XX剧院暖通设计方案
XX剧院工程位长安街附采法国著名建筑师设计方案法国两著名公司分完成建筑结构机电初步设计某建筑设计研究院完成施工图设计
剧院局部建筑面积约15万方米车库面积约45万方米
中区包括三建筑实体：歌剧院〔O区〕戏剧场〔T区〕音乐厅(C区)均处钛合金玻璃圆形壳体 剧场间公厅设设备机房剧院技术房等中区圆形建筑周围环绕着工湖观众通工湖通道进入公厅圆形建筑工湖间－1200m标高处设置室外消防通道〔F区〕通道设标高－308 m－700 m两层员疏散天桥
北区〔N区〕工湖水入口通廊商店汽车库
南区工湖S1S3区南入口水通廊功厅职工餐厅等热力制冷机房设S4区S5区设总排风排烟机房废气烟气总出口
1 冷热源空调水系统
11 概况
空调水系统图2图3
XX剧院冷热源量设备选择：
夏季总冷负荷
15000kW
离心式冷水机组
1100RT 4台
螺杆式冷水机组
300RT 1台
负荷时
逆流式冷塔
820m3h 4组
逆流式冷塔
230 m3h 1组
负荷时
冬季总热负荷
10000 kw
热源
市政13070℃高温热水
热式热交换器
4台
区办公等风机盘系统需全年供冷冷塔冬季制冷机房设置冷水集水箱集中补水防止冬季市政水塔底集水盘存水冻结室外道采取电伴热措施
冬季冷塔制冷 采冷水机组联板式换热器2台冷水循环泵〔1备1〕供冷源水节省制冷电
空调采暖冷热水四制系统 变流量运行冷热水设3二级泵系统分风机盘系统空气处理机组系统辐射板系统中风机盘空调冷水系统全年风机盘〔包括少量散热器〕热水系统热辐射板系统冬季全天运行保证冬季夜间值班采暖需冷热辐射板系统分需约1821℃冷水4535℃热水设置三通水温调节阀7℃冷水60℃热水分系统回水混合调节需冷水热水水温
空调冷热水系统分采闭式气压罐定压设置补水调节水箱2台补水泵〔中台备〕补水泵受系统压力控制启停水系统受热膨胀压力高停泵压力时膨胀道电磁阀翻开膨胀水量回收补水箱
12 冬季冷塔制冷分析
冷水室外空气热量交换
水冷塔冷蒸发散热传导散热冷水温降式：
Δt(QZ+QX)G
(Wγ+ QX )G
式中：QZ —水蒸发带走热量
QX—空气水通传导方式显热交换热量
W —水蒸发量
γ—水蒸发时吸收汽化潜热
G — 冷水流量
冷塔出水温度空气湿球温度接冷幅时水冷塔冷降温水蒸发时吸收汽化潜热QZ水空气显热交换量QX忽略计
夏季水温气温条件设计制造冷塔温降Δt＝5℃流量变冬季着气温降低水分子运动动减分子扩散力降低水蒸发量W减少带走热量QZ减少想获夏季相冷量水温降必须加空气出水温差显热交换获冷量QX
图4美国某冷塔流量变情况室外湿球温度变化冷特性图中出室外湿球温度24℃时冷塔出水温度达275℃〔冷幅35℃〕达标准5℃温降进水温度325℃
冬季室外湿球温度达1℃〔干球约5℃〕时蒸发传热QZ减少流量变求水5℃温降冷塔出水温度达125℃〔冷幅115℃〕进水温度175℃15℃均水温5℃室外干球温度约10℃温差传热QX总冷热量变125175℃水温作冷源水温度显然偏高
冬季室外湿球温度达1℃时想获低温冷源水水温降2℃左右出水温度约72℃作冷源水时温差传热蒸发传热总传热量减剧院工程区风机盘需冷量恰冷水流量变时冷塔2℃温降时冷量根吻合采夏季冷水循环泵作冷源水循环泵2台泵2台塔备
冬季气温更低求冷源水温度变时温差传热防冻采道电伴热措施水温低5℃
冬季区供冷空调冷水温度
采7292℃冷水作冷源通板式换热器交换出约914℃空调冷水夏季求712℃冷水差距否室外干湿球温度更低时冷水作冷源水区风机盘914℃水温加选型呢？需分析全年供冷区夏季冬季状况
