某劇院暖通設(shè)計(jì)方案

XX劇院暖通設(shè)計(jì)方案XX劇院工程位于長(zhǎng)安街附近，采用的是法國(guó)著名建筑師的設(shè)計(jì)方案，由法國(guó)兩個(gè)著名公司分別完成建筑和結(jié)構(gòu)、機(jī)電初步設(shè)計(jì)，某建筑設(shè)計(jì)研究院完成施工圖設(shè)計(jì)。劇院部分建筑面積約為15萬(wàn)平方米，地下車庫(kù)面積約4.5萬(wàn)平方米。

中區(qū)包括三大建筑實(shí)體：歌劇院（O區(qū)）、戲劇場(chǎng)（T區(qū)）、音樂(lè)廳(C區(qū))，均處于鈦合金和玻璃的圓形殼體之下,劇場(chǎng)之間為共用的公共大廳，地下設(shè)有設(shè)備機(jī)房及各劇院的技術(shù)用房等。中區(qū)圓形建筑周圍環(huán)繞著人工湖，觀眾通過(guò)人工湖下的通道進(jìn)入公共大廳。圓形建筑和人工湖之間－12.00m標(biāo)高處設(shè)置了室外消防通道（F區(qū)），通道上設(shè)有標(biāo)高為－3.08m和－7.00m兩層的人員疏散天橋。

北區(qū)（N區(qū)）人工湖下為主要水下入口通廊、商店及汽車庫(kù)。

南區(qū)人工湖下S1-S3區(qū)為南入口水下通廊、多功能廳、職工餐廳等。熱力和制冷機(jī)房設(shè)在地下S4區(qū)，地下S5區(qū)設(shè)有總排風(fēng)排煙機(jī)房和廢氣煙氣總出口。1冷熱源及空調(diào)水系統(tǒng)畢1敗.賢1狹屑概班況

挑腥乏空毒調(diào)流水番系栽統(tǒng)鍛如染圖鈴2旅和頸圖榮3寄。

撈甲點(diǎn)X憶X運(yùn)劇糠院目冷螞熱抽源錢用笛量拐和睛設(shè)鎮(zhèn)備株選鐵擇平如向下針：夏季總冷負(fù)荷15000kW離心式冷水機(jī)組1100RT4臺(tái)螺桿式冷水機(jī)組300RT1臺(tái)小負(fù)荷時(shí)使用逆流式冷卻塔820m3/h4組逆流式冷卻塔230m3/h1組小負(fù)荷時(shí)使用冬季總熱負(fù)荷10000kw熱源市政130/70℃高溫?zé)崴礋崾綗峤粨Q器4臺(tái)

岔潛倍由蔽于粗內(nèi)抄區(qū)壁辦勿公透等飄風(fēng)偽機(jī)川盤黎管倒系獨(dú)統(tǒng)企需潛全歷年溝供裙冷喝，幣冷扇卻臉?biāo)靖?jìng)使兵用咽，牢所舅以贏在劉制忙冷堪機(jī)樹房漂內(nèi)凱設(shè)鍬置渴冷油卻氧水查集蝕水明箱峽，誠(chéng)集以中酸補(bǔ)慢水漢，輛以襲防攏止蝕冬岡季始市絨政床水扇及欠塔兔底悅集厲水殘盤親內(nèi)秋存欣水繼凍線結(jié)記，石室貓外螺管傷道青采舊取叢電汽伴迎熱水措萄施煩。

蒜燭糧冬扎季培使仇用言冷蒼卻滿塔纖制夢(mèng)冷悅,巾激采痕用鄉(xiāng)與蓮冷檢水唯機(jī)票組撈并聲聯(lián)儀的泊板你式如換蒼熱早器包及犁2端臺(tái)敢冷巾卻引水怨循念環(huán)責(zé)泵喘（扶1論備盯1所用諒）扭供萍應(yīng)毀冷默源醫(yī)水島，制可裁節(jié)剛省費(fèi)制肯冷懷電委能少。

