大型影劇院暖通系統(tǒng)設(shè)計探討

摘要：大型影劇院屬于公共場所，人流量大，在進行暖通系統(tǒng)的設(shè)計上還要有顧及表演人員的影響，因此，設(shè)計難度相對一般建筑要高一些。本文主要對大型影劇院的空調(diào)風、水、冷熱源及消防排煙等系統(tǒng)的設(shè)計方法進行闡述。

關(guān)鍵詞：大型影劇院；暖通工程；設(shè)計方法

前言

大型公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗一般占建筑總能耗的60%以上，呈逐年增長的趨勢?？梢娕ㄏ到y(tǒng)的設(shè)計節(jié)能大勢所趨，這也關(guān)系到后期運營過程中所產(chǎn)生的成本以及能源浪費等問題。影劇院是人流較大的地方，大空間，如何節(jié)能地設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)，應根據(jù)工程特點進行合理、經(jīng)濟的設(shè)計。

一、空調(diào)冷熱源及空調(diào)水系統(tǒng)

風冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)相比于其它類型的空調(diào)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(shè)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(shè)備占地面積，降低設(shè)備初投資費用；（2）可根據(jù)負荷變化進行相應的自我調(diào)節(jié)，部分負荷效率高，適合于中小型建筑。結(jié)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(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)，夏季供冷、冬季供熱。經(jīng)計算：電影院空調(diào)冷負荷為625kW，空調(diào)熱負荷為300kW。為節(jié)省工程造價及設(shè)備安裝空間，選擇一臺風冷熱泵機組，空調(diào)水系統(tǒng)選用變頻水泵兩臺（一用一備）；劇院空調(diào)冷負荷為990kW，空調(diào)熱負荷為596kW，選擇兩臺風冷熱泵機組，空調(diào)水系統(tǒng)選用變頻水泵三臺（兩用一備）。機組與水泵均設(shè)于一層建筑北向次入口平臺外。主要冷熱源設(shè)備見表1。

表1 空調(diào)冷熱源設(shè)備表

設(shè)備安裝位置服務區(qū)域設(shè)備及參數(shù)數(shù)量備注

一層北向次入口平臺外電影院風冷熱泵機組

制冷量633kW

制熱量634 kW

夏季水溫12/7℃

冬季水溫40/45℃1流量變化率

50%～100%

一層北向次入口平臺外電影院循環(huán)水泵

流量125m3/h

揚程25.7m2變頻調(diào)節(jié)1用1

備

一層北向次入口平臺外劇院風冷熱泵機組

制冷量500kW

制熱量500 kW

夏季水溫12/7℃

冬季水溫40/45℃2流量變化率

50%～100%

一層北向次入口平臺外劇院循環(huán)水泵

流量95m3/h

揚程26.4m3變頻調(diào)節(jié)

2用1備

電影院和劇院的空調(diào)水系統(tǒng)均采用雙昔異程式閉合環(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(shè)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(shè)備，延長系統(tǒng)的使用年限，在水泵吸入管上設(shè)有過濾器，機組入口設(shè)有電子除垢儀。

二、空調(diào)通風系統(tǒng)

（一）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(diào)節(jié)系統(tǒng)。除在空調(diào)機房內(nèi)設(shè)置組合式空氣處理機組與全熱交換器外，還在相應的空調(diào)房間內(nèi)設(shè)置排風機。該系統(tǒng)在空調(diào)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(nèi)的空氣品質(zhì)。該系統(tǒng)的控制方式見圖1及表2。

圖1 大空間空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制原理圖

表2 大空間空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制方式

序號控制方式具體控制方法

1風機控制及系統(tǒng)連鎖（1）空調(diào)季節(jié)開啟組合式空氣處理機組、全熱變頻器，關(guān)閉排風機；過渡季節(jié)開啟組合式空氣處理機組、排風機，關(guān)閉全熱交換器。

（2）風機可由DDC遠距離及現(xiàn)場手動控制啟停。

（3）溫度、風閥、水閥等控制環(huán)路與風機聯(lián)鎖，風機停止運行聯(lián)鎖溫度控制環(huán)路停止工作，水閥全閉，新風閥全閉。

（4）控制系統(tǒng)啟動順序；先開水閥，再開風閥，最后啟動風機。

（5）排風機與送風機聯(lián)鎖。

2溫、濕度控制（1）夏季冷盤管：當回風溫度T3高于設(shè)定值，通過PID控制，開大水閥開度；當回風溫度T3低于設(shè)定值時關(guān)小水閥。

（2）冬季熱盤管：當回風溫度T3高于設(shè)定值，通過PID控制，關(guān)小水閥，當回風溫度T3低于設(shè)定值時，開大水閥開度。

（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(diào)節(jié)系統(tǒng)。

（4）考慮到一般演出排練時，空調(diào)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(shè)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(diào)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但濕空調(diào).控制機房溫濕度。

（二）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(diào)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(diào)靜壓箱在靜壓箱上部開孔，設(shè)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(cè)舞臺采用筒形噴口或旋流風口進行下送和側(cè)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(diào)通風昔道在進入空調(diào)區(qū)域時均采取消聲減噪措施，控制通過風口傳入調(diào)房間的噪聲。

（三）防排煙系統(tǒng)

圖3 共享大空間自然排煙示意圖

（1）由于該建筑外形和空間造型的復雜，若在共享大空間內(nèi)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(shè)置機械排煙設(shè)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).中一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?？蓪M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%，見圖3。

（2）因混凝上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(shè)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(shè)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90m3h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。

（4）因共享大空間僅屬于安全過渡區(qū)，所以設(shè)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(shè)置專用空間保護風機。

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