图5右边夏季风机盘送风状态点SX处理新风FX点〔假设新风处理房间等焓状态〕混合OX点送入室室NX点温湿度设定值较冬季高〔例25℃60％〕风机盘出风状态点SX温度较冬季高〔约15℃〕7℃冷水进水〔tw1〕温度差达8℃
冬季状况见图5左员灯光等全热负荷冬季夏季相等区需冬季送冷温湿度设定值定偏低反费外区供热情况正相反冬季员衣着热阻较高室温设定值必须夏季低〔方冬季室状态定21℃55％〕果新风够直接处理室状态点Nd风机盘出风状态Sd温度约11℃7℃冷水进水〔tw1〕温差4℃夏季工况选风机盘风水温度差减传热量减处理空气湿球温度夏季低湿冷力降低风量定时理冬季满足冷量需果冷水温度提高914℃〔tw1’ tw2’〕风机盘出风状态Sd冷水进水温差2℃超暖通标准规定数值更难达
时想否利新风负担局部热湿负荷果外区没分设置新风处理机组新风送风状态般外区求处理Fd点〔例20℃30％〕风机盘干工况运行室空气处理Sd’点新风混合Od点送入室风机盘负担冷量减少出风状态Sd’点温度冷水进水温差相应加设计中量区单独设置新风处理机组运行中利新风做冷源适降低送风温湿度达节省风机盘冷量目
外风机盘选择低档风量运行时然冷水路控制阀频繁开闭房间温度时高时低舒适工程区冷湿利冬季室〔风机盘进风〕状态712℃标准冷水温度高档风量选风机盘选时假设风机盘负担室冷负荷实际利新风消局部室热湿负荷冷水温度略提高时选风机盘消余室显热余热夏季室温度提高风水换热增强员散湿量增加热湿减全热负荷变情况需风量减风机盘中档风量根满足夏季设计负荷
值提出国产风机盘样进风进水参数散热量数值全室温低限高达2425℃高限28℃设计中少采目前标准越越高建筑室环境求相适应满足冬季室温选求进水温度高限7℃设计中够设计员进行估算
冷水温度提高什程度室外什干湿球温度冷塔制冷新风负担热湿负荷程度时冷负荷实际情况运行中摸索确定停开冷水机组冷塔制冷室外气温转换点
2 空调采暖通风方案
21 般空调区域
机房等附属房间外考虑建筑标准北京室外空气质量空气处理机组均设置初效中效2级滤
充分利室外空气作冷源全空气系统均采设回风机双风机空气处理机组渡季全新风冬季调节新风量存量区国家剧院工程节效果较明显
剧院观众厅乐池排练厅录音室演播室等空调区域较高标准舒适度求乐器温湿度尤湿度严格求设置全空气空调系统夏季均采控制露点温度根室负荷变化进行二次加热方案冬季采够较精确控制加湿量电蒸汽加湿器
公休息厅廊等员常停留空间全空气空调系统夏季湿度求设置热盘考虑冬季湿度高壳体水通廊玻璃易结露设置加湿器
办公理会客接化装等空间空调区域温湿度求严格控制灵活采风机盘加新风系统考虑员长期停留新风空调机组设置价格较廉价寿命较长节电高压喷雾加湿器区时处理新风温度较低加湿率低前述消局部室余湿新风湿度求较低高压喷雾加湿器水量排污量较〔水量加湿量约3∶1〕作中水回收利
三剧场观众厅采椅送风部回风气流组织方式置换通风理作设计理指导已文介绍
22 复杂高空间
XX剧院建筑总高463米总体外观半椭球形壳体壳体部三剧场层外围公区域组成高空间(中庭)见图6三剧场层外部均敞开式公活动台需空调保证温度公区域〔包括层〕中庭方非空调区域直接相连冷热空气接触面会发生搀混影响壳体中温度分布气流组织负荷确保空调负荷计算气流组织合理采两种计算方法
图6XX剧院正面剖视图
采冷负荷系数法