壇裝煎空李調(diào)跡采鉛暖撈冷姐熱朋水祖為懶四拋管乞制腫系虜統(tǒng)隙,傭勿變蒜流較量地運(yùn)俱行丘；樂(lè)冷研熱容水蛇各忘設(shè)羅3當(dāng)個(gè)險(xiǎn)二片級(jí)減泵飾系虛統(tǒng)丟，尺分榮別完為否風(fēng)皂機(jī)輪盤紡管贈(zèng)系丙統(tǒng)聾、熄空軋氣訂處餃理夢(mèng)機(jī)譽(yù)組若系半統(tǒng)限、摘輻糕射瞞地?fù)?jù)板智系隔統(tǒng)湖。散其襲中親風(fēng)斗機(jī)釀盤撕管研空油調(diào)巖冷踢水醉系興統(tǒng)副全孩年濁使節(jié)用風(fēng)，歲風(fēng)嘗機(jī)怒盤圣管邁（謝包龍括印少浙量構(gòu)散偽熱駱器詢）瀉熱里水降系箭統(tǒng)滔和屬熱父輻托射緩地沿板腦系創(chuàng)統(tǒng)浴冬恢季衡全陜天密運(yùn)替行占，穿以偵保冊(cè)證六冬刪季最夜絹間語(yǔ)值素班沖采超暖尚的瓜需耽要衛(wèi)。重冷饅熱稱輻茶射規(guī)地氧板積系屈統(tǒng)郵分養(yǎng)別善需撇要堡大服約唐1猶8誕/菜2每1至℃珍冷塞水多和什4憐5抓/胡3悄5祖℃句的遮熱要水叮，是設(shè)管置倒三票通旨水柄溫林調(diào)掀節(jié)剩閥虧，蒼使玩7違℃韻冷霸水聲和銜6賴0汽℃姥熱寬水鉤分錄別既與紡各般系摟統(tǒng)騾回訴水楊混串合寄調(diào)尖節(jié)扛到銅需股要酬的顫冷判水膨和程熱喝水鍛水拌溫鴿。

腎長(zhǎng)臂空凈調(diào)暴冷朝熱態(tài)水掠系恩統(tǒng)戲分關(guān)別青采咳用萍閉查式貫氣蟲壓峽罐庸定披壓醉，袍各員設(shè)簡(jiǎn)置郊補(bǔ)次水追調(diào)扶節(jié)薄水乒箱禁和陵2竟臺(tái)止補(bǔ)萬(wàn)水由泵進(jìn)（仗其棋中額各熱有懸一毯臺(tái)稈備緊用棕）父，修補(bǔ)重水橫泵潛受宰系緊統(tǒng)玉壓隆力典控執(zhí)制奸啟鑰停竟，悼當(dāng)嗽水狐系治統(tǒng)鹽受森熱主膨煉脹軍后飄，膚壓邊力因高莖于兔停嶄泵藝壓使力叫時(shí)簡(jiǎn)，榜膨帳脹在管幟道載上駐的枯電慌磁絕閥孫打貝開殊，紅使膀膨陸脹糊水宜量渴回剪收掀到展補(bǔ)箱水惕箱爹。

玩1恒.句2為溪冬拍季嬌冷伏卻賞塔萄制被冷方分愈析

鋒1郵.紐2殃.援1怎冷蜜卻蓮水聾和消室呆外股空牢氣互的荷熱潔量嗓交挨換

桐妨夫水肌在堡冷液卻蜻塔特內(nèi)火的夾冷透卻良主塘要各是菌蒸但發(fā)甚散學(xué)熱猶和絞傳聽導(dǎo)祖散認(rèn)熱燭，罰冷昆卻褲水籃的獨(dú)溫憑降菠如摟下四式墾：

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謠蝦賴式傭中戶：雙Q塘Z職恐—煉水依蒸燕發(fā)禮帶御走聚的灣熱多量

膜劣耍羨倚珠Q性X蘭—蜓空壇氣皮與肯水仰通壘過(guò)凈傳千導(dǎo)穴方勿式冬的裙顯低熱證交趣換鄙熱汁量

嗽洪覺首魂斧W突糞—重水獅的巨蒸冬發(fā)呈量

痰恐躍閣非千γ豬—悲水侮蒸辦發(fā)榜時(shí)保吸墨收觀的棟汽扇化談潛垮熱

負(fù)耗丙狡塵考G航豈—均謝冷塵卻窄水傾流責(zé)量

逃未別當(dāng)怒冷胞卻敲塔癢出動(dòng)水毒溫多度駐與陶空窄氣朱濕土球晌溫肢度融接乒近機(jī)，壟即峰冷努幅蟲很有小赤時(shí)藥，只水芝在舟冷顏卻膏塔癢內(nèi)恭的酒冷稼卻賭降裙溫病主裝要捕靠疤水眾蒸征發(fā)漲時(shí)飲吸述收叮汽更化妻潛久熱記Q轎Z虎，韻水伍和廳空訂氣放的同顯隱熱忌交離換錢量院Q仙X鞋可于忽求略辰不撤計(jì)底。

號(hào)慘罵按旱照綢夏直季媽水澆溫嶺和扯氣腫溫超條摟件疫設(shè)無(wú)計(jì)掉制莫造毀的奸冷慣卻連塔您溫恥降風(fēng)Δ騎t遮＝嶄5勤℃銹，雀如補(bǔ)流倦量孕不棵變胸，倚冬岡季映隨介著卻氣銹溫疲的碎降松低腎，券水恨分佛子撤的屠運(yùn)常動(dòng)爛動(dòng)墓能玉減產(chǎn)小崇，稈分獎(jiǎng)子笛擴(kuò)鋒散綁能川力肌降桿低陡，著即眾水奉蒸棉發(fā)薯量垮W閑減定少巴，答帶詳走細(xì)的撞熱蠶量界Q粒Z肚將碑有磨所遮減疏少詠，灶如冊(cè)想憐獲栗得映與蛋夏威季判相臭同辦的靈冷燦卻酸量嗓和序水染溫答降盜，準(zhǔn)就依必投須轉(zhuǎn)加況大場(chǎng)空蝴氣翼和啞出鄰水裙的腦溫杠差炮，游靠悔顯氏熱顧交拐換惑獲色得磁冷敞卻庫(kù)量仰Q戚X怠。

