常德大劇院暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

林小海

摘 要：介紹了常德大劇院暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，包括冷熱源、水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)及自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：劇院；空調(diào)設(shè)計(jì)；水系統(tǒng)；新風(fēng)系統(tǒng)；防排煙系統(tǒng)

1 概 況

常德大劇院位于常德市柳葉湖旅游度假區(qū)沾天湖南岸，泉水路以東，環(huán)湖路以西，萬壽路以南?？偨ㄖ娣e為52180m2，地下3層，地上8層，建筑總高度50.11m。主要由1個(gè)1600座的大劇院、1個(gè)800座的音樂廳，1個(gè)300座的多功能廳，以及排練廳、停車庫、獨(dú)立對(duì)外經(jīng)營(yíng)的餐廳，配套用房等組成，屬一類多層公共建筑?？照{(diào)系統(tǒng)按舒適性空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，夏季供冷降溫除濕，冬季寒冷時(shí)段供熱，過渡季節(jié)視室外氣候采用供冷或機(jī)械通風(fēng)方式。為使用人員提供安全、舒適、衛(wèi)生的環(huán)境。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1 室外空氣計(jì)算參數(shù)（廣州地區(qū)）

（1）夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度 33.7℃

（2）夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度 31.9℃

（3）夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度 28.6℃

（4）夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 31.9℃

（5）冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度 -1.3℃

（6）冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算相對(duì)濕度 73%

（7）冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度 1.6℃

（8）室外平均風(fēng)速：夏季2.2m/sSSE 冬季1.9m/sNE

（9）大氣壓力：夏季99877Pa 冬季102323Pa

2.2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）空調(diào)

（2）通風(fēng)

注：①柴油發(fā)電機(jī)房運(yùn)行發(fā)電時(shí)的進(jìn)、排風(fēng)量及通風(fēng)系統(tǒng)由設(shè)備供貨商提供、設(shè)計(jì)及安裝。

②劇院、音樂廳其他配套設(shè)備用房通風(fēng)量根據(jù)工藝要求取值。

3 空調(diào)負(fù)荷及冷熱源設(shè)備

3.1 空調(diào)負(fù)荷

（1）建筑物空調(diào)冷負(fù)荷：7113kW（2023RTUS）

（2）建筑物空調(diào)熱負(fù)荷：3431kW

3.2 冷熱源設(shè)備

（1）冷源：選用水冷離心式冷水機(jī)組3臺(tái)，單機(jī)制冷量600冷噸（2110kW）。水冷螺桿式冷水機(jī)組1臺(tái)，單機(jī)制冷量，320冷噸（1192kW）。合計(jì)總制冷量2120冷噸（7522kW）。冷水進(jìn)出水溫度7℃/12℃。制冷機(jī)房設(shè)于0.00標(biāo)高層。

（2）熱源：設(shè)常壓燃?xì)鉄崴仩t，為空調(diào)系統(tǒng)提供熱水。熱水進(jìn)出水溫度60℃/50℃。鍋爐房設(shè)于25.90標(biāo)高層。

4 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

4.1 冷（熱）水系統(tǒng)

采用一次泵系統(tǒng)。由于建筑物外輪廓基本為一個(gè)封閉的空間，除了門廳外基本都屬于內(nèi)區(qū)，為滿足各功能房間在全年使用過程會(huì)出現(xiàn)同時(shí)需供冷供熱的要求，采用了4管制變流量水系統(tǒng)。豎向水平向采用異程布置。系統(tǒng)分為劇院觀眾廳；劇院其他部分；音樂廳3個(gè)區(qū)。冷水供回水溫度7℃/12℃，熱水供出水溫度60℃/50℃。水系統(tǒng)在空氣處理機(jī)組，風(fēng)機(jī)盤管回水管設(shè)動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥，水系統(tǒng)回水支管、干管設(shè)靜態(tài)平衡閥。以確保冷熱水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)水力的平衡。系統(tǒng)在制冷機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)帶控制單元的定壓補(bǔ)水脫氣裝置補(bǔ)水、定壓。

4.2 冷卻水系統(tǒng)

