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摘 要：介绍了剧场建筑空调系统常规设计思路，观众厅室内实际参数，冷热负荷，空调系统中一次回风与二次回风的对比及设备选型、气流组织。最后，总结了此类项目在设计中需要注意问题。
关键词：福州歌剧院；暖通设计
福州海峡文化艺术中心项目位于福州，建筑主要功能分为七大板块：其中B建筑为1612座歌剧院；地上七层，地下一层，建筑高度为36.92m。
一、剧场建筑设计思路
近年来，全国各地掀起了文化建筑建筑热潮，其中大型剧院建筑成为各个地区地标性建筑，以无锡大剧院、重庆大剧院、唐山大剧院、杭州大剧院等成为近几年大型剧院建筑代表。在设计中为了满足舒适性等方面的要求，各区域空调系统设计如下：（1）观众厅区域采用二次回风或者再热空调系统方式来控制室内参数。（2）主舞台区域由于舞台灯光负荷较大，故采用了分层空调系统。以灯光区域一分为二，灯光之上区域做单独的送排风系统，下面区域采用了一次回风空调系统。在马道下设置送风管。（3）后舞台区域采用了一次回风空调系统。设计根据GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）、《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）、《剧场建筑设计规范》（JGJ57-2000）。
二、设计参数
福州室外空气设计计算参数与有关指标：夏季通风计算温度：33.1℃；空调计算干球温度：35.9℃；空调计算湿球温度：28℃；室外平均风速：3.0m/s；大气压力99.66KPa.冬季采暖计算温度：6.3℃；通风计算温度：10.9℃；空调计算干球温度：4.4℃；室外计算相对湿度：74%；室外平均风速：2.4m/s；大气压力101.92KPa。
观众厅室内空气设计计算参数与有关指标：观演厅人员密度1612人；夏季温度25℃，相对湿度60%；冬季温度20℃，相对湿度35%；新风量20m3/h人；噪声等级30dB（A）。
三、冷热负荷
歌剧院的观众厅是人员密集场所，人体湿负荷比较大，总热负荷中潜热负荷大，从而导致了热湿比较小。像大多剧场一样观众厅被其他附属房间给包围住，而且建筑声学的要求观众厅墙壁使用大量吸声音材料，所以就减少了建筑围护结构传热的冷热负荷。观众厅区域空调的冷负荷计算得出：夏季空调冷负荷为574kw，冬季空调热负荷为207kw。夏季冷指标为425w/㎡（空调面积），冬季冷指标为154w/m2（空调面积）。在《剧场建筑设计规范》（JGJ57-2000）中第10.2.7条规定，剧场最小新风量不应小于：甲等15m3/人-h；乙等12m3/人-h；丙等10m3/人-h。甲方让人均新风量15改到20，从负荷计算表中能够看出，外维护结构对整个区域的空调负荷影响很小，而人员和新风负荷占全负荷90%，所以要保证精确的计算才能设计出既节能又满足舒适性要求的空调系统。
四、空调系统一次回风与二次回风对比及设备选型
观众厅人体湿负荷比较大，导致热湿比线比较平。考虑到观众厅人员舒适性问题把送风温差定位4℃，通过设置再热段一次回风系统或者设置二次回风系统。设再热段空调机组可以减小送回风量，进而降低空调机组的尺寸和风管尺寸，但是需要一部分热源来抵消一部分冷源的问题，会需要在设置一套热源系统。
对于本项目，采用的是二次回风系统。由于采用二次回风系统会导致空调机组和风管尺寸增大很多，在提供建筑条件时候考虑安装空间和噪声的要求。更重要的是，由于二次回风中存在大量的湿负荷也带入送风中，使上座率对日后系统控制和节能增加了难度。
根据项目条件选择了二次回风空调系统。
五、气流组织
对于观众厅气流要有均匀的速度场和温度场。不能造成观众不适感觉，让送风达到各个位置，消除送风死角。观众厅送风回风方式：
