電影院空調(diào)通風(fēng)及排煙系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

郭初

（廣州方華國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，廣州，510600）

電影院屬于人員密集的公共場(chǎng)所［1］，它對(duì)場(chǎng)所的舒適度及安全性有很高的要求，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)對(duì)人員的身體健康和舒適極為重要，排煙系統(tǒng)對(duì)于降低火災(zāi)危害和保護(hù)人身安全都是必不可少的。吳純舉［2］對(duì)影院空氣質(zhì)量相關(guān)規(guī)范進(jìn)行了歸納，對(duì)影院室內(nèi)空氣凈化、滅菌殺毒方法進(jìn)行了調(diào)研，并對(duì)影院空氣質(zhì)量控制的技術(shù)路徑、室內(nèi)空氣凈化消毒方法等方面進(jìn)行了研究，提出了應(yīng)對(duì)疫情的相關(guān)措施。張冬潔［3］對(duì)影院空調(diào)負(fù)荷特性及氣流組織的最佳形式進(jìn)行了分析。多位學(xué)者介紹了空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)及排煙系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)［4-7］，由于影廳凈高均大于6米，根據(jù)以往設(shè)計(jì)［4-7］的排煙量均不滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51251-2017）（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》）的規(guī)定：即凈高大于6米的公共建筑防煙分區(qū)排煙量應(yīng)根據(jù)場(chǎng)所內(nèi)的熱釋放速率等規(guī)定計(jì)算確定，且不小于《標(biāo)準(zhǔn)》中表4.6.3的數(shù)值［8］。按《標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行的排煙量比以往舊規(guī)范增大了很多，計(jì)算方法也不同，對(duì)排煙和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)也有更高的要求。本文在滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的條件下，以某影廳為案例，詳細(xì)介紹空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出對(duì)其空調(diào)通風(fēng)及排煙系統(tǒng)進(jìn)行整合優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，具有現(xiàn)實(shí)意義及對(duì)今后的設(shè)計(jì)提供參考。

1 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

廣州某商業(yè)綜合體工程總建筑面積約15萬(wàn)m2，為地上22層、地下3層的商業(yè)、辦公綜合樓，屬于一類高層公共建筑。根據(jù)各功能區(qū)域的使用特點(diǎn)和業(yè)主管理要求，裙樓商業(yè)及地下室、超市、電影院三個(gè)區(qū)域的空調(diào)冷熱源系統(tǒng)分開設(shè)置，各自獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立管理、獨(dú)立計(jì)費(fèi)。裙樓商業(yè)及地下室采用水冷中央空調(diào)系統(tǒng)（僅夏季供冷）；超市采用風(fēng)冷冷水機(jī)組（僅夏季供冷）；電影院采用風(fēng)冷熱泵機(jī)組（夏季供冷，冬季供暖）；塔樓辦公用房采用分體空調(diào)。負(fù)一層1#影廳房間面積372m2，設(shè)計(jì)觀影人數(shù)231人，按照逐時(shí)逐項(xiàng)的冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果為98kW，設(shè)計(jì)方案如圖1所示，空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)情況如下：

圖1 影廳空調(diào)通風(fēng)及排煙系統(tǒng)優(yōu)化方案示意圖

（1）空調(diào)系統(tǒng)：由于影廳為大空間人員密集場(chǎng)所，對(duì)噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求較高，對(duì)空氣潔凈度要求較高，因此空調(diào)設(shè)計(jì)為一次回風(fēng)全空氣空調(diào)系統(tǒng)，過(guò)渡季節(jié)可全新風(fēng)運(yùn)行，具有較好的節(jié)能效果［9］，且空調(diào)風(fēng)柜設(shè)置在機(jī)房?jī)?nèi)便于維護(hù)?？照{(diào)風(fēng)柜的設(shè)計(jì)制冷量為105kW，送風(fēng)量15000 m3/h，新風(fēng)量為2800 m3/h，排風(fēng)機(jī)1為空調(diào)運(yùn)行時(shí)排風(fēng)，風(fēng)量2400 m3/h，排風(fēng)機(jī)2為過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行時(shí)排風(fēng)，風(fēng)量13000m3/h（按新風(fēng)量的85%設(shè)計(jì)），排風(fēng)機(jī)1、2高、低位安裝。