首先根建筑功空调系统布置需壳体部高空间划分假设干区域围护结构外形简化东东南南西南西西北北东北水屋面等九面外墙(含钛合金玻璃体)规面体根椭球形状外壳总面积致定例分配面外墙然根冷负荷系数法编制EXCEL电算表格计算
222采某学建筑热环境设计模拟软件包DeST II
首先建立建筑模型DeST界面建筑尺寸形状输入外墙墙门窗描述建筑拓扑结构图7DeST建立建筑模型程中图片
图7 DeST 描述建筑界面
然设定计算参数作息模式热扰分配模式区域间通风换气量进行设定区域间通风换气量假设值进行试算分析力求输入符合实际设定值利DeST II出全年逐时负荷计算结果
进步分析室温度场风速场采DeST计算结果中全楼冷负荷值出现时刻参数送风量利计算流体力学〔CFD〕软件Phoenix进行模拟计算图8歌剧院北侧公区温度场分布图
计算方法拟结
两种方法计算出总空调负荷值相差约10较接区域负荷相差较甚相差倍原冷负荷系数法没考虑相邻房间间影响员灯光作息模式周围环境热扰分配模式负荷影响考虑素输入设定值计算结果否准确关键
通计算分析出结：
冷负荷系数法等常规计算手段复杂空间负荷计算作选择空调设备DeSTII等模拟计算工具进步完善前作建筑全年节运行调节分析
DeSTII计算结果说明全年负荷段出现时间短约15时节省投资运行费角度负荷选择空调设备空调设备保证时数确定
通常空调设备局部时间运行低负荷工况进行空调控系统设计时充分考虑系统调节性
224克服热压影响措施
壳体公空间受热压影响出现温度均匀现象设计负荷室温设计送风状态高处休息厅温度27℃左右时底层温度21℃左右〔见图8〕600m标高层设冷辐射板夏季弥补部冷量缺乏－700m000m标高面设制热辐射板冬季弥补部热量缺乏兼做夜间值班采暖辐射板分集水器总回水设置室温度控制二通阀防止室温度高低
23 演奏区舞台空调
音乐厅演奏区
音乐厅演奏区剧场舞台位置观众厅部观众厅席区域演奏区演出时处灯光辐射乐队〔≤120〕合唱队〔≤180〕员众热负荷计算数值整音乐厅采空调送风方式椅设置送风口部回风椅子送风量观众散热量计算理演奏区应单独设置空调系统消余热余湿国现行剧场设计标准相符
演奏区部设置送风口求风速较面积较建筑专业设计困难声学设计员认面墙面开口影响声音反射合作国外暖通专业设计员介绍说法国类似工程演奏区设空调解日工程演奏区数设空调
设置风口困难外纳起国外音乐厅演奏区设空调理点：
1〕演员希低温空气低速吹风感法方设计员介绍说：演员宁肯汗水里熬着愿意接受冷空气〞
2〕然演出时灯光辐射热较立送风消面等辐射热转化成流形式冷负荷峰值衰减时间延迟短时间演出影响
3〕椅送风根符合置换通风原理理前排低温送风局部重力作面湖水样演奏区流淌演奏区温度降低
述理矛盾演奏区负荷客观存负荷分摊椅势必增加椅送风口送风量送风口面积定限制情况出风速度加腿部吹冷风感风量带冷量较座椅附温度低设计温度观众感寒冷置换通风形成空气湖流淌距离太碰高前排面40cm舞台台面遮挡会折返加椅送风量方法行整空间受热压影响演奏区降温效果更难计算
验证理分析采CFD技术音乐厅气流组织进行模拟计算根计算结果选演员背墙面演出区墙温度场视图作出分析
演奏区设空调计算结果图9出演奏区部〔合唱队员处〕温度高达约34℃该温度区域宽度范围约7－8m
演奏区部方观众席两侧墙面部增加送风口高温度降明显宽度减少5m左右〔见图10〕
考虑乐队合唱队员总数300时机交响乐团120发热量情况进行计算演奏区排温度降32℃该温度宽度减少2m〔见图11〕
没考虑辐射热量延迟衰减素计算结果综合考虑前述演奏区设空调送风理计算负荷出现情况较少设空调方案接受实际运行效果检验
