常德大剧院暖通空调设计

摘 要：介绍了常德大剧院暖通空调设计，包括冷热源、水系统、风系统、防排烟系统及自控系统的设计。

关键词：剧院；空调设计；水系统；新风系统；防排烟系统

1 概 况

常德大剧院位于常德市柳叶湖旅游度假区沾天湖南岸，泉水路以东，环湖路以西，万寿路以南。总建筑面积为52180m2，地下3层，地上8层，建筑总高度50.11m。主要由1个1600座的大剧院、1个800座的音乐厅，1个300座的多功能厅，以及排练厅、停车库、独立对外经营的餐厅，配套用房等组成，属一类多层公共建筑。空调系统按舒适性空调标准进行设计，夏季供冷降温除湿，冬季寒冷时段供热，过渡季节视室外气候采用供冷或机械通风方式。为使用人员提供安全、舒适、卫生的环境。

2 设计参数

2.1 室外空气计算参数（广州地区）

（1）夏季空气调节室外计算干球温度 33.7℃

（2）夏季空气调节室外计算日平均温度 31.9℃

（3）夏季空气调节室外计算湿球温度 28.6℃

（4）夏季通风室外计算温度 31.9℃

（5）冬季空气调节室外计算干球温度 -1.3℃

（6）冬季空气调节室外计算相对湿度 73%

（7）冬季通风室外计算温度 1.6℃

（8）室外平均风速：夏季2.2m/sSSE 冬季1.9m/sNE

（9）大气压力：夏季99877Pa 冬季102323Pa

2.2 室内设计参数

（1）空调

（2）通风

注：①柴油发电机房运行发电时的进、排风量及通风系统由设备供货商提供、设计及安装。

②剧院、音乐厅其他配套设备用房通风量根据工艺要求取值。

3 空调负荷及冷热源设备

3.1 空调负荷

（1）建筑物空调冷负荷：7113kW（2023RTUS）

（2）建筑物空调热负荷：3431kW

3.2 冷热源设备

（1）冷源：选用水冷离心式冷水机组3台，单机制冷量600冷吨（2110kW）。水冷螺杆式冷水机组1台，单机制冷量，320冷吨（1192kW）。合计总制冷量2120冷吨（7522kW）。冷水进出水温度7℃/12℃。制冷机房设于0.00标高层。

（2）热源：设常压燃气热水锅炉，为空调系统提供热水。热水进出水温度60℃/50℃。锅炉房设于25.90标高层。

4 暖通空调设计

4.1 冷（热）水系统

采用一次泵系统。由于建筑物外轮廓基本为一个封闭的空间，除了门厅外基本都属于内区，为满足各功能房间在全年使用过程会出现同时需供冷供热的要求，采用了4管制变流量水系统。竖向水平向采用异程布置。系统分为剧院观众厅；剧院其他部分；音乐厅3个区。冷水供回水温度7℃/12℃，热水供出水温度60℃/50℃。水系统在空气处理机组，风机盘管回水管设动态平衡电动二通阀，水系统回水支管、干管设静态平衡阀。以确保冷热水系统运行时水力的平衡。系统在制冷机房内设带控制单元的定压补水脱气装置补水、定压。

4.2 冷却水系统

采用机械循环冷却形式。方形超低音冷却塔设置于34.90标高层。冷却水供回水温度32℃/37℃。冷却塔的补水由市政自来水系统供给。

4.3 冷凝水收集系统

（1）风机盘管设水平管收集冷凝水就近排至排水点。

（2）新风处理机，柜式空气处理机在机房内设地漏收集冷凝水。

4.4 新风系统

（1）剧院观众厅、音乐厅

采用溶液吸收剂除湿方式。设热回收型热泵式溶液调湿机组，对新风除湿降温。新风经室内排风预热，回收室内余热（冷），由机组降温除湿，与回风混合后经空气处理机送入室内。另在新风总管上设密闭阀，可对夏季新风工况和过渡季节新风工况切换。热泵式溶液调湿机组担负了新风（甚至室内）的潜热负荷处理。由于采用了物理除湿的方法，应用于如剧院观众厅等人员密度高，潜热负荷大的空调系统，可避免采用冷盘管除湿需再加热现象，降低了能耗，确保了室内的舒适性。

（2）其它区域空气处理机房

新风通过机房外窗（墙）新风百叶风口或新风管负压引入，，与回风混合，处理后送入室内。另在外窗（墙）分设冬、夏季新风口，设密闭阀，可对夏季工况和过渡季节工况进行切换。

（3）设风机盘管小面积房间

每层设若干台新风处理机，新风经降温除湿（或加热）处理后，通过管道送入各个房间。

4.5 排风系统

（1）公共卫生间：设排风机，将排风排入竖向管井内的排风管，集中由设于屋面的柜式排风机排至室外。

（2）0.00标高平面汽车库：设平时排风系统（与消防排烟系统合用）。根据防火分区的范围，划分防烟分区。排风机由消防排烟风机兼用。排风由风管集中后，排至室外。车库的补风由车道补给。

（3）0.00标高平面变配电房、水泵房、制冷机房设平时排风系统（与消防排烟系统合用）。平时排风机，补风机由消防风机兼用。排风由风管集中后，排至室外，补风由补风机通过风管送入室内。

（4）剧院观众厅、音乐厅、剧院主舞台在顶棚设排风机，排除灯光、设备的发热。风机采用变频变风量调节，用于夏季及过渡季节排风。排风机与空气处理机联动控制。以保证送排风平衡。

