北京天橋演藝區暖通空調設計

田小婷

（廣州珠江外資建筑設計院有限公司，廣東廣州5100 60）

0 引言

北京天橋演藝區項目位于北京城南，坐落在縱貫北京城的中軸線上，東至天橋南大街，南至南緯路，西臨天橋劇場新農街，北至市民廣場南邊界。市民廣場東至天橋南大街，南臨南區公建項目北邊界，北至北緯路，西至新農街。

該工程屬特大型甲級劇場建筑，耐火等級為一級，項目總建筑面積73267.0 m2，其中地上建筑面積26632.0 m2，地下建筑面積46635.0 m2。地上3層，地下4層，地上建筑高度18 m，局部舞臺臺塔高21 m。地下部分為汽車庫、化妝間、劇場后臺、設備用房等。

1 室內設計主要參數見表1。

2 冷熱源設計

（1）夏季集中空調系統設計計算冷負荷為6950 kW，選用2臺800 RT離心式冷水機組和1臺400 RT帶熱回收螺桿式冷水機組，熱回收機組夏季可為劇場免費提供生活熱水。空調冷水供回水溫度7℃/12℃，冷卻水進出水溫度32℃/37℃，主機置于地下四層的制冷機房，冷卻塔置于辦公區的室外屋面上。

（2）冬季熱源采用市政熱力管網供熱，市政熱源一3200 kW，采暖負荷為700 kW，地板輻射采暖負荷為600 kW。次側熱水溫度110/70℃，空調熱水供回水溫度55℃/45℃，采暖熱水供回水溫度75℃/50℃，地板輻射采暖熱水供回水溫度55℃/45℃。空調供熱設計計算負荷為

表1 室內主要設計參數

3 空調風系統

3.1 劇場觀眾廳

觀眾廳采用低速風道全空氣系統，氣流組織采用座椅下送風，觀眾廳柵頂面光橋和樓座觀眾席后部上方回風的置換通風方式。共設4個空調系統，其中池座觀眾席每個座位的送風量為60 m3/h，設置2個送風量為3600 0 m3/h的空調系統，樓座觀眾席每個座位送風量為70m3/h，設置2個送風量為1500 0 m3/h的空調系統。為避免吹冷風感，座椅下的送風柱內氣流流速控制在1 m/s以內，送風孔風速控制在v≤0.25 m/s，這種氣流組織既可以滿足人體的舒適度要求，也較節能。為了實現送風溫差為4℃，也就是送風溫度不低于20℃。從節能的角度出發，空調機組采用了采用二次回風進行再熱，通過調節一、二次回風比例控制送風溫度，觀眾廳空調系統平時新風量3200 0 m3/h，過渡季節可根據室內外的焓值控制新風閥的開度，實現全新風運行。

圖1 觀眾廳空調通風原理圖

樂池與觀眾廳相連，池座靜壓箱與樂池間隔墻上設側送風口，當樂池下沉時，側送風口向樂池送風。觀眾廳空調通風原理如圖1所示。

3.2 主、側舞臺

劇場的主舞臺和側舞臺空調系統合用，由于燈光、設備多，散熱量大，采用2套低速風道全空氣系統，每個空調系統送風量為2700 0 m3/h。側舞臺采用球形噴口側送風，主舞臺采用球形噴口側送風結合旋流風口下送風，下部設置回風口。為避免送風吹動或晃動幕布，送風口須錯開幕布布置，噴口上設置電動調節閥，根據舞臺演出需要可調節送風口的送風方向和送風量，此外，主舞臺送風主管上設置電動調節閥，根據需要可電控關閉閥門，同時空氣處理機組變頻調低送風量。

舞臺空調系統平時新風量12000 m3/h，過渡季節可根據室內外的焓值控制新風閥的開度，實現全新風運行。

舞臺機械設備的散熱和下部工作區域在上部積聚熱量，因此在上空設置了獨立的通風系統，通過機械通風的方式排除余熱。主、側舞臺空調通風原理如圖2所示。

圖2 主、側舞臺空調通風原理圖

3.3 入口大廳、排練廳廳及其他大空間

入口大廳采用低速風道全空氣系統，氣流組織兩側采用雙層可調百葉集中送風；

排練廳設置低風速全空氣定風量系統，氣流組織采用旋流風口上送風，兩側集中天花回風的空調方式。公共休息廳等人員不經常停留的大空間采用低速風道全空氣空調系統。考慮到冬季如濕度過高，殼體和水下通廊的玻璃易結露，所以不設置加濕器。排練廳空調系統在過渡季節可根據室內外的焓值控制新風閥的開度，可實現全新風運行；

