導(dǎo)語：文化藝術(shù)中心空調(diào)設(shè)計(jì)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

在建筑工程中，優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案，可以使建筑內(nèi)空氣溫度、濕度、氣流速度以及潔凈度均可以受到控制，并使建筑內(nèi)環(huán)境符合人體舒適度需求，改善建筑室內(nèi)空氣環(huán)境[1-3]。福清兩館一中心之文化藝術(shù)中心，優(yōu)化空調(diào)設(shè)計(jì)方案，確保可以為文化藝術(shù)中心內(nèi)的人員帶來良好的通風(fēng)體驗(yàn)，也可確保文化藝術(shù)中內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行，為人們營造良好的館內(nèi)環(huán)境，發(fā)揮積極研究意義。

1工程概況

該工程地處福清市，是一個(gè)多功能的文化藝術(shù)中心建筑。在該文化藝術(shù)中心內(nèi)，主要有前廳、休息廳、觀眾廳以及舞臺等部分。在該建筑內(nèi)，整體建筑為混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，地上4層，地下1層，建筑高度為30.884m，地上總建筑面積為17247m2，地下建筑面積為4261m2。同時(shí)，在本次福清兩館一中心之文化藝術(shù)中心的空調(diào)設(shè)計(jì)中，需要將原設(shè)計(jì)預(yù)留的150mm預(yù)埋管改成110mm，這樣才可以與甲方訂制的座椅配套。文化藝術(shù)中心內(nèi)，每個(gè)風(fēng)口的風(fēng)量為50m3/h，送風(fēng)支管使用100mm的金屬軟管，支管上設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，并做好相應(yīng)的消聲處理，預(yù)埋口定位由廠家提供。空調(diào)系統(tǒng)中送風(fēng)口預(yù)埋件的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

2合理劃分藝術(shù)中心內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)區(qū)域

由于該文化藝術(shù)中心建筑的功能復(fù)雜，在投入使用之后文化藝術(shù)中心的隸屬單位較多，對此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)文化藝術(shù)中心內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，需要做好分區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，可以根據(jù)文化藝術(shù)中心內(nèi)不同廳使用功能的不同[4]，優(yōu)化設(shè)計(jì)不同的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。2.1觀眾廳空調(diào)系統(tǒng)。應(yīng)用一次回風(fēng)低速全空氣集中式系統(tǒng)。計(jì)算冷負(fù)荷為343.7kW，運(yùn)用2合組合式空調(diào)機(jī)，單臺空調(diào)機(jī)制冷量是176kW，送風(fēng)量為30000m3/h。2.2舞臺空調(diào)系統(tǒng)。應(yīng)用一次回風(fēng)低速全空氣集中式系統(tǒng)。計(jì)算冷負(fù)荷為248.2kW，運(yùn)用2合組合式空調(diào)機(jī)，單臺空調(diào)機(jī)制冷量是132kW，送風(fēng)量為25000m3/h。2.3展廳空調(diào)系統(tǒng)。應(yīng)用一次回風(fēng)低速全空氣集中式系統(tǒng)。計(jì)算冷負(fù)荷為284.4kW，運(yùn)用1合組合式空調(diào)機(jī)，單臺空調(diào)機(jī)制冷量是286kW，送風(fēng)量為45000m3/h。

