室內(nèi)小型游泳池給排水設(shè)計(jì)

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簡介： 結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例，對室內(nèi)小型游泳池的給排水設(shè)計(jì)作了較詳細(xì)的敘述，并根據(jù)工程條件在設(shè)計(jì)中取消了補(bǔ)水箱，采用冷、熱水混合器直接補(bǔ)水方式。
關(guān)鍵字：游泳池 直接補(bǔ)水 泳池設(shè)備

Water System Design of Indoor Swimming Pool

Gan Juce

　　Abstract: Taking a practical project as an example the water and drainage design of indoor swimming pools is explained comprehensively. According to the particular condition of the project there was no fresh water make-up tank anymore in the design and the water was made-up by a hot and cold water mixer directly.

　　佳木斯市郵局綜合樓，總建筑面積16　000m2，地上9屋，地下1層，總建筑高度近40m，是集商場、客房、游樂為一體的綜合建筑。為適應(yīng)市場的需要，在裙房頂部6、7層增設(shè)室內(nèi)游泳池。游泳池除對旅館客人提供游泳、嬉水服務(wù)外，還對社會開放，以滿足游泳愛好者的需要和豐富人民的業(yè)余文化生活。
　　本文對室內(nèi)游泳池的供水方式的選擇；循環(huán)水量的計(jì)算；直接補(bǔ)水方式的采用；循環(huán)水泵及過濾設(shè)備的選擇；池水自動加藥；池水的加熱及附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并在供水方式的選擇及補(bǔ)水方式等方面，經(jīng)分析提出自己的做法。

1　供水方式的選擇
　　鑒于定期供水方式衛(wèi)生條件差等缺點(diǎn)及直流供水方式受水源的限制，室內(nèi)游泳池一般采用循環(huán)過濾方式供水。設(shè)置獨(dú)立的水凈化設(shè)備，將使用過的池水抽出一部分經(jīng)凈化和消毒后再送回游泳池里循環(huán)使用。目前國內(nèi)外游泳池供水的循環(huán)方式很多，如按泳池水流形式可分為兩種，升流式和順流式。采用升流式供水的做法是池底進(jìn)水，池頂周邊溢水，目的是使漂流物能夠較快溢出水面。此種供水方式要求池水絕對滿溢，否則水處理無法進(jìn)行，因此在施工中對土建要求極為嚴(yán)格，即要求池頂邊上表面，都必須在同一高程上，否則就會造成溢流出水的不均勻。為彌補(bǔ)這一缺陷，常采用的方法是加大循環(huán)流量，必然造成能量的浪費(fèi)。另一方面由于池底進(jìn)水口的面積與池底的面積比相差懸殊，池水的平均上升速度很小，除進(jìn)水口處水流是自下而上外，周圍的水流都是自上而下的回流，沉淀照樣進(jìn)行。而采用順流式供水就避免了以上缺點(diǎn)，泳池中沉淀物能順利排出池外進(jìn)入過濾器，避免了新、舊水的過度摻合，增加了過濾器的除污能力，確保了出水質(zhì)量。根據(jù)以上分析及本設(shè)計(jì)中游泳池縱向尺寸不大，設(shè)計(jì)中采用一端(池淺端)池上方進(jìn)水，另一端池底下回水的機(jī)械循環(huán)方式。游泳池水循環(huán)方式及處理系統(tǒng)見圖1。

圖1　游泳池水凈化工藝流程圖
1 游泳池　2 冷、熱水混合器　3 毛發(fā)聚集器　4 循環(huán)水泵
5 砂缸過濾罐　6 板式換熱器　7 水質(zhì)監(jiān)控儀　8 電磁計(jì)量泵
a 明礬　b 堿液　c 次氯酸鈉　d 硫酸銅

