大型劇場(chǎng)觀禮臺(tái)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)及施工技術(shù)

林振德，柴 達(dá)，魏利新，申 鵬，王顯博

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

深大藝術(shù)綜合樓項(xiàng)目位于深圳大學(xué)粵海校區(qū)，項(xiàng)目用地北側(cè)為城市主干道-深南大道，東側(cè)為深圳大學(xué)北校門，用地內(nèi)東側(cè)現(xiàn)有建筑規(guī)劃學(xué)院，西南側(cè)與匯文樓相鄰，南側(cè)洼地為荔枝林。藝術(shù)綜合樓項(xiàng)目屬政府投資項(xiàng)目，總概算為110，540 萬元。該項(xiàng)目占地面積49，933.24m2，總建筑面積為137，736.33m2，項(xiàng)目由4 座單體建筑：藝術(shù)樓、外語樓、建筑與城市規(guī)劃院館擴(kuò)建工程、建筑與城市規(guī)劃學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓擴(kuò)建工程組成。

本項(xiàng)目集劇場(chǎng)、舞蹈教室、琴房、美術(shù)教室、錄音教室、辦公室及大型地下停車場(chǎng)于一體。4 個(gè)劇場(chǎng)分別為大劇場(chǎng)、小劇場(chǎng)、音樂廳、實(shí)驗(yàn)劇場(chǎng)，采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，其中大、小劇場(chǎng)屋面為鋼結(jié)構(gòu)，看臺(tái)為鋼筋砼階梯結(jié)構(gòu)。

2 室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

確定劇場(chǎng)內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)時(shí)，有以下幾個(gè)方面需要考慮：①建筑物的級(jí)別及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；②人體的適應(yīng)程度；③項(xiàng)目投資金額；④不同條件下的溫差。根據(jù)JGJ57-2016《劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表1。

表1 劇場(chǎng)空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

3 劇場(chǎng)空調(diào)通風(fēng)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用

3.1 空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)特點(diǎn)

置換通風(fēng)是一種全新的通風(fēng)方式。這種方式與傳統(tǒng)的通風(fēng)方式相比較，具有熱舒適性高以及通風(fēng)效果更好的特點(diǎn)。置換通風(fēng)的原理是在空氣密度差的基礎(chǔ)上所形成的熱空氣上升及冷空氣的下降。以極低的風(fēng)速從劇場(chǎng)底部送風(fēng)，速度約為0.25m/s，因?yàn)樗惋L(fēng)動(dòng)量相對(duì)較低，送風(fēng)氣流對(duì)劇場(chǎng)空氣沒有摻雜作用，使實(shí)際溫度與空調(diào)送風(fēng)溫度之間相差約2～4℃?？照{(diào)送入的氣流在密度差的作用下緩慢下沉至劇場(chǎng)底部，在地板處形成一層空氣湖。同時(shí)，室內(nèi)的熱氣流在浮力的作用下慢慢上升，并卷吸周圍空氣。由于熱氣流上升產(chǎn)生的卷吸作用加上空氣的推動(dòng)以及排風(fēng)口的抽吸作用，地板處的新鮮空氣逐漸上升形成類似活塞流的向上流動(dòng)。同時(shí)，污染物也隨之向上流動(dòng)，最后排出室外，下部始終保持新鮮的空氣環(huán)境，形成“置換通風(fēng)”的通風(fēng)方式，其原理如圖1所示。

圖1 置換通風(fēng)原理圖

置換空調(diào)系統(tǒng)采用置換通風(fēng)的方式，既保證了活動(dòng)區(qū)域的空氣質(zhì)量，又合理地利用空間上下溫度的分布達(dá)到了節(jié)能減排的目的。劇場(chǎng)普遍具有空間高、面積大等特點(diǎn)，有利于置換空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮其最大作用。

3.2 空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

以劇場(chǎng)建筑空間的觀禮臺(tái)為例，置換空調(diào)方式中大體可分為兩類送風(fēng)系統(tǒng)：地面附近側(cè)送風(fēng)和座椅送風(fēng)。地面附近測(cè)送風(fēng)方式在風(fēng)口的設(shè)置上相對(duì)簡(jiǎn)單，但是因?yàn)檎嫉孛娣e稍大，在實(shí)施上略有難度，所以本項(xiàng)目采用座椅送風(fēng)系統(tǒng)，安裝位置有大劇院、小劇場(chǎng)、音樂廳，每處場(chǎng)所均設(shè)有兩個(gè)空調(diào)靜壓箱。座椅送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)觀眾的需求提供個(gè)性化的舒適體驗(yàn)；還能夠提供噪音隔離功能，減少外界噪音對(duì)觀眾的干擾，使觀看環(huán)境更加安靜；所使用的先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，能夠使劇場(chǎng)達(dá)到最佳的能效比和節(jié)能效果。座椅送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可以使觀眾在整個(gè)觀看過程中保持舒適，有效提升觀看體驗(yàn)，提高劇場(chǎng)的舒適度和競(jìng)爭(zhēng)。