采用機(jī)械循環(huán)冷卻形式。方形超低音冷卻塔設(shè)置于34.90標(biāo)高層。冷卻水供回水溫度32℃/37℃。冷卻塔的補(bǔ)水由市政自來水系統(tǒng)供給。

4.3 冷凝水收集系統(tǒng)

（1）風(fēng)機(jī)盤管設(shè)水平管收集冷凝水就近排至排水點(diǎn)。

（2）新風(fēng)處理機(jī)，柜式空氣處理機(jī)在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)地漏收集冷凝水。

4.4 新風(fēng)系統(tǒng)

（1）劇院觀眾廳、音樂廳

采用溶液吸收劑除濕方式。設(shè)熱回收型熱泵式溶液調(diào)濕機(jī)組，對(duì)新風(fēng)除濕降溫。新風(fēng)經(jīng)室內(nèi)排風(fēng)預(yù)熱，回收室內(nèi)余熱（冷），由機(jī)組降溫除濕，與回風(fēng)混合后經(jīng)空氣處理機(jī)送入室內(nèi)。另在新風(fēng)總管上設(shè)密閉閥，可對(duì)夏季新風(fēng)工況和過渡季節(jié)新風(fēng)工況切換。熱泵式溶液調(diào)濕機(jī)組擔(dān)負(fù)了新風(fēng)（甚至室內(nèi)）的潛熱負(fù)荷處理。由于采用了物理除濕的方法，應(yīng)用于如劇院觀眾廳等人員密度高，潛熱負(fù)荷大的空調(diào)系統(tǒng)，可避免采用冷盤管除濕需再加熱現(xiàn)象，降低了能耗，確保了室內(nèi)的舒適性。

（2）其它區(qū)域空氣處理機(jī)房

新風(fēng)通過機(jī)房外窗（墻）新風(fēng)百葉風(fēng)口或新風(fēng)管負(fù)壓引入，，與回風(fēng)混合，處理后送入室內(nèi)。另在外窗（墻）分設(shè)冬、夏季新風(fēng)口，設(shè)密閉閥，可對(duì)夏季工況和過渡季節(jié)工況進(jìn)行切換。

（3）設(shè)風(fēng)機(jī)盤管小面積房間

每層設(shè)若干臺(tái)新風(fēng)處理機(jī)，新風(fēng)經(jīng)降溫除濕（或加熱）處理后，通過管道送入各個(gè)房間。

4.5 排風(fēng)系統(tǒng)

（1）公共衛(wèi)生間：設(shè)排風(fēng)機(jī)，將排風(fēng)排入豎向管井內(nèi)的排風(fēng)管，集中由設(shè)于屋面的柜式排風(fēng)機(jī)排至室外。

（2）0.00標(biāo)高平面汽車庫：設(shè)平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)（與消防排煙系統(tǒng)合用）。根據(jù)防火分區(qū)的范圍，劃分防煙分區(qū)。排風(fēng)機(jī)由消防排煙風(fēng)機(jī)兼用。排風(fēng)由風(fēng)管集中后，排至室外。車庫的補(bǔ)風(fēng)由車道補(bǔ)給。

（3）0.00標(biāo)高平面變配電房、水泵房、制冷機(jī)房設(shè)平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)（與消防排煙系統(tǒng)合用）。平時(shí)排風(fēng)機(jī)，補(bǔ)風(fēng)機(jī)由消防風(fēng)機(jī)兼用。排風(fēng)由風(fēng)管集中后，排至室外，補(bǔ)風(fēng)由補(bǔ)風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管送入室內(nèi)。

（4）劇院觀眾廳、音樂廳、劇院主舞臺(tái)在頂棚設(shè)排風(fēng)機(jī)，排除燈光、設(shè)備的發(fā)熱。風(fēng)機(jī)采用變頻變風(fēng)量調(diào)節(jié)，用于夏季及過渡季節(jié)排風(fēng)。排風(fēng)機(jī)與空氣處理機(jī)聯(lián)動(dòng)控制。以保證送排風(fēng)平衡。