辟怠橡圖久4皮為修美扶國(guó)厘某排冷馬卻莖塔菌在廊流佩量濤不絹?zhàn)冡數(shù)慕g情棚況隱下塘隨軍室貴外道濕宋球燒溫驢度趟變務(wù)化孔的連冷捷卻額特蓄性茅。剖從則圖閣中河可定看燥出腫，太當(dāng)奪室罩外簽濕懂球鳥溫托度叉為攝2庭4屬℃調(diào)時(shí)衫，步冷如卻汁塔活出疤水聚溫她度緩如患要喬達(dá)扯到恐2晨7映.擱5桶℃討（電冷胳幅妹3迎.細(xì)5預(yù)℃竭）猾，眾可花達(dá)吊到鞋標(biāo)堤準(zhǔn)夜的糧5祝℃艷溫短降學(xué)，登進(jìn)胸水鉤溫兇度襯為賓3柱2等.答5崖℃邪。拌冬季當(dāng)室外濕球溫度達(dá)到1℃（干球約5℃）時(shí)，蒸發(fā)傳熱QZ減少；如流量不變且仍要求水5℃溫降，則冷卻塔出水溫度達(dá)12.5℃（冷幅為11.5℃），進(jìn)水溫度為17.皆5臭℃術(shù)，懇1女5壩℃佩的今平距均輕水陜溫副與琴5鳥℃緞的特室離外撿干致球叔溫腿度鵲有渴約鬧1侍0洪℃浪的臂溫炒差隊(duì)傳規(guī)熱圖Q籠X低，座總句冷司卻楊熱余量柄不漫變搬，修但菜1計(jì)2萬(wàn).陸5路/鹿1掀7王.蟲5然℃哈的辮水漢溫悠作決為群冷灶源屑水環(huán)，滾溫馳度伏顯嘩然匙偏扒高贊。

橋啟宵冬停季隸當(dāng)濕室錯(cuò)外僵濕險(xiǎn)球真溫狀度箏達(dá)撥到附1阻℃近時(shí)星，絮如誕想其獲秧得描低爐溫意的穗冷蜂源援水章，威水呆溫癥降閑只刑能紀(jì)是片2繁℃沙左俯右陶，粱出揀水袋溫刻度格約喝為猶7費(fèi).叨2病℃被，炊可刑作霞為污冷妄源艙水忘使撐用刺；樂(lè)這盜時(shí)奸溫掩差醋傳會(huì)熱帥很禾小蜂，狐蒸翠發(fā)豪傳蛾熱顏和泄總將傳最熱妨量探都遍減取小蹄。勝但精大尖劇陣院鋪工詠程麥內(nèi)只區(qū)駛風(fēng)饅機(jī)搶盤促管唐所純需渴冷怨量懸恰角好部與哨冷姜卻顧水都流鵝量曉不鍬變頃時(shí)變一徹個(gè)心冷扯卻向塔富2章℃反溫止降迅時(shí)悟的挎冷偏卻萌量炎基藏本亭吻獸合蝦，騰所窯以璃仍允采幟用溜夏山季爺使嶄用險(xiǎn)的額冷槍卻攜水曠循號(hào)環(huán)煌泵鑰作誠(chéng)為挪冷稻源邀水澆循雙環(huán)渠泵損，甘2各臺(tái)濤泵援和麗2同臺(tái)客塔吊各藥一爺備參一究用密。

映窄場(chǎng)當(dāng)焦冬含季討氣葛溫提更脖低秘而供要厘求唐的在冷允源微水腐溫勸度闖不羽變筒時(shí)惰，耕就有主繁要辯靠悅溫婆差它傳真熱蓬了胡。呢為樸防屋凍胖采編用撇管烈道曠電趟伴服熱障措族施棵使緒水赤溫銷不宋低財(cái)于牛5匹℃辭。

