娱乐性人工冰场的设计与节能冰场,娱乐性,节能,人工,设计1.前言随着人们生活水平的提高,无论是在北方还是在南方,人们都对冰上运动产生了浓厚的爱好。人工冰场的兴建满足了人们的需求。人工冰场从其功效上,可分为供运动员训练和比赛用的冰场和速滑冰场;供娱乐用的大众冰场等。它可不受季节的限制,为人们提供冰球、速滑、花样、冰上舞蹈、大众娱乐滑冰等冰上活动场合。现在我国的人工冰场大部分是冰上体育运动设施,供冰上运动员训练和比赛用。60年代末建成了我国第一座人工冰场—首都体育馆冰场,随即在长春、哈尔滨、齐齐哈尔等地相继建成了多座冰上训练基地。近几年在广州、深圳、天津、武汉、石家庄等地先后建成了一批娱乐性人工冰场,使冰上运动面对大众,成为一项高雅的体育娱乐活动。人工冰场的建设初投资高,运行耗电量大,因此对冰场的设计很值得研究。本文将某娱乐性人工冰场的设计介绍给大家,以增进我国冰上娱乐运动的发展。2.设计条件及设计参数的拟定2.1设计条件冰面面积F=800m22.2设计参数蒸发温度tz=-12℃冷凝温度tl=36℃冰面温度tb=-3℃冻冰时间t=48h冰面厚度d=40mm3.冰场场地构造原设计采用永久性地板,冷排管浇铸在混凝土内,后来在施工中因故改为填充砂式地板,冷排管埋在砂层内。4.冰场冷负荷的计算Q=q×F=(qc+qm+qr+qg+qi)×F式中:Q—冰场冷负荷Wq—室内冰场单位面积冷负荷W/m2qc—对流放热负荷W/m2qm—对流传质负荷W/m2qr—太阳辐射负荷W/m2qg—地下传热负荷W/m2qi—冻冰热负荷W/m2F—室内冰场面积m24.1对流放热负荷qc=a(ta-ti)=2.5(22+3)=62.5W/m2式中:a—对流放热系数取2.5W/℃m2ta—室内空气温度22℃ti—冰面温度-3℃4.2对流传质负荷qm=s(da-di)÷1000×g=2.5÷920(23.4-2.8)÷1000×2836×1000=159W/m2式中:s—传质系数s=a/920da—空气的含湿量23.4g/kgdi—冰温下饱和空气的含湿量2.8g/kgg—水蒸汽的汽化潜热和凝固潜热2836×1000J/kg4.3太阳辐射负荷qr=0室内冰场qr=04.4地下传热负荷qg=K(tg-tp)=0.167(22+4)=4.34W/m2式中:tg—地坪温度取28℃tp—冷排管表面温度取-4℃K—地坪传热系数0.167W/m2℃4.5冻冰热负荷qi=b×r×h÷t=0.001×917×448000÷4320=95W/m2式中:b—每次浇水厚度0.001mr-----—冰的密度917kg/m3h—水冷却并结冰的放热量448000J/kgt—每次浇水冻结时间1.2h4.6单位面积冷负荷Q=qc+qm+qr+qg+qi=62.5+159+0+4.34+95=320.84W/m24.7冰场冷负荷Q=q×F=320.84×800=256672W5.制冷系统的选择本设计采用氨直接蒸发制冷系统,氨泵供液方式。5.1场地冷却排管场地冷却排管采用D38×2.5无缝钢管,间距90mm,沿冰场宽度方向布置。排管分四组并联,每两组设供液和回气集管。供液回气管采用同程管道系统。在冰场的一侧沿长度方向设管沟,总供液、回气管布置在管沟内,通向机房供液、回气调节站。5.2机房制冷系统冰场负荷可分为初冻负荷和维持负荷,由于娱乐性大众冰场对初冻时间的长短没有严格的规定,为了节省一次投资和能源,采用延长初冻时间和在夜间进行冻冰的方法,减少初冻负荷。本设计取维持负荷为设计冷负荷,根据冷负荷Q选两台4AV-12.5氨压缩机,当tl=36℃,tz=-12℃时每台机器的产冷量为135kW。6.冰场对其它专业的规定6.1对建筑专业的规定6.1.1屋顶和墙体含有良好的保温隔热方法,其表面不产生结露现象。本设计屋顶采用球形网架构造,屋顶采用100mm聚苯乙烯双面彩色夹心板,墙体采用350mm厚加气混凝土块。混凝土柱内喷20mm厚聚氨脂保温。6.1.2为了减少冰场向地下土壤传递冷量,避免土壤冻结,要解决好地板的防冻问题。本设计采用150mm聚氨脂隔热,下设f250mm自然通风管。6.1.3冰面上部空间6m高度以内不设任何设施,否则会因冰面冷辐射结露凝水。6.1.4冰场四周边栏顶部标高,距冰面尺寸为1220mm,冻冰地面无坡度。6.2对空调专业的规定6.2.1冰场内空气温度不大于22℃,相对湿度不大于60%。6.2.2冰场内任何出风口不可直射冰面,空调出风口风速应不大于2m/S,否则冰面易融化。6.2.3为了避免屋顶结露,可采用低温干燥的空气对冰场进行空气调节,或者将室外空气加热到30℃,送入冰场上空,在屋顶内上部形成一种热空气层。为...