（5）其它位置：采用自然排風(fēng)。

4.6 房間溫度控制

（1）風(fēng)機(jī)盤管在回水管上設(shè)電動(dòng)2通閥（雙位式），溫控器（含3速開關(guān)）設(shè)于室內(nèi)，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)二通閥的啟閉及風(fēng)機(jī)送風(fēng)量，控制室溫。

（2）柜式空氣處理機(jī)：在回水管上設(shè)電動(dòng)2通閥（比例積分），感溫器設(shè)于室內(nèi)，通過溫控器調(diào)節(jié)閥門的開度，調(diào)節(jié)冷熱水量，控制室溫。

（3）新風(fēng)處理機(jī)在回水管上設(shè)電動(dòng)2通閥（比例積分），感溫器設(shè)于出風(fēng)管上，通過溫控器調(diào)節(jié)閥門的開度，調(diào)節(jié)冷熱水量，控制室溫。

4.7 熱水鍋爐系統(tǒng)

（1）酒店自設(shè)燃?xì)鉄崴仩t作為酒店生活熱水、廚房、空調(diào)系統(tǒng)供暖的熱源。

（2）空調(diào)系統(tǒng)冬季供熱：3431kW

（3）選用單臺(tái)容量1.75MKW的常壓燃?xì)鉄崴仩t2臺(tái)作為建筑物的熱源。鍋爐房設(shè)于26.20標(biāo)高層屋面。

（4）軟化水系統(tǒng)采用全自控搪瓷鈉離子軟水器。

（5）燃料系統(tǒng)及調(diào)壓裝置：燃料為天然氣，由城市中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)引入。經(jīng)調(diào)壓裝置調(diào)壓至鍋爐運(yùn)行所要求的工作壓力，供給鍋爐使用。

（6）鍋爐房配置可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)監(jiān)控儀表和聲光報(bào)警裝置，與事故排風(fēng)機(jī)、燃?xì)膺M(jìn)口電磁閥、燃?xì)夥派㈤y等聯(lián)鎖，當(dāng)室內(nèi)可燃?xì)怏w濃度達(dá)到其爆炸下限的25%時(shí)，自動(dòng)切斷供氣，并開啟排風(fēng)機(jī)換氣，保證燃?xì)庀到y(tǒng)運(yùn)行安全。

4.8 消防防排煙系統(tǒng)

4.8.1 消防加壓送風(fēng)系統(tǒng)

（1）疏散樓梯間、安全疏散通道送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)量及風(fēng)機(jī)位置疏散樓梯間：送風(fēng)量25000m3/h，加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置于屋面。

首層安全疏散通道：送風(fēng)量30m3/h·m2，加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)于機(jī)房?jī)?nèi)。

（2）送風(fēng)口的設(shè)置：疏散樓梯間：每二層設(shè)一個(gè)鋁質(zhì)格柵式風(fēng)口。

4.8.2 消防排煙系統(tǒng)

（1）0.00標(biāo)高平面汽車庫設(shè)消防機(jī)械排煙系統(tǒng)（兼平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)）。根據(jù)防火分區(qū)的范圍劃分防煙分區(qū)。采用柜式排煙風(fēng)機(jī)。火災(zāi)時(shí)，煙氣由風(fēng)管集中后排至室外。補(bǔ)風(fēng)由車道負(fù)壓補(bǔ)給。

（2）0.00標(biāo)高平面制冷機(jī)房、變電房、水泵房等機(jī)電用房設(shè)消防機(jī)械排煙系統(tǒng)（兼平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)）。排煙量按最大房間面積×60m3/h·m2計(jì)。補(bǔ)風(fēng)由補(bǔ)風(fēng)機(jī)補(bǔ)給，補(bǔ)風(fēng)量大于排煙量50%?；馂?zāi)時(shí)關(guān)閉非著火房間排煙管上的排煙閥，風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，集中向著火房間排煙。

（3）劇院觀眾廳、音樂廳設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)。排煙量按空間容積×13次換氣次數(shù)計(jì)。煙由風(fēng)管集中后排室外。補(bǔ)風(fēng)由空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)機(jī)補(bǔ)給。補(bǔ)風(fēng)量≥排煙量50%計(jì)。排煙口設(shè)于大廳的頂部。補(bǔ)風(fēng)通過座椅送風(fēng)口補(bǔ)給。

