黄梅戏大剧院观众厅的座椅送风设计

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1、黄梅戏大剧院观众厅的座椅送风设计白明强，徐鸿，吴银光，袁乐(中南建筑设计院股份有限公司，武汉430071)［摘要］通过对黄梅戏大剧院的空调设计的介绍，对座椅送风的计算方法进行了探讨，针对剧场建筑，在置换通风及下送风的基础理论上，对室内负荷的分配和气流组织进行了研究，提出了计算方法，并总结了一些剧场空调通风设计需要注意的问题。［关键词］剧院;座椅送风;观众厅;负荷分配比例;CFD模拟［中图分类号］TU242.2;TU834.3［文献标识码］A通过负荷计算可以得到观众厅的冷热负荷，其冷负荷计算结果如表2。

2、0引言剧场建筑是一座城市或地区的文化艺术和科学技术的标志和象征，其建筑内部环境的舒适性尤为重要，剧场一般空间高大，上部的面光室、耳光室等设备用房的散热量较大，基于这些特性，黄梅戏大剧院剧场观众厅采用了座椅送风的空调方式。座椅送风是将经过处理的空气由安装在座椅下部的送风口以较低的流速送出，这样可以使冷量和新风直接作用于人员工作区，使得工作区的舒适性更好;另一方面，将排风口设置于面光及耳光等散热量较大的设备的周围，这样可以将该部分热量及时的排除室外，以减少室内负荷，同时室内形成了下送上回的气流组织。表2夏

3、季负荷计算结果2计算方法座椅送风的特点是大风量、小温差、低流速，可以参考置换通风的基础理论计算方法进行计算。置换通风的计算方法较多，应根据不同的项目在其理论基础上进行修正，才能更加符合不同项目的实际情况。1设计参数黄梅戏大剧院位于湖北省黄冈市，夏季空调室外计算干球温度为34.3℃，相对湿度55.11%，冬季空调室外计算干球温度2.3℃，相对湿度78%。其大剧场观众厅包括池座772个座位，楼座242个座位，室内计算参数如表1:2.1置换通风的理论计算置换通风理论将室内分为上下两个区域，下半区为工作区域，

4、区内气流呈由下向上的单向流，空气清洁、温度凉爽;上半区有回流的污染气体，其空气温度和污染物浓度都较高。在置换通风的作用下，室内温度分布一般可随高度分为三段［1］，如图1。首先，空气从风口出来后，在近地面处一方面与室内空气发生掺混，另一方面由于受到室内其它热表面的辐射作用，在近地面约0.1m高度的区域内的送风温度会有提升，这一部分温升的大小与无量纲温度θf相关，θf表示送风温度在近地面处的温升占室内总温升的比例，的计算方法如公式(1)。表1室内计算参数［收稿日期］2012-06-06［作者简介］白明强(

5、1986-)，男［联系方式］kevinbmq@163.com夏季冬季新风量设计温度相对湿度设计温度相对湿度20m3/(h·p)25℃60%1830%负荷类型冷负荷人员散热冷负荷显热54kW潜热37kW共91kW照明散热冷负荷46kW围护结构冷负荷10kW室内总负荷147kW湿负荷15.29g/s新风负荷170kW总负荷(含新风)317kW81白明强，等:黄梅戏大剧院观众厅的座椅送风设计增刊2占的比例，在办公环境下分别为0.295，0.132，0.185，然而观众厅的负荷特点与办公环境有很大的差别，办公

6、环境下，人员密度相对较小，人员的负荷有一部分通过辐射的形式传向了室内其它物体及围护结构上，而观众厅内人员密集，人员的辐射散热大部分在人员之间相互传递，最终仍由空调送风所消除，因此在观众厅环境下αoe应大于0.295，文献［2］对下送风空调系统进行了研究，认为位于房间下部的热源产生的负荷约有79%是需要在工作区以内消除的，而文献［3］建议在进行下送风负荷计算时，人员的负荷应乘以系数0.95，这些研究结果表明，在不同的条件下进行置换通风的负荷计算时，负荷的修正系数是有差异的。文献［1］提到，在对某正在演出

7、的剧院观众厅进行了测试，对风量和头脚温图1置换通风的室内温度分布tf－ts－1[Lscpr)+1](11qf=t=(1)+－tAaracfes3式中:Ls—送风量，m/s，A—房间地板面积，m2;cp—干空气定压比热，1010J/kg·℃;αr—房间辐射换热系数，一般取·℃);αc—房间对流换热系数，一般取·℃)。25W/(m升进行计算的结果约为人员显热负荷的60%～70%，其余30%～40%的负荷通过辐射和对流的形式被带到观众厅上部，成为上区负荷的一部分，该结果比较适用于剧场环境。观众厅在演出时照明

8、灯光会关闭，然而在演出换场或中间休息时，人员开始活动，观众厅上部场灯会打开，灯光直射到观众席，而且在现代演出中往往会有一些互动环节，此时都会需要灯光，这些热量一部分会通过辐射的方式进入下部人员活动区形成冷负荷，因此如果不考虑灯光负荷，有可能会达不到观众的舒适性要求。对于照明负荷的在人员活动区与非人员活动区的分配问题，KennethJ．Loudermilk提出了有效显热的热系数的概念，提出了地板送风的粗略分配比率［4］，其中照明20%，围护结构60%的显热