歌剧院戏剧场舞台
剧场舞台般没乐队演出温湿度精度求高夏季没采定露点热空调方案仅控制舞台温度
区冬季气温枯燥反映空气枯燥演出服装影响常发生领导台演员握手时产生静电难局面冬季必空气进行加湿保证加湿效率空气处理机组中设置电蒸汽加湿器
舞台空调难解决问题送风时幕布晃动试图采低速送风气流组织方式舞台身构造工艺求复杂没成功调研国外剧场舞台空调演出时般停止运行预冷幕间休息时原送风吹幕外歌唱舞蹈等演员喜热喜冷愿吹风素采舞台设变速风机侧台分设空气处理机组方案侧台整演出休息期间保持舒适室温舞台时间相较短仅瞬间负荷延迟衰减预冷间断供冷演出时减少送风量降低风速应根满足求
24 机房通风
机房般需空调需通风换气降温水机房冬天防冻需室外空气进行加热发热量较机房夏季未处理新风消余热需风量较风机风道必机房设置热盘冷盘进行空气处理
变配电热力制冷机房发热量较减少通风量风道尺寸夏季设置冷盘降温房间温度设置35～37℃左右夏季采直流式全新风系统存冷量损失工程采完全四制空调水系统冬季冷盘水放空室外新风直接盘送入室冷盘冻结危险寒冷送风员设备利热力机房假设冬季负荷停止运行时通风机房水系统冻结危险空气处理机组设置回风机冬季利温暖回风寒冷新风混合5℃送入室夏季渡季采全新风冬季设置加热盘方案节省量制冷机房防止工质泄漏需新风量较冬季设置加热盘
排水机房采直流式通风系统防止冬季水系统冻结设置加热盘
空调通风机房电机根置式散热量仅机房设置排风机设备均采集中式监控检修外员般机房停留排风机仅设备检修时 走廊进风节省时量排风时需补新风设备道
25 总通风系统
251通风系统方案
建筑外观求钛合金玻璃圆形壳体允许设置机械通风口整建筑物新风排风火灾时补风排烟必须部引入排出
缩短新鲜空气潮湿通道路程较圆形壳体周围工湖间室外消防通道〔见图1F区〕侧墙部引入新风火灾时补风防止汽车尾气吸入室消防通道侧墙局部散设置排风口
中区南区系统排风机排风排烟分送入结构根底层中总排风通路集合防止肮脏排风高温烟气建筑物影响较远建筑物东南侧〔S5区〕总排风口排出排风口设置总排风机维持排风系统负压减室排风排烟风机风压
北区排风排建筑物北侧绿处
252排风系统调节控制
室排风排烟系统风机间总排风机间均联防止风流短路风机出口设置风机联锁通断电动调节阀
排风系统压力变化示意图12分支路排风排烟风机均房间排风口排风机处阻力确定压力阻力总排风机克服排风分支路阻力衡风机出口调节阀调节考虑排风系统全部时总排风机风量排风总量80％左右计算设置94000m3h风机16台
排风假设干特性曲线相风机联串联组合成复杂系统分支路排风排烟风机运行台数风量变化时总排风机运行台数风量应相应变化量空气处理机组风阀调节新回排风例回风机风量根恒定采计算机统计正运行排风排烟风机数量出确切排风总量果总排风通路静压维持稳定水正运行分支路排风机稳定工作
分支路排风机停止工作风量减时风机出口阀门联锁关闭关风道特性风机串联综合特性曲线发生变化流量稍减总排风通路静压〔负压〕绝值增加时压力传感器控制总排风机减少运行台数直静压值恢复设定状态
风道特性改变联总排风机运行台数减少会单台风机风量增加发生超负荷事系统设置总排风机联锁风阀阀门关闭风道局部阻力系数增加单台风机工作点会减少风量提高风压方移动超负荷运行危险
考虑风量连续调节需台风机调节40％左右风量必少数总排风机〔例3－4台〕配置变频调速装置根总排风通路静压改变调节风机运行台数转速