4 空調(diào)系統(tǒng)施工的難點(diǎn)及解決措施

4.1 座位數(shù)量多且分布無規(guī)律

施工劇場(chǎng)合計(jì)座椅數(shù)為1 420 個(gè)，需預(yù)留對(duì)應(yīng)數(shù)量的通風(fēng)口數(shù)。座椅呈同心圓式弧線形分布，且沒有固定規(guī)律，現(xiàn)場(chǎng)施工放線，洞口之間的間距難以把握。

解決措施：技術(shù)人員對(duì)座椅通風(fēng)孔采用控制線法、CAD 放樣法等技術(shù)手段進(jìn)行測(cè)量放樣。對(duì)弧形區(qū)域進(jìn)行細(xì)化處理，在圖中定位放線，根據(jù)效果圖，調(diào)整優(yōu)化洞口位置，使弧形區(qū)域排布更加合理、美觀。座椅及通風(fēng)口安裝示意圖如圖2所示。

圖2 劇場(chǎng)座椅及通風(fēng)孔安裝示意圖

4.2 通風(fēng)孔洞預(yù)埋定位的準(zhǔn)確性要求高

以往劇場(chǎng)類工程觀座廳座椅采用在砼內(nèi)預(yù)埋219 鋼套管，預(yù)留預(yù)埋數(shù)量大，且看臺(tái)結(jié)構(gòu)底部為斜面，上部為臺(tái)階狀，鋼套管底部需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)斜度進(jìn)行切割，制作難度大，損耗大、準(zhǔn)確性較低。

解決措施：與看臺(tái)座椅廠家和設(shè)計(jì)單位溝通，改為UPVC 管的方式進(jìn)行預(yù)留，便于切割和加工，根據(jù)實(shí)際情況下料，提高施工效率。

5 安裝施工技術(shù)

5.1 施工前的準(zhǔn)備

1）在取得施工圖紙后，要認(rèn)真審查，熟練掌握?qǐng)D紙內(nèi)容，了解國(guó)家相關(guān)規(guī)定及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)制定合理施工方案。

2）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，由各方面的負(fù)責(zé)人檢查各種基礎(chǔ)設(shè)備是否合格，如有不合處，與相關(guān)部門及時(shí)溝通并妥善處理。

3）組織各種材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。挑選技術(shù)過硬、素質(zhì)高且富有責(zé)任心的安裝人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)，培訓(xùn)結(jié)束經(jīng)考核合格后，方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)。

4）在對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，要做好對(duì)設(shè)備、材料、半成品的保護(hù)，以防止設(shè)備出現(xiàn)問題，對(duì)施工進(jìn)程造成影響。

施工工藝流程：安裝準(zhǔn)備→套管制作→測(cè)量定位→套管預(yù)埋→套管封堵→鋼筋綁扎及澆筑→隱蔽驗(yàn)收。

5.2 套管預(yù)制加工

5.2.1 UPVC管預(yù)制

根據(jù)座椅通風(fēng)口的數(shù)量，預(yù)留出UPVC 管套位置。在制作過程中，將UPVC管進(jìn)行折彎加工，固定并連接；在UPVC 管的表面進(jìn)行開孔，用于連接其他管道；對(duì)UPVC 管進(jìn)行切割，調(diào)整長(zhǎng)度并去除損壞的部分；將預(yù)制的UPVC 管通過熱熔連接技術(shù)進(jìn)行連接，形成所需的管道系統(tǒng)。

5.2.2 測(cè)量放樣

1）梯狀位置根據(jù)圖紙點(diǎn)位，先將第一個(gè)點(diǎn)位精確定位，后續(xù)同排點(diǎn)位根據(jù)圖紙上的預(yù)留洞中心點(diǎn)間距，以及土建已放好的臺(tái)階定位線間距，確定好后續(xù)套管的中心定位點(diǎn)，并用記號(hào)筆做好十字標(biāo)記。

