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【摘 要】以海南海花岛歌剧院为例，主要介绍了1688座特大型歌剧院的空调系统设计，通风、防排烟系统，并结合特大型歌剧院特点和过往项目运行情况做了设计小结。
【关键词】观众厅；舞台；座椅送风；设计小结
引言
随着全球文化旅游业的迅猛发展，高大上的文化项目日益增多，海南省第一座特大型歌剧院横空出世。
本文以此实际工程为例，介绍1688座歌剧院空调系统设计及需注意的问题和要点。
1 工程概况
海南省海花岛歌剧院位于海南省儋州市， 总建筑面积38518m2，地下室面积为7911m2。总建筑高度位38.9m，属于特大型乙等歌剧院，包含一个观演大厅。
2 空调负荷及冷热源配置
2.1空调负荷
（1）采用建设部鉴定的HDY-SMAD暖通空调负荷计算机分析软件（建设部科技成果评估证书建科评[2005]002号）对歌剧院详细负荷计算，计算结果为总冷负荷4640kw，单位建筑面积冷指标120w/㎡。
（2）考虑歌剧院的使用灵活性，售票处等设置单冷型分体空调，舞台机械控制室等设置变制冷剂流量多联式空调机组。
（3）歌剧院的钢琴房采用恒温恒湿空调机组，满足其特殊需求。
2.2冷热源配置
（1）空调冷源采用离心压缩式冷水机2台，单台制冷量4220kw（1200RT）；另外设置2台涡旋式风冷热泵机组，单台制冷量197kw，制热量218kw。
（2）设置2台横流式冷却塔与1200RT离心压缩式水冷冷水机组一一对应，单台冷却塔可处理的循环水量为870m³/h。环境湿球温度为28.1℃时，冷却塔冷却水供回水温度32/37℃，冷却塔设置在歌剧院屋顶，冷却水泵设置在冷冻机房内。
3 空调风系统
（1）主要房间送风系统及方式
（2）为保证室内空气品质，所有空调箱均设置办事初效过滤器+袋式中效过滤器；
（3）为保证观众厅下送风人员舒适性，观众厅送风温度为21℃。
3.1 观众厅设计
地下一层空设置两台空气处理机组，一台服务于池座，风量为51000m3/h；一台服务于楼座，风量36000 m3/h。新风与回风混合后经冷/热处理，通过送风管道分别送至一层池座静压室和二层楼座静压箱。池座、楼座固定座位座椅的支撑物为中空的多孔圆柱体， 兼作送风口。静压室（箱）内的冷空气，通过多孔板，流经观众脚部，缓慢上升至室内，带走室内热湿负荷。一部分空气经设置在楼座及堂座两侧的回风口， 抽回到空调机房内，作为空调箱的一、二次回风，另一部分上升空气，由顶层的排风机排出室外。座椅送风口贴近观众脚部， 后排送风口距离前排观众肘部关节距离仅约1.2m， 因此须严格控制送风温度和送风速度。本次设计，控制观众厅送风温度与室温温差≤4℃，风口喉部风≤1.5m/s，此时人体头脚之间温差≤3℃，人体感受最为舒适。每个池座座椅送风口，在地下一层静压室内部分，穿楼板前端均设置手动调节风阀。考虑到楼座静压箱空间受限， 再接入静压箱的送风管道上安装手动调节风阀。供工作人员在安装调试期、季节更替期手动调节送风量。
3.2 舞台设计
地下一层空调机房2内设置两台一次回风空气处理机组，服务于舞台，风量均为37500m3/h。新风与回风混合后经冷/热处理，通过送风管道送至舞台区域送风。主舞台18m标高处设可调式喷口侧送风，侧台及后台3.5m标高处设双层格栅风口下送风。通过设置在送风管道上的电动风阀， 调节侧台和主台的送风量。升降乐台采用侧送风方式，送风支管接入乐台台仓送风。下沉的冷热空气， 带走演员活动空间内的热湿负荷。小部分回风通过舞台缝隙进入下部台仓，将台仓内的部分热量带走； 大部分回风通过设在后台区域低位回风口回到空调机房。上浮的冷热空气，带走舞台高位灯光散热量后，由屋顶排风机排出室外。采用下回风为主，上排风结合的方式，较好的解决了冬季舞台演员头热脚冷问题。
4 空调水系统
