【摘要】世界建筑发展的大潮中，建筑节能是建筑技术进步的一个重大标志，也是建筑界实施可持续发展战略的一个关键环节。社会经济的发展，减轻大气污染，改善建筑环境以及发展建筑业等都需要我们进行建筑节能。文章以游泳馆为例，分析了游泳馆的建筑特点及其能耗特点，进而主要从建筑和结构设计的角度研究游泳馆建筑的节能策略。
【关键词】建筑节能；建筑设计；游泳馆
1 前言
全世界目前正面临着能源资源短缺、传统能源加速枯竭。人类对能源的利用经历了一个从盲目到理性的过程，如图1所示的是世界能源消耗曲线：二战后，能源的消耗量骤然上升，一直是沿着指数曲线关系增长（曲线A），这是因为当时的全球经济空前繁荣；到1973年，由于能源危机的爆发，能源消耗量减少，能耗曲线开始走向S形（曲线C）。如果再次不加控制的消耗能源，回到原来的消耗方式，能源的消耗可能会沿着另一条危险的指数曲线B持续下去。从而可知，我们对能源消耗的态度决定了未来的能源消耗状态。人类应该非常清醒的认识社会发展与环境的辩证关系，并理智地进行协调。对能源的不加节制的消耗，不仅会加速传统能源的枯竭，而且会严重破坏生态环境。
世界各国的建筑建设是用能大户，建筑能耗已占到全球能耗的1/3，所以建筑节能成为各国节能工作中的重点。近几十年来，国外在建筑节能方面进行了大量的尝试，提出了不少理论和观点，有些技术已得到大量的运用。与发达国家相比，我国在此方面落后很多。我国的建筑节能工作开始于二十世纪八十年代初期，从宣传介绍发达国家的建筑节能状况、制定采暖居住建筑节能设计标准起步，后面不断地颁布了一系列的法规与标准，说明中国正不断提高对建筑节能的重视程度。
2 游泳馆建筑及其能耗特点
游泳馆建筑和其它民用建筑相比，具有一定的特殊性：跨度大即游泳馆的跨度一般在50m～100m之间；平面面积大而且高度高，一般游泳池的室内净高要求在5m以上，跳池室内净高要求14m以上；容积大而且技术工艺复杂；初始投资大、维持游泳馆室内环境需要消耗大量的能耗等。泳池温度视游泳馆功能的不同，一般在26℃～28℃，并要求全年恒定室内空气温度按规定比泳池温度高2℃，即28℃～30℃，常年湿度在50%～70%之间，要求小于75%，基本要求温湿度全年恒定；风速要求小于0.2m/s。
游泳馆建筑是各类公共建筑中的耗能大户，游泳池、跳水池和洗浴使用大量的水资源，游泳池的水、洗浴用水的加热要消耗能源，维护宽大的比赛空间的空调系统和庞大的附属设备设施也要消耗大量的能源，而且后者占游泳馆耗能的主导地位，成为国内乃至当今世界的一个棘手的难题。
3 游泳馆的建筑节能设计
大空间公共建筑曾一度强调视觉中心论，忽略了建筑能耗问题，外观优先的形态操作确实伴随着创造性，却因为追求单纯的视觉效果而牺牲其长远利益，对建筑日后的生态运营计划无所作为。追求建筑形式无可厚非，但应与环境质量、功能运营、结构效率、能源代价、场址文脉等整合统一。在目前能源短缺的情况下，我们不仅要考虑游泳馆等大空间公共建筑的造型创新，还要设计出符合国情的、科学理性的和可持续发展的游泳馆建筑。
当前，我国大量民用建筑已经取得了50%的节能效果，而大空间公共建筑如游泳馆的节
能设计才处于刚刚起步的阶段，落后于世界其他起步较早的国家，我们要逐步提高对大空间公共建筑节能的重视。
4 工程应用分析
