核心提示： 可持续发展的南京奥林匹克体育中心游泳馆 我国颇具影响力的泳池水疗十大工程之二文

 1．概述 南京奥林匹克体育中心

    1．概述

    南京奥林匹克体育中心游泳馆是原为中国第10届全国运动会游泳和跳水比赛而设计和建造的，除承担赛事和训练任务外，运营后的其余时间还对公众开放，普及大众的游泳、水疗和健身等水上活动。该游泳馆由竞赛池，跳水池，训练休闲池，儿童嬉水池及热身池等组成。

    该馆与2004年建成，它是《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程 CECS 14: 2002》颁布并与2003年1月1日实施后我国第一个重大的游泳池工程，也是2008年奥运之前的国内大型的体育赛事的比赛场馆，由于其设计的先进性、运行的可靠性和可持续发展性，它还将用做2014年第二届世界青年奥林匹克运动会（青奥会）和第二届亚洲青年运动会（亚青会）主赛场馆。原游泳场馆的水处理由广东联盛承建，并提供了全套的水处理设备，经过处理后的各项水质指标，均达到和超过国家和国际标准。为青奥会、亚青会而进行的改造工程也是广东联盛于2012年12月中标，联盛将把建造广州亚运会、深圳大运会等重大国际比赛游泳馆水处理工程的成功经验应用到该馆的改造中，进一步提升该馆的技术水平和档次。

    在原游泳馆建造过程中，当时的国家体育总局局长袁伟民一行前去考察、对南京奥体中心的建设表示非常满意；不少领导、专家和游泳运动员都对对南京奥体中心游泳馆的设计理念和技术实践都给予高度评价，称它的“现代化程度胜过雅典奥运”。

    现在对这个具有先进技术和代表性的游泳馆的成就进行总结，对游泳池水处理系统设计特点，包括水处理循环系统技术参数，循环给水及回水方式结构，水处理设备技术参数，水处理循环过滤系统设备材质、管材、消毒方式选择，并对设备配置、技术特征等进行技术分析和交流，对改造前后的技术措施和发展水平做一比较，以期提高我国游泳池工程技术水平。

    图1 南京奥林匹克体育中心游泳馆比赛区

    2. 策划和设计的要点

    2.1 水处理系统技术参数

   南京奥林匹克体育中心游泳馆

    水处理系统技术参数

    2.2水质要求

    为适应能举办国际和国内重大游泳比赛要求，设计按《游泳池和水上游乐池给排水设计规程CECS14: 2002》的要求，采用了国际游泳联合会（FINA）2001-2005年关于游泳池水质标准进行设计和建造。

    2.3 池水净化处理系统的设置原则

    该馆的四个游泳池的池水净化处理系统均为各自独立的系统，达到各自不同的功能，这也是《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程 CECS 14: 2002》所要求的。

    竞赛池和跳水池合用一套臭氧消毒系统和多余臭氧吸附系统，臭氧消毒系统设计为间歇式使用，臭氧投加量为0.7mg/L。跳水池与竞赛池共用一套发生量为300g/h和350g/h组合进行的全流量臭氧消毒系统；休闲训练池与儿童戏水池共用一套发生量为300g/h的全流量臭氧消毒系统。

    训练休闲池和儿童池均各自独立设置长效化学药剂消毒系统。

    图2 南京奥林匹克体育中心游泳馆训练休闲区

    2. 4 实现节能、环保和有效管理的理念

    2.4.1 循环水泵

    循环水泵选取了相同的型号，不仅平面布置整体、又能互为备用，合理用尽各台水泵高效段，并突出了动态变化水泵工作效率之变化。单台水泵容量与所选水泵数量的乘积大于循环流量，确保单台运行或多台并联运行均不会因为并联流量减少而加长循环周期；也不会因单台泵工作流量多大而造成轴功率过高，引起水泵发热而不能正常工作，本工程所选水泵不仅节能，而且噪声低于60分贝。

