大空間暖通空調(diào)設(shè)計(jì)難做?
防爆空調(diào)一般而言大空間建筑主要包括音樂廳、劇院、電影院以及體育場館等建筑。相較于傳統(tǒng)綜合樓建筑、高層建筑和民用住宅建筑,由于建筑空間、結(jié)構(gòu)以及空氣動(dòng)力學(xué)方面的巨大差異,大空間暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的考慮因素更多,設(shè)計(jì)難度更大,本文將結(jié)合案例就大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)及對策作一些分析和探討。
防爆空調(diào)高大空間建筑防火難度大,對采暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的要求更高。例如,大空間建筑往往需要在主體建筑或裙房內(nèi)布置一些象燃油或燃汽鍋爐房、自備發(fā)電機(jī)房、空調(diào)機(jī)房和汽車庫等一些危險(xiǎn)性較大的空間。這方面應(yīng)在設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)。大空間建筑往往高度較大,這將加重采暖系統(tǒng)的垂向失調(diào),同時(shí)由于系統(tǒng)水靜壓力較大,直接影響到室外管網(wǎng)的水力工況,其系統(tǒng)的形式及與室外管網(wǎng)的連接與多層建筑有較大差異。高大空間建筑設(shè)計(jì)往往需要有單獨(dú)的熱源,以滿足空調(diào)、采暖、制冷、熱水供應(yīng)等方面的需求。由于用地緊張和其他一些原因,有些大空間建筑需要在地下室內(nèi)或屋頂上設(shè)置鍋爐房。從目前發(fā)展趨熱來看,這種設(shè)計(jì)方式越來越多,這使得大空間建筑的熱源設(shè)計(jì)變得更為復(fù)雜。大空間建筑的空調(diào)設(shè)計(jì)氣流組織因溫度梯度較大,需采用合理的送風(fēng)方式。上送下回方式為從頂棚送風(fēng)下部回風(fēng),現(xiàn)工程多采用可調(diào)節(jié)風(fēng)量和射程的風(fēng)口,提高冬季的送風(fēng)風(fēng)速;側(cè)送下回方式送風(fēng)口高度大多在3米左右,需要結(jié)合建筑裝修設(shè)計(jì)布置風(fēng)口位置以達(dá)到室內(nèi)美觀,同時(shí)需要精確的空調(diào)氣流組織計(jì)算。具體的大空間建筑類型,其設(shè)計(jì)還應(yīng)有側(cè)重。
防爆空調(diào)劇場觀眾部分與舞臺(tái)部分有很大差別,觀眾席部分的人員密度大,約為1.8人/m2人體發(fā)熱量大,故人體負(fù)荷的取值和計(jì)算應(yīng)力求正確。另外,由于人多,新風(fēng)負(fù)荷也隨之增加(觀眾廳新風(fēng)量占總風(fēng)量的25%~30%左右;觀眾廳照明負(fù)荷約在10~20W/m2),電影院觀眾廳在放映時(shí)不開燈,故不計(jì)算照明負(fù)荷。在估算空調(diào)負(fù)荷時(shí),建議可按以下范圍內(nèi)取值:影劇院290~384W/m2,電影院256~349w/m2(以建筑面積計(jì));每座位空調(diào)冷負(fù)荷:影劇院244~349W/人,電影院232~290W/人。觀眾廳每人占地面積小于0.8m2時(shí)取上限,大于0.8m2時(shí)取下限。觀眾廳的氣流分布應(yīng)滿足以下要求:
(1)送風(fēng)氣流均勻分布,有比較均勻的速度場和溫度場;
(2)送冷風(fēng)時(shí),氣流不直接吹向觀眾,無吹冷風(fēng)感;
(3)送熱風(fēng)時(shí),不會(huì)造成熱空氣在觀眾廳上部停滯,而形成過大的溫度梯度。
電影院、劇場空調(diào)系統(tǒng)一般采用全空氣低速單風(fēng)道系統(tǒng);為了保證場內(nèi)溫度的均勻性和適應(yīng)上座率的變化,對大型影劇院常采用多分區(qū)方式,采用多臺(tái)的空調(diào)機(jī)組或系統(tǒng)支路上設(shè)調(diào)溫裝置,以控制各區(qū)室內(nèi)參數(shù)。舞臺(tái)應(yīng)設(shè)單獨(dú)的空調(diào)系統(tǒng),以適應(yīng)不同舞臺(tái)演出時(shí)的空氣參數(shù)要求;為了既能維持固定的室內(nèi)正壓,又能使全年新風(fēng)按需要調(diào)節(jié)(如過渡季采用全新風(fēng)供冷),應(yīng)設(shè)雙風(fēng)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。為排除頂棚空間內(nèi)的熱空氣,屋頂上應(yīng)設(shè)排風(fēng)口或屋頂風(fēng)機(jī),排風(fēng)量約可按1~3m3/(h·人)考慮;舞臺(tái)上部屋頂或側(cè)墻上應(yīng)設(shè)排煙口或機(jī)械排風(fēng)風(fēng)機(jī),以排除舞臺(tái)上部的熱空氣或舞臺(tái)火災(zāi)時(shí)的部分煙氣。劇院有大量新風(fēng)和排風(fēng),為節(jié)約能耗,可設(shè)置轉(zhuǎn)輪式全熱交換器回收冷、熱量。