劇場類觀演建筑暖通空調設計的幾點思考

郭 平

(中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610041)

劇場類觀演建筑暖通空調設計的幾點思考

郭 平

(中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610041)

介紹了劇場類觀演建筑的特點，提出了暖通空調設計應重點關注的問題，從空調系統的選擇和劃分、節能措施、空間聲學設計、隔聲降噪和減震、防排煙設計等方面，針對性地提出了處理措施和解決辦法，有利于保證工程質量。

觀演建筑，空調系統，節能措施，空間聲學設計，防排煙設計

0 引言

近年來全國各大、中城市陸續開始建設劇場類觀演建筑。早期的劇場建筑配置較為簡單，除了主要演出空間及其附屬配套房間外，主要就是運營單位的辦公用房。幾乎所有的觀演建筑的運營都是入不敷出的，因為其公共服務的性質，資金來源主要是財政支持。因此近年來新建的劇場類觀演建筑，基本都配備了相應的經營性文化產業用房，比如各類培訓教室、排練廳、書店及音像制品店、咖啡廳等。另外一個新的趨勢是演出種類越分越細，現在很多省級觀演建筑，常常在一個項目里同時配置歌劇院、音樂廳、戲曲廳、多功能劇場、演藝吧等多種形式的演出空間，成為一個名副其實的文化綜合體。觀演建筑常常還是各地的政府形象展示工程，對建筑外形和立面要求也極高。劇場類觀演建筑因其使用要求高、能耗高、聲學要求高、演出工藝要求高、空間復雜、疏散困難、外形要求高等特點，對暖通空調設計提出了更多的挑戰和更高的要求。

1 空調系統的選擇與劃分

1.1空調方式

劇場類觀演建筑的主要廳堂空間包括舞臺表演區、觀眾區及觀眾休息廳,均為高大空間,且人員密集、燈光和設備發熱量大，負荷指標也大，故適宜的空調方式是全空氣系統。此外，主要廳堂空間室內空氣品質要求高,為便于冷卻、加熱、加濕、過濾和凈化、控制送風溫度等，最好的空調末端方式是組合式空調機組。

觀演建筑的輔助功能房間(主要包括：各類化妝間、服裝間、演員休息間、候場區、跑場道、必要的設備間如音控室、燈控室、投影室、硅柜室、舞臺機械控制室等)、一般管理用房(辦公、會議室等)以及培訓教室、咖啡廳等經營用房，一般都是分層、分區分散布置且需要獨立控制和調節的小房間，適宜半集中式或分散式空調方式。

1.2空調系統的選擇與劃分

觀演建筑內人員流線變化較快，在同一個空間停留的時間不長，各部分空間對空調的需求時間不一致。反映到空調負荷上最大的特點就是負荷參差性很大，空調系統需要盡可能靈活設置。

綜上所述，劇場類觀演建筑最好分區設置空調系統。主要的廳堂空間建議設獨立的水系統集中空調，因觀眾休息廳、觀眾廳、舞臺各部分的空調使用時間也不一致，建議主機搭配充分考慮低部分負荷調節特性，水系統也盡可能做變流量系統以節約輸送能耗。觀演建筑的輔助功能房間盡量不要和廳堂空間共用集中空調水系統，對于空調房間較為集中的區域可設多聯機系統，空調房間較為分散的區域可設分體空調。

2 節能措施

1)觀演建筑的主要空調負荷都集中在大的廳堂空間，廳堂空間均設全空氣系統，對全空調系統設過渡季節加大新風量甚至全新風運行的措施，通過通風的方式消除室內余熱余濕是非常經濟有效的節能措施。

2)盡可能利用觀眾廳階梯空間特性，在觀眾廳底部設靜壓箱，采用底部座椅送風、側墻回風，頂部排風的置換通風方式進行空間氣流組織。因為座椅送風溫差小的特性，在有條件的情況下建議考慮溫濕度獨立控制空調系統。

3)舞臺和觀眾廳頂部均有大量設備和燈光發熱量，應優先通過在頂部設機械排風的低成本方式帶走室內發熱量。盡量避免用制冷機來解決設備和燈光發熱產生的冷負荷。舞臺和觀眾休息廳一般都有條件在空間的中間高度進行空調送風，下部回風，在頂部設排風，應盡可能做成分層空調。

4)舞臺和觀眾廳設備與燈光發熱量大，頂部機械排風系統的排風溫度高，如果經濟技術分析合理，可設一套顯熱回收系統，冬季可以對排風進行顯熱回收，對新風進行預熱。應該特別強調的是，對于觀演建筑，做熱回收應謹慎，因為顯熱回收只適合在冬季運行，空調的使用時間不長、使用頻率及負荷特性不確定性很大。

5)對于一些大型的綜合類觀演建筑，除了主要廳堂空間外，還有大量小開間的內區房間，如果內區房間較多且較分散，建議對主要的表演輔助功能房間、管理用房、經營用房等配套用房合在一起設一套水環多聯機和水環熱泵空調系統。辦公室、會議室、培訓教室、咖啡廳、化妝間、侯場區、工藝設備房間等分層、分區設置水環多聯機(熱泵)空調系統及新風系統，內、外區的多聯機系統和新風系統均獨立設置，發熱量很大的工藝設備控制室和電器柜室等也獨立設置多聯機系統。冬季內區房間和發熱量很大的設備區的水環多聯機主機向公共循環水系統排熱，外區水環多聯機主機和水環熱泵新風機組從公共循環水系統取熱，整個大樓都形成了一個高效又靈活的熱回收系統。