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XX剧院工程位长安街附采法国著名建筑师设计方案法国两著名公司分完成建筑结构机电初步设计某建筑设计研究院完成施工图设计
剧院局部建筑面积约15万方米车库面积约45万方米
中区包括三建筑实体：歌剧院〔O区〕戏剧场〔T区〕音乐厅(C区)均处钛合金玻璃圆形壳体 剧场间公厅设设备机房剧院技术房等中区圆形建筑周围环绕着工湖观众通工湖通道进入公厅圆形建筑工湖间－1200m标高处设置室外消防通道〔F区〕通道设标高－308 m－700 m两层员疏散天桥
北区〔N区〕工湖水入口通廊商店汽车库
南区工湖S1S3区南入口水通廊功厅职工餐厅等热力制冷机房设S4区S5区设总排风排烟机房废气烟气总出口
1 冷热源空调水系统
11 概况
空调水系统图2图3
XX剧院冷热源量设备选择：
夏季总冷负荷
15000kW
离心式冷水机组
1100RT 4台
螺杆式冷水机组
300RT 1台
负荷时
逆流式冷塔
820m3h 4组
逆流式冷塔
230 m3h 1组
负荷时
冬季总热负荷
10000 kw
热源
市政13070℃高温热水
热式热交换器
4台
区办公等风机盘系统需全年供冷冷塔冬季制冷机房设置冷水集水箱集中补水防止冬季市政水塔底集水盘存水冻结室外道采取电伴热措施
冬季冷塔制冷 采冷水机组联板式换热器2台冷水循环泵〔1备1〕供冷源水节省制冷电
空调采暖冷热水四制系统 变流量运行冷热水设3二级泵系统分风机盘系统空气处理机组系统辐射板系统中风机盘空调冷水系统全年风机盘〔包括少量散热器〕热水系统热辐射板系统冬季全天运行保证冬季夜间值班采暖需冷热辐射板系统分需约1821℃冷水4535℃热水设置三通水温调节阀7℃冷水60℃热水分系统回水混合调节需冷水热水水温
空调冷热水系统分采闭式气压罐定压设置补水调节水箱2台补水泵〔中台备〕补水泵受系统压力控制启停水系统受热膨胀压力高停泵压力时膨胀道电磁阀翻开膨胀水量回收补水箱
12 冬季冷塔制冷分析
冷水室外空气热量交换
水冷塔冷蒸发散热传导散热冷水温降式：
Δt(QZ+QX)G
(Wγ+ QX )G
式中：QZ —水蒸发带走热量
QX—空气水通传导方式显热交换热量
W —水蒸发量
γ—水蒸发时吸收汽化潜热
G — 冷水流量
冷塔出水温度空气湿球温度接冷幅时水冷塔冷降温水蒸发时吸收汽化潜热QZ水空气显热交换量QX忽略计
夏季水温气温条件设计制造冷塔温降Δt＝5℃流量变冬季着气温降低水分子运动动减分子扩散力降低水蒸发量W减少带走热量QZ减少想获夏季相冷量水温降必须加空气出水温差显热交换获冷量QX
图4美国某冷塔流量变情况室外湿球温度变化冷特性图中出室外湿球温度24℃时冷塔出水温度达275℃〔冷幅35℃〕达标准5℃温降进水温度325℃
冬季室外湿球温度达1℃〔干球约5℃〕时蒸发传热QZ减少流量变求水5℃温降冷塔出水温度达125℃〔冷幅115℃〕进水温度175℃15℃均水温5℃室外干球温度约10℃温差传热QX总冷热量变125175℃水温作冷源水温度显然偏高
冬季室外湿球温度达1℃时想获低温冷源水水温降2℃左右出水温度约72℃作冷源水时温差传热蒸发传热总传热量减剧院工程区风机盘需冷量恰冷水流量变时冷塔2℃温降时冷量根吻合采夏季冷水循环泵作冷源水循环泵2台泵2台塔备
冬季气温更低求冷源水温度变时温差传热防冻采道电伴热措施水温低5℃
冬季区供冷空调冷水温度
采7292℃冷水作冷源通板式换热器交换出约914℃空调冷水夏季求712℃冷水差距否室外干湿球温度更低时冷水作冷源水区风机盘914℃水温加选型呢？需分析全年供冷区夏季冬季状况
