常德大劇院暖通空調設計

林小海

摘 要：介紹了常德大劇院暖通空調設計，包括冷熱源、水系統、風系統、防排煙系統及自控系統的設計。

關鍵詞：劇院；空調設計；水系統；新風系統；防排煙系統

1 概 況

常德大劇院位于常德市柳葉湖旅游度假區沾天湖南岸，泉水路以東，環湖路以西，萬壽路以南。總建筑面積為52180m2，地下3層，地上8層，建筑總高度50.11m。主要由1個1600座的大劇院、1個800座的音樂廳，1個300座的多功能廳，以及排練廳、停車庫、獨立對外經營的餐廳，配套用房等組成，屬一類多層公共建筑。空調系統按舒適性空調標準進行設計，夏季供冷降溫除濕，冬季寒冷時段供熱，過渡季節視室外氣候采用供冷或機械通風方式。為使用人員提供安全、舒適、衛生的環境。

2 設計參數

2.1 室外空氣計算參數（廣州地區）

（1）夏季空氣調節室外計算干球溫度 33.7℃

（2）夏季空氣調節室外計算日平均溫度 31.9℃

（3）夏季空氣調節室外計算濕球溫度 28.6℃

（4）夏季通風室外計算溫度 31.9℃

（5）冬季空氣調節室外計算干球溫度 -1.3℃

（6）冬季空氣調節室外計算相對濕度 73%

（7）冬季通風室外計算溫度 1.6℃

（8）室外平均風速：夏季2.2m/sSSE 冬季1.9m/sNE

（9）大氣壓力：夏季99877Pa 冬季102323Pa

2.2 室內設計參數

（1）空調

（2）通風

注：①柴油發電機房運行發電時的進、排風量及通風系統由設備供貨商提供、設計及安裝。

②劇院、音樂廳其他配套設備用房通風量根據工藝要求取值。

3 空調負荷及冷熱源設備

3.1 空調負荷

（1）建筑物空調冷負荷：7113kW（2023RTUS）

（2）建筑物空調熱負荷：3431kW

3.2 冷熱源設備

（1）冷源：選用水冷離心式冷水機組3臺，單機制冷量600冷噸（2110kW）。水冷螺桿式冷水機組1臺，單機制冷量，320冷噸（1192kW）。合計總制冷量2120冷噸（7522kW）。冷水進出水溫度7℃/12℃。制冷機房設于0.00標高層。

（2）熱源：設常壓燃氣熱水鍋爐，為空調系統提供熱水。熱水進出水溫度60℃/50℃。鍋爐房設于25.90標高層。

4 暖通空調設計

4.1 冷（熱）水系統

采用一次泵系統。由于建筑物外輪廓基本為一個封閉的空間，除了門廳外基本都屬于內區，為滿足各功能房間在全年使用過程會出現同時需供冷供熱的要求，采用了4管制變流量水系統。豎向水平向采用異程布置。系統分為劇院觀眾廳；劇院其他部分；音樂廳3個區。冷水供回水溫度7℃/12℃，熱水供出水溫度60℃/50℃。水系統在空氣處理機組，風機盤管回水管設動態平衡電動二通閥，水系統回水支管、干管設靜態平衡閥。以確保冷熱水系統運行時水力的平衡。系統在制冷機房內設帶控制單元的定壓補水脫氣裝置補水、定壓。

4.2 冷卻水系統

采用機械循環冷卻形式。方形超低音冷卻塔設置于34.90標高層。冷卻水供回水溫度32℃/37℃。冷卻塔的補水由市政自來水系統供給。

4.3 冷凝水收集系統

（1）風機盤管設水平管收集冷凝水就近排至排水點。

（2）新風處理機，柜式空氣處理機在機房內設地漏收集冷凝水。

4.4 新風系統

（1）劇院觀眾廳、音樂廳

采用溶液吸收劑除濕方式。設熱回收型熱泵式溶液調濕機組，對新風除濕降溫。新風經室內排風預熱，回收室內余熱（冷），由機組降溫除濕，與回風混合后經空氣處理機送入室內。另在新風總管上設密閉閥，可對夏季新風工況和過渡季節新風工況切換。熱泵式溶液調濕機組擔負了新風（甚至室內）的潛熱負荷處理。由于采用了物理除濕的方法，應用于如劇院觀眾廳等人員密度高，潛熱負荷大的空調系統，可避免采用冷盤管除濕需再加熱現象，降低了能耗，確保了室內的舒適性。

（2）其它區域空氣處理機房

新風通過機房外窗（墻）新風百葉風口或新風管負壓引入，，與回風混合，處理后送入室內。另在外窗（墻）分設冬、夏季新風口，設密閉閥，可對夏季工況和過渡季節工況進行切換。

（3）設風機盤管小面積房間

每層設若干臺新風處理機，新風經降溫除濕（或加熱）處理后，通過管道送入各個房間。

4.5 排風系統

（1）公共衛生間：設排風機，將排風排入豎向管井內的排風管，集中由設于屋面的柜式排風機排至室外。

（2）0.00標高平面汽車庫：設平時排風系統（與消防排煙系統合用）。根據防火分區的范圍，劃分防煙分區。排風機由消防排煙風機兼用。排風由風管集中后，排至室外。車庫的補風由車道補給。

（3）0.00標高平面變配電房、水泵房、制冷機房設平時排風系統（與消防排煙系統合用）。平時排風機，補風機由消防風機兼用。排風由風管集中后，排至室外，補風由補風機通過風管送入室內。

（4）劇院觀眾廳、音樂廳、劇院主舞臺在頂棚設排風機，排除燈光、設備的發熱。風機采用變頻變風量調節，用于夏季及過渡季節排風。排風機與空氣處理機聯動控制。以保證送排風平衡。