    2.4.2 消声回水口

    设计引进了国外技术和理念，采用“消声回水口”的独特设计，对溢流回水口进行消声处理，降低了场馆内溢流回水口所产生的噪声。

    2.4.3 过滤设备的结构

    石英砂过滤器和活性炭吸附过滤器除内部附件技术先进之外，在外观配置了可视观察镜，可观察到砂层污物动态，从而方便手动反冲洗的管理和维护。

    2.4.4 板式换热器

    板式换热器选用了316L不锈钢材质，且水头损失不超过0.002MPa，并配有自动调节出水温度的比例式温控装置。具有换热效率高、运行费用低、耐热密封性能优异、使用寿命长等优点。

    图3 南京奥林匹克体育中心游泳馆机房一角

    2.5 给水和回水方式

    竞赛池与训练池均采用底部架空预埋套管的形式，池底进水口的布置采用“网格式”均匀布置，并在每边多加两条配水旁路管，从而进一步保证了池底各部位进水口进水量的均匀性。

    休闲、训练池则将循环给水管敷设于池底结构板上的垫层内，穿池壁管路均采用预埋防水钢套管，大大降低了池体渗水的可能性。

    儿童嬉水池及热身池均采用顺流循环方式，严格依据“推流式自然净化”水处理的原理，设计为一端池壁进水，另一端池底排回水。

    3 技术特点

    原设计的游泳竞赛池和跳水池共用一套全流量臭氧消毒系统。由于跳水池仅用于比赛，而游泳池除了承担游泳比赛和训练任务之外，其余时间要求对游泳池爱好者开放。根据这种使用特点。设计采用了比赛池和跳水池间歇式使用臭氧消毒的方式。

    臭氧浓度高，成本低：采用了先进的国产氧气法制备臭氧的发生器。该设备采用分子筛吸附空气中的氮，能将空气中的含氧量提高到85%-95%，是一种较新的制备臭氧的工艺，其效率几乎与纯氧气相同，制备出臭氧的浓度高达80mg/L以上，大大提高了臭氧与水的溶解能力，而且制备臭氧的成本远低于纯氧制备臭氧的成本。

    臭氧消毒系统安全可靠：设计中设置了监测臭氧在空气中浓度和臭氧在水中溶解度的仪表装置，臭氧溶解浓度的监测可以与臭氧发生器的相应接口连接，实现了对臭氧的全程控制，从而增加了臭氧消毒系统的安全性。

    池水净化处理系统自动化程度高。设计采用了游泳池专用微电脑全自动水质监测系统装置，能够收集、记录各类实时检测信号并进行处理，将其一一转换成不同控制信号，从而完成对全套水处理设备正常运行的有效控制，对循环水泵、投药消毒系统、臭氧消毒系统等设备的连锁控制。

    训练休闲池突出训练、水疗和健身功能：设计引进了水中健身器材、水中训练器材以及具有水中理疗功能的水疗设施，使游客能科学的参与训练池中配置的各项健身器材，从而达到改善体质、保持健美的目的。

    游泳池水处理专用微电脑全自动水质监控系统是整个游泳池水处理的核心，负责收集、记录各类实时检测信号，并处理这些信号，将其转换成不同的控制信号，完成对全套游泳池水处理设备正常运转的有效控制。本设计选用了水质监控系统，它可以通过对游泳池回水管路上水质监测探头、温控探头提供的信号，分析并处理余氯浓度、pH及水温等各项监测数据，从而输出各项控制信号。另外，该仪器还具备游泳池水处理系统过滤设备自动反冲洗功能，主要是通过设置于过滤设备进出水口上的压力传感器作为输入信号源，该仪器分析并处理这些信号，输出控制信号给过滤设备进出水管上的电动(或气动)阀门，完成反冲洗过程对阀门的定时切换。在该场馆的自控系统设计中，充分利用该设备对循环水泵、投药消毒系统、臭氧消毒系统等设备的联锁控制，并配有BA接口输出，进行远程监控。