海1錦.扎2肌.贈(zèng)2猜冬楚季些內(nèi)盒區(qū)乒供餓冷虜和喬空扭調(diào)攤冷漫水虎溫尖度

燕儀扒即搬使桶采楚用康7議.敏2裕/凡9是.位2貢℃擾的特冷桃卻霜水鉤作蒙為蹦冷錘源教，驢通喘過(guò)叫板博式眨換觸熱虹器隊(duì)，牌也綢只獎(jiǎng)能財(cái)交呈換科出還約碌9急/互1糊4造℃誤的朗空類調(diào)時(shí)冷炊水猾，月與虛夏榴季禍要孕求悔的聲7茄/絡(luò)1叢2珠℃佩冷越水北有擇差昏距娛；籍是敘否倘在牛室悔外汽干濱濕里球鏡溫澇度寫更飛低盟時(shí)數(shù)才濤能嚇使連用潮冷鎖卻革水牲作續(xù)為夫冷睬源應(yīng)水朱，叛或插內(nèi)彈區(qū)乞風(fēng)俱機(jī)做盤珠管恢要居按醬照誦9擊/女1勝4圖℃足水跪溫域加冊(cè)大積選移型俱呢柜？有這期就檢需今要瞎分批析詳全放年會(huì)供蘭冷難的最內(nèi)妥區(qū)矩夏摸季范和紅冬膠季配的將狀瞧況況。

己讀攝圖沫5眼右閉邊建為什夏斧季羨風(fēng)拐機(jī)升盤困管蒸送飄風(fēng)顆狀異態(tài)朽點(diǎn)漫S罩X裝與甲處排理鳴后揪的飄新巴風(fēng)閃F死X顫點(diǎn)語(yǔ)（慢假僑設(shè)舍新準(zhǔn)風(fēng)烤處糊理則到刺房忠間療的攀等闖焓固狀遷態(tài)升）挺混摧合貫至刺O航X而點(diǎn)標(biāo)送巖入悔室涉內(nèi)紐。懲由賀于兇室室內(nèi)盛N日X珠點(diǎn)宇溫畏濕歸度蘿設(shè)裁定脹值位較番冬你季京高時(shí)（罰例毫如爆2產(chǎn)5坡℃魔、鴨6幅0雜％驕）麻，宗風(fēng)榮機(jī)丙盤注管中出蘇風(fēng)餐狀啊態(tài)窯點(diǎn)音S螞X模溫具度析也制較赴冬狠季辰高急（污約碗為睛1箏5猛℃勸）轉(zhuǎn)，勻與剃7濤℃補(bǔ)的抖冷蝕水罵進(jìn)竊水筐（指t在w燦1徐）聯(lián)的川溫過(guò)度返差引達(dá)攻到暑8碼℃杜。

冬季狀況見圖5左。人員燈光等全熱負(fù)荷冬季與夏季相等，由于內(nèi)區(qū)需在冬季送冷，溫濕度設(shè)定值定得偏低反而費(fèi)能，這和外區(qū)供熱的情況正好相反；但冬季由于人員衣著熱阻較高，室溫設(shè)定值又必須比夏季低（比如將冬季室內(nèi)狀態(tài)定為21℃、55％）。如果新風(fēng)能夠直接處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)Nd，風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)狀態(tài)即為Sd，其溫度約為11℃，與7℃的冷水進(jìn)水（tw1）溫差為4℃；如按夏季工況選用風(fēng)機(jī)盤管，由于風(fēng)、水溫度差減小，傳熱量減小，被處理的空氣濕球溫度也比夏季低，去濕和冷卻能力都降低，在風(fēng)量一定時(shí)理論上冬季是滿足不了冷量需要的。如果冷水溫度提高到9/14℃（tw1’/tw2’），風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)狀態(tài)Sd與冷水進(jìn)水溫差只有2℃，超過(guò)暖通規(guī)范規(guī)定的數(shù)值，更是難以達(dá)到的。

此時(shí)我們想到是否能利用新風(fēng)負(fù)擔(dān)一部分熱濕負(fù)荷。如果內(nèi)外區(qū)沒有分別設(shè)置新風(fēng)處理機(jī)組，新風(fēng)送風(fēng)狀態(tài)一般按外區(qū)的要求處理到Fd點(diǎn)（例如20℃，30％），風(fēng)機(jī)盤管可干工況運(yùn)行將室內(nèi)空氣處理到Sd’點(diǎn)，與新風(fēng)混合至Od點(diǎn)送入室內(nèi)。風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷量可減少，出風(fēng)狀態(tài)Sd’點(diǎn)的溫度和與冷水的進(jìn)水溫差也可相應(yīng)加大。設(shè)計(jì)中我們盡量為內(nèi)區(qū)單獨(dú)設(shè)置新風(fēng)處理機(jī)組，運(yùn)行中可利用新風(fēng)做冷源，適當(dāng)降低送風(fēng)溫濕度，達(dá)到節(jié)省風(fēng)機(jī)盤管冷量的目的。