图5右边夏季风机盘送风状态点SX处理新风FX点〔假设新风处理房间等焓状态〕混合OX点送入室室NX点温湿度设定值较冬季高〔例25℃60％〕风机盘出风状态点SX温度较冬季高〔约15℃〕7℃冷水进水〔tw1〕温度差达8℃
冬季状况见图5左员灯光等全热负荷冬季夏季相等区需冬季送冷温湿度设定值定偏低反费外区供热情况正相反冬季员衣着热阻较高室温设定值必须夏季低〔方冬季室状态定21℃55％〕果新风够直接处理室状态点Nd风机盘出风状态Sd温度约11℃7℃冷水进水〔tw1〕温差4℃夏季工况选风机盘风水温度差减传热量减处理空气湿球温度夏季低湿冷力降低风量定时理冬季满足冷量需果冷水温度提高914℃〔tw1’ tw2’〕风机盘出风状态Sd冷水进水温差2℃超暖通标准规定数值更难达
时想否利新风负担局部热湿负荷果外区没分设置新风处理机组新风送风状态般外区求处理Fd点〔例20℃30％〕风机盘干工况运行室空气处理Sd’点新风混合Od点送入室风机盘负担冷量减少出风状态Sd’点温度冷水进水温差相应加设计中量区单独设置新风处理机组运行中利新风做冷源适降低送风温湿度达节省风机盘冷量目
外风机盘选择低档风量运行时然冷水路控制阀频繁开闭房间温度时高时低舒适工程区冷湿利冬季室〔风机盘进风〕状态712℃标准冷水温度高档风量选风机盘选时假设风机盘负担室冷负荷实际利新风消局部室热湿负荷冷水温度略提高时选风机盘消余室显热余热夏季室温度提高风水换热增强员散湿量增加热湿减全热负荷变情况需风量减风机盘中档风量根满足夏季设计负荷
值提出国产风机盘样进风进水参数散热量数值全室温低限高达2425℃高限28℃设计中少采目前标准越越高建筑室环境求相适应满足冬季室温选求进水温度高限7℃设计中够设计员进行估算
冷水温度提高什程度室外什干湿球温度冷塔制冷新风负担热湿负荷程度时冷负荷实际情况运行中摸索确定停开冷水机组冷塔制冷室外气温转换点
2 空调采暖通风方案
21 般空调区域
机房等附属房间外考虑建筑标准北京室外空气质量空气处理机组均设置初效中效2级滤
充分利室外空气作冷源全空气系统均采设回风机双风机空气处理机组渡季全新风冬季调节新风量存量区国家剧院工程节效果较明显
剧院观众厅乐池排练厅录音室演播室等空调区域较高标准舒适度求乐器温湿度尤湿度严格求设置全空气空调系统夏季均采控制露点温度根室负荷变化进行二次加热方案冬季采够较精确控制加湿量电蒸汽加湿器
公休息厅廊等员常停留空间全空气空调系统夏季湿度求设置热盘考虑冬季湿度高壳体水通廊玻璃易结露设置加湿器
办公理会客接化装等空间空调区域温湿度求严格控制灵活采风机盘加新风系统考虑员长期停留新风空调机组设置价格较廉价寿命较长节电高压喷雾加湿器区时处理新风温度较低加湿率低前述消局部室余湿新风湿度求较低高压喷雾加湿器水量排污量较〔水量加湿量约3∶1〕作中水回收利
三剧场观众厅采椅送风部回风气流组织方式置换通风理作设计理指导已文介绍
22 复杂高空间
XX剧院建筑总高463米总体外观半椭球形壳体壳体部三剧场层外围公区域组成高空间(中庭)见图6三剧场层外部均敞开式公活动台需空调保证温度公区域〔包括层〕中庭方非空调区域直接相连冷热空气接触面会发生搀混影响壳体中温度分布气流组织负荷确保空调负荷计算气流组织合理采两种计算方法
图6XX剧院正面剖视图
采冷负荷系数法
首先根建筑功空调系统布置需壳体部高空间划分假设干区域围护结构外形简化东东南南西南西西北北东北水屋面等九面外墙(含钛合金玻璃体)规面体根椭球形状外壳总面积致定例分配面外墙然根冷负荷系数法编制EXCEL电算表格计算