    4 问题及改进

    4.1 对ABS循环管道的处理

    该工程的循环管道原设计采用了ABS塑料管，有些直管较长，未设伸缩节，造成了部分管道变形较大（原设计考虑全部支架采用固定支架解决轴向变形问题，未能达到预期效果），在工程深化设计和施工过程中增加了伸缩节，初步解决了管道变形问题。

    但是由于ABS塑料管材料的特性和管道、管件自身性能和尺寸稳定性等问题，在运行和工作过程中，逐渐显现出一些缺陷。2010年新版的《游泳池设计及附件安装10S605（GJBT-1146）》指出“当采用臭氧消毒时，池水的循环管道不宜采用丙烯晴-丁二烯-丙乙烯共聚（ABS）塑料管”，在2012年，对该工程进行了综合评审，设备运行和水质保证都达到高标准，但对原ABS循环管道进行改造，全部更换成UPVC管道，并增加一套产量100g/h的臭氧消毒系统，对儿童池进行独立处理。

    4.2儿童池的臭氧消毒系统的改造

    原设计是将休闲训练池与儿童戏水池共用一套发生量为300g/h的全流量臭氧消毒系统，由于夏季游泳负荷大，在游泳高峰期这一套系统很难同时满足两套游泳池的处理需要，在改造工程中，对儿童池增加了单独的臭氧消毒系统，也配有全套附件：臭氧投射器、储水器、冷却水加压泵，静态混合器自动水位控制等。

    4.3金属过滤器的保温

    在2012年3月1日实施的《公共浴场给水排水工程技术规程CJJ160-2011》中指出“金属过滤器……等应进行保温，南京奥林匹克体育中心游泳馆工程采用了不锈钢石英砂过滤器。南京的气象资料显示，日均最高气温在26℃以上的月份为5-9月，其它7个月的日均最高气温都在26℃以下；而全年日均最低气温最高的月份是7月，只有25℃，日均最低气温最低的月份是1月，在零下-1℃。因此可以说，从表1的池水温度来看，不锈钢石英砂过滤器在其运行的所有的日子里都会散热，就有必要对其进行保温处理，金属过滤器的缺点表现在它的散热特性上。

    4.4空气湿度、温度、消毒独立处理和调控系统

    2004年建成的南京奥林匹克体育中心游泳馆，当时对空气处理系统还是采用传统的空气调节技术。

    近几年来，游泳池空气处理技术有了革命性的进步，德国、英国和美国等发达国家率先把热回收功能的除湿热泵系统使用在游泳池工程上；中国工程院院士、清华大学建筑学院教授江亿先生提出“温湿度独立控制系统是降低能耗，改善室内环境，与能源结构匹配的有效途径”；中国建筑设计研究院的领导和专家赵锂、傅文华、杨世兴、赵昕等先生研究了光触媒游泳池水处理技术并获得重大成果，可将这种光触媒技术应用到游泳馆空气处理中，消除游泳场馆室内空气中氨氮等消毒剂副产物DBPs及挥发性有机物VOCs，提高运动员、游泳大众、救生员和泳池维护人员的健康水平。在该游泳池工程上，可采用具有热回收和空气净化消毒功能的空气湿度、温度、消毒独立处理和调控系统，对游泳场馆内空气集中处理、消毒排放，避免池区的有毒气体扩散至周围污染环境，这种馆内空气的综合处理，一机多用，节能减排，绿色环保。

    5 结语

    游泳场馆的可持续发展性首先体现在采用新技术和先进的技术标准，并在满足基本要求的基础上有所发展和创新，在原始设计和施工实践上为技术发展预留可能改进的接口和空间。

    南京奥林匹克体育中心游泳馆是一项成功的作品，在设计、设备、施工、管理等等各个方面都留下了宝贵的经验，它的进一步的改造和在2014年青奥会、亚青会的使用，又会给我们提供更多的技术实践和新的技术突破。