世界海拔最高的比赛级泳池
2018/07/19
1 概述
拉萨市文化体育中心位于西藏自治区首府拉萨市柳梧新区，是目前世界海拔最高的现代化体育场馆。于2012年4月开工，2018年5月竣工，建筑面积达74500平米，总投资约13.15亿元。是西藏目前规模最大、功能最集中的群众文体中心。
项目建设按“一场三馆”的方式进行规划设计，“一场”即体育场，“三馆”即体育馆、游泳馆和牦牛博物馆三部分组成。其中体育场可容纳观众20052人，体育馆拥有4000个座位，游泳馆拥有1座50*25m水深2m满足FINA标准的比赛级游泳池和儿童池、温泉池共8个功能泡池。本案也是目前西藏建筑单体规模最大、全国援藏投资最大的现代化建筑。
2 游泳馆专用设备系统组成及工艺简介
2.1 系统组成
在本项目中由我公司负责实施的专用设备系统为：
① 标准比赛池池水处理系统；
② 标准池比赛池体育工艺器材设施；
③ 儿童池、原汤池、红酒池、藏药池等8个功能池的水处理系统；
④ 泳池三集一体恒温除湿热泵系统；
⑤ 锅炉及太阳能加热系统
图-1池区分布图 图-2水处理机房平面图
图-3太阳能、淋浴热水系统图
图-4屋面太阳能集热器分布图 图-5比赛池除湿热泵风管平面图
2.2系统深化设计工艺简介
处理后水质满足《游泳池给水排水工程技术规程》CJJ122-2008中规定的相应等级水质标准要求，泳池初次充水和日常补水均采用当地市政自来水管网水源。循环方式：标准比赛池和儿童池循环方式采用逆流式；温泉泡池循环方式采用顺流式。
过滤方式采用压力式中速石英砂过滤工艺，消毒方式为比赛池、儿童池采用全程式分流量臭氧辅以常规氯消毒，温泉泡池采用UVC紫外消毒方式。
标准池设计水温28±1℃，儿童池设计水温29±1℃，池水初始温度按5℃计算，池水初次加热采用锅炉经板式换热器间接加热池水，日常恒温以太阳能系统供热为主锅炉辅助的形式。标准池初次加热时间按48h,泳池初加热耗热量为1600KW/h，恒温耗热量为628KW/h；儿童池初次加热时间按36h,初加热耗热量为123KW/h，恒温耗热量为67KW/h；温泉泡池设计水温38～40℃，初次加热时间按24h,初加热耗热量为1023KW/h，恒温耗热量为438KW/h。
3 针对高海拔游泳馆专用设备的设计要点说明
拉萨市平均海拔达到3300m已属于地理范畴的高海拔地区，海拔高、气压低、空气稀薄含氧量少、冬季昼夜温差大等气候特点，针对此特点我公司在系统深化设计及设备选型时采用了针对性强的设计措施，在此选取其中具有代表性的部分加以说明：
l 水泵
高原气压低，而泵的出厂参数是建立在标准大气压下的，因此在扬程选取时须减去气压压差。同时介质的汽化压力降低，因此要适当加高液面，以防止汽蚀的发生；高海拔还会造成电机温升快、输出功率小的现象，视情况需要可加大电机功率。
l 臭氧消毒系统
臭氧制备原理是采用中高频电压放电制造高压电晕电场，使得电场周围的氧分子发生化学反应，将O2转化为强氧化性的O3，但是本案空气中氧气的含量约250～260g/m3，仅为平原地区的70%，所以在设备选型时，需将气源和制氧机的供气量增加1.5～1.6倍，臭氧投加系统的射流器和增压泵的规格也进行了同步增大。
l 泳池三集一体除湿热泵
机组内部主要部件是压缩机、风机。压缩机处于密闭工作环境，影响相对较小。风机选型时最主要的两个参数—风量/风压，风压是指在海拔零度地平线的风机性能，此时空气密度为1.2，海拔不同空气密度就不同，高海拔空气密度低，低海拔空气密度高，风机在相同条件下，空气密度高时，风压大，空气密度低时，风压小；其次海拔越高，冷却效果越差，电机温升越快，所以在风机选型时，需根据高海拔的特点，先查清对应海拔高度的空气密度，运用风机定律换算回空气密度1.2时的风压为多少，结合选型参数要求来选配符合当地环境的附配件。我们在除湿热泵定制生产时，适当加大了送回风和室外风冷冷凝器的风机功率15%，同时增大了冷媒铜管的管径。
l 燃气锅炉
燃气热水锅炉大多采用大气式燃气燃烧系统，燃烧所需要的过剩空气系数为1.3～1.8。过剩空气过多会导致热效率降低，过少则导致燃烧不充分、影响燃烧系统的烟气指标及燃烧工况。海拔越高空气中氧含量越少，同时高海拔地区的冬春季氧含量也会有差异。过剩空气过少表现主要有以下几方面：
1)烟气指标变差；