另外，如風(fēng)機(jī)盤管選擇過(guò)大，即使在低檔風(fēng)量運(yùn)行時(shí)仍然過(guò)冷，水路控制閥頻繁開閉，房間溫度時(shí)高時(shí)低很不舒適。因此，本工程內(nèi)區(qū)按照對(duì)冷卻去濕不利的冬季室內(nèi)（風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)風(fēng)）狀態(tài)、7/12℃的標(biāo)準(zhǔn)冷水溫度、高檔風(fēng)量選用風(fēng)機(jī)盤管，選用時(shí)假設(shè)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)所有室內(nèi)冷負(fù)荷；但是，實(shí)際利用新風(fēng)消除了一部分室內(nèi)熱濕負(fù)荷，所以即使在冷水溫度略有提高時(shí)，所選用的風(fēng)機(jī)盤管仍能消除余下的室內(nèi)顯熱余熱。夏季室內(nèi)溫度提高，風(fēng)水換熱增強(qiáng)；且人員散濕量增加，熱濕比有所減小，在全熱負(fù)荷不變的情況下，所需風(fēng)量減??；所以風(fēng)機(jī)盤管中檔風(fēng)量基本能滿足夏季設(shè)計(jì)負(fù)荷。

值得提出的是，國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管樣本在不同進(jìn)風(fēng)和進(jìn)水參數(shù)下的散熱量數(shù)值不全。室溫最低限高達(dá)24或25℃，高限28℃在設(shè)計(jì)中也很少采用，這與目前標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高的建筑室內(nèi)環(huán)境要求是不相適應(yīng)的，且不能滿足冬季的室溫選用要求。進(jìn)水溫度高限也只有7℃，設(shè)計(jì)中也不夠用，只能由設(shè)計(jì)人員進(jìn)行估算。

至于冷水溫度可提高到什么程度，即室外什么干濕球溫度下可以使用冷卻塔制冷，要看新風(fēng)負(fù)擔(dān)熱濕負(fù)荷的程度，以及使用時(shí)冷負(fù)荷的實(shí)際情況，要在運(yùn)行中摸索確定停開冷水機(jī)組、使用冷卻塔制冷的室外氣溫轉(zhuǎn)換點(diǎn)。2空調(diào)采暖通風(fēng)方案2.1一般空調(diào)區(qū)域

除機(jī)房等附屬房間外，考慮到建筑標(biāo)準(zhǔn)和北京室外空氣質(zhì)量，空氣處理機(jī)組均設(shè)置了初效和中效2級(jí)過(guò)濾。

為充分利用室外空氣作為冷源，全空氣系統(tǒng)均采用了設(shè)回風(fēng)機(jī)的雙風(fēng)機(jī)空氣處理機(jī)組，過(guò)渡季可使用全新風(fēng)，冬季可調(diào)節(jié)新風(fēng)量，對(duì)于存在大量?jī)?nèi)區(qū)的國(guó)家大劇院工程，其節(jié)能效果較為明顯。

劇院觀眾廳、樂(lè)池、排練廳、錄音室、演播室等空調(diào)區(qū)域，由于較高標(biāo)準(zhǔn)的舒適度要求，以及樂(lè)器對(duì)溫濕度，尤其是濕度的嚴(yán)格要求，設(shè)置了全空氣空調(diào)系統(tǒng)。夏季均采用了控制露點(diǎn)溫度再根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化進(jìn)行二次加熱的方案，冬季采用能夠較精確控制加濕量的電蒸汽加濕器。

公共休息廳廊等人員不經(jīng)常停留的大空間為全空氣空調(diào)系統(tǒng)。因夏季無(wú)濕度要求，不設(shè)置再熱盤管。考慮到冬季如濕度過(guò)高，殼體和水下通廊的玻璃易結(jié)露，所以不設(shè)置加濕器。

辦公管理、會(huì)客接待、化妝等小空間空調(diào)區(qū)域，其溫濕度要求不嚴(yán)格，為控制靈活，采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。因考慮到人員長(zhǎng)期停留，新風(fēng)空調(diào)機(jī)組設(shè)置了價(jià)格較便宜、使用壽命較長(zhǎng)且節(jié)電的高壓噴霧加濕器。當(dāng)用于內(nèi)區(qū)時(shí)，處理后的新風(fēng)溫度較低，加濕率可能很低，但如前所述，為消除一部分室內(nèi)余濕，新風(fēng)濕度要求也較低。高壓噴霧加濕器用水量和排污量都較大（用水量和加濕量之比約為3∶1），但可以作為中水回收利用。

三個(gè)劇場(chǎng)觀眾廳采用了椅下送風(fēng)上部回風(fēng)的氣流組織方式，以置換通風(fēng)理論作為設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)，已在另文介紹。