2　循環(huán)水量的計(jì)算
　　首先確定池水深度和平面尺寸。根據(jù)游泳池的使用性質(zhì)及建筑布局，參照練習(xí)游泳池和公共游泳池的尺寸規(guī)定，最淺端水深定為1．2m，最深端水深定為1．8m，游泳池的平面尺寸為8m×25m。
　　循環(huán)水量是設(shè)計(jì)機(jī)械循環(huán)設(shè)備的主要數(shù)據(jù)，一般根據(jù)循環(huán)次數(shù)按下式計(jì)算。

式中Q——游泳池的循環(huán)水量，m3／h；
　　V——游泳池的水容積，m3；
　　a——管道、水處理設(shè)備水容積調(diào)整系數(shù)，取a＝1．1；
　　T——循環(huán)周期，h。
　　本設(shè)計(jì)池水循環(huán)一次時間按10h計(jì)代入公式得循環(huán)水量為33m3／h。

3　采用直接補(bǔ)水方式
　　游泳池設(shè)置補(bǔ)水箱(或稱平衡水箱)的主要目的是間接連續(xù)不斷地向池中補(bǔ)水，使游泳池有一個穩(wěn)定的水位，另外還能使循環(huán)水中較大顆粒污物得到初步沉淀。對于小型室內(nèi)游泳池來說，由于游泳池失水造成的水位下降不大；加之對游泳池水位又沒有一個嚴(yán)格的要求；游泳池水中濁度的主要來源是人體的分泌物，污物顆粒度較小，比重較?。凰匆话愣际墙?jīng)供水設(shè)備供給，非城市自來水源直接供給，因此在設(shè)計(jì)中可以取消補(bǔ)水箱，采取直接補(bǔ)水。
　　在運(yùn)行過程中，由于游泳池排污、過濾設(shè)備反沖洗、池水表面蒸發(fā)、游泳者身體帶走水等原因，池水不斷損失。其中蒸發(fā)和人身帶走的水量損失較小，而排污損失的水量比反沖洗的水量要大，因二者不在同時進(jìn)行，故補(bǔ)充水量可按排污損失的水量計(jì)算。根據(jù)對同類游泳池的考察，此類游泳池的補(bǔ)水量為總量的3％～5％。本設(shè)計(jì)中按游泳池容積的5％計(jì)算，其補(bǔ)水量15m3／d。
　　取消補(bǔ)水箱后，池水水面由開池滿水到閉池時水面下降按下式計(jì)算。

式中h——池水水位下降的高度，mm；
　　Q——游泳池補(bǔ)水量，m3/d；
　　S——游泳池的面積，m2。
　　由此可知水面下降高度 為75mm。對于一般游泳池來說，池面水位在75mm范圍內(nèi)波動不會對游泳造成影響。只需在閉池后及時打開游泳池的補(bǔ)水管閥門，將池水補(bǔ)滿。
　　由于取消了補(bǔ)水箱，不僅省去了水箱占地，節(jié)約了設(shè)備投資，降低了成本，而且降低了水耗及管理費(fèi)用。同時取消補(bǔ)水箱有利于保證池水溫度，因?yàn)橐话阊a(bǔ)水箱補(bǔ)水水溫較低，往往影響池水溫度。

