北京天橋演藝區(qū)暖通空調(diào)設計

田小婷

（廣州珠江外資建筑設計院有限公司，廣東廣州5100 60）

0 引言

北京天橋演藝區(qū)項目位于北京城南，坐落在縱貫北京城的中軸線上，東至天橋南大街，南至南緯路，西臨天橋劇場新農(nóng)街，北至市民廣場南邊界。市民廣場東至天橋南大街，南臨南區(qū)公建項目北邊界，北至北緯路，西至新農(nóng)街。

該工程屬特大型甲級劇場建筑，耐火等級為一級，項目總建筑面積73267.0 m2，其中地上建筑面積26632.0 m2，地下建筑面積46635.0 m2。地上3層，地下4層，地上建筑高度18 m，局部舞臺臺塔高21 m。地下部分為汽車庫、化妝間、劇場后臺、設備用房等。

1 室內(nèi)設計主要參數(shù)見表1。

2 冷熱源設計

（1）夏季集中空調(diào)系統(tǒng)設計計算冷負荷為6950 kW，選用2臺800 RT離心式冷水機組和1臺400 RT帶熱回收螺桿式冷水機組，熱回收機組夏季可為劇場免費提供生活熱水。空調(diào)冷水供回水溫度7℃/12℃，冷卻水進出水溫度32℃/37℃，主機置于地下四層的制冷機房，冷卻塔置于辦公區(qū)的室外屋面上。

（2）冬季熱源采用市政熱力管網(wǎng)供熱，市政熱源一3200 kW，采暖負荷為700 kW，地板輻射采暖負荷為600 kW。次側(cè)熱水溫度110/70℃，空調(diào)熱水供回水溫度55℃/45℃，采暖熱水供回水溫度75℃/50℃，地板輻射采暖熱水供回水溫度55℃/45℃?？照{(diào)供熱設計計算負荷為

表1 室內(nèi)主要設計參數(shù)

3 空調(diào)風系統(tǒng)

3.1 劇場觀眾廳

觀眾廳采用低速風道全空氣系統(tǒng)，氣流組織采用座椅下送風，觀眾廳柵頂面光橋和樓座觀眾席后部上方回風的置換通風方式。共設4個空調(diào)系統(tǒng)，其中池座觀眾席每個座位的送風量為60 m3/h，設置2個送風量為3600 0 m3/h的空調(diào)系統(tǒng)，樓座觀眾席每個座位送風量為70m3/h，設置2個送風量為1500 0 m3/h的空調(diào)系統(tǒng)。為避免吹冷風感，座椅下的送風柱內(nèi)氣流流速控制在1 m/s以內(nèi)，送風孔風速控制在v≤0.25 m/s，這種氣流組織既可以滿足人體的舒適度要求，也較節(jié)能。為了實現(xiàn)送風溫差為4℃，也就是送風溫度不低于20℃。從節(jié)能的角度出發(fā)，空調(diào)機組采用了采用二次回風進行再熱，通過調(diào)節(jié)一、二次回風比例控制送風溫度，觀眾廳空調(diào)系統(tǒng)平時新風量3200 0 m3/h，過渡季節(jié)可根據(jù)室內(nèi)外的焓值控制新風閥的開度，實現(xiàn)全新風運行。

圖1 觀眾廳空調(diào)通風原理圖

樂池與觀眾廳相連，池座靜壓箱與樂池間隔墻上設側(cè)送風口，當樂池下沉時，側(cè)送風口向樂池送風。觀眾廳空調(diào)通風原理如圖1所示。

3.2 主、側(cè)舞臺

劇場的主舞臺和側(cè)舞臺空調(diào)系統(tǒng)合用，由于燈光、設備多，散熱量大，采用2套低速風道全空氣系統(tǒng)，每個空調(diào)系統(tǒng)送風量為2700 0 m3/h。側(cè)舞臺采用球形噴口側(cè)送風，主舞臺采用球形噴口側(cè)送風結(jié)合旋流風口下送風，下部設置回風口。為避免送風吹動或晃動幕布，送風口須錯開幕布布置，噴口上設置電動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)舞臺演出需要可調(diào)節(jié)送風口的送風方向和送風量，此外，主舞臺送風主管上設置電動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)需要可電控關閉閥門，同時空氣處理機組變頻調(diào)低送風量。