2.2復(fù)雜高大空間

XX劇院建筑總高46.3米，總體外觀為一半橢球形殼體，殼體下部及三個(gè)劇場(chǎng)各層的外圍公共區(qū)域組成一個(gè)高大空間(中庭)，見圖6。在三個(gè)劇場(chǎng)各層外部均有一些敞開式公共活動(dòng)平臺(tái)，需要空調(diào)保證溫度，這些公共區(qū)域（包括地下一層）與中庭上方非空調(diào)區(qū)域直接相連，冷熱空氣在接觸面上會(huì)發(fā)生攙混，影響殼體中的溫度分布、氣流組織和負(fù)荷大小。為確?？照{(diào)負(fù)荷計(jì)算和氣流組織的合理，我們采用了兩種計(jì)算方法。

圖6XX劇院正面剖視圖

2.2.1采用冷負(fù)荷系數(shù)法

首先根據(jù)建筑功能以及空調(diào)系統(tǒng)布置的需要，把殼體下部的高大空間劃分為若干區(qū)域，并將圍護(hù)結(jié)構(gòu)外形簡(jiǎn)化為東、東南、南、西南、西、西北、北、東北、水平屋面等九面外墻(含鈦合金和玻璃體)的規(guī)則多面體。并根據(jù)橢球形狀把外殼總面積大致按一定比例分配給各面外墻。然后根據(jù)冷負(fù)荷系數(shù)法編制EXCEL電算表格計(jì)算。

2.2.2采用某大學(xué)的建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)模擬軟件包DeSTII

首先建立建筑模型，在DeST界面內(nèi)按照建筑的尺寸和形狀輸入外墻、內(nèi)墻、門窗，描述建筑的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖7為DeST建立建筑模型過(guò)程中的一個(gè)圖片。

圖7DeST描述建筑界面

然后設(shè)定計(jì)算參數(shù)，對(duì)作息模式、熱擾分配模式、各區(qū)域之間通風(fēng)換氣量進(jìn)行設(shè)定；并對(duì)不同的各區(qū)域之間通風(fēng)換氣量的假設(shè)值進(jìn)行試算分析，力求輸入符合實(shí)際的設(shè)定值；利用DeSTII得出全年逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果。

為進(jìn)一步分析室內(nèi)溫度場(chǎng)和風(fēng)速場(chǎng)，采用DeST計(jì)算結(jié)果中全樓冷負(fù)荷最大值出現(xiàn)時(shí)刻的參數(shù)和送風(fēng)量，利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件Phoenix進(jìn)行模擬計(jì)算，圖8為歌劇院北側(cè)公共區(qū)溫度場(chǎng)分布圖。

2.2.3計(jì)算方法的比較和結(jié)論

兩種方法計(jì)算出的總空調(diào)負(fù)荷值相差大約10%，較為接近。但個(gè)別區(qū)域的負(fù)荷卻相差較大，有的甚至相差一倍多。其原因可能是冷負(fù)荷系數(shù)法沒有考慮相鄰房間之間的影響和人員、燈光的作息模式及其對(duì)周圍環(huán)境的熱擾分配模式對(duì)負(fù)荷的影響，考慮這些因素所輸入的設(shè)定值是計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵。

通過(guò)計(jì)算分析可以得出以下結(jié)論：

冷負(fù)荷系數(shù)法等常規(guī)計(jì)算手段，也可以用于復(fù)雜空間的負(fù)荷計(jì)算，并作為選擇空調(diào)設(shè)備的依據(jù)。DeSTII等模擬計(jì)算工具，在進(jìn)一步完善之前，可作為建筑全年節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)的分析依據(jù)。

DeSTII計(jì)算結(jié)果表明，全年最大負(fù)荷段出現(xiàn)的時(shí)間很短，約15小時(shí)。從節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用的角度，可不按照最大負(fù)荷選擇空調(diào)設(shè)備，但空調(diào)設(shè)備的不保證小時(shí)數(shù)還有待確定。

通?？照{(diào)設(shè)備大部分時(shí)間是運(yùn)行在低負(fù)荷工況下，所以在進(jìn)行空調(diào)和自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性。

2.2.4克服熱壓影響的措施

殼體下公共空間受熱壓影響出現(xiàn)上下溫度不均勻的現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)負(fù)荷和室溫，以及設(shè)計(jì)送風(fēng)狀態(tài)下，最高處的休息廳溫度為27℃左右時(shí)，底層溫度只有21℃左右（見圖8）。因此在6.00m標(biāo)高及其以上層設(shè)冷輻射地板，夏季彌補(bǔ)上部冷量的不足。－7.00m和0.00m標(biāo)高的地面設(shè)制了熱輻射地板，冬季彌補(bǔ)下部熱量不足，并兼做夜間值班采暖。輻射地板各分集水器總回水管設(shè)置了室內(nèi)溫度控制的二通閥，以避免室內(nèi)溫度過(guò)高或過(guò)低。2.3演奏區(qū)和舞臺(tái)空調(diào)

2.3.1音樂(lè)廳演奏區(qū)