3 空間聲學設計

觀演建筑成功與否，空間聲學效果非常關鍵，尤其是觀眾廳。建筑聲學設計與暖通專業相關的主要是送風口、回風口、排風口的布置，觀眾廳常見的空調方式是底部座椅送風，在側面或頂部回風，在面光橋、耳光等處排風。對建筑聲學影響最大的是回風口，通常為了控制百葉風速，回風口面積都很大，不利于聲音的混響和反射，因此回風百葉的做法和位置應與聲學顧問公司密切配合，且與聲學顧問公司配合的時間越早越好，不要施工圖設計完成后再讓聲學顧問公司介入，導致顛覆性的改動。

4 隔聲降噪和減震

影響空間聲學效果的另一個關鍵因素就是隔聲降噪和減震，主要是暖通專業的設備減震、機房隔聲和風系統的消聲降噪。暖通空調的隔聲降噪和減震也應該在專業的聲學顧問公司的指導和配合下完成，一般暖通空調的隔聲降噪和減震的工作流程為：顧問公司給設計原則指導書，設計人根據指導書初步完成本專業內容，再將設計的初步成果發顧問單位進行聲學復核和計算并返回意見，設計單位再行修改。在初步進行暖通空調設計的時候，建議重點關注以下問題：

1)震動和噪聲很大的主機房和水泵房建議設在建筑物的最底層，且在水平方向上遠離主要聲學空間。

2)空調機房和通風機房盡量不要直接設在主要聲學空間的前后左右或上下方，應盡可能遠離聲學空間，距離聲學空間較近的機房應提前考慮做輔助樓板需要的降板和荷載等措施。

3)服務于舞臺和觀眾廳等重要聲學空間的大型空調機房建議在地下室設置，豎向盡可能遠離聲學空間，水平方向不宜太遠，避免各類管路交叉太多。

4)在初次設計時，風系統通路應盡可能考慮一些富裕，風速控制以4 m/s～5 m/s為宜。豎向井道應盡量通暢，不要過多轉換?？照{送、回風管路不能太短，送風和回風管一次設計時盡可能各設置4節左右消聲器，消聲器的具體尺寸和參數應由聲學顧問公司復核和深化設計。管路轉彎、變徑、風流和合流等應平滑以避免產生次生噪聲。

5 防排煙設計

觀演建筑內一般空間的防排煙設計遵循現行防火規范的要求。需要特別注意的是觀眾廳、舞臺和臺倉。現行的防火規范和JGJ 57—2016劇場建筑設計規范對排煙量都沒有做要求。建議在設計階段提前跟當地消防部門進行溝通并取得做法認可。

觀眾廳屬于高大空間，且人員密集，疏散難度大，建議參照JGJ 58—2008電影院建筑設計規范的要求計算排煙量，即：排煙量按照13次/h換氣次數和90 m3/(h·m2)計算，取兩者中的大值。

舞臺屬于高大空間，火災危險性大，疏散也較為困難，建議按照中庭的要求計算排煙量，即：4次/h(體積>17 000 m3)或6次/h(體積≤17 000 m3)換氣次數計算。

臺倉的做法隨演出工藝而定，一般標準劇場的臺倉都是多層設置，體積龐大，臺倉平時無人使用，但是使用時，臺倉與舞臺之間是連通的。火災發生時，如不排煙，煙氣有可能會進入舞臺或者觀眾廳。JGJ 57—2000劇場建筑設計規范對臺倉排煙的要求是“排煙量建議按臺倉體積的6次/h計算”。JGJ 57—2016劇場建筑設計規范取消了對排煙量的要求。建議分別按臺倉面積的60 m3/(h·m2)計算和按臺倉體積的6次/h計算，取兩者的大值作為排煙量。

如果建筑物有性能化分析的需求，應與專業的性能化設計顧問單位配合完成防排煙系統設計。

[1] JGJ 57—2016,劇場建筑設計規范[S].

[2] GB 50189—2015,公共建筑節能設計標準[S].

[3] GB 50736—2012,民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].

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

[5] 劉傳聚.乙二醇熱回收空調系統的節能分析[J].暖通空調，2001(8)：21-25.

SomethoughtsonHVACdesignoftheaterbuilding

GuoPing

(ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteLtd,Chengdu610041,China)

The paper introduces the characteristics of the theatrical building. The key problems and solutions of HVAC, which include the selection and classification of air conditioning system, energy-saving measures, space acoustics design, sound insulation, noise reduction and smoke control design, is proposed in theatrical building design. The measures and solutions are put forward to ensure the quality of the projects.

theatrical building, HVAC, energy-saving measures, architectural acoustics design, smoke control design

1009-6825(2017)30-0117-02

2017-08-12

郭 平(1985- )，男，工程師

TU831

A