222采某学建筑热环境设计模拟软件包DeST II
首先建立建筑模型DeST界面建筑尺寸形状输入外墙墙门窗描述建筑拓扑结构图7DeST建立建筑模型程中图片
图7 DeST 描述建筑界面
然设定计算参数作息模式热扰分配模式区域间通风换气量进行设定区域间通风换气量假设值进行试算分析力求输入符合实际设定值利DeST II出全年逐时负荷计算结果
进步分析室温度场风速场采DeST计算结果中全楼冷负荷值出现时刻参数送风量利计算流体力学〔CFD〕软件Phoenix进行模拟计算图8歌剧院北侧公区温度场分布图
计算方法拟结
两种方法计算出总空调负荷值相差约10较接区域负荷相差较甚相差倍原冷负荷系数法没考虑相邻房间间影响员灯光作息模式周围环境热扰分配模式负荷影响考虑素输入设定值计算结果否准确关键
通计算分析出结：
冷负荷系数法等常规计算手段复杂空间负荷计算作选择空调设备DeSTII等模拟计算工具进步完善前作建筑全年节运行调节分析
DeSTII计算结果说明全年负荷段出现时间短约15时节省投资运行费角度负荷选择空调设备空调设备保证时数确定
通常空调设备局部时间运行低负荷工况进行空调控系统设计时充分考虑系统调节性
224克服热压影响措施
壳体公空间受热压影响出现温度均匀现象设计负荷室温设计送风状态高处休息厅温度27℃左右时底层温度21℃左右〔见图8〕600m标高层设冷辐射板夏季弥补部冷量缺乏－700m000m标高面设制热辐射板冬季弥补部热量缺乏兼做夜间值班采暖辐射板分集水器总回水设置室温度控制二通阀防止室温度高低
23 演奏区舞台空调
音乐厅演奏区
音乐厅演奏区剧场舞台位置观众厅部观众厅席区域演奏区演出时处灯光辐射乐队〔≤120〕合唱队〔≤180〕员众热负荷计算数值整音乐厅采空调送风方式椅设置送风口部回风椅子送风量观众散热量计算理演奏区应单独设置空调系统消余热余湿国现行剧场设计标准相符
演奏区部设置送风口求风速较面积较建筑专业设计困难声学设计员认面墙面开口影响声音反射合作国外暖通专业设计员介绍说法国类似工程演奏区设空调解日工程演奏区数设空调
设置风口困难外纳起国外音乐厅演奏区设空调理点：
1〕演员希低温空气低速吹风感法方设计员介绍说：演员宁肯汗水里熬着愿意接受冷空气〞
2〕然演出时灯光辐射热较立送风消面等辐射热转化成流形式冷负荷峰值衰减时间延迟短时间演出影响
3〕椅送风根符合置换通风原理理前排低温送风局部重力作面湖水样演奏区流淌演奏区温度降低
述理矛盾演奏区负荷客观存负荷分摊椅势必增加椅送风口送风量送风口面积定限制情况出风速度加腿部吹冷风感风量带冷量较座椅附温度低设计温度观众感寒冷置换通风形成空气湖流淌距离太碰高前排面40cm舞台台面遮挡会折返加椅送风量方法行整空间受热压影响演奏区降温效果更难计算
验证理分析采CFD技术音乐厅气流组织进行模拟计算根计算结果选演员背墙面演出区墙温度场视图作出分析
演奏区设空调计算结果图9出演奏区部〔合唱队员处〕温度高达约34℃该温度区域宽度范围约7－8m
演奏区部方观众席两侧墙面部增加送风口高温度降明显宽度减少5m左右〔见图10〕
考虑乐队合唱队员总数300时机交响乐团120发热量情况进行计算演奏区排温度降32℃该温度宽度减少2m〔见图11〕
没考虑辐射热量延迟衰减素计算结果综合考虑前述演奏区设空调送风理计算负荷出现情况较少设空调方案接受实际运行效果检验
歌剧院戏剧场舞台
