杭州剧院观众厅空调风系统改造设计、运行优化和测试

《杭州剧院观众厅空调风系统改造设计、运行优化和测试》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、杭州剧院观众厅空调风系统改造设计、运行优化和测试论文作者：孙涛陈俊国摘要：本文分析了杭州剧院观众厅原有空调系统温度场分布存在的不足，提出了若干技术措施，通过设计和运行调试，找到了较优的解决方案，为类似的改造工程积累了经验和教训。关键词：剧院空调系统改造1.概况　　杭州剧院始建于1978年，它是周恩来总理生前在1972年亲自批准建造的一座大型综合性艺术剧院。建成后的23年来，杭州剧院共接待了1000多个国内外艺术团体的3000多场演出，电影放映场次累计2万余场，多年来一直是杭州最为重要和知名的文化设施。由于年久，建筑和设备日显陈旧，在省委、省政府的支持下1

2、998年开始立项改扩建。2.改造的目标　　由于上世纪70年代建设初期的技术经济条件限制和设备的老化，原来的杭州剧院的中央空调系统存在以下不足：1.观众区前排座位尤其是乐池空调温度不满意，夏季偏高，冬季偏低；2.冬季楼座和池座垂直温度梯度过大，池座不热，楼座过热。据了解，冬天观众在池座穿棉袄时而楼座观众却热得连穿衬衫都穿不住。3.舞台空调不足。　　杭州剧院空调系统的改造主要是针对以上问题展开的，但限于篇幅，本文仅讨论与前述二条相关的问题。3.改造方案　　杭州剧院观众厅原设计空调风系统采用吊顶送风，分区域下回风的设计。空调送风系统分为楼座系统、池座前排系统和

3、池座后排系统三个系统，回风则楼座为独立的系统，池座前排和后排回风共用一套土建地下风道，吊顶送风和回风均为350x300固定百叶。吊顶风口的分布如平面图1。气流分析得知乐池区和前排区域空调效果不良与下列因素有关：1.池座前部送风量不足；2.送风气流射程不足,复算得知热气流射程仅为2.5－3米，气流远不能到达座席（吊顶距地面13米）；3.地面回风口过于偏向于后排座位，使得前排局部座位成为气流死区。　　考虑到建筑的历史和投资、工期等因素，杭州剧院的改扩建立足于原有建筑，决定了空调系统无法改为采用座椅下送风方式。最终的改造方案是在原有管道系统的基础上展开的，沿用

4、了大部分的原有主送风和回风道。　　问题1的解决，改善前排和乐池空调效果采取的措施有：1.增加前排座位的总送风量，原设计为27000立方米／时，调整为36000立方米／时。2.在乐池上空增加送风口，原设计为一排共3只600x300百叶风口，改为Φ400风口二排共10只。3.在乐池内增设1500x600回风口二只，避免低于地平面的乐池成为气流死区，该回风口与地下土建回风道接通，引导气流进入乐池内。4.调整风口式样，前二排靠近乐池的区域改用送风角度可调旋流风口，夏季道叶片45-60°（座席区风速0.12米／秒），冬季90°垂直下送。后面若干排送风口结合原有吊顶

5、，采用带导流叶片的条形喷口。这些风口在冬季的射程为5.6米（此时风口噪声Lwa32dB,NC26，送风温差8℃）。　　修改后的管道平面见图2。由于风口高于人员活动区11.9米,上述调整后的送风口在冬季仍然不能满足气流射程的要求,进一步加大送风速度则噪声超过剧场标准。为此，设计考虑了以下运行策略来解决这一问题：首先在演出开始前的预热时，通过电动装置关闭部分送风管道，使总共30只风口中14只(或19)停止送风，将风量集中到剩余的风口中，以此提高风口的出风风速，经过计算此时的送风射程可达到11米，基本满足送风要求。同时应可显著缩短空场的预热时间，减缓吊顶附近热

6、空气层的形成速度。演出开始后再电动打开全部送风口。　　问题2的解决：池座与楼座的热空调垂直温度梯度本质上是由热空气浮升力引起的，这是在剧场建筑中采用顶送风方式时面临的又一个技术难点。目前新建的影剧院多采用下送风，如座椅送风的方式，能在很大程度上解决这一难题。采用顶送风要完全消除热空气的垂直温度梯度是不现实的。以下是本项目改造时采取的技术措施，以期最大程度缓解这个矛盾：1.取消原设计设置在楼座后部的回风口，将回风口改在池座贴近地面处，以加大楼座区空气循环范围，希望由此形成楼座和池座间上下强制对流气流，并借此降低楼座空气处理机入风温度。2.楼座空气处理机视楼

7、座温度，增减空气加热量，必要时全新风运行，引入不经过加热处理的室外冷风，以抵消楼座区局部的热量堆积。3.对吊顶上设置的排风口重新排布，加强了楼座区域的排风量和总排风量，以排出吊顶附近的热气层。图1.改造前吊顶送风、排风管道平面图2.改造后吊顶送风、排风管道平面4.运行测试　　杭州剧院改扩建竣工距今已有15个月，在2002年6月和2003年1月对空调系统的供冷和供热工况进行测试，总共测试了5种运行模式，见表1。测试日室外气温分别为34℃和2℃左右，其中4号运行模式,由于当天排风机电源故障,与2、3、5项测试不是在同一天进行。所有数据的记录是在公开演出中进行

8、的。由于楼宇自控系统尚未开通，水侧电动调节阀开度无法调节，阀门均处于全开状态，温