（5）其它位置：采用自然排风。

4.6 房间温度控制

（1）风机盘管在回水管上设电动2通阀（双位式），温控器（含3速开关）设于室内，通过调节电动二通阀的启闭及风机送风量，控制室温。

（2）柜式空气处理机：在回水管上设电动2通阀（比例积分），感温器设于室内，通过温控器调节阀门的开度，调节冷热水量，控制室温。

（3）新风处理机在回水管上设电动2通阀（比例积分），感温器设于出风管上，通过温控器调节阀门的开度，调节冷热水量，控制室温。

4.7 热水锅炉系统

（1）酒店自设燃气热水锅炉作为酒店生活热水、厨房、空调系统供暖的热源。

（2）空调系统冬季供热：3431kW

（3）选用单台容量1.75MKW的常压燃气热水锅炉2台作为建筑物的热源。锅炉房设于26.20标高层屋面。

（4）软化水系统采用全自控搪瓷钠离子软水器。

（5）燃料系统及调压装置：燃料为天然气，由城市中压燃气管网引入。经调压装置调压至锅炉运行所要求的工作压力，供给锅炉使用。

（6）锅炉房配置可燃气体浓度检测监控仪表和声光报警装置，与事故排风机、燃气进口电磁阀、燃气放散阀等联锁，当室内可燃气体浓度达到其爆炸下限的25%时，自动切断供气，并开启排风机换气，保证燃气系统运行安全。

4.8 消防防排烟系统

4.8.1 消防加压送风系统

（1）疏散楼梯间、安全疏散通道送风系统设计风量及风机位置疏散楼梯间：送风量25000m3/h，加压送风机设置于屋面。

首层安全疏散通道：送风量30m3/h·m2，加压送风机设于机房内。

（2）送风口的设置：疏散楼梯间：每二层设一个铝质格栅式风口。

4.8.2 消防排烟系统

（1）0.00标高平面汽车库设消防机械排烟系统（兼平时排风系统）。根据防火分区的范围划分防烟分区。采用柜式排烟风机。火灾时，烟气由风管集中后排至室外。补风由车道负压补给。

（2）0.00标高平面制冷机房、变电房、水泵房等机电用房设消防机械排烟系统（兼平时排风系统）。排烟量按最大房间面积×60m3/h·m2计。补风由补风机补给，补风量大于排烟量50%。火灾时关闭非着火房间排烟管上的排烟阀，风机继续运行，集中向着火房间排烟。

（3）剧院观众厅、音乐厅设机械排烟系统。排烟量按空间容积×13次换气次数计。烟由风管集中后排室外。补风由空调系统新风机补给。补风量≥排烟量50%计。排烟口设于大厅的顶部。补风通过座椅送风口补给。

（4）剧院、音乐厅门厅设机械排烟系统。排烟量按空间容积×6次（或4次）换气次数计。排烟口设于大厅中庭顶部，烟气由风管集中后排至室外。补风由外门负压补给。

（5）多功能厅、排练厅等设机械排烟系统。排烟量按房间面积×60m3/h·m2计。排烟口设于房间天花上，排烟口至走道内每个位置的距离小于30m。

（6）其他无法满足自然排烟的内走道、房间设机械排烟系统。平面设2个竖向排烟井，排烟风机设于屋面。房间排烟量按房间面积×60m3/h·m2计。排烟口设于房间或内走道天花上，排烟口至室内每个位置的距离小于30m。排烟风机风量按最大防烟分区面积×120m3/h·m2计算选型。补风由外门窗负压补给。

（7）其它房间采用自然排烟。

4.9 消声及隔振措施

（1）空调、通风设备选用高效率、低噪声产品。特别是用于剧院观众厅，音乐厅对运行的噪音振动更应严格控制。

（2）冷却塔选用超低噪音型产品。

（3）通风机及空气处理机设消声段，进出风管、主风管设消声器，进排风口设消声器或消声百页。对噪音控制严格的剧院观众厅、音乐厅的空调风管（土建风道采用内衬风管做法）风道采用镀锌钢板风管内贴离心玻璃棉板做法（内贴离心玻璃棉板厚度50mm，容重78kg/m3，面封玻璃丝布或金属穿孔板（穿孔率应大于20%），其他空调风管采用玻璃棉直接风管（厚度50mm，容重78kg/m3）制作。

（4）剧院、音乐厅观众厅下面及楼座的空调静压箱四面内贴离心玻璃棉板，厚度50mm，容重78kg/m，面封玻璃丝布或金属穿孔板（穿孔率应大于20%）

（5）冷水机组、锅炉、水泵设阻尼减振器。并设置减振地台。冷却塔设橡胶减振垫。

（6）柜式离心风机、柜式空调机吊装时采用弹簧或橡胶阻尼减振吊架，落地安装时均设弹簧或橡胶阻尼减振器（支架）。

（7）冷水机组、水泵、柜式空气处理机，冷却塔、锅炉进出水管设柔性减振接头。柜式空气处理机及通风机进出风管均设柔性软接头。

（8）剧场、音乐厅范围内的管道应采用减振吊架吊装，铺设于屋面应设橡胶隔振垫。穿越机房的管道需在隔墙处做隔振隔声处理。

（9）剧场、音乐厅范围内平时运行的通风机设隔音罩。

（10）制冷机房、空气处理机房、通风机房、锅炉房等内墙面设吸音材料。

（11）设备房应选用隔声量不小于35dB（A）的密闭隔音门。

参考文献

[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

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