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室内游泳池空气除湿系统设计 [2006-10-14]来源:www.chinazedo.com

     在严冬时节,尤其在中国北部,这种结构的使用除了要求可靠的空调系统和除湿设备之外,还对空气分布系统提出了更高的要求,空气分布系统必须能够在特定范围内,以特定的终端气流速度提供特定量的空气,从而防止冬季湿气在表面形成低于露点温度的露珠。

   室内游泳池通常采用了大量的玻璃结构而不是普通的墙壁。在建筑上采用的建筑物外围,尤其是提供景观效果的外围,在室内游泳池的设计中通常是采用广阔的玻璃幕墙用来加强用户的印象并提供了一种在开放环境中游泳的感受。实际上正是建筑物的外围及其空调系统将室内环境和室外环境隔离开来的。

  为此我们划分了五个范围独立的区域,每个区域都有自己特定的气流要求和解决方案,这五个区域分别是:

  1.外部窗户区域

  该区域需要精心考虑,使其确保空气能正确地扫过玻璃表面从而去除冬季可能凝结的水汽。气流垂直地在玻璃区域向下运动,同时也能以特定的速度通过地板最后到达主游泳池的边界。

  2.外部墙壁区域

  墙壁表面的气流必须能够去除在冬季可能凝结在上面的湿气。

  3.内部墙壁区域

  不应该将此区域视为垂直区域,而应该把它当作地板区域,需要充分考虑到为人们提供舒适环境的重要性。

  4.内部墙壁区域

  该区域由于没有被占用且墙面温度几乎没有变化,因此不需要特别的注意。

  5.天花板/天窗区域

  与区域A相似,这里有大量的玻璃表面需要持续不断的气流扫除湿气。

  空气分布

  为了迎合以上提到的这样一个变化的并具有特定需求的空气流通要求,我们选择了纤维织物管道空气分布系统。通常这样的一个系统要求使用低渗透性纤维织物,采用大容量,高速/中速的空气分布设备,具备定向喷嘴和线性通风口,安装在管壁中从而确保与CFD计算模拟的设计准则一致。

  低渗透性纤维织物的采用主要是为了满足这两条重要的设计要求:

  (a)低渗透性可以保证整个空气分布系统能够将大部分的空气用于喷嘴和线性通风口的空气流通,而不是用于低速应用于管道墙壁控制的空气泄漏。

  (b)通过纤维管道墙壁泄漏的空气可以有效避免水汽冷却时在管道表面上凝结。

  纤维织物空气分布系统的最佳设计实践是在整个管道内部保持一个恒定的静态压力。由于纤维织物的泄漏率直接取决与管道内外的气压差,因此恒定的气压,例如采用高压型管道可以保证在纤维织物管道中产生均匀的气流(cfm/ft2)。在那些需要提供大量空气的区域中,还可以使用定向喷嘴和线性通风槽对气流进行加压。

  目前采用纤维织物管道分布系统的游泳池设计将纤维织物管道组成了一个连续的回路,通常该回路按照空间形状进行延伸以便加强垂直面上的空气流通速度。基本系统需要向分布管道提供总体积为22500cfm的经过温度和湿度调节的空气(每小时+/-4.0体积单位空气变化)。我们只在一个冬季周期内观测了该空气分布系统,没有附带夏天的模拟。因为我们相信该系统在寒冷的最需要保证空气流通的冬季经过了最严峻的考验,也一定能应付夏天的情况。

  计算流体设计

  我们使用了各种类型的CFD计算程序,将先前的经验知识与现代计算机强大的迭代能力相结合。通过增强的数据图片,计算机为设计者们提供了强大的预测工具。通常情况下,采用14.0GHZ处理器的计算机模拟一个单独的空气流通区域需要的计算量大约为3,000到30,000次。

  软件:Fluent6.1Steady-state
  数值表:SegregatedSolver
  网格数目:230,000
  网格类型:四元铺砌网格
  湍流模型:标准(k-e)模型

  CFD预测通常需要定量和定性的实地测量用于比较和证明计算结果的有效性。然而在此案例中不能提供这样的实地测量数据,因为整个建筑及其设计是虚构的。

  使用CFD的基本目的是想了解整体的空气分布模式以及在关键区域的空气流状况,因此本文中没有涉及去除湿气的相关问题,而是竭力展示需要进行空气除湿的区域,从而避免在建筑物外表面可能产生的水蒸汽凝结。

  

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