剧场舞台般没乐队演出温湿度精度求高夏季没采定露点热空调方案仅控制舞台温度
区冬季气温枯燥反映空气枯燥演出服装影响常发生领导台演员握手时产生静电难局面冬季必空气进行加湿保证加湿效率空气处理机组中设置电蒸汽加湿器
舞台空调难解决问题送风时幕布晃动试图采低速送风气流组织方式舞台身构造工艺求复杂没成功调研国外剧场舞台空调演出时般停止运行预冷幕间休息时原送风吹幕外歌唱舞蹈等演员喜热喜冷愿吹风素采舞台设变速风机侧台分设空气处理机组方案侧台整演出休息期间保持舒适室温舞台时间相较短仅瞬间负荷延迟衰减预冷间断供冷演出时减少送风量降低风速应根满足求
24 机房通风
机房般需空调需通风换气降温水机房冬天防冻需室外空气进行加热发热量较机房夏季未处理新风消余热需风量较风机风道必机房设置热盘冷盘进行空气处理
变配电热力制冷机房发热量较减少通风量风道尺寸夏季设置冷盘降温房间温度设置35～37℃左右夏季采直流式全新风系统存冷量损失工程采完全四制空调水系统冬季冷盘水放空室外新风直接盘送入室冷盘冻结危险寒冷送风员设备利热力机房假设冬季负荷停止运行时通风机房水系统冻结危险空气处理机组设置回风机冬季利温暖回风寒冷新风混合5℃送入室夏季渡季采全新风冬季设置加热盘方案节省量制冷机房防止工质泄漏需新风量较冬季设置加热盘
排水机房采直流式通风系统防止冬季水系统冻结设置加热盘
空调通风机房电机根置式散热量仅机房设置排风机设备均采集中式监控检修外员般机房停留排风机仅设备检修时 走廊进风节省时量排风时需补新风设备道
25 总通风系统
251通风系统方案
建筑外观求钛合金玻璃圆形壳体允许设置机械通风口整建筑物新风排风火灾时补风排烟必须部引入排出
缩短新鲜空气潮湿通道路程较圆形壳体周围工湖间室外消防通道〔见图1F区〕侧墙部引入新风火灾时补风防止汽车尾气吸入室消防通道侧墙局部散设置排风口
中区南区系统排风机排风排烟分送入结构根底层中总排风通路集合防止肮脏排风高温烟气建筑物影响较远建筑物东南侧〔S5区〕总排风口排出排风口设置总排风机维持排风系统负压减室排风排烟风机风压
北区排风排建筑物北侧绿处
252排风系统调节控制
室排风排烟系统风机间总排风机间均联防止风流短路风机出口设置风机联锁通断电动调节阀
排风系统压力变化示意图12分支路排风排烟风机均房间排风口排风机处阻力确定压力阻力总排风机克服排风分支路阻力衡风机出口调节阀调节考虑排风系统全部时总排风机风量排风总量80％左右计算设置94000m3h风机16台
排风假设干特性曲线相风机联串联组合成复杂系统分支路排风排烟风机运行台数风量变化时总排风机运行台数风量应相应变化量空气处理机组风阀调节新回排风例回风机风量根恒定采计算机统计正运行排风排烟风机数量出确切排风总量果总排风通路静压维持稳定水正运行分支路排风机稳定工作
分支路排风机停止工作风量减时风机出口阀门联锁关闭关风道特性风机串联综合特性曲线发生变化流量稍减总排风通路静压〔负压〕绝值增加时压力传感器控制总排风机减少运行台数直静压值恢复设定状态
风道特性改变联总排风机运行台数减少会单台风机风量增加发生超负荷事系统设置总排风机联锁风阀阀门关闭风道局部阻力系数增加单台风机工作点会减少风量提高风压方移动超负荷运行危险
考虑风量连续调节需台风机调节40％左右风量必少数总排风机〔例3－4台〕配置变频调速装置根总排风通路静压改变调节风机运行台数转速
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