舞臺空調(diào)系統(tǒng)平時新風量12000 m3/h，過渡季節(jié)可根據(jù)室內(nèi)外的焓值控制新風閥的開度，實現(xiàn)全新風運行。

舞臺機械設備的散熱和下部工作區(qū)域在上部積聚熱量，因此在上空設置了獨立的通風系統(tǒng)，通過機械通風的方式排除余熱。主、側(cè)舞臺空調(diào)通風原理如圖2所示。

圖2 主、側(cè)舞臺空調(diào)通風原理圖

3.3 入口大廳、排練廳廳及其他大空間

入口大廳采用低速風道全空氣系統(tǒng)，氣流組織兩側(cè)采用雙層可調(diào)百葉集中送風；

排練廳設置低風速全空氣定風量系統(tǒng)，氣流組織采用旋流風口上送風，兩側(cè)集中天花回風的空調(diào)方式。公共休息廳等人員不經(jīng)常停留的大空間采用低速風道全空氣空調(diào)系統(tǒng)?？紤]到冬季如濕度過高，殼體和水下通廊的玻璃易結(jié)露，所以不設置加濕器。排練廳空調(diào)系統(tǒng)在過渡季節(jié)可根據(jù)室內(nèi)外的焓值控制新風閥的開度，可實現(xiàn)全新風運行；

3.4 臺倉、耳光室、聲、光控室及調(diào)光室

由于臺倉中的機械設備存在散熱，所以在臺倉設置了空調(diào)系統(tǒng)，采用風機盤管在臺倉兩側(cè)送風，回風方式采用下回，臺倉內(nèi)設置冷凍除濕機組除濕。

耳光室、聲控室和光控室內(nèi)有大功率的發(fā)光設備，設備發(fā)熱量大，設置風機盤管和機械排風系統(tǒng)，用于降溫排熱。

調(diào)光室要求能夠?qū)崿F(xiàn)獨立運行，因此采用多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)。消防控制室也設置了獨立的空氣源分體空調(diào)器。

3.5 辦公管理、會客接待、化妝等小空間空調(diào)區(qū)域

辦公管理、會客接待、化妝等小空間空調(diào)區(qū)域，其溫濕度要求不嚴格，為控制靈活，采用風機盤管加新風系統(tǒng)，滿足不同用戶對于室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的要求。

圖3 空調(diào)末端系統(tǒng)原理圖

4 空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)采取一次泵四管制異程式系統(tǒng)，冷卻循環(huán)水系統(tǒng)采用自來水補水，空調(diào)冷水系統(tǒng)采用軟化水補水，定壓采用密閉式高位膨脹水箱定壓方式?？照{(diào)冷水供回水溫度7℃/12℃，冷卻水進出水溫度32℃/37℃，空調(diào)熱水供回水溫度55℃/45℃，主機置于地下四層的制冷機房，冷卻塔置于辦公區(qū)的室外屋面上。

通過設置在各空調(diào)水管井內(nèi)的立管將空調(diào)冷熱水輸送至各層空調(diào)末端處，為了保證水系統(tǒng)的水力平衡和考慮將來實際負荷變化的可能，在各空調(diào)機組及新風機組和每層風機盤管的水平主管上均設置壓差控制閥與靜態(tài)平衡閥，另外在每臺空調(diào)及新風機組的回水管上均設置了電動兩通調(diào)節(jié)閥，以保證系統(tǒng)的節(jié)能運行?？照{(diào)末端系統(tǒng)原理如圖3所示。