空调水系统采用异程式两管制水系统，冷水机组采用一级泵系统，一级泵变频，末端变流量；风冷热泵机组采用一级泵系统，主机定流量，末端变流量。冷冻水供回水为6/12℃；热水供回水温度45/40℃；空气处理机组及新风处理机组回水支管上设电动调节阀，系统供回水总管及水平支管上都设置压差控制器。
5 通风、防排烟系统
（1）通风系统
按照换气次数合理选取送/排风风机，保证室内各个功能用房风量平衡。其中卫生间按15次/h换气次数计算。冷冻机房通风量按12次换气计算，设置两台风机，每台风机通风量按6次换气技术平时一台风机运行，事故时两台风机同时运行。并设置一台平时补风风机，风机设置内外开关。
（2）防排烟系统
门厅设计根据消防顾问计算建议，排烟量为158m³/h.观众厅与舞台为两个防烟分区，采用机械排烟、机械补风方式。观众厅与舞台均采用消防通风（两用）低噪声柜式离心风机（满足280℃时连续工作30min的要求），风机入口处设置能自动关闭的排烟防火阀。平时风机低速运行，系统处于通风模式；火灾时消防中心控制关闭与消防无关的设备，关/开相应防烟分区排烟管道上的电动阀门，联锁开启排烟风机，消防排烟。当排烟温度超过280℃时，门自动关闭，并联锁关闭排烟风机。观众厅按13次/h换气次数和90m³/(h.㎡)的大值计算排烟量， 舞台按60m3/（h•m2）计算排烟量。观众厅及舞台设置机械补风，补风量大于排烟量的50%。其他房间按照规范要求，合理设置防排烟系统。封闭楼梯间设计压力为40pa。超过20m长的走道及面积超过50㎡的无窗房间设置机械排烟，排烟量均按60m³/（h•m2）.
6 结语
歌剧院是观众视听享受，感受艺术的殿堂，对室内空气品质、温湿度、环境噪音等方面有较高的要求。本次设计在观众座位席空调送风， 室内噪音控制等以下几方面采取多项措施， 并结合已运行剧院遇到的问题，优化改进空调通风设计。
（1）座椅送风系统。空间高低落差较大，室内冷热负荷分布不均匀，具有分
层现象。本次设计，引用CDF模拟技术，池座和楼座下设静压室（箱），固定座位采用座椅送风分层空调气流组织形式。该形式有效降低了送风不均匀，具有送风速度小，空气湍流度低，控制噪声、节能、舒适等特点，是剧院等高大空间较好的空调送风方式。座椅送风风速较低， 冷空气在低位的停留时间较长，且剧场座位为阶梯排布。本次设计，分别在观众厅两侧的前段、中段、后段不同高度设置低速回风口，在吊顶面设置排风口，以便室内冷热分部均匀。
（2）噪音控制措施剧院内的噪音高低与室内冷暖感知舒适度，同样为观众对剧院环境品质的评价标准。为保障观演人员的视听享受， 控制噪音在剧院空调设计中尤为重要。本次设计专门邀请专业声学设计院进行设计，提供隔音降噪的先进做法，在设备噪声源控制、噪音振动传播控制、末端气流噪音控制等多方面采取措施。如将空调机房设置在地下室，远离环境敏感区域；空调机房做消声处理； 池座和楼座座椅下的阶梯空间设计为土建消声静压室/静压箱， 内表面敷设50mm厚玻璃棉吸声层；选用低噪音高效率空调设备；设备及管道安装采用减震措施；重点区域送、排风风管采用消声型风管；合理排布送、排风管道，防串音设计等。配合声学顾问，分析调整设计。如在观众厅内的墙面及吊顶均作了声学处理，合理布置风口位置，避免设在声波的主反射面上。
参考文献：
[1]5中国建筑科学研究院.GB50736-2012，民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2]5陆耀庆.5实用供热空调设计手册[M].2版.5北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]上海华电源信息技术有限公司.5HDY-SMAD暖通空调负荷计算及分析软件V1.92版.2012.
论文作者:马天
论文发表刊物:《低碳地产》2016年6月第11期
论文发表时间:2016/11/16
标签：歌剧院论文; 空调论文; 静压论文; 观众论文; 池座论文; 排烟论文; 风机论文; 《低碳地产》2016年6月第11期论文;