（5）其它位置：采用自然排風。

4.6 房間溫度控制

（1）風機盤管在回水管上設電動2通閥（雙位式），溫控器（含3速開關）設于室內，通過調節電動二通閥的啟閉及風機送風量，控制室溫。

（2）柜式空氣處理機：在回水管上設電動2通閥（比例積分），感溫器設于室內，通過溫控器調節閥門的開度，調節冷熱水量，控制室溫。

（3）新風處理機在回水管上設電動2通閥（比例積分），感溫器設于出風管上，通過溫控器調節閥門的開度，調節冷熱水量，控制室溫。

4.7 熱水鍋爐系統

（1）酒店自設燃氣熱水鍋爐作為酒店生活熱水、廚房、空調系統供暖的熱源。

（2）空調系統冬季供熱：3431kW

（3）選用單臺容量1.75MKW的常壓燃氣熱水鍋爐2臺作為建筑物的熱源。鍋爐房設于26.20標高層屋面。

（4）軟化水系統采用全自控搪瓷鈉離子軟水器。

（5）燃料系統及調壓裝置：燃料為天然氣，由城市中壓燃氣管網引入。經調壓裝置調壓至鍋爐運行所要求的工作壓力，供給鍋爐使用。

（6）鍋爐房配置可燃氣體濃度檢測監控儀表和聲光報警裝置，與事故排風機、燃氣進口電磁閥、燃氣放散閥等聯鎖，當室內可燃氣體濃度達到其爆炸下限的25%時，自動切斷供氣，并開啟排風機換氣，保證燃氣系統運行安全。

4.8 消防防排煙系統

4.8.1 消防加壓送風系統

（1）疏散樓梯間、安全疏散通道送風系統設計風量及風機位置疏散樓梯間：送風量25000m3/h，加壓送風機設置于屋面。

首層安全疏散通道：送風量30m3/h·m2，加壓送風機設于機房內。

（2）送風口的設置：疏散樓梯間：每二層設一個鋁質格柵式風口。

4.8.2 消防排煙系統

（1）0.00標高平面汽車庫設消防機械排煙系統（兼平時排風系統）。根據防火分區的范圍劃分防煙分區。采用柜式排煙風機。火災時，煙氣由風管集中后排至室外。補風由車道負壓補給。

（2）0.00標高平面制冷機房、變電房、水泵房等機電用房設消防機械排煙系統（兼平時排風系統）。排煙量按最大房間面積×60m3/h·m2計。補風由補風機補給，補風量大于排煙量50%。火災時關閉非著火房間排煙管上的排煙閥，風機繼續運行，集中向著火房間排煙。

（3）劇院觀眾廳、音樂廳設機械排煙系統。排煙量按空間容積×13次換氣次數計。煙由風管集中后排室外。補風由空調系統新風機補給。補風量≥排煙量50%計。排煙口設于大廳的頂部。補風通過座椅送風口補給。

（4）劇院、音樂廳門廳設機械排煙系統。排煙量按空間容積×6次（或4次）換氣次數計。排煙口設于大廳中庭頂部，煙氣由風管集中后排至室外。補風由外門負壓補給。

（5）多功能廳、排練廳等設機械排煙系統。排煙量按房間面積×60m3/h·m2計。排煙口設于房間天花上，排煙口至走道內每個位置的距離小于30m。

（6）其他無法滿足自然排煙的內走道、房間設機械排煙系統。平面設2個豎向排煙井，排煙風機設于屋面。房間排煙量按房間面積×60m3/h·m2計。排煙口設于房間或內走道天花上，排煙口至室內每個位置的距離小于30m。排煙風機風量按最大防煙分區面積×120m3/h·m2計算選型。補風由外門窗負壓補給。

（7）其它房間采用自然排煙。

4.9 消聲及隔振措施

（1）空調、通風設備選用高效率、低噪聲產品。特別是用于劇院觀眾廳，音樂廳對運行的噪音振動更應嚴格控制。

（2）冷卻塔選用超低噪音型產品。

（3）通風機及空氣處理機設消聲段，進出風管、主風管設消聲器，進排風口設消聲器或消聲百頁。對噪音控制嚴格的劇院觀眾廳、音樂廳的空調風管（土建風道采用內襯風管做法）風道采用鍍鋅鋼板風管內貼離心玻璃棉板做法（內貼離心玻璃棉板厚度50mm，容重78kg/m3，面封玻璃絲布或金屬穿孔板（穿孔率應大于20%），其他空調風管采用玻璃棉直接風管（厚度50mm，容重78kg/m3）制作。

（4）劇院、音樂廳觀眾廳下面及樓座的空調靜壓箱四面內貼離心玻璃棉板，厚度50mm，容重78kg/m，面封玻璃絲布或金屬穿孔板（穿孔率應大于20%）

（5）冷水機組、鍋爐、水泵設阻尼減振器。并設置減振地臺。冷卻塔設橡膠減振墊。

（6）柜式離心風機、柜式空調機吊裝時采用彈簧或橡膠阻尼減振吊架，落地安裝時均設彈簧或橡膠阻尼減振器（支架）。

（7）冷水機組、水泵、柜式空氣處理機，冷卻塔、鍋爐進出水管設柔性減振接頭。柜式空氣處理機及通風機進出風管均設柔性軟接頭。

（8）劇場、音樂廳范圍內的管道應采用減振吊架吊裝，鋪設于屋面應設橡膠隔振墊。穿越機房的管道需在隔墻處做隔振隔聲處理。

（9）劇場、音樂廳范圍內平時運行的通風機設隔音罩。

（10）制冷機房、空氣處理機房、通風機房、鍋爐房等內墻面設吸音材料。

（11）設備房應選用隔聲量不小于35dB（A）的密閉隔音門。

參考文獻

[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2008.