（一）上送下回。送风口装在吊顶上，送风管敷设在吊顶内，回风口设置在观众厅座椅处，从而行气流由上而下流动。在夏季时，通过增大送风温差和冷量来克服吊顶下面光等其他负荷才能够送到人员密集区。造成部分能耗损失，不节能。在冬季时，由于热空气上浮，热空气无法达到人员区域。可以通过一些风口设备来弥补，但是又会给消声、装修造成一定的影响。
（二）下送上回。利用观众厅的地面做成座椅送风或者地面送风，回风口设置吊顶上。这种设置使气流由下而上流动，利用回风口的位置减少送风死角。为了保证人员的无吹风感，出口风速降到0.2m/s左右，冷空气的自身重力向四周平铺。近些年新建的剧院均采用下送上回方式。
（三）侧送下回。在观众厅侧墙上安装送风口，气流沿水平面或者一定角度送出，再从距送风口3～4下设置回风口。这种送风方式只能够解决人员区域负荷，而人员上空区域多余的热量无法消除，所以要在人员上空在设置一套送排风系统来消除多余热量。
本案选择了下送上回座椅送风。观众厅高度为21m，共三层观众厅，一层949座椅，305座椅，三层358座椅。由于热空气会浮缘故和部分座椅无法设置风口，从而调整每层送风口的送风量：一层为55m3/h，二层为71m3/h，三层为73m3/h。二三层会有一定的吹风感，但保证周围环境的温度。
六、结语
观众厅空调系统设计具有高负荷、气流组织要求等特点。针对以上特点，在暖通设计过程中需要注意以下几下方面问题：（1）负荷计算时候要考虑各个工艺的负荷要考虑进去，确保观众厅的温度。（2）歌剧院项目中，尤其是室内中湿负荷比较大宜采用二次回风系统，二次回风系统必须经过认真计算后再却用。（3）根据负荷选出适合空调系统。空调机组选型较舒适性空调复杂，需要注意换气次数和送风量核实，以及送风量和每个区域座椅送风量匹配关系，送风的方式和送风温差之间的关系，冬夏季参数的校核。（4）保证气流组织合理性。不但要满足人员的舒适性，还要减少死角区域。
参考文献
[1] 李惠风，白雪莲.观演建筑空调设计[M].中国建筑工业出版社，2008.
[2] 剧场建筑设计规范（JGJ57-2000）[S].
关键词：福州歌剧院；暖通设计
福州海峡文化艺术中心项目位于福州，建筑主要功能分为七大板块：其中B建筑为1612座歌剧院；地上七层，地下一层，建筑高度为36.92m。
一、剧场建筑设计思路
近年来，全国各地掀起了文化建筑建筑热潮，其中大型剧院建筑成为各个地区地标性建筑，以无锡大剧院、重庆大剧院、唐山大剧院、杭州大剧院等成为近几年大型剧院建筑代表。在设计中为了满足舒适性等方面的要求，各区域空调系统设计如下：（1）观众厅区域采用二次回风或者再热空调系统方式来控制室内参数。（2）主舞台区域由于舞台灯光负荷较大，故采用了分层空调系统。以灯光区域一分为二，灯光之上区域做单独的送排风系统，下面区域采用了一次回风空调系统。在马道下设置送风管。（3）后舞台区域采用了一次回风空调系统。设计根据GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）、《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）、《剧场建筑设计规范》（JGJ57-2000）。
二、设计参数
福州室外空气设计计算参数与有关指标：夏季通风计算温度：33.1℃；空调计算干球温度：35.9℃；空调计算湿球温度：28℃；室外平均风速：3.0m/s；大气压力99.66KPa.冬季采暖计算温度：6.3℃；通风计算温度：10.9℃；空调计算干球温度：4.4℃；室外计算相对湿度：74%；室外平均风速：2.4m/s；大气压力101.92KPa。
观众厅室内空气设计计算参数与有关指标：观演厅人员密度1612人；夏季温度25℃，相对湿度60%；冬季温度20℃，相对湿度35%；新风量20m3/h人；噪声等级30dB（A）。
