制阀门开启度以调节机组水流量，所有风机盘管均设置双位二通调节阀。
（四）空调系统设计
由于体育馆的使用功能复杂，因此在空调系统的设计中对不同的功能分区采用了不同的空调系统设计。比赛大厅、观众席、训练馆、首层观众入口大厅、二层观众大厅设置全空气单风道系统。四层观众休息厅、包厢层及贵宾休息厅等小空间房间采用风机盘管加独立新风系统。新风处理至机器露点负担部分室内负荷，新风机组设置转轮全热回收装置回收排风冷（热）量。所有电气用房包括现场解说、计时计分控制室等房间设置直接蒸发式的多联机空调系统，在防止水患发生的同时也可以做到灵活调节和控制。
（五） 气流组织设计
比赛大厅是体育馆的核心部分，是整个建筑最重要的功能空间，体育馆设计中如何能够使空调气流均匀的送到整个比赛大厅内的每一个角落，同时又不会使观众产生不适感，影响运动员的比赛，是整个设计中最重要的一部分。
比赛大厅的主要空调冷负荷来源于观众的人体散热负荷，和比赛场地上方的照明系统，同时巨大的穹顶屋面和玻璃天窗也是空调负荷的主要来源之一，鉴于以上因素，本设计采用置换送风加分层空调以满足使用及节能要求，其原理是直接对人员停留区供冷或供热，完全忽略人员无法停留的上部空间，这种做法可以大幅度的降低整个建筑的能耗。观众席和比赛场地分别设置空调系统，观众席固定座席部分采用置换送风系统，在观众席的固定看台阶梯侧面设置圆形的专用座椅送风口，为避免冷风直吹观众腿部造成不是，夏季设计送风温差5℃，采用二次回风系统提高送风温度，节省再热能源消耗。在可伸缩活动座席后部设置百叶送风口，低速送风，以保证活动坐席观众的舒适度。由于小球比赛时，空调气流会影响到小球的运行轨迹，从而影响运动员的比赛成绩，因此这个送风系统也是在小球比赛时的场地送风系统。低速的冷风送入场地后在场地上面形成了一层冷湖。以满足小球比赛时的功能需求。
比赛场地单独设置了一套空调系统，以满足除小球比赛外的其他赛事和大型文艺演出时的场地空调系统的需求，采用远程投射喷口送风，送风口设置于6个运动员入口门头处。远程投射喷口角度可调，夏季送冷风时角度为上调，冬季送热风时喷口角度下调。小球比赛时此场地空调送风系统关闭。
活动座椅后方及12.3米的包厢层的隐蔽处设置回风口，上层固定坐席的顺风气流沉降到包厢层直接由回风口吸入回入空调机组，下层固定坐席、活动座席后送风以及场地送风吸收热量后，形成向上的热气流，一部分经由此回风口吸入另一部分上升至屋面，屋面下设置排风系统将聚集在建筑顶部的大量余热直接排出，减少空调系统的运行能耗，以达到节能的目的。
训练馆设有活动座椅，不仅可以满足运动员赛前热身的需要，在大型赛事时又可以满足正规比赛需求，因此训练馆在两侧活动座椅上方设置了远程投射喷口，
三、采暖系统
本建筑采暖系统仅负责场馆不使用时作为值班采暖使用，当场馆使用时开启空调系统以达到设计温度。本建筑采暖系统包括低温热水地面辐射采暖系统及散热器采暖系统两部分。
四、冰场设计
冰场净面积1800m2，使用用途为运动性冰场，可满足包括短道速滑，冰球等各类冰上运动要求。冰面设计温度-6℃，冰层厚度40mm。冰场采用间接制冷。载冷剂为乙二醇水溶液。
（一）主机采用螺杆式乙二醇机组，其在-19 ℃/38℃工况下的制冷量为472KW/台，共 2台。总制冷量为944KW。制冷工质为，HCFC22，在初冻时使用两台机组工作，维护时使用一台机组即可，另外一台机组可做备用机。为保证冬季冰场的正常使用，采用蒸发式冷凝器冷却。
（二）冷媒水为乙二醇溶液，乙二醇溶液浓度为38.8%。机组蒸发温度为-19℃，乙二醇出水温度为-14℃（进冰场温度），乙二醇回水温度为-11℃，乙二醇的总流量为300m3/h。设乙二醇水溶液泵2台，乙二醇补液及膨胀选用微机定压装置1台。
（三）低温设备、回气管、热力膨胀阀之后的供液管及乙二醇管路、阀门均采用橡塑保温板保温。冰场制冷排管采用φ25的PE管，从地沟集管出来至冰场围护的整个过程中，保温厚度为30mm。
五、空调系统节能设计
体育建筑由于其空间及功能的特殊性，一向是高耗能建筑，因此本设计中采用了多种节能方式，以降低整个建筑在运行当中的能源消耗，冷冻水泵变流量运行，降低部分负荷时水泵的运行能耗;新风机组设置排风全热回收装置，降低新风能耗;采用分层空调系统形式和置换通风的方式降低空调运行能耗，观众区座椅送风，比赛大厅上部设置排风系统，排除灯光及太阳辐射热负荷，降低空调系统的负荷;座椅送风系统采用二次回风系统，避免了一次回风系统的二次加热所造成的能源消耗。过渡季可采用全新风运行，充分利用天然冷源。
六、设计体会
本建筑属于特级体育场馆，要求较高，空调系统及设备本身就是一个复杂的系统，所以合理选择送风口、回风口的位置及形式;合理设置空调的风水系统;合理针对不同空间选择不同的气流组织方式是相当重要的，不仅能够与二次装修轻松地配合，更会给使用者提供舒适的空间，本工程竣工后对空调系统进行了调试，各项参数均达到设计要求，并获得了全国优秀工程勘察设计一等奖，从开业到现在已经成功地举办了多项赛事活动及文艺演出，受到运营单位的认可与好评。