5 供暖系統(tǒng)

圖4 散熱器采暖系統(tǒng)圖

由于劇場空間較大，同時需要滿足附屬房間的防凍要求，供暖系統(tǒng)僅考慮部分設備用房以及對于位于建筑出入口的2層觀眾休息廳供暖，在使用時主要以空調(diào)系統(tǒng)為主。采暖熱水供回水溫度75℃/50℃，地板輻射采暖熱水供回水溫度55℃/45℃。

對于位于建筑出入口的2層觀眾休息廳，考慮到建筑空間高度和使用功能及玻璃幕墻的要求，所以采用獨立的低溫地板輻射供暖系統(tǒng)，地板輻射供暖分配器的供回水管之間設置電動三通調(diào)節(jié)閥，根據(jù)房間溫度控制電動三通調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)節(jié)供水溫度，提高了室內(nèi)的熱舒適性，減少了高大空間由于溫度梯度帶來的能耗。

地下室水泵房、制冷機房、熱交換機房、貴賓休息室、地上靠外墻的走道、衛(wèi)生間、空調(diào)機房、風機房等采用雙管上供下回異程式系統(tǒng)，并設置了溫控閥，這樣既滿足了使用功能，又節(jié)約了能源。散熱器采暖系統(tǒng)如圖4所示。

6 防火排煙系統(tǒng)

（1）劇場觀眾廳設置機械排煙系統(tǒng)，排煙量按性能化設計評估報告確定，總排煙量為2700 00 m3/h，設置在三層空調(diào)機房。由于劇場觀眾廳的特殊功能需求，故對其設有機械補風系統(tǒng)，利用平時的空調(diào)系統(tǒng)和增加補風風機做火災時的補風系統(tǒng)，補風量不小于排煙量的50%，利用平時空調(diào)系統(tǒng)的送風管送入室內(nèi)，如圖1所示。

（2）劇場的主、側(cè)舞臺為獨立的防火分區(qū)，該區(qū)設計了機械排煙和機械補風系統(tǒng)，排煙量按4次/h換氣次數(shù)計算，排煙量為1700 00 m3/h，利用平時的空調(diào)系統(tǒng)兼做火災時的補風系統(tǒng)，補風量不小于排煙量的50%，如圖2所示。

（3）劇場前廳及休息廳設置機械排煙，排煙量按消防性能化評估報告確定計算，每層排煙量為5000 0 m3/h；排煙管與前廳空調(diào)送風管合用，空調(diào)風柜出口處設置70℃電動防火閥，當前廳及休息廳發(fā)生火災時電控關閉，同時聯(lián)鎖開啟排煙風機及排煙閥進行排煙。

（4）依據(jù)《劇場建筑設計規(guī)范》（J G J 57-2000）的規(guī)定，劇場的通風和空調(diào)系統(tǒng)的風管、消聲器及其保溫材料應采用不燃材料，該劇場的風管采用的是02級鍍鋅鋼板，保溫材料采用超級離心玻璃棉。

7 結(jié)語

在實際工程設計中，設計人員應結(jié)合設計條件和工程特點，貫徹環(huán)保，節(jié)能，資源綜合利用的概念，貫徹綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的概念。在充分滿足功能要求的前提下，選擇合適的系統(tǒng)形式，努力使設計經(jīng)濟合理、技術先進、安全可靠。在滿足使用要求的同時，考慮設備選擇和系統(tǒng)的靈活性，以適應部分功能變化、使用率變化、節(jié)假日假期等多種情況，最大限度的降低運行成本，節(jié)能環(huán)保。

[1]陸耀慶.實用供熱空調(diào)設計手冊[M].2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]丁健.暖通空調(diào)設計50[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3]GB 5001 6-2006.建筑設計防火規(guī)范[S].

[4]GB 5073 6-2012.民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范[S].