新乡文化艺术中心空调排烟系统设计方案

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　　随着人民生活水平的不断提高，近年来，体育场馆，影剧院的设计任务日益增多，影剧院内空调设计等的要求也日益增加，笔者通过自己进行过的新乡文化艺术中心设计，详细探讨一下剧院空调形式，排烟系统的一些个人意见。
　　一、建筑概况
　　新乡市文化艺术中心位于河南省新乡市新区中心，是新乡市政府广场项目内的建筑之一。我是本工程水暖专业的负责人，下面谈一下对于本项目空调排烟设计的一些做法。
　　新乡文化艺术中心总建筑面积为58800平方米。主要使用功能有：D部分1500座歌舞剧院、C部分650座音乐厅、B部分700座演播厅、以及A部分办公楼、人大政协会议中心。地下部分为配套车库和设备用房。地上最高层数6层，地下2层。建筑高度：26.85米（主舞台范围为单层其结构板顶标高34.000，其它部分最高结构板顶标高23.300。）
　　一、 空调方案
　　应甲方要求，各层办公，商业，超市设带热回收系统的新风换气机组。除机房等附属房间外，考虑到建筑标准和室外空气质量，空气处理机组均设置了初效和中效2级过滤。
　　为充分利用室外空气作为冷源，全空气系统均采用了设回风机的双风机空气处理机组，过渡季可使用全新风，冬季可调节新风量，对于存在内区的歌剧院，演播室和观众厅来说，其节能效果较为明显。
　　剧院观众厅、乐池、排练厅、演播室等空调区域，由于较高标准的舒适度要求，以及乐器对温湿度，尤其是湿度的严格要求，设置了全空气空调系统。夏季均采用了控制露点温度再根据室内负荷变化进行二次加热的方案，冬季采用能够较精确控制加湿量的电蒸汽加湿器。
　　乐器库这种对温湿度要求极度严格的部分设置了独立制冷加热的恒温恒湿空调机组。而公共休息厅廊等人员不经常停留的大空间为全空气空调系统，冬季设地板辐射采暖。
　　办公管理、会客接待、化妆等小空间空调区域，其温湿度要求不严格，为控制灵活，采用风机盘管加新风系统。大剧院部分房间存在内外分区，但面积较小，故采用风机盘管不分区，但新风机组内外区分设，内区设新风换气机，即冬季如内区温度高时，可采用新风换气机所送新风为内区房间降温。
　　二、剧院空调通风系统
　　（1）歌剧院和音乐厅观众厅空调
　　歌剧院观众厅池座、音乐厅观众厅为座椅送风方式， 每个椅子的送风量是按照一个观众的散热量计算的。送风口（兼做排烟补风口）设在座椅下，回风口设在侧面， 排风设在上部灯光设备发热量集中的部位。歌剧院观众厅楼座采用上送风，后回风方式。排烟风机设于屋顶处，空调机组火灾时兼补风。
　　（2）舞台空调
　　北方地区冬季气温干燥，对演出服装有影响，容易产生静电。因此冬季有必要对空气进行加湿，为保证加湿效率，空气处理机组中设置了电蒸汽加湿器。
　　舞台空调最难解决的问题是送风时影响幕布，影响演出效果。而在调研过程中也得出演员喜热不怕冷。因此，我们采用了舞台设变速风机，并与侧台分设空气处理机组的方案，基本可以满足要求。歌剧院舞台和音乐厅舞台采用上送后回的送回风形式， 空调系统根据演出需要间断运行。
　　公共高大空间采用各层分层空调方式， 采用空调区域侧送或散流器下送方式； 11.1米层大剧院公共大厅采用点式送风， 风管布置于11.1米板下，在11.1米处设送风管，向各方向均匀送风。舞台的送风支管宜采用可伸缩的软管，使送风口可以移动。
　　音乐厅演奏区和音乐厅及歌剧院池座的前三排不设空调系统。这是由于前三排的座位没有错台，不够设置座椅下送风的条件，而且演奏区设置风口，声学设计提出影响声音反射，希望取消。经CFD模拟计算得出结论，在不设空调时，演奏区温度最高约32度左右，但考虑演出时间不会太长，而且演出时灯光辐射热不能立即被送风消除，且最大计算负荷出现的情况较少，所以不设空调的方案可以接受。
　　三、剧院防排烟系统
　　1.机械排烟
　　大剧院的地下台仓、舞台、观众厅、音乐厅的舞台，观众厅，演播厅的舞台，观众厅，机械化台仓等均分别设机械排烟系统。排烟风机选用耐高温消防排烟双速风机。平时进行一般正常的机械排风。一旦发生火灾，由消防控制中心或人工打开耐高消防温排烟风机进行排烟，将烟气排至室外，当烟气温度达到280℃时，设在耐高温消防排烟风机前端的280℃关闭并带反馈电信号排烟防火阀自动关闭，耐高消防温排烟风机关闭。
　　中庭设置机械排烟系统，当中庭体积小于17000立方米时，排烟量按6次/小时换气计算；当中庭体积大于17000立方米时，排烟量按4次/小时换气计算，但排烟量不小于102000立方米/小时。一旦发生火灾，由消防控制中心或人工打开排烟风管上的常闭排烟口和耐高消防温排烟风机进行排烟，将烟气排至室外，当烟气温度达到280℃时，设在耐高温消防排烟风机前端的280℃关闭并带反馈电信号排烟防火阀自动关闭，耐高消防温排烟风机关闭。
　　2.机械补风
　　防火分区内无可开启外门窗时，采用机械补风送风至火灾发生的防火分区内，补风量不小于对应排烟量的50%。
　　根据具体情况采用下列机械补风方式地下室附属用房及内走道设置火灾时专用的机械补风系统；大剧院的地下台仓、舞台、观众厅、音乐厅的舞台，观众厅，演播厅的舞台利用平时使用的空调系统的送风系统和送风机；机械补风机与排烟风机联锁启停。
　　结 论
　　以上，是我对新乡文化艺术中心设计过程中对剧院空调设计中遇到问题的一些处理意见。 剧院通风设计涉及的专业协调，风管设计，噪音控制等方面的问题较多，专业配合很重要。现在，随着CFD技术 的广泛应用，剧院的空调系统设计会越来越人性化。
　　参考文献
　　[]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50376-2012）
　　[2] 剧场建筑设计规范 （JGJ 57-2000）
　　[3]建筑设计防火规范（GB50016-2006）
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