4　循環(huán)水泵及過濾設(shè)備的選擇
　　 循環(huán)周期和循環(huán)流量決定系統(tǒng)處理能力的大小，總造價的高低和運(yùn)行費(fèi)用的多少，因此在設(shè)計(jì)中用變換循環(huán)流量的辦法來適應(yīng)由于季節(jié)、游泳池池水水質(zhì)變化對流量的影響。本設(shè)計(jì)通過增加水泵的臺數(shù)，依靠臺數(shù)控制來降低實(shí)際運(yùn)行能耗，調(diào)節(jié)流量。
　　設(shè)計(jì)中選3臺進(jìn)口43／26型泵(此泵前設(shè)毛發(fā)聚集器)，冬季運(yùn)行1臺泵，春秋季運(yùn)行1～2臺泵，夏季運(yùn)行2～3臺泵。循環(huán)水泵與過濾設(shè)備的反沖洗水泵合用，并以反沖洗的要求來校核。循環(huán)水泵基礎(chǔ)設(shè)JG2-1型橡膠剪切隔振器；進(jìn)出水管道設(shè)JGD型可曲撓管道橡膠伸縮接頭，以減小水泵振動產(chǎn)生噪聲。
　　過濾設(shè)備采用以物理性能穩(wěn)定的天然石英砂為濾料的進(jìn)口高速過濾砂缸，它具有占地面積小，而過濾水量大的優(yōu)點(diǎn)。砂缸上設(shè)6方位控制閥，提供一種簡易操作程序，缸體由防腐蝕抗磨損的玻璃鋼制造。
　　設(shè)計(jì)選用2臺S800型高速過濾砂缸。容器直徑為800mm，容器高度為1 026mm，濾速30m／h。砂缸上設(shè)有壓力表，可根據(jù)壓力表數(shù)值的變化來確定砂缸的反沖洗時間。砂缸上亦設(shè)有清水鏡，以便隨時觀察水流狀態(tài)。為便于維修，進(jìn)出水管道上設(shè)控制閥門。

5　池水的自動計(jì)量加藥
　　游泳池池水必須進(jìn)行pH值調(diào)整和消毒殺菌處理。為了保證池水清潔安全，防止傳染疾病、防止產(chǎn)生臭味、防止游泳人員的眼睛感到不適，避免和減小管道、設(shè)備的腐蝕，需對池水pH值進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控并自動投加消毒劑，使余氯經(jīng)常保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。
　　本設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)，通過帶敏感器件的過程傳感器pH探頭和ORP探頭，經(jīng)監(jiān)控儀控制精密計(jì)量泵的投藥裝置，完成對水質(zhì)的pH值的監(jiān)測控制及消毒處理，可使池水的pH值保持在7.5。游離氯和pH值控制方式為調(diào)節(jié)器的開關(guān)量(ON、OFF)控制，由于游泳池的水容積可用做緩沖，因此控制值可維持在很接近的范圍內(nèi)。同時采用精密電磁計(jì)量泵向循環(huán)泵的出水管中投加定量的混凝劑(明礬)和向過濾器的出水管中投加定量的除藻劑(硫酸銅)，可方便地控制加藥量的大小。加藥計(jì)量泵和循環(huán)水泵聯(lián)鎖工作，只有當(dāng)循環(huán)水泵工作時，加藥計(jì)量泵才能工作。
　　游泳池pH值和消毒劑濃度的自動控制及自動計(jì)量加藥，除了能保持良好的池水水質(zhì)使游泳者很舒適以外，還可以由于自動投加藥劑而節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

6　池水的加熱
　　首先確定游泳池池水溫度，根據(jù)游泳池的使用性質(zhì)，游泳池的池水溫度定為27℃。
　　池水的加熱分兩部分：初次充水及補(bǔ)水加熱、循環(huán)水加熱。依據(jù)鍋爐房提供65℃的熱水條件，初次充水及補(bǔ)水加熱方式為采用冷、熱水混合器直接加熱，冷、熱水混合后水溫為27℃。所需冷熱水量計(jì)算如下：