（4）劇院、音樂廳門廳設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)。排煙量按空間容積×6次（或4次）換氣次數(shù)計(jì)。排煙口設(shè)于大廳中庭頂部，煙氣由風(fēng)管集中后排至室外。補(bǔ)風(fēng)由外門負(fù)壓補(bǔ)給。

（5）多功能廳、排練廳等設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)。排煙量按房間面積×60m3/h·m2計(jì)。排煙口設(shè)于房間天花上，排煙口至走道內(nèi)每個(gè)位置的距離小于30m。

（6）其他無法滿足自然排煙的內(nèi)走道、房間設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)。平面設(shè)2個(gè)豎向排煙井，排煙風(fēng)機(jī)設(shè)于屋面。房間排煙量按房間面積×60m3/h·m2計(jì)。排煙口設(shè)于房間或內(nèi)走道天花上，排煙口至室內(nèi)每個(gè)位置的距離小于30m。排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量按最大防煙分區(qū)面積×120m3/h·m2計(jì)算選型。補(bǔ)風(fēng)由外門窗負(fù)壓補(bǔ)給。

（7）其它房間采用自然排煙。

4.9 消聲及隔振措施

（1）空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備選用高效率、低噪聲產(chǎn)品。特別是用于劇院觀眾廳，音樂廳對(duì)運(yùn)行的噪音振動(dòng)更應(yīng)嚴(yán)格控制。

（2）冷卻塔選用超低噪音型產(chǎn)品。

（3）通風(fēng)機(jī)及空氣處理機(jī)設(shè)消聲段，進(jìn)出風(fēng)管、主風(fēng)管設(shè)消聲器，進(jìn)排風(fēng)口設(shè)消聲器或消聲百頁。對(duì)噪音控制嚴(yán)格的劇院觀眾廳、音樂廳的空調(diào)風(fēng)管（土建風(fēng)道采用內(nèi)襯風(fēng)管做法）風(fēng)道采用鍍鋅鋼板風(fēng)管內(nèi)貼離心玻璃棉板做法（內(nèi)貼離心玻璃棉板厚度50mm，容重78kg/m3，面封玻璃絲布或金屬穿孔板（穿孔率應(yīng)大于20%），其他空調(diào)風(fēng)管采用玻璃棉直接風(fēng)管（厚度50mm，容重78kg/m3）制作。

（4）劇院、音樂廳觀眾廳下面及樓座的空調(diào)靜壓箱四面內(nèi)貼離心玻璃棉板，厚度50mm，容重78kg/m，面封玻璃絲布或金屬穿孔板（穿孔率應(yīng)大于20%）

（5）冷水機(jī)組、鍋爐、水泵設(shè)阻尼減振器。并設(shè)置減振地臺(tái)。冷卻塔設(shè)橡膠減振墊。

（6）柜式離心風(fēng)機(jī)、柜式空調(diào)機(jī)吊裝時(shí)采用彈簧或橡膠阻尼減振吊架，落地安裝時(shí)均設(shè)彈簧或橡膠阻尼減振器（支架）。

（7）冷水機(jī)組、水泵、柜式空氣處理機(jī)，冷卻塔、鍋爐進(jìn)出水管設(shè)柔性減振接頭。柜式空氣處理機(jī)及通風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)管均設(shè)柔性軟接頭。

（8）劇場(chǎng)、音樂廳范圍內(nèi)的管道應(yīng)采用減振吊架吊裝，鋪設(shè)于屋面應(yīng)設(shè)橡膠隔振墊。穿越機(jī)房的管道需在隔墻處做隔振隔聲處理。

（9）劇場(chǎng)、音樂廳范圍內(nèi)平時(shí)運(yùn)行的通風(fēng)機(jī)設(shè)隔音罩。

（10）制冷機(jī)房、空氣處理機(jī)房、通風(fēng)機(jī)房、鍋爐房等內(nèi)墻面設(shè)吸音材料。

（11）設(shè)備房應(yīng)選用隔聲量不小于35dB（A）的密閉隔音門。

參考文獻(xiàn)

[1]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.