某省水上运动学校占地面积1200多亩，要建设水域面积达700余亩的符合国际赛联要求的A级标准的人工水上运动场。项目主要是结合2008年奥运会、2009年全运会任务，整合现有水上运动资源，在原水上运动学校的基础上进行扩建。以可持续发展和以人为本作为设计的理念，充分利用有限的用地和学校资源，为学生提供较多的室外运动场地，以及休闲娱乐空地，满足学校多功能的使用要求。游泳馆建筑的定位强调建筑的功能复合性，不仅能服务于平时运动员训练功能，也能在赛时对公众开放，充分利用自身功能开展多种活动，具备可持续发展的能力。
4.1 场地适应性设计
场地地形的合理利用是建筑可持续发展设计的重点。由于原有校园道路与规划地块由排水沟划分为两部分，它们之间的地形高差大致为2.5m。通过对场地及建筑空间剖面的合理分析，设计将运动员层设计在高出道路1.2m的标高上，运动员通过缓坡直达运动员层，设备层及地面车库则设计在下沉的地面标高上，不仅实现了设备、训练、观众三个主要流线的竖向分流，也有效地减少了开挖量和控制造价。
4.2 游泳馆建筑平面布局
游泳馆设计之初，考虑主要功能应满足大型游泳比赛及训练的要求，并兼顾训练和对外经营开放等综合功能。建筑平面的特点是紧凑、经济实用，节省占地面积和建筑面积，节约投资。游泳馆布置在运动员入口大厅南侧，花样游泳馆、跳水馆布置在大厅的东北、东南侧，均顺着南北向长向布置。在运动员标高层上设计各个馆所需要的功能用房及配套的训练馆，以满足平时训练和赛时运动员的需要，各种功能用房相对集中，使用便捷。
4.3 建筑空间布局
主体建筑的三大水上运动功能块有着各自的空间及高度需求，为消减巨大的建筑体量对周围环境的压抑感，设计方案将高度较大的跳水馆部分置于主体建筑的后部，游泳馆布置在建筑的前部，花样游泳馆则毗邻跳水馆布置。将不同高度的场馆分开布置，可以节省空间，节约运行期间的空调能耗以及其它能耗。
4.4 游泳馆结构形式
主体结构采用全现浇钢筋混凝土框架结构，屋盖采用钢网架，上覆双层保温压型钢板。
游泳馆、跳水馆、花样游泳馆及相应训练用房为大跨度建筑，屋面钢结构采用网架结构体系，螺栓球节点。螺栓球节点网架结构的优点是结构空间受力，用于大跨度结构时用钢量较省，与桁架结构相比有更好的技术经济指标。同时网架结构施工技术成熟，所有杆件及节点在工厂加工，现场拼装，现场施工周期短，质量容易控制。
4.5 围护结构和防结露
框架结构柱间填充加气混凝土砌块，既起到围护作用，又可以为游泳馆保温，内侧设隔汽层。窗户玻璃采用低反射Low-E玻璃，窗框材料为断热型材。屋顶为双层保温压型钢板，网架结构表面涂防腐涂料，防止结露对构件的腐蚀作用。防结露措施：①加强外围护结构薄弱部位的保温；②在跳水池、游泳池大厅的上部设机械排风系统，以排除聚集在大厅上部的热湿污蚀空气；③在跳水池、游泳池大厅的上部设送风系统。冬季将室外空气加热后沿屋面和墙面送出，以形成空气幕，尽可能避免屋面和墙面结露滴水；④在跳水池、游泳池的池厅四周设置暖气片，对池厅进行辅助加热，同时暖气片附近的热空气浮升还能减少窗墙结露；⑤夜晚对游泳池跳水池表面进行覆盖，避免过多的水汽蒸发到空中，减少结露。
5 结语
游泳馆建筑相比其他的民用建筑有其特殊性，这就给节能设计带来了更大的困难，但这也同时也说明了游泳馆建筑有着较大的节能空间。建筑节能设计的切入点就是要根据其特点，寻找适用且有效的节能策略。作者从建筑节能设计、围护结构节能设计、其他相关节能技术等方面分别分析了游泳馆节能设计的策略和技术，以便于为新建和改扩建游泳馆的节能设计提供依据和建议。
参考文献
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