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[通风排烟系统常规]

三峡大剧院空调设计(空调座椅送风)

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四星助理工程师

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发表于 2017-8-16 16:10:17 |显示全部楼层

工程对噪声和气流组织要求高,本文介绍了诱导空调座椅送风方式,并从观众厅和舞台的空调形式、风压的平衡、通风和消防排烟等方面介绍了三峡大剧院的设计。

1.空调工程概述

重庆三峡大剧院是一个以剧院为中心的现代综合建筑,建筑面积为22000m2,剧场观众厅650座,楼座为350座。本文仅对剧场部分的空调设计作简要介绍。其它如商场、展厅、休息厅等采用的是常规空调方式,故不作介绍。剧场对空调运行噪声和气流组织形式要求高。本工程要求按乙等剧场要求设计,观众席背景噪声评价曲线为≤NR30。剧场空气调节室内设计参数如下:

剧场内空调面积为2300m2(其中观众厅900m2,舞台800m2,台仓600m2)。剧场空调夏季总冷负荷为570kW,单位空调面积负荷为0.248kW/m2,其中观众厅冷负荷为290kW,每座位空调耗冷量为290W/人。

剧场空调冬季总热负荷为280kW。剧场内空间大,人员多,室内负荷(观众厅的人员负荷和舞台的灯光负荷)及新风负荷大。另外,由于声学要求高,观众厅内的墙面及吊顶均作了声学处理,对风口的位置提出了要求,即避免设在声波的主反射面上。这对空调设计带来一定的限制。

本工程的风冷热泵机组置于附楼屋面,远离剧场,以减小噪声干扰,水泵内置于机组。K一1—1机房位于一层(门厅下一层),设有2台组合式空调机组,服务于观众厅(见图1)。K-1—2机房位于负一层,设有2台组合式空调机组,服务于舞台。排练厅单独设有一台立式空调机组。其它附助用房设有风机盘管和新风系统。剧场排风机组置于屋顶的2个机房内,每个机房内设有2台组合式排风机组和1台排烟风机,分别服务于观众厅和舞台。

                                                              图1

剧场组合式空调机组和排风机组参数详表:

2.观众厅空调方式

因剧场背景噪声要求高,风口布置要求严,通过计算发现观众厅用球形喷口侧送风或下送风较难达到这些要求,而且风管布置不易与内部装饰相统一。故观众厅采用诱导空调椅送风,诱导空调椅由中国建筑西南设计研究院研制,它是在靠背内装静压箱及喷嘴送出一次风,在椅背的下部引入二次风,混合后再由椅背上部的风口送出。送风轴心温度衰减快,在距风口750mm处气流温度己接近室温。在距椅背750~800mm处,送风气流的轴心速度都在0.3m/s以下,实验室测定诱导比都在2以上。用这种空调椅作观众厅下送风时,可以节约总冷量26~48%,是一种非常节能的空调方式 。本工程采用空调椅送风,每座位一次送风量为40m3/hp,(其中新风量为12m3/h),冷负荷为290W/p。在观众厅座椅下设大空间的送风静压箱,为减小建筑蓄冷量大的问题,在静压层内壁抹20mm厚复合硅酸盐保温材料

剧场使用时,空调风送到人的活动区内,受热上升至顶棚,通过水平设置的回风管被抽回到空调机房,另一部分上升空气直接进入天棚面光室,在起到降温作用之后被屋顶的排风机排出室外。楼座两侧、后侧及堂座两侧均设有回风口,回风与排风即时分流,提高了能量利用率。(见图2、3)

                                                              图2                                                               图3

由于观众厅的潜热负荷大,热湿比小,空气处理过程的机器露点低,观众厅采用诱导空调椅送风,大温差送风不适合本系统,因此产生了再热的必要。本工程通过二次回风系统的设计达到节省夏季再热量的目的。二次回风系统的夏季空气处理过程如下图:

