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随着近年来体育竞技产业的发展和全民健身意识的增强，越来越多的大型体育赛事在我国举办，各地大型体育中心的建设不断增多。在体育中心建设过程中，由于其建筑体量巨大、容纳人数众多，暖通空调设计在其中是非常重要的一环。本文以成都某在建大型体育中心项目为例，针对其空调形式、空调水系统、空调风系统、观众看台送风方式、消防风管防火措施等方面的设计要点进行了详细分析。
本研究项目位于四川省成都市，包括多功能体育馆、小球馆、游泳跳水馆。总建筑面积约19.8万平米,其中地上建筑面积13.3万平米，地下建筑面积6.5万平米。多功能体育馆总建筑面积约为9万平米，为18000座的甲级特大型体育馆。多功能体育馆包括运动员用房，比赛场地，新闻媒体用房，观众用房，竞赛管理用房等。小球馆总建筑面积为3.6万平米，主要功能包括乒乓球训练馆、台球比赛馆、地下车库等。游泳跳水馆为多层公共建筑，地下二层，地上三层，坐席数为固定坐席：3000座。游泳跳水馆总建筑面积为7.2万平米，主要功能包括游泳跳水和运动服务用房（运动超市、亲子培训、射箭、滑雪、健身和配套餐饮等）。
一、空调形式的选择
考虑到体育中心的固有特点和后期运营需求，不同区域房间的空调方式选择如下：
（1）考虑到机房使用时间不一致，消防控制室、变配电房、电梯机房、值班室、转播机房等采用独立的分体空调或风冷多联式空调。
（2）考虑到后期运营的灵活使用，小球馆的配套办公用房及物管用房采用多联式空调系统，室外机放置于屋面夹层室外机位。
（3）除上述区域外，多功能体育馆、小球馆、游泳跳水馆等区域合设集中式空调系统。
二、中央空调水系统设计要点
从减少主机装机容量，节省初投资及方便集中运行管理的角度，可考虑集中设置一套空调冷、热源。采用不同环路分别供给多功能体育馆、小球馆、游泳跳水馆，环路上设置计量装置，便于后期能耗统计。
空调水系统采用冷热合用的两管制一级泵变流量系统。空调冷冻的供回水温度为6/12℃，较之常规的7/12℃供回水温差降低水系统输送能耗。考虑平时的节能运行，与离心冷水机组配套的2台冷冻水泵采用变频措施。考虑游泳跳水馆地板辐射的供回水温度（采用三通阀混水的方式）为50/45℃，空调热水供回水温度采用55/45℃。考虑冷热负荷差异大，空调冷、热水泵均单独设置。
空调冷热水系统采用高位膨胀水箱对系统进行定压、补水及排气，同时系统上设置真空脱气机和自动排气阀。系统设置物化式综合水处理器，同时主要设备入口设置过滤器，以防止管道内壁结垢与腐蚀。空调水系统为异程式，水系统采取以下平衡和调节措施：集水器的回水主干管上设置手动平衡阀，空气处理机组的回水支管设自力式压差平衡阀和电动调节阀，接风机盘管群的回水支干管上设置自力式压差平衡阀。空调冷冻水与空调热水分别接入分、集水器，接至空调末端水系统采用冷热合用的两管制。
三、中央空调风系统设计要点
体育馆比赛大厅采用低速单风道全空气一次回风系统，风机变频，气流组织为上送下回；预冷或大球比赛时工频运行，但举行小球比赛时，机组变频运行以确保场地风速的要求，必要时可以关闭场地中央部分送风支管上的电动风阀。体育馆观众席采用低速单风道全空气二次回风系统，阶梯旋流风口送风，气流组织为下送上/下回。
体育馆训练厅采用低速单风道全空气一次回风系统，风机变频，气流组织为上送下回；预冷或大球比赛时工频运行；当进行小球比赛或训练时，相应空调机组变频运行以确保场地风速的要求，必要时可以关闭场地中央部分送风支管上的电动风阀。