3優(yōu)化設(shè)計(jì)文化藝術(shù)中心的空調(diào)設(shè)計(jì)方案

3.1優(yōu)化舞臺空調(diào)設(shè)計(jì)。在福清兩館一中心之文化藝術(shù)中心空調(diào)設(shè)計(jì)中，舞臺面積約1100m2，舞臺至三道天橋處高度約為19.5m，舞臺上空燈光和幕布縱橫交錯(cuò)，火災(zāi)危險(xiǎn)性很大。因此，在舞臺的室內(nèi)空間內(nèi)，有4臺排煙風(fēng)機(jī)，單臺排煙風(fēng)機(jī)的排煙量達(dá)到28400m3/h。所以，在設(shè)計(jì)文化藝術(shù)中心舞臺空調(diào)系統(tǒng)中，可以合理設(shè)計(jì)安排空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與排煙風(fēng)機(jī)的布局，合理設(shè)計(jì)空間布局，節(jié)省舞臺空間，也可以進(jìn)一步降低舞臺發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。在建筑的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及舞臺空調(diào)設(shè)計(jì)中，噪聲會影響演出效果，氣流會使幕布晃動影響舞臺視覺效果，對此應(yīng)該處理好噪聲與干擾氣流的問題【5-7】。實(shí)際進(jìn)行舞臺空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)均采用高效率、低噪聲設(shè)備，并設(shè)置減震裝置，提升舞臺內(nèi)人員的舒適性。還應(yīng)用定風(fēng)量全空氣系統(tǒng)，并且還設(shè)置空氣處理機(jī)組，可以根據(jù)室外空氣狀態(tài)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)新、回風(fēng)閥開度控制新風(fēng)比，并根據(jù)新風(fēng)比數(shù)據(jù)進(jìn)一步控制排風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度。還可以采用側(cè)送風(fēng)、下送風(fēng)的方式，可以將嵌入式、風(fēng)管式等吊裝式空調(diào)室內(nèi)機(jī)與吊裝式風(fēng)機(jī)設(shè)于吊頂內(nèi)，還需在四周設(shè)活動吊頂或檢修口，以便在日后對設(shè)備進(jìn)行檢修。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過信息化智能設(shè)備，控制好空調(diào)系統(tǒng)的主風(fēng)管與出風(fēng)口風(fēng)速，就能夠很好控制空調(diào)溫度，使空調(diào)風(fēng)速可滿足舞臺要求，有效規(guī)避氣流對舞臺幕布的擾動現(xiàn)象。3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)文化藝術(shù)中心觀眾廳的空調(diào)系統(tǒng)。在初始的觀眾廳空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，經(jīng)對觀眾廳設(shè)計(jì)安裝好的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行冬季調(diào)試運(yùn)行，證實(shí)在觀眾廳內(nèi)一層、二層溫度可以達(dá)到16~20℃，僅觀眾廳前幾排與后排相比溫度略顯低。分析可能與觀眾廳前部側(cè)壁沒有設(shè)置回風(fēng)口有關(guān)。本來設(shè)計(jì)中在觀眾廳前中后部分別留有回風(fēng)口，但由于內(nèi)裝單位與安裝的施工配合出現(xiàn)了一點(diǎn)問題，致使漏設(shè)一處風(fēng)口，導(dǎo)致無法有效控制觀眾廳溫度。在福清兩館文化藝術(shù)中心中，優(yōu)化設(shè)計(jì)觀眾廳的空調(diào)系統(tǒng)，需要聯(lián)合觀眾廳實(shí)際情況，考慮到該廳是觀眾較多的廳，因此，需要提升空調(diào)送風(fēng)量，可以合理調(diào)控觀眾廳的空氣環(huán)境質(zhì)量。由于文化藝術(shù)中心觀眾廳高度達(dá)到16.3m，且觀眾廳吊頂下凈高達(dá)10m，室內(nèi)面積達(dá)1100m2，觀眾廳的人員密集，若是采用常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)下送風(fēng)方式，將很難達(dá)到滿足觀眾需求的空調(diào)效果，且也會在無形中增大空調(diào)能量的消耗。在設(shè)計(jì)中也需要考慮相鄰廳的發(fā)熱量，不同廳的溫差傳熱會導(dǎo)致空調(diào)房產(chǎn)生冷負(fù)荷，而冷負(fù)荷又不隨時(shí)間變化，因此，在實(shí)際中，可以優(yōu)化設(shè)計(jì)觀眾廳空調(diào)系統(tǒng)方案，確保可以降低能源消耗[8]。在計(jì)算冷負(fù)荷中，能夠按下式進(jìn)行計(jì)算：Qc(τ)=AiKi(to.m+△ta-tR)式中：Ki表示文化藝術(shù)中心觀眾廳內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)（如觀眾廳內(nèi)墻、樓板的傳熱系數(shù)）；Ai表示觀眾廳內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)面積大小；to.m表示夏季觀眾廳空調(diào)室外的日平均溫度；△ta表示附加溫升。在文化藝術(shù)中心的觀眾廳空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以在一層觀眾廳內(nèi)運(yùn)用置換式送風(fēng)；在觀眾廳二層，采用空調(diào)旋流風(fēng)口下送風(fēng)的方式。在實(shí)際運(yùn)行中，能夠運(yùn)用組合式的空調(diào)機(jī)組，開啟新風(fēng)管的電動調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉排風(fēng)管的電動調(diào)節(jié)閥，就可以對文化藝術(shù)中心觀眾廳進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，從而維護(hù)好觀眾廳的空氣環(huán)境，調(diào)整觀眾廳溫度。