式中Kr——熱水量占混合水量的百分?jǐn)?shù)；
　　th——混合水溫度，th＝27℃；
　　tl——冷水溫度，tl＝8℃；
　　tr——熱水溫度，tr＝65℃。
　　所需冷水量占混合水量的百分?jǐn)?shù)：Kl＝1－Kr
　　初次充水時間一般按24h～48h計(jì)，根據(jù)設(shè)備情況本設(shè)計(jì)初次充水時間定為24h。因游泳池容積為300m3，則充水流量(混合水流量)為12.5m3／h。
　　設(shè)2臺冷、熱水混合器，每個流量為6.25m3／h；則每個混合器所需熱水流量為2.1m3／h；所需冷水流量為4.15m3／h。
　　冷、熱水混合器的設(shè)計(jì)加工參照國標(biāo)S156“大型冷、熱水混合器總圖”(管徑尺寸做適當(dāng)修改)，冷、熱水及混合水管道上均安裝止回閥。初次充水2臺混合器同時運(yùn)行，閉池后補(bǔ)水使用1臺即可滿足要求。初次充水及閉池后補(bǔ)水，均需對池水循環(huán)消毒后方可投入使用。
　　循環(huán)水加熱方式為采用釬焊板式換熱器，間接加熱，熱媒仍為65℃熱水。釬焊板式換熱器，熱效率高，占地面積小，由于是焊成一個整體，因此不用定時更換襯墊，另外設(shè)有保溫外殼，安裝很方便。設(shè)計(jì)選用1臺OM-100/50型，壓力損失為17kPa，包括保溫水殼，外形尺寸僅為955mm×490mm×335mm。換熱器進(jìn)水(熱媒)管道上設(shè)德國產(chǎn)SAMSON型(規(guī)格2231)恒溫控制器。

7　附屬設(shè)施
7.1　給水口
　　給水口采用SP-1424型可調(diào)式布水口。可調(diào)式布水口根據(jù)流體力學(xué)原理，通過調(diào)節(jié)布水口過水面積，改變局部水頭損失，從而達(dá)到游泳池均勻布水的目的。設(shè)計(jì)中，可調(diào)式布水口共設(shè)3個，每個均設(shè)有格柵護(hù)板。布水口設(shè)在游泳池淺水端，水面下0.5m處，距池壁1.5m，布水口間距2.5m。每個布水口流量為11m3／h，接管管徑為DN50mm，格柵流速0．75m／s。
7.2　回水口
　　回水口采用由進(jìn)口材料ABS組合而成的SP-1030型，開口面積大，強(qiáng)度高，耐腐蝕，安裝方便，上設(shè)有格柵蓋板?；厮谠O(shè)在深水端池底，距側(cè)池壁1.0m，間距2.0m。每個回水口流量為：8.25m3／h，接管管徑為DN70mm，管內(nèi)流速0.65m/s；回水口直徑為DN150mm，流速0．15m／s，格柵蓋板孔隙的流速為0.3m/s。泄水口與池底回水口合用。根據(jù)考察，池水泄空時間定為6h，則泄水流量為50m3／h。池水開始靠重力泄水，當(dāng)池水下降速度較慢時，利用循環(huán)泵泄水。
7.3　溢流水槽
　　溢流水槽采用池岸式，槽內(nèi)設(shè)DN50mm高水封地漏，間距為3m，槽寬為150mm，槽深為200mm，槽邊距池邊為400mm，槽內(nèi)縱向坡度i為0．01，坡向排水口，槽上設(shè)PVC排水格柵。溢水管管材采用鑄鐵管，設(shè)在管廊中，并與循環(huán)回水管相接。
7.4　排污
　　游泳池采用管道排污。池四壁中間水面下0.3m處均設(shè)一個DN50mm，SP-1022型清潔排污軟管接口，軟管接口經(jīng)管道連接至循環(huán)水泵的吸水管上。排污時，將除污器排污軟管與接口相連，并開啟循環(huán)水泵，移動除污器使池底積污被抽吸，視污水濃度情況或送入過濾器凈化后，再次送入池內(nèi)；或排至下水道。一般3d～5d排污一次，排污時關(guān)閉其它游泳池排水管道，以保證吸污器吸力。
7.5　其它設(shè)施
　　洗凈設(shè)施設(shè)淋浴器、浸腳清毒池、浸腰消毒池。為防止游泳池水被污染，池岸、池壁應(yīng)保持潔凈、池壁兩側(cè)各設(shè)一個沖洗水龍頭。

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