三、冷热负荷
歌剧院的观众厅是人员密集场所，人体湿负荷比较大，总热负荷中潜热负荷大，从而导致了热湿比较小。像大多剧场一样观众厅被其他附属房间给包围住，而且建筑声学的要求观众厅墙壁使用大量吸声音材料，所以就减少了建筑围护结构传热的冷热负荷。观众厅区域空调的冷负荷计算得出：夏季空调冷负荷为574kw，冬季空调热负荷为207kw。夏季冷指标为425w/㎡（空调面积），冬季冷指标为154w/m2（空调面积）。在《剧场建筑设计规范》（JGJ57-2000）中第10.2.7条规定，剧场最小新风量不应小于：甲等15m3/人-h；乙等12m3/人-h；丙等10m3/人-h。甲方让人均新风量15改到20，从负荷计算表中能够看出，外维护结构对整个区域的空调负荷影响很小，而人员和新风负荷占全负荷90%，所以要保证精确的计算才能设计出既节能又满足舒适性要求的空调系统。
四、空调系统一次回风与二次回风对比及设备选型
观众厅人体湿负荷比较大，导致热湿比线比较平。考虑到观众厅人员舒适性问题把送风温差定位4℃，通过设置再热段一次回风系统或者设置二次回风系统。设再热段空调机组可以减小送回风量，进而降低空调机组的尺寸和风管尺寸，但是需要一部分热源来抵消一部分冷源的问题，会需要在设置一套热源系统。
对于本项目，采用的是二次回风系统。由于采用二次回风系统会导致空调机组和风管尺寸增大很多，在提供建筑条件时候考虑安装空间和噪声的要求。更重要的是，由于二次回风中存在大量的湿负荷也带入送风中，使上座率对日后系统控制和节能增加了难度。
根据项目条件选择了二次回风空调系统。
五、气流组织
对于观众厅气流要有均匀的速度场和温度场。不能造成观众不适感觉，让送风达到各个位置，消除送风死角。观众厅送风回风方式：
（一）上送下回。送风口装在吊顶上，送风管敷设在吊顶内，回风口设置在观众厅座椅处，从而行气流由上而下流动。在夏季时，通过增大送风温差和冷量来克服吊顶下面光等其他负荷才能够送到人员密集区。造成部分能耗损失，不节能。在冬季时，由于热空气上浮，热空气无法达到人员区域。可以通过一些风口设备来弥补，但是又会给消声、装修造成一定的影响。
（二）下送上回。利用观众厅的地面做成座椅送风或者地面送风，回风口设置吊顶上。这种设置使气流由下而上流动，利用回风口的位置减少送风死角。为了保证人员的无吹风感，出口风速降到0.2m/s左右，冷空气的自身重力向四周平铺。近些年新建的剧院均采用下送上回方式。
（三）侧送下回。在观众厅侧墙上安装送风口，气流沿水平面或者一定角度送出，再从距送风口3～4下设置回风口。这种送风方式只能够解决人员区域负荷，而人员上空区域多余的热量无法消除，所以要在人员上空在设置一套送排风系统来消除多余热量。
本案选择了下送上回座椅送风。观众厅高度为21m，共三层观众厅，一层949座椅，305座椅，三层358座椅。由于热空气会浮缘故和部分座椅无法设置风口，从而调整每层送风口的送风量：一层为55m3/h，二层为71m3/h，三层为73m3/h。二三层会有一定的吹风感，但保证周围环境的温度。
六、结语
观众厅空调系统设计具有高负荷、气流组织要求等特点。针对以上特点，在暖通设计过程中需要注意以下几下方面问题：（1）负荷计算时候要考虑各个工艺的负荷要考虑进去，确保观众厅的温度。（2）歌剧院项目中，尤其是室内中湿负荷比较大宜采用二次回风系统，二次回风系统必须经过认真计算后再却用。（3）根据负荷选出适合空调系统。空调机组选型较舒适性空调复杂，需要注意换气次数和送风量核实，以及送风量和每个区域座椅送风量匹配关系，送风的方式和送风温差之间的关系，冬夏季参数的校核。（4）保证气流组织合理性。不但要满足人员的舒适性，还要减少死角区域。
参考文献
[1] 李惠风，白雪莲.观演建筑空调设计[M].中国建筑工业出版社，2008.
[2] 剧场建筑设计规范（JGJ57-2000）[S].