銅梁大劇院暖通設計

李麗

（機械工業(yè)第三設計研究院，重慶 400039）

0 引言

銅梁大劇院位于重慶市銅梁縣文化藝術區(qū)內，由電影院和劇院兩幢單體組成，外罩為由金屬和玻璃組成的小提琴狀的外殼。電影院地上三層，包括放映廳、展廳、群眾活動中心、演播室、辦公室等功能房間；劇院地下三層，地上五層，包括舞臺、觀眾廳、休息區(qū)、化妝區(qū)、辦公區(qū)、排練廳等功能房間；兩幢單體外部和金屬外殼內組成的為共享大空間。

1 空調冷熱源及空調水系統(tǒng)

風冷熱泵空調系統(tǒng)相比于其它類型的空調系統(tǒng)，制冷制熱效率比較低，但由于其自身特點:（1）可室外安裝，直接與空氣熱交換，制冷與制熱一體，不需另外設置鍋爐及熱水循環(huán)泵系統(tǒng)，免去冷卻塔及冷卻水循環(huán)泵系統(tǒng)，減少設備占地面積，降低設備初投資費用；（2）可根據(jù)負荷變化進行相應的自我調節(jié)，部分負荷效率高，適合于中小型建筑。結合該工程的實際情況，選用風冷熱泵機組。

該工程在電影院和劇院分別設置中央空調系統(tǒng)，夏季供冷、冬季供熱。經(jīng)計算:電影院空調冷負荷為625kW，空調熱負荷為300kW。為節(jié)省工程造價及設備安裝空間，選擇一臺風冷熱泵機組，空調水系統(tǒng)選用變頻水泵兩臺（一用一備）；劇院空調冷負荷為990kW，空調熱負荷為596kW，選擇兩臺風冷熱泵機組，空調水系統(tǒng)選用變頻水泵三臺（兩用一備）。機組與水泵均設于一層建筑北向次入口平臺外。主要冷熱源設備見表1。

電影院和劇院的空調水系統(tǒng)均采用雙管異程式閉合環(huán)路機械循環(huán)系統(tǒng)，且均采用高位膨脹水箱定壓，膨脹水箱分別設于電影院和劇院屋頂平臺上。另外為保障系統(tǒng)工作的可靠性，保護制冷機組和末端設備，延長系統(tǒng)的使用年限，在水泵吸入管上設有過濾器，機組入口設有電子除垢儀。

表1 空調冷熱源設備表

2 空調通風系統(tǒng)

2.1 各區(qū)域空氣處理方式

（1）該工程的大空間均采用低速單風道全空氣調節(jié)系統(tǒng)。除在空調機房內設置組合式空氣處理機組與全熱交換器外，還在相應的空調房間內設置排風機。該系統(tǒng)在空調季節(jié)可充分利用排至室外的冷熱量，對新風進行預冷或預熱，所采用的全熱交換器的全熱回收效率不低于60%。過渡季節(jié)則為全新風運行，形成直流式通風系統(tǒng)，充分改善室內的空氣品質。該系統(tǒng)的控制方式見圖1及表2。

圖1 大空間空氣調節(jié)系統(tǒng)控制原理圖

表2 大空間空氣調節(jié)系統(tǒng)控制方式

（2）其余小空間均采用風機盤管加新風機組或全熱交換器的形式。

（3）由于放映機房的排風不宜再利用，故在放映機房區(qū)域采用直流式空氣調節(jié)系統(tǒng)。

（4）考慮到一般演出排練時，空調系統(tǒng)不會使用，但主舞臺燈架會打開，在舞臺上部就會有相當大的散熱量，所以在主舞臺燈架區(qū)域設置機械通風系統(tǒng)進行通風散熱，送風從屋頂進風，排風與舞臺過渡季節(jié)空調的排風系統(tǒng)合用。

（5）消防控制室、鋼琴存放間、電氣控制機房等采用機房專用恒溫怛濕空調，控制機房溫濕度。

2.2 各區(qū)域氣流組織模式

因氣流組織的好壞對觀眾和演員影響很大，所以對各空調區(qū)域的氣流組織必須進行詳細的計算，控制人員主要活動區(qū)域的氣流速度，既要避免氣流短路或形成死角，防止送風回風吹動幕布及布景，又要防止對演員及樂隊的表演造成影響。

（1）觀眾廳中部的池座采用混凝土空腔作為空調靜壓箱，在靜壓箱上部開孔，設置座椅送風柱送風，觀眾廳后部的一二三層樓座由于吊頂較低，采用雙層百葉下送風，在觀眾廳上部采用單層百葉集中回風，見圖2。

圖2 觀眾廳氣流剖面圖

（2）主舞臺、側舞臺采用筒形噴口或旋流風口進行下送和側送，回風形式為舞臺下部采用單層百葉集中回風。

（3）其余大空間氣流組織均為上送上回，送風口為旋流風口或方形散流器，回風口均為單層百葉風口。

（4）各空調通風管道在進入空調區(qū)域時均采取消聲減噪措施，控制通過風口傳入調房間的噪聲。

3 防排煙系統(tǒng)

（1）由于該建筑外形和空間造型的復雜，若在共享大空間內采用防火卷簾分隔，將對建筑美觀通透性產(chǎn)生較大影響，又共享大空間的地面距金屬屋頂最大距離接近45m，但金屬外殼不允許設置機械排煙設備。經(jīng)消防論證，將共享大空間作為人員疏散的安全過渡區(qū)，單獨劃分為一個防火分區(qū)，該防火分區(qū)與電影院及劇場等其他功能空間采取防火墻、防火門或防火卷簾進行防火分隔；另外該共享大空間的金屬外殼下有相對較大的空間可用作火災煙氣蓄積空間，可對進入蓄煙空間的煙氣采用自然排煙的方式排出，同時在外殼下部進行低位補風，自然排煙窗可開啟的有效面積不小于地面面積的5%［1］，見圖3。

圖3 共享大空間自然排煙示意圖

（2）因混凝土主體建筑不與室外直接相通，所以在電影院和劇院屋頂上均設置鍍鋅鋼板制作的大煙囪，向上直通至琴弦狀的金屬外殼處，在外殼上設置百葉，作為從室外引進新風和向室外排風排煙的主通道。各個功能房間均利用此通道進行機械加壓送風、機械補風和機械排煙排風。

（3）計算排煙量時，電影院和劇院的觀眾廳分別按每平方米不小于90m3/h和換氣次數(shù)不小于13次/h計算，取兩者中的大值做為排煙風機的風量。其余功能房間均按高規(guī)要求計算［2］。

（4）因共享大空間僅屬于安全過渡區(qū)，所以設置于電影院和劇院屋頂?shù)乃信艧煟L）送（補）風風機均選用消防高溫排煙風機，且在風機周圍設置專用空間保護風機［2］。

[1]四川法斯特消防安全性能評估有限公司.重慶銅梁縣大劇院消防安全評估報告[R].2011.

[2]住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)管司，中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施:暖通空調·動力[M].中國計劃出版社:2009.