音樂(lè)廳演奏區(qū)不同于劇場(chǎng)舞臺(tái)，位置在觀眾廳下部，與觀眾廳席為一個(gè)區(qū)域。演奏區(qū)演出時(shí)處于燈光輻射之下，樂(lè)隊(duì)（≤120人）和合唱隊(duì)（≤180人）人員眾多，熱負(fù)荷計(jì)算數(shù)值很大。由于整個(gè)音樂(lè)廳采用的空調(diào)送風(fēng)方式為椅下設(shè)置送風(fēng)口，上部回風(fēng)，而每個(gè)椅子的送風(fēng)量是按照一個(gè)觀眾的散熱量計(jì)算的，理論上演奏區(qū)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)消除余熱余濕，這也與我國(guó)現(xiàn)行劇場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范相符。

但在演奏區(qū)下部設(shè)置送風(fēng)口要求風(fēng)速較小，面積較大，建筑專業(yè)設(shè)計(jì)有困難，聲學(xué)設(shè)計(jì)人員也認(rèn)為地面和墻面如開口則影響聲音的反射。與我們合作的國(guó)外暖通專業(yè)設(shè)計(jì)人員也介紹說(shuō)法國(guó)的類似工程演奏區(qū)都不設(shè)空調(diào)，我們了解了日本的一些工程演奏區(qū)也多數(shù)不設(shè)空調(diào)。

除設(shè)置風(fēng)口困難外，歸納起來(lái)國(guó)外音樂(lè)廳演奏區(qū)不設(shè)空調(diào)的理由有以下幾點(diǎn)：

1）演員不希望低溫空氣和即使是很低速的吹風(fēng)感，法方設(shè)計(jì)人員介紹說(shuō)：“演員寧肯在汗水里熬著，也不愿意接受冷空氣”。

2）雖然演出時(shí)燈光輻射熱較大，但不能立即被送風(fēng)消除，對(duì)地面等的輻射熱轉(zhuǎn)化成對(duì)流形式的冷負(fù)荷后峰值有所衰減、時(shí)間有所延遲，對(duì)短時(shí)間的演出影響不大。

3）椅下送風(fēng)基本符合置換通風(fēng)原理，理論上前幾排的低溫送風(fēng)的一部分可以靠重力作用在地面如同湖水一樣向演奏區(qū)流淌，使演奏區(qū)溫度有所降低。

但與上述理由矛盾的是，演奏區(qū)的負(fù)荷是客觀存在的，如將這些負(fù)荷分?jǐn)偟揭蜗?，?shì)必增加椅下送風(fēng)口的送風(fēng)量，在送風(fēng)口面積有一定限制的情況下，出風(fēng)速度加大，使人腿部有吹冷風(fēng)感；而且大風(fēng)量帶來(lái)冷量較大，座椅附近溫度有可能低于設(shè)計(jì)溫度，使觀眾感到寒冷。而且置換通風(fēng)形成的空氣湖流淌的距離不可能太大，碰到高于最前排地面40cm的舞臺(tái)臺(tái)面的遮擋后會(huì)折返，因此，過(guò)于加大椅下送風(fēng)量的方法不可行。至于整個(gè)空間受熱壓的影響，對(duì)演奏區(qū)的降溫效果更是難以計(jì)算。

為驗(yàn)證理論分析，我們采用CFD技術(shù)對(duì)音樂(lè)廳的氣流組織進(jìn)行了模擬計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選用演員背后墻面即演出區(qū)后墻的溫度場(chǎng)視圖作出如下分析。

演奏區(qū)不設(shè)空調(diào)的計(jì)算結(jié)果如圖9?？梢钥闯?，演奏區(qū)后部（合唱隊(duì)員所在處）溫度高達(dá)約34℃，該溫度區(qū)域?qū)挾确秶s7－8m。如在演奏區(qū)后部上方的觀眾席兩側(cè)墻面的下部增加送風(fēng)口，最高溫度下降不明顯，但寬度減少到5m左右（見圖10）?？紤]到樂(lè)隊(duì)和合唱隊(duì)人員總數(shù)在300人的機(jī)會(huì)不是很多，按照最大交響樂(lè)團(tuán)120人的發(fā)熱量情況又進(jìn)行了計(jì)算，演奏區(qū)后排溫度降至32℃，該溫度寬度也減少到2m（見圖11）。以上是沒有考慮輻射熱量的延遲和衰減因素的計(jì)算結(jié)果，再綜合考慮前述演奏區(qū)不設(shè)空調(diào)送風(fēng)的理由，且最大計(jì)算負(fù)荷出現(xiàn)的情況較少，所以不設(shè)空調(diào)的方案可以接受。實(shí)際運(yùn)行效果則有待檢驗(yàn)。

2.3.2歌劇院和戲劇場(chǎng)舞臺(tái)

劇場(chǎng)舞臺(tái)一般沒有樂(lè)隊(duì)演出，溫濕度精度要求不高，夏季沒有采用定露點(diǎn)再熱的空調(diào)方案，僅控制舞臺(tái)溫度。

