援外大型剧场暖通空调设计

2018-02-22李猛

建材与装饰 2018年50期

李猛

（中国铁路设计集团有限公司天津 300000）

1 项目概况

该剧场是我国对外援建的重点项目，是以文艺演出为主的标志性、示范性重要建筑。总建筑面积约1.5万m2，地下一层，地上两层，局部三层，建筑高度26.8m。主会堂设有1500座位，并设有舞台和现代化设备，用于组织会议，电影，文艺表演等。

中部为A区，为剧院部分。以文艺演出为主，包括舞台、后台、1500座观众厅（池座1005，楼座495）、前厅展览及相关附属用房。西侧B区功能包括多功能厅、会议室、休息及办公、附属用房等。东侧C区功能有贵宾室、茶室、中医理疗室、活动室、图书室、附属用房等。地下一层有配电室、柴油发电机房、空调机房、制冷机房、水泵房、舞台地下台仓部分等（效果图见图1）。

图1 剧场效果图

2 冷热源系统设计

本工程夏季空调设计冷负荷为2015kW，建筑面积冷负荷指标为144W/m2。项目地处热带地区，无冬季供暖需求。

设置集中供冷系统，为变流量一级泵空调冷水系统。设计采用2台制冷量为1042kW水冷螺杆式冷水机组，设置于地下一层制冷机房内。冷冻水供回水温度为7/12℃，循环水量为380m3/h；冷却水供回水温度为32/37℃，循环水量为460m3/h。设计选用2台冷却能力为350m3/h的超低噪声角型开式横流式冷却塔，置于本剧场的侧台屋面上。采用智能定压补水机组对空调冷水系统进行定压，补水点设在循环水泵的吸入口处；组合空气处理机及风机盘管系统均采用两管制。冷源侧为定流量运行，总供回水管之间设置理想特性为直线型的常闭压差控制旁通阀；负荷侧为变流量运行，组合式空调器入口设电动两通调节阀，风机盘管设置电动两通开关阀。冷冻水系统各层回水分支干管上设置静态平衡阀及自力式压差控制阀。静态平衡阀在系统初调节阶段进行设置，实现各支路静态平衡；自力式压差控制阀于系统运行时保障各支路的资用压差，实现动态水力平衡。

冷水机组及冷却塔的回水管上加设电动调节阀，两台冷水机组夏季可以同时运行；过渡季根据室外气温及室内热负荷，当单台冷水机组负荷加载率低于40%时，关闭相应的电动调节阀，只需开启1台冷水机组、冷却塔及对应的冷冻水泵、冷却水泵。

3 空调系统设计

本项目功能及分区较复杂，采用了多种空调系统形式。

（1）观众厅、舞台、展厅采用全空气空调系统。观众厅采用顶棚上送风下回风的气流组织方式。其中，前区层高较高，采用旋流风口顶送风，风口结合装修设置在弧形吊顶上；楼座区一、二层均设置方形散流器，顶送风。送风气流组织良好，观众区温度分布也比较均匀。同时可以简化回风口和回风管道的布置。

舞台采用侧送风下回风的气流组织方式，采用球形喷口从舞台两侧向舞台中央送风。

展厅、主会堂大厅等大空间采用上送下回及侧送下回相结合的气流组织方式，上送风口采用散流器，设于顶棚上，侧送风口采用手动式条形喷口，回风口采用单层百叶风口，设于侧墙回风井上。

（2）舞台后台的化妆室、服装间及日常办公会议区的会议室、学习室、办公室、休息厅、茶室、中医按摩室及贵宾室均采用风机盘管加新风系统。

（3）消防控制室采用分体空调。

（4）舞台机械控制柜室，音响信息交换机房、字幕及灯光信号机房等房间按工艺要求根据发热量配置多联机空调。

4 项目特点及节能设计

该项目建设地点属于热带季风气候，夏季气温高，空气湿度较大。空调计算干球温度为38℃，夏季空调计算湿球温度为28.5℃，最热月平均相对湿度为85%，这使该建筑的新风热、湿负荷很大。为了降低新风系统的热、湿负荷，全空气系统的组合式空调器采用了转轮式全热交换空调机组，机组内设有转轮热回收器。其内部是一个以恒速转动的转轮，表面为具有吸湿性能的铝箔材料制成，装配在一个使气流逆向而不互相干扰通过的箱体内，由传动装置驱动皮带驱动。转轮作为蓄热芯体，新风通过转轮的一个半圆，而同时排风通过转轮的另一半圆，新风和排风以相反的方向交替流过转轮。新、排风间存在着温度差和湿度差，转轮不断地在高温高湿侧吸收热量和水分，并在低温低湿侧释放，从而进行全热交换。

采用全热交换机组，充分回收了排风携带的冷量，使新风降温降湿，达到节能的目的（机组图见图2）。