2）采用激光水準(zhǔn)儀進(jìn)行套管上邊緣切線放樣。首先在看臺(tái)上選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈恢貌⒄{(diào)整好激光水準(zhǔn)儀的高度及水平度，然后打開水準(zhǔn)儀水平投射光線，將光線按照設(shè)置好的高度投射到看臺(tái)階梯相應(yīng)的側(cè)模上。

3）根據(jù)BIM 排布孔洞間距用鋼卷尺找出圓心，在模板面畫圓，將預(yù)留洞口放出，根據(jù)間距排布，依次用自制圓規(guī)畫出。第二排，三排依次類推。提前與土建溝通，在模板面畫圓的位置，土建綁扎鋼筋時(shí)避讓出來，便于后期預(yù)埋套管。

5.2.3 套管安裝及隱蔽驗(yàn)收

待鋼筋工把梁體的鋼筋綁扎完成后，通過測(cè)量標(biāo)高，經(jīng)測(cè)量部門梁體標(biāo)高驗(yàn)收合格后，安裝專業(yè)進(jìn)套管預(yù)埋。套管在安裝前需做好管口封堵保護(hù)，避免安裝過程中堵塞套管。

將套管管口上側(cè)和左側(cè)分別對(duì)準(zhǔn)事先畫在看臺(tái)側(cè)模上圓孔定位線，然后利用套管左右兩邊的2 個(gè)主筋將套管初次綁扎，再用50cm 長(zhǎng)的水平尺檢查套管安放是否規(guī)整，確保套管前后、左右無誤差，均處在水平狀態(tài)，最后將套管兩側(cè)分別與看臺(tái)密脅梁上下4 根腰筋綁牢。待各項(xiàng)工作完成無誤后，再對(duì)下一個(gè)套管進(jìn)行作業(yè)，依次重復(fù)作業(yè)。套管安裝如圖3 所示。

圖3 套管安裝示意圖

利用紅外測(cè)試儀復(fù)核風(fēng)口的標(biāo)高，待測(cè)量部門驗(yàn)收合格后，進(jìn)行第二道雙面膠封堵，在UPVC 套管外側(cè)，粘貼第二道雙面膠，待全部套管粘貼完成后，模板工合模，套管預(yù)留預(yù)埋工序完成。在UPVC 套管兩側(cè)分別粘貼0.5cm 的雙面膠進(jìn)行封堵，利用看臺(tái)模板，通過擠壓的方式，把套管兩側(cè)縫隙擠壓掉，形成平面，有效提升防灌漿效果。封堵效果如圖4 所示。

圖4 封堵效果圖

通風(fēng)孔直徑219mm，超出鋼筋間距，且通風(fēng)孔位置排布與板面鋼筋排布方式不一致，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，看臺(tái)板的鋼筋綁扎在通風(fēng)孔預(yù)留完成后進(jìn)行，經(jīng)與設(shè)計(jì)溝通，局部調(diào)整鋼筋間距和排放方向，保證鋼筋的有效截面面積。

當(dāng)區(qū)域內(nèi)看臺(tái)套管安裝完畢時(shí)，質(zhì)檢員全面檢查套管是否安裝牢固，檢查套管與鋼筋之間是否存在松動(dòng)、錯(cuò)位等問題，同時(shí)分析在澆搗混凝土?xí)r是否存在被振搗棒振偏或振下沉的薄弱部位。經(jīng)驗(yàn)收合格后，砼澆筑時(shí)，不得沖擊預(yù)埋管，嚴(yán)禁通過振搗鋼筋的方式使砼振實(shí)，振搗棒不得碰預(yù)埋套管。同時(shí)，安裝人員做好看護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整。最后，在衛(wèi)生清理完成后，組織相關(guān)人員進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。

6 結(jié)語

與傳統(tǒng)的混合通風(fēng)方式相比較，新通風(fēng)系統(tǒng)大大提升了所使用區(qū)域的空氣質(zhì)量，在熱舒適性及通風(fēng)效率上都得到了提升。采用UPVC 預(yù)埋代替鋼套管預(yù)埋，提高施工效率，且減少費(fèi)用，采用先進(jìn)測(cè)量技術(shù)，保證了孔位準(zhǔn)確，便于后續(xù)安裝施工。通過調(diào)整鋼筋排布方式，有效避開孔位，并保證看臺(tái)結(jié)構(gòu)質(zhì)量。