（2）風(fēng)管系統(tǒng)：每個(gè)影廳設(shè)置一套獨(dú)立的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)且風(fēng)管不穿越其他影廳，以避免出現(xiàn)通過(guò)風(fēng)管而串聲的問(wèn)題?？照{(diào)送風(fēng)口采用低噪聲旋流式送風(fēng)口，送回風(fēng)主管均設(shè)置復(fù)合阻抗式消聲器。根據(jù)《電影院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ58-2008的要求，弧形銀幕與幕后墻面的距離不小于1.2米［10］，因此銀幕后可設(shè)置扁形回風(fēng)立管低位回風(fēng)兼消防補(bǔ)風(fēng)，回風(fēng)管尺寸需要按消防補(bǔ)風(fēng)量設(shè)計(jì)，回風(fēng)管尺寸及安裝空間需在建筑設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮。排風(fēng)機(jī)接至排煙系統(tǒng)主管處，排風(fēng)與排煙共用風(fēng)管、風(fēng)口。

（3）放映機(jī)房：由于放映機(jī)普遍使用氙燈，氙氣為有毒有害氣體，因此空調(diào)系統(tǒng)不應(yīng)回風(fēng)，排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，排風(fēng)換氣次數(shù)按不小于15次/h設(shè)計(jì)［10］，放映機(jī)按1000 m3/（臺(tái)?h）的排風(fēng)量設(shè)計(jì)?？照{(diào)采用獨(dú)立風(fēng)機(jī)盤管，單獨(dú)排風(fēng)、負(fù)壓進(jìn)風(fēng)。

（4）聲學(xué)噪聲控制：噪聲標(biāo)準(zhǔn)按《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》、《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求執(zhí)行。本影廳室內(nèi)允許噪聲級(jí)按35dB設(shè)計(jì)，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)使通過(guò)風(fēng)口傳入觀眾廳的噪聲比廳內(nèi)允許噪聲低5dB［10］。采取的消聲與隔聲措施有：空調(diào)機(jī)房、放映機(jī)房與觀眾廳設(shè)置雙墻，機(jī)房?jī)?nèi)墻面做吸聲處理，空調(diào)機(jī)組設(shè)隔振措施；風(fēng)管主管設(shè)置復(fù)合阻抗式消聲器，降低風(fēng)管風(fēng)速（主風(fēng)管3-4 m/s，支風(fēng)管≤2m/s），選用低噪聲風(fēng)口等；銀幕后墻面和觀眾廳后墻面均做吸音處理；風(fēng)管系統(tǒng)每個(gè)影廳獨(dú)立設(shè)置不穿越其他影廳防止串聲。最后由專業(yè)聲學(xué)設(shè)計(jì)公司深化設(shè)計(jì)及審核。

（5）自動(dòng)控制系統(tǒng)：空調(diào)季節(jié)運(yùn)行時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)閥門及回風(fēng)閥門，關(guān)閉補(bǔ)風(fēng)機(jī)出口電動(dòng)防火閥，打開排風(fēng)機(jī)1，過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行時(shí)新風(fēng)閥門開大、關(guān)閉回風(fēng)閥門，同時(shí)聯(lián)動(dòng)打開排風(fēng)機(jī)2，關(guān)閉排風(fēng)機(jī)1。遇火警信號(hào)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)風(fēng)柜送風(fēng)管、新風(fēng)管設(shè)置的電動(dòng)防火閥，關(guān)閉排風(fēng)機(jī)1、排風(fēng)機(jī)2，打開排煙風(fēng)機(jī)和消防補(bǔ)風(fēng)機(jī)。