3.4 臺倉、耳光室、聲、光控室及調光室

由于臺倉中的機械設備存在散熱，所以在臺倉設置了空調系統，采用風機盤管在臺倉兩側送風，回風方式采用下回，臺倉內設置冷凍除濕機組除濕。

耳光室、聲控室和光控室內有大功率的發光設備，設備發熱量大，設置風機盤管和機械排風系統，用于降溫排熱。

調光室要求能夠實現獨立運行，因此采用多聯式空調系統。消防控制室也設置了獨立的空氣源分體空調器。

3.5 辦公管理、會客接待、化妝等小空間空調區域

辦公管理、會客接待、化妝等小空間空調區域，其溫濕度要求不嚴格，為控制靈活，采用風機盤管加新風系統，滿足不同用戶對于室內溫度調節的要求。

圖3 空調末端系統原理圖

4 空調水系統

空調水系統采取一次泵四管制異程式系統，冷卻循環水系統采用自來水補水，空調冷水系統采用軟化水補水，定壓采用密閉式高位膨脹水箱定壓方式。空調冷水供回水溫度7℃/12℃，冷卻水進出水溫度32℃/37℃，空調熱水供回水溫度55℃/45℃，主機置于地下四層的制冷機房，冷卻塔置于辦公區的室外屋面上。

通過設置在各空調水管井內的立管將空調冷熱水輸送至各層空調末端處，為了保證水系統的水力平衡和考慮將來實際負荷變化的可能，在各空調機組及新風機組和每層風機盤管的水平主管上均設置壓差控制閥與靜態平衡閥，另外在每臺空調及新風機組的回水管上均設置了電動兩通調節閥，以保證系統的節能運行。空調末端系統原理如圖3所示。

5 供暖系統

圖4 散熱器采暖系統圖

由于劇場空間較大，同時需要滿足附屬房間的防凍要求，供暖系統僅考慮部分設備用房以及對于位于建筑出入口的2層觀眾休息廳供暖，在使用時主要以空調系統為主。采暖熱水供回水溫度75℃/50℃，地板輻射采暖熱水供回水溫度55℃/45℃。

對于位于建筑出入口的2層觀眾休息廳，考慮到建筑空間高度和使用功能及玻璃幕墻的要求，所以采用獨立的低溫地板輻射供暖系統，地板輻射供暖分配器的供回水管之間設置電動三通調節閥，根據房間溫度控制電動三通調節閥的開度，調節供水溫度，提高了室內的熱舒適性，減少了高大空間由于溫度梯度帶來的能耗。

地下室水泵房、制冷機房、熱交換機房、貴賓休息室、地上靠外墻的走道、衛生間、空調機房、風機房等采用雙管上供下回異程式系統，并設置了溫控閥，這樣既滿足了使用功能，又節約了能源。散熱器采暖系統如圖4所示。

6 防火排煙系統

（1）劇場觀眾廳設置機械排煙系統，排煙量按性能化設計評估報告確定，總排煙量為2700 00 m3/h，設置在三層空調機房。由于劇場觀眾廳的特殊功能需求，故對其設有機械補風系統，利用平時的空調系統和增加補風風機做火災時的補風系統，補風量不小于排煙量的50%，利用平時空調系統的送風管送入室內，如圖1所示。

（2）劇場的主、側舞臺為獨立的防火分區，該區設計了機械排煙和機械補風系統，排煙量按4次/h換氣次數計算，排煙量為1700 00 m3/h，利用平時的空調系統兼做火災時的補風系統，補風量不小于排煙量的50%，如圖2所示。

（3）劇場前廳及休息廳設置機械排煙，排煙量按消防性能化評估報告確定計算，每層排煙量為5000 0 m3/h；排煙管與前廳空調送風管合用，空調風柜出口處設置70℃電動防火閥，當前廳及休息廳發生火災時電控關閉，同時聯鎖開啟排煙風機及排煙閥進行排煙。

（4）依據《劇場建筑設計規范》（J G J 57-2000）的規定，劇場的通風和空調系統的風管、消聲器及其保溫材料應采用不燃材料，該劇場的風管采用的是02級鍍鋅鋼板，保溫材料采用超級離心玻璃棉。

7 結語

在實際工程設計中，設計人員應結合設計條件和工程特點，貫徹環保，節能，資源綜合利用的概念，貫徹綠色生態可持續發展的概念。在充分滿足功能要求的前提下，選擇合適的系統形式，努力使設計經濟合理、技術先進、安全可靠。在滿足使用要求的同時，考慮設備選擇和系統的靈活性，以適應部分功能變化、使用率變化、節假日假期等多種情況，最大限度的降低運行成本，節能環保。

[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].2版.北京：中國建筑工業出版社，2008.

[2]丁健.暖通空調設計50[M].北京：機械工業出版社，2004.

[3]GB 5001 6-2006.建筑設計防火規范[S].

[4]GB 5073 6-2012.民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].