体育馆观众休息大厅等其余大空间均采用低速单风道全空气一次回风系统，气流组织为上送上回或上送下回。贵宾休息、裁判休息等小房间，均采用新风+风机盘管的空调方式，气流组织为上送上回。
游泳馆比赛池厅、跳水池厅、训练池厅均采用一次回风全空气系统，在池厅周边上部设置送风口，在池区正上方设置回风口（同时设置排风口），气流组织采用上送上回的方式。比赛池厅、跳水池厅的固定观众席：采用二次回风全空气系统，采用阶梯旋流风口送风，观众席上部回风的方式。门厅、面积较大的运动配套用房等其余大空间：均采用低速单风道全空气一次回风系统，气流组织为上送上回或上送下回。
舒适性空调全空气系统均按可实现全年变新风量运行，最大新风比不低于70%，以在过渡季利用新风作为“免费”冷源，以节省主机能耗。组合式空调机组及组合式新风机组均采用板式初效+静电过滤。
四、体育馆静压箱设计要点
本项目原设计中，多功能体育馆看台区域采用预制看台板与看台下层埃特板吊顶形成的封闭空间做为土建静压箱进行空调送风。通过对看台为预制做法的其它相关体育场馆进行了对标考察研究，调研结果表明深圳龙岗大运中心、西安奥体中心等项目均采用金属静压箱连接风管至看台板地板送风口的方式。由于预制看台之间、风管与吊顶之间都难以做到严格密封，故采用预制看台板与吊顶做为土建静压箱进行空调送风的方式，会导致空调送风通过缝隙无组织泄露，对体育馆内实际空调效果影响较大。
鉴于上述原因，多功能体育馆看台区域空调送风方式需进行设计优化。其优化方案为看台区域土建静压箱修改为空调风管直接接至看台地板送风口的做法。本文下面从空调效果、项目造价、施工工期等角度对优化方案进行了分析。
（1）从空调送风角度来看，优化后空调送风无组织泄露大幅减少，保证了设计送风口具备足够的送风量，满足项目的空调效果；
（2）从土建、机电总成本角度来看，设计优化后风管数量增加、机电投资增多，但是土建静压箱取消后土建成本大幅降低。由于土建降低成本多于机电增加成本，优化后项目土建、机电总成本略有下降；
（3）从施工工期角度来看，优化后该部分整体工期节约2-3个月。原设计中采用土建静压箱的施工周期约为7-8个月，其中包含6个月的空调风管及土建静压箱本体施工周期和1-2个月的不同施工界面反复移交周期。修改为空调风管直接接至看台地板送风口的方式后，全部施工周期约为5个月，相比原方案节约工期2-3个月。
五、体育馆消防风管防火材料探讨
按照《建筑防排烟系统技术标准》GB51251-2017的相关要求，排烟风管、加压送风管以及穿过防火隔墙、楼板和防火墙的位置的风管外壁应采取相应的防火保护措施。在以前较多项目中，风管不同耐火极限的防火保护措施均采用风管外包岩棉及相应耐火等级的纤维增强硅酸钙板。该材料重量较大，施工工艺复杂，整体工期较长。由于技术进步和材料更新，2020年以来铝镁质材料作为新型防火保护材料通过了国家相关机构1.5小时及其以下耐火极限的检测，且通过上述耐火测试的铝镁质材料生产厂家不低于3家。据调研，该材料具有重量轻，施工工艺较为简单等优点。故可采用铝镁质材料替代传统的纤维增强硅酸钙板作为1.5小时及其以下耐火极限要求对应区域的风管防火保温材料。鉴于目前通过国家相关机构2小时及其以上耐火极限测试的铝镁质材料厂家不足三家，故2小时及其以上耐火极限要求对应区域风管防火保温材料应采用岩棉加纤维增强硅酸钙板的做法。
大型体育中心建筑规模和空调计算负荷较大，室内空调区域多为具有体育比赛功能的高大空间。在空调方式选择、空调水系统、空调风系统、观众看台送风等方面均具有其独特的技术特征。本文针对上述要点分类进行了细致分析，并提供了典型案例的参考，对类似大型体育中心的暖通设计工作有一定的参考意义。