2 排煙系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按照“面積大于100平方米的地上觀眾廳和面積大于50 m2的地下觀眾廳均應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施”［10］的規(guī)定。如圖1所示，機(jī)房設(shè)計(jì)為：排煙機(jī)房與排風(fēng)機(jī)房共用，補(bǔ)風(fēng)機(jī)房與空調(diào)機(jī)房共用，排煙機(jī)房與補(bǔ)風(fēng)機(jī)房宜設(shè)置在對(duì)角位置（可貼鄰影廳或布置在影廳附近），以滿足進(jìn)排風(fēng)口角度方位或高差要求。此方案風(fēng)機(jī)房的設(shè)置滿足相關(guān)規(guī)范的要求且機(jī)房?jī)?nèi)需設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)[8]。風(fēng)管系統(tǒng)：排風(fēng)系統(tǒng)與排煙風(fēng)管共用，補(bǔ)風(fēng)管與空調(diào)回風(fēng)管共用，設(shè)補(bǔ)風(fēng)兼回風(fēng)立管于銀幕后靠墻位置，低位補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)口/回風(fēng)口設(shè)在離地1米（滿足在儲(chǔ)煙倉(cāng)下沿以下），補(bǔ)風(fēng)口風(fēng)速按人員密集場(chǎng)所要求不大于5m/s設(shè)計(jì)。系統(tǒng)控制：補(bǔ)風(fēng)機(jī)出風(fēng)管設(shè)置常閉電動(dòng)防火閥，火警時(shí)開啟，排煙風(fēng)機(jī)1、2入口風(fēng)管均設(shè)置排煙防火閥，風(fēng)機(jī)1入口風(fēng)管設(shè)常閉排煙閥（具有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)開啟、消防控制室手動(dòng)開啟、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開啟的功能，開啟信號(hào)與2臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)），補(bǔ)風(fēng)機(jī)與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)開啟、關(guān)閉［8］。

2.2 排煙系統(tǒng)計(jì)算及設(shè)備選型

影廳排煙系統(tǒng)排煙量計(jì)算如下：

上式（1）～（8）中的符號(hào)及物理意義、取值或計(jì)算結(jié)果列如表1所示：

表1 影廳機(jī)械排煙系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算表

其中需要注意的是：根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》4.6.9條文說(shuō)明及圖示［8］“對(duì)于多個(gè)樓層組成的高大空間，最小清晰高度按連通空間中同一防煙分區(qū)最上層計(jì)算得到的最小清晰高度，燃料面到煙層底部的高度Z是從著火的那一層起算”，如圖2所示。即要保證房間內(nèi)階梯最上層空間的最小清晰高度，階梯最上層凈高3.8米，=1.98米，最上層空間的設(shè)計(jì)清晰高度為6.5-（8-3.8）=2.3m，已大于1.98米，影廳空間高度關(guān)系如圖3所示。

圖2 最小清晰高度示意［5］

圖3 影廳空間高度關(guān)系示意圖

排煙口最大允許排煙量與《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B查表值2.23×104 m3/h基本吻合，即驗(yàn)證了附錄B是按有天花且封閉情況下的最大允許排煙量［11］。排煙系統(tǒng)設(shè)備選型情況如表2所示。

表2 影廳機(jī)械排煙設(shè)備選型表

3 結(jié)語(yǔ)

滿足現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》的條件下，以影廳為案例，對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹及指出設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)排煙系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算及設(shè)備選型設(shè)計(jì)，得出計(jì)算排煙量比查表排煙量小，需按較大值進(jìn)行設(shè)計(jì)，排煙量較以往按舊規(guī)范的情況增大很多。本文對(duì)空調(diào)通風(fēng)、機(jī)械排煙系統(tǒng)進(jìn)行了整合優(yōu)化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)方案具有機(jī)房高效、少占用面積、減少機(jī)房和風(fēng)井?dāng)?shù)量、減少風(fēng)管布置等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)方案及結(jié)果對(duì)今后影廳的通風(fēng)排煙優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要參考意義。