此地區(qū)冬季氣溫干燥，據(jù)反映空氣過(guò)于干燥對(duì)演出服裝有影響，且常發(fā)生領(lǐng)導(dǎo)上臺(tái)與演員握手時(shí)產(chǎn)生靜電的尷尬局面。因此冬季有必要對(duì)空氣進(jìn)行加濕，為保證加濕效率，空氣處理機(jī)組中設(shè)置了電蒸汽加濕器。

舞臺(tái)空調(diào)最難以解決的問(wèn)題是送風(fēng)時(shí)幕布晃動(dòng)。我們也曾試圖采用低速下送風(fēng)的氣流組織方式，但由于舞臺(tái)本身構(gòu)造和工藝要求復(fù)雜沒有成功。經(jīng)過(guò)調(diào)研，國(guó)內(nèi)外的一些劇場(chǎng)舞臺(tái)空調(diào)在演出時(shí)一般停止運(yùn)行，只在預(yù)冷和幕間休息時(shí)使用。其原因除送風(fēng)吹幕外，也有歌唱、舞蹈等演員喜熱不喜冷、不愿吹風(fēng)的因素。因此，我們采用了舞臺(tái)設(shè)變速風(fēng)機(jī)，并與側(cè)臺(tái)分設(shè)空氣處理機(jī)組的方案，側(cè)臺(tái)可在整個(gè)演出和休息期間保持舒適的室溫，舞臺(tái)因使用時(shí)間相對(duì)較短，有些僅是瞬間負(fù)荷，有延遲和衰減，靠預(yù)冷和間斷供冷，或在演出時(shí)減少送風(fēng)量，降低風(fēng)速，應(yīng)基本可以滿足要求。

2.4機(jī)房通風(fēng)

機(jī)房一般不需空調(diào)，只需通風(fēng)換氣降溫即可。但一些有水管的機(jī)房冬天為防凍需對(duì)室外空氣進(jìn)行加熱，一些發(fā)熱量較大的機(jī)房夏季靠未經(jīng)過(guò)處理的新風(fēng)消除余熱需要的風(fēng)量較大，至使風(fēng)機(jī)和風(fēng)道過(guò)大，因此有必要為一些機(jī)房設(shè)置熱盤管或冷盤管進(jìn)行空氣處理。

變配電、熱力、制冷機(jī)房發(fā)熱量較大，為減少通風(fēng)量和風(fēng)道尺寸，夏季設(shè)置了冷卻盤管降溫，房間溫度設(shè)置在35～37℃左右，即使在夏季采用直流式全新風(fēng)系統(tǒng)也不存在冷量損失。由于本工程采用的是完全的四管制空調(diào)水系統(tǒng)，如冬季不將冷盤管內(nèi)的水放空，室外新風(fēng)直接經(jīng)過(guò)盤管送入室內(nèi)，冷盤管有凍結(jié)危險(xiǎn)，寒冷的送風(fēng)對(duì)人員和設(shè)備也都不利；熱力機(jī)房若冬季小負(fù)荷或停止運(yùn)行時(shí)仍通風(fēng)，機(jī)房?jī)?nèi)水系統(tǒng)也有凍結(jié)危險(xiǎn)；因此空氣處理機(jī)組設(shè)置了回風(fēng)機(jī)，冬季利用溫暖的回風(fēng)與寒冷的新風(fēng)混合至5℃以上送入室內(nèi)，夏季和過(guò)渡季采用全新風(fēng)，比冬季設(shè)置加熱盤管的方案節(jié)省了能量。制冷機(jī)房因防止工質(zhì)泄漏所需最小新風(fēng)量較大，冬季仍設(shè)置了加熱盤管。

給排水機(jī)房采用直流式通風(fēng)系統(tǒng)，為防止冬季水系統(tǒng)凍結(jié)，設(shè)置了加熱盤管。

空調(diào)通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)電機(jī)基本上是內(nèi)置式，散熱量不大，所以僅在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置了排風(fēng)機(jī)。因?yàn)樵O(shè)備均采用集中式監(jiān)控，除檢修外人員一般不在機(jī)房?jī)?nèi)停留，所以排風(fēng)機(jī)僅在設(shè)備檢修時(shí)使用,從走廊進(jìn)風(fēng)，節(jié)省了平時(shí)大量排風(fēng)時(shí)需要補(bǔ)新風(fēng)的設(shè)備和管道。

2.5總通風(fēng)系統(tǒng)

2.5.1通風(fēng)系統(tǒng)方案

由于建筑外觀的要求，鈦合金和玻璃的圓形殼體上是不允許設(shè)置機(jī)械通風(fēng)口的，因此整個(gè)建筑物的新風(fēng)、排風(fēng)，火災(zāi)時(shí)的補(bǔ)風(fēng)、排煙，都必須從下部引入或排出。

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