3.3優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的冷源設(shè)計(jì)。考慮到整個(gè)劇場空調(diào)系統(tǒng)很少同時(shí)使用，供冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一大一小兩臺電制冷機(jī)，可以根據(jù)文化藝術(shù)中心內(nèi)不同文化廳的實(shí)際情況和使用需要開啟空調(diào)系統(tǒng)。這樣的設(shè)計(jì)方式，可以很好地滿足用戶在各種情況下的需求，避免了單臺機(jī)組過大，大部分時(shí)間處于低效率運(yùn)行情況的發(fā)生。最初考慮了外部蒸汽熱源供熱或自備燃?xì)鉄崴疇t的方案，但考慮到劇場在冬季的使用頻率并不高，使用外部蒸汽熱源需要很大一筆增容費(fèi)，每次使用時(shí)又要負(fù)擔(dān)大量的管網(wǎng)損耗，且受到外部因素的影響較大，經(jīng)濟(jì)上相當(dāng)劃不來。使用燃?xì)鉄崴疇t，也面臨同樣的問題，由于用氣時(shí)間短，用氣總量小，燃?xì)夤镜脑鋈葙M(fèi)也居高不下。在文化中心的空調(diào)設(shè)計(jì)中，空調(diào)冷凍水回水溫度為7~12℃冷凍水系統(tǒng)配3臺循環(huán)泵，其中1臺為備用設(shè)備，并運(yùn)用變頻啟動方式，低負(fù)荷時(shí)運(yùn)用變頻運(yùn)行。同時(shí)，本設(shè)計(jì)中冷凍水管運(yùn)用冷卻塔調(diào)節(jié)空調(diào)的供水溫度。此方案幾乎無需額外增加電增容費(fèi)，這就省掉一大筆初投資，另外利用了峰谷電價(jià)差，供電部門提供了很好的電價(jià)支持，使得運(yùn)行費(fèi)用也占有很大優(yōu)勢。由于劇場的使用特性決定了空調(diào)的開啟具有很大的可預(yù)約性，完全可以通過變頻的方式提前調(diào)控文化中心內(nèi)的溫度。3.4節(jié)能減耗設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的福清文化藝術(shù)中心空調(diào)系統(tǒng)中，為滿足藝術(shù)中心內(nèi)公共場所的消防安全，也應(yīng)該合理對防火分區(qū)與排煙分區(qū)合理劃分，減少設(shè)備占用空間，減小排煙風(fēng)機(jī)容量與耗電量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗。在文化藝術(shù)中心通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)方面，需要在排煙系統(tǒng)的排煙風(fēng)機(jī)入口位置，安裝排煙防火閥，若是排煙溫度達(dá)到280℃，則需關(guān)閉排煙防風(fēng)閥，并使排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，確保文化藝術(shù)中心內(nèi)消防排煙安全。在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)中，將空調(diào)系統(tǒng)與建筑空間內(nèi)其他設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來，從而能夠在文化藝術(shù)中心內(nèi)形成一個(gè)綜合的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，使本次設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)整體能夠體現(xiàn)出安全、節(jié)能、減耗的優(yōu)勢，使空調(diào)設(shè)計(jì)方案滿足實(shí)際使用需求。3.5設(shè)計(jì)研究小結(jié)。在本次設(shè)計(jì)的福清兩館文化藝術(shù)中心空調(diào)系統(tǒng)中，從多個(gè)方面結(jié)合文化藝術(shù)中心各個(gè)文化廳的實(shí)際情況，優(yōu)化選用空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備，并優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)方案，確保能很好地滿足房間舒適性要求。同時(shí)，在本次設(shè)計(jì)的文化藝術(shù)中心空調(diào)系統(tǒng)中，形成復(fù)合的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，將空調(diào)系統(tǒng)與文化藝術(shù)中心的排風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)結(jié)合在一起，提高了文化藝術(shù)中心內(nèi)的有效空間，滿足文化藝術(shù)中心建筑的舒適性要求，也滿足實(shí)際在文化藝術(shù)中心使用空調(diào)系統(tǒng)的要求，并且空調(diào)系統(tǒng)也可滿足文化藝術(shù)中心內(nèi)的節(jié)能要求與消防安全要求，是經(jīng)濟(jì)合理的空調(diào)設(shè)計(jì)方案。

4結(jié)語

綜上所述，優(yōu)化福清兩館一中心之文化藝術(shù)中心空調(diào)設(shè)計(jì)方案，提升空調(diào)設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，可以確保為文化藝術(shù)中心內(nèi)的人員帶來良好的通風(fēng)體驗(yàn)，也可確保文化藝術(shù)中內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行，為人們營造良好的館內(nèi)環(huán)境，發(fā)揮積極研究意義。

作者:陳寧 單位:北京華巨建筑設(shè)計(jì)有限公司福州分公司

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