2)影响火焰的稳定性，即火焰高度变长，严重时会导致火焰的外焰烧到主换热器;
3)燃烧不充分，主换热器的翅片易产生碳颗粒，影响换热器使用寿命以及堵塞烟气通道。
为了在本案获得良好的设计使用效果，达到消除、改善在高海拔地区氧气不足情况下对采暖热水炉热负荷、燃烧系统的影响：
在原有真空锅炉的基础上进行二次研发，通过提高喷嘴前的压力、增大喷嘴孔径以增加燃气流量；在保证安全和使用性能的前提下增加了燃烧器的火排，重新进行了锅炉本体结构设计，使其能在微正压（不大于0.1Mpa）工况下供应高温水（110℃），在供应低温水时，锅炉内部仍低于大气压。
l 太阳能热水系统
本案所在地区昼夜温差大，日温较差范围达到14～16℃，且在冬季温度较低，最低达到-10℃，因此在太阳能集热板、集热水箱、循环水泵、管路系统等所采取的保温层比在普通低海拔地区加厚了1.5倍。
图-6比赛池池厅和水处理机房
高原环境对机体功能影响很大，不注意防范会造成机体组织器官的损伤，导致急慢性高原病的发生。其中低氧、强紫外线辐射、干燥是最主要因素。
①低氧：是高原损害的根本原因，空气稀薄氧气的浓度相应减少，拉萨文体中心所在地海拔3350米，氧含量只有平原的62%，人体因氧气供给不足而产生低氧血症，导致一系列不适症状：头痛、头晕、心慌、胸闷气短、恶心、呕吐、食欲不振、失眠等，即“高原反应”，反应的程度因个体差异有所不同，少数反应较重的甚至会诱发高原肺水肿、高山昏迷、高原应激性消化道出血等而危及生命。长期在低氧环境下工作可能会造成组织器官功能变化，罹患高原性心脏病、血压异常、红细胞增多等高原特发性疾病。
②强辐射：高原地区日照时间长、空气稀薄、干燥少云、受太阳辐射量强度大，特别是对人体损害较大的中波紫外线，在海拔3500米高度，300nm紫外线是平原地区2.3倍，会致使暴露部位粘膜、皮肤遭受损伤，发生日光性皮炎、眼球结膜炎等。
③干燥：高原大气水分随海拔高度增加而减少，在海拔3000米高度大气的水分只相当于平原地区的34%，海拔5000米仅为平原的12%。机体水分含量减少与海拔高度呈正比，干燥、缺氧等使皮肤水分散失，致使呼吸道粘膜和全身皮肤干燥，易促发咽炎、鼻炎、干咳和手足皲裂等。
5 施工班组和人员的高原施工管理注意专项
①开工前成立高原作业职业健康监管小组，项目经理任组长。
②加强视巡，掌握每一位班组成员的身体情况及高原反应的程度，尤其要注意已明显产生高反人员的情况变化。当发现有呼吸道感染、较重高反或其它异常情况的及时停止其活动，严重者转送医院，切实做到早发现、早治疗。
③加强保健知识宣传，讲解医疗保健在高原施工中的重要性，增强自我保护意识，积极配合医疗保健管理。
④配发防寒服、口罩、风镜、防晒霜等防护用品，减轻面、眼、手等裸露部位遭受强光、强紫外线等损害。 注意保暖，不轻易脱减衣服，防止温差大而着凉感冒。
⑤忌吸烟，严禁饮酒。进食不宜过饱，注意水分补充，每日饮水3.5升为宜，但又要防止因口渴饮水过多加重心脏负担。
⑥和平原施工相比，要适当放慢节奏，减小动作幅度，降低施工强度，以保护班组人员的身体健康，降低不适感。工间休息要时间长次数多，对于初到高原的班组成员不宜从事中等劳动强度以上的作业。一般来说需要20天左右，症状会逐渐减轻直至适应，这段时间是机体对缺氧反应最明显、急性重症高原特发病的高发期，也是劳动卫生、劳动保护和健康保障极为重要阶段，
⑦海拔3000米水沸点为90℃，4000米以上为85℃左右，烹调食物应使用高压锅，合理搭配蛋白质、脂肪、碳水化合物、果蔬的比例，提高班组的伙食补助标准，让大家吃饱吃好，保证充沛的能量摄入和餐饮口味。
⑧医疗保障手段：摸清工地现场周边医疗站点的情况，做好应急预案。施工现场准备有红景天、黄芪浓缩颗粒冲剂、党参合剂胶囊等防高反药物。准备好吸氧设备，以便对反应较重者及时供氧。
图-7 儿童池和温泉泡池
6 结语
我单位承接的拉萨文体中心游泳馆专用设备项目于2017年9月开工，2018年5月一次性完成竣工验收，在这紧张而又艰苦的施工历程中，恒泰人以众志成城，凝聚一心，攻坚克难的精神，克服了许多未曾经历过的困难和挑战，圆满完成了建设方交给的任务。拉萨文体中心游泳馆现已经过一段时间的实际开放运营，把看似不可能的游泳项目从平川带到了高原，让拉萨各界群众特别是藏族同胞切身感受了现代化体育场馆的优质体验。
