广东地区某小型剧场建筑中央空调设计

摘要：文章以实际工程为案例，介绍广东地区剧场建筑中央空调设计。

关键字：剧场中央空调

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

本工程为广东某县级文化活动中心，总用地面积4919m2；总建筑面积约6759 m2，建筑高度27.3m，空调面积3200m2。由一栋单体建筑组成，地下一层，主要为设备用房，布置在舞台下方；地上四层，其中剧场4220m2，配套建筑面积1613m2；各房间布置为：

（1）地下一层设有水池、水泵房，变配电房、发电机房等。

（2）一层设前厅、休息区、洗手间、化妆装等房间，夹层设排练室、办公室等；二、三、四层设放映室、调光室、音控室、办公室等。

（3）观众厅两层，总高度16.80米；舞台总高度27.15米。

本工程已于2009年6月设计完成，于2012年完成施工、通过验收，投入使用。

二、中央空调设计

2.1 本次设计内容为建筑物夏季舒适性中央空调系统。

2.2 主要设计参数

2.2.1 室外气象参数（夏季）：空调干球温度33.5℃，通风干球温度为31℃，湿球温度27.7℃，空调日平均温度31.3℃，相对湿度79%，室外平均风速1.8m/s，大气压力1004.5HPa，最多风向为东南向。

2.2.2 室内设计计算参数

2.3 冷负荷计算

（1）采用鸿业软件计算，各区域的逐时冷负荷结果：一区舞台及走边配套用房冷负荷343.66KW（98USRT），二区观众厅及走边配套用房冷负荷635.5kW（180USRT）；各区逐时冷负荷综合最大值为 915kW（260USRT）。

2.4 中央空调冷源

选用制冷量为305 kW（88 USRT）的风冷涡旋式冷水机组3台。制冷机组制备7℃冷水，回水温度12℃，制冷剂采用R22。冷水机组设于2层与4层屋顶的梁柱上。

2.5 空调水系统

2.5.1 冷水系统

（1）冷水系统为闭式循环一级泵系统。由于冷水系统支管环路上末端设备的压降很大，为简化管路水系统，故供回水水平管与立管均为异程式，设计并联环路装上调节阀或平衡阀。

（2）冷水竖管采用两管制。采用冷水机组自带内置水力模块配备水泵、膨胀水箱、过滤器、安全阀、放气阀、流量调节阀。

2.6 空调风系统

空调风系统包括：采用组合式空气处理机组的低风速单风道全空气系统；转轮热回收组合式空调系统；采用风机盘管加独立新风的空调系统。气流组织根据不同功能要求，设计也具多样性，包括上送上回、上侧送风技术夹墙回风、侧送风下回风、置换式分层空调等。按房间功能不同分为：

（1）舞台

舞台采用置换式分层空调，上部布置排风口，中层布置空调送风口，回风夹墙下部设置回风口。送风管布置在舞台第一层两侧、前后侧天桥下面及侧台顶板下；采用定风量低风速组合式空调风柜，集中回风与新风混合、过滤，再经组合风柜降温、除湿及风机加压后进入矩形送风管，由喷口、旋流风口送入舞台。舞台背景回风夹墙下部布置回风口。舞台葡萄架上部设电动高侧窗并可手动开启，配合排风机排舞台上部热风，形成置换式分层空调；过渡季节开启与排烟风机并联的排风风机，空调机组关闭回风阀，新风阀全开，形成直流式通风系统。排风机装在舞台屋面。送风口均采用旋流风口和喷口。在第一层两侧与前侧天桥下布置了旋流风口和喷口，连接喷口的支风管在与主风管连接处设有电动风阀。当舞台演出有幕布时,关闭电动风阀,由旋流风口下送；当舞台演出无幕布时,打开电动风阀，由旋流风口下送，喷口侧送。送风口的切换功能与舞美工作配合。

（2）观众厅

观众厅采用两台转轮式热回收组合式空调机组。每台转轮式热回收机组送风量为24000m3/h，新风量15m3/h*p。每台机组新风量为9000m3/h。排风风量为7000 m3/h。集中回风与新风（与排风经转轮热交换）混合、过滤，再经组合风柜降温、除湿及风机加压后进入送风静压箱分到送风管，由旋流风口、散流器、双层可调百叶侧送风口布置在楼座吊顶上部与池座、楼座侧立面，向楼座与池座送风。回风口布置在楼座与池座回风技术夹墙侧墙上。过渡季节开启与排烟风机并联的排风风机，空调机组关闭回风风阀，新风风阀全开，形成直流式通风系统。为满足室内噪音要求，将严格控制风管、风口的风速并要求安装一、二级消声器。为平衡剧场内观众厅与舞台的风压，舞台喷口的支管上装电动风阀,调节舞台风口出风方向,组合式风柜与转轮热回收机组的送风、回风、排风都经过计算保证风量平衡，送风机采用变频调速，送风、回风、新风、排风口上都装有风量调节阀，根据实际情况控制。

（3）其它房间

独立间隔的办公室、会议室、休息区等，采用风机盘管、吊顶式风柜加独立新风系统，风机盘管、吊顶风柜暗装在吊顶内，上回侧送或散流器平送。室外新风经新风机处理后直接送至室内。

2.7 冷凝水系统：冷凝水就近汇聚至卫生间拖布池或者空调机房内的地漏排出。

2.8 舞台排风：舞台设两台排风机；其中一台与排烟风机共用风管。

2.9 观众厅排风：观众厅设两台排风机，与排烟风机共用风管。

三、本工程中央空调中采用的主要节能措施

3.1严格执行相关节能规范，从建筑设计上满足建筑的保温隔热性能达到节能要求指标。

3.2各主要空调通风设备如风冷涡旋式冷水机组、风机等的性能系数均符合规范要求。

3.3局部热源就地排除。在放映室、交换机房等局部热源附近设局部排风，将设备散热量直接排出室外，防止热量散发到室内。

3.4设计考虑了方便控制室外新风量的措施，风柜的新风管装调节阀。过渡季节，可采用室外新风为室内降温，可减少冷机的开启量，节省能耗。

3.5集中排风系统部分设置转轮式热回收装置, 风机电机配备变频装置，根据控制要求改变风机转速。

四、小结

剧场建筑中的各房间功能较为复杂，有空间高大的舞台和观众厅，还有排练室、服装室、化妆间、办公室等大小、用途各不相同的房间，中央空调系统的划分要依据各类房间不同的功能和运行要求进行。舞台和观众厅是剧场建筑的主体，是剧场活动的中心场所，因此舞台和观众厅的气流组织是评价空调系统优劣的关键因素。另外，由于剧场人员集中，新风量大，做好集中排风的全热回收会大大提高空调设备的效率。

参考文献：

王鸿章、李惠风 《影剧院空调设计》 1995年；

何耀东、何青主编《中央空调》 冶金工业出版社, 1998；

陆耀庆《实用供热空调设计手册》 中国建筑工业出版社 2008:417-418。