为避免夏季再热,采用二次回风系统有显著的节能效果。结合诱导送风方式,使送风温度更接近室温,减小观众的不舒适感。

3.舞台空调方式

主舞台和侧舞台合用二套20000m3/h的空调系统。因舞台对背景噪声要求比观众厅要低,舞台设喷口送风能满足噪声要求,故在侧舞台设固定式球形喷口下送风,主舞台设可调式球形喷口侧送风,根据舞台演出需要通过电动风门来改变侧台和主台的送风量。(见图2、3)。

舞台回风分两部分,小部分回风通过舞台缝隙进入下部台仓,将台仓内的部分热量带走,大部分回风通过设在舞台两侧下部的回风口回到空调机房。另一部分缓慢上升,并带走灯光散热量由屋顶排风机排出室外。采用以下回风为主部分上排风的方式,更易解决冬季时舞台处上热下冷问题。

4.剧场内的风压平衡问题

剧场内观众厅与舞台的风压平衡与否,直接关系到舞台幕布是否飘动,而风压平衡取决于风量平衡。传统作法见图4,通过阀门1,2,3的调节来达到风压平衡,因场内风压的平衡易受到过滤器阻力增大后风量变化的破坏,故此方法在一些实际工程中较难实现,且回风和排风不能就地分流,能量利用率低。因此本工程采用图5形式的送排风方式,且观众厅与舞台的送排风机均采用了变频调速装置,根据实际情况手动控制。虽然本工程尚未完工,据一些工程实际运用证明,手动控制也是一种灵活而有效的方法 。

5.通风与消防排烟

由于建筑外观的特殊要求,外墙不能随意开设外露风口,故剧场内的新风口均设在k-1—1机房的外墙上(正好位于阶梯下),而剧场的排风及周边辅助用房的新风及排风均由通出屋面的竖井解决。在过渡季节,开启空调机组(制冷系统停止工作)和排风机组,关闭回风管上的风阀,充分利用室外新风冷负荷来冷却室内。室外新风先进入人员活动区,再将废气和废热从剧场上部排走,此种方式节能效果明显。

在本工程中,组合式空调机组和组合式排风机组均采用变频风机,水系统采用变水量系统,无论在过渡季节,还是在空调季节,均能作到节能运行和剧场内的风压平衡。剧场内观众厅与舞台分为两个防烟分区,均采用机械排烟、自然补风方式。排风管与排烟管合用,火灾时,通过电动阀门的启闭由排风系统转换到排烟系统。观众厅设有两个新风竖井,舞台设有一个新风竖井,火灾时作补风用。


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技术员

发表于 2017-8-18 13:37:05 |显示全部楼层
您好~我也曾经有幸参加过一个剧院的设计。看了您的帖子,感觉大部分都是差不太多,就是有一个问题想询问下。我当时做的也是座椅送风,但是就是比较简单的那种一部分风量采用座椅下送风,一部分风量侧面和顶部送风,回风采用的是顶部回风。想问您下诱导空调椅,工作原理是什么样的。根据文中的解释:“它是在靠背内装静压箱及喷嘴送出一次风,在椅背的下部引入二次风,混合后再由椅背上部的风口送出”,而“在观众厅座椅下设大空间的送风静压箱”就说明,空调机组的送风应该是直接送到了座椅下的大空间静压箱内,所以,静压箱应该是和每一个座椅下的送风口相连。那么靠背内的静压箱又是怎么一回事儿呢?
确实是只做过一次座椅送风,很多地方不太明白,希望楼主给予指导帮助~

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七天大胜

发表于 2017-8-19 16:35:30 |显示全部楼层
一般民用的楼板用8、10、12的

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发表于 2017-9-11 13:58:33 |显示全部楼层
这个必须得赞,目前正在准备考试,考试完仔细看、学习。

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发表于 2017-9-12 15:04:16 |显示全部楼层
挺好!不错!诱导空调座椅原理没有看懂!

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发表于 2017-10-10 11:03:03 |显示全部楼层
多谢楼主分享

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技术员

发表于 2017-10-11 13:15:11 |显示全部楼层
谢谢楼主分享

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五星助理工程师

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发表于 2017-10-11 14:59:01 |显示全部楼层
谢谢楼主分享

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四星高级工程师

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发表于 2017-10-11 23:15:19 |显示全部楼层
谢谢楼主分享

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