廣州大劇院觀眾廳空調系統研究

　　摘要：通過分析空調冷負荷特點，氣流組織形式，以及冷源為區域供冷的對象之一來綜合研究廣州大劇院觀眾廳的空調系統；并結合與之配合使用的樓宇自動控制系統，深入分析廣州大劇院觀眾廳空調系統的節能、舒適性。
　　關鍵詞：空調 座椅下送風 區域供冷 預冷運行
　　中圖分類號:TU831文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　廣州大劇院總建筑面積達七萬多平方米，由一個1800座的觀眾廳、一個400座的多功能廳、前廳和休息廳等設施組成。每當演出要在觀眾廳上演時，空調系統則需要負擔演出時間內近二千名觀眾的熱、濕負荷。這是不利于空調系統的節能。然而，廣州大劇院利用觀眾廳建筑結構和冷負荷的特點，結合樓宇自動控制系統，合理地調控空調系統，使其在保證觀眾處于舒適環境下欣賞演出，又能達到節能的效果。
　　
　　1 觀眾廳的空調系統
　　觀眾廳的空調系統采用集中式全空氣系統，空氣處理機集中設置在空調機房中，集中進行空氣的處理、輸送和分配；座椅下送風、頂棚回風、排風的氣流組織形式；冷源選擇區域供冷系統來替代制冷機組；通風管道和供回水管道系統采用綜合布線技術，減少建筑空間不必要的浪費。
　　1.1空調冷負荷的特點
　　⑴觀眾廳的演出時間每場只有1-3小時，一般都是非全天、非連續使用的；
　　⑵觀眾廳等是人員密集的場所，人體熱、濕負荷較大，而且較集中；同時為了滿足衛生要求，所需的新風量較大，使得新風負荷較大，常可達空調總負荷的30%左右；
　　⑶觀眾廳被包圍在其他附屬房間之間，如圖1所示，溫差傳熱和太陽熱輻射的熱量小；而且由于建筑聲學的需要，墻壁、頂棚等大量使用吸聲材料，導致這種圍護結構的隔熱性能較好，有效減少圍護結構傳熱出現的負荷損失；
　　⑷觀眾廳一般照明負荷較小，每平方米建筑面積約5-10W；
　　⑸高大空間的觀眾廳，地面前低后高，室內溫度分布一般是前低后高；在垂直方向上具有較大的溫度梯度，下部溫度低。上部溫度高，靠近頂棚形成穩定的高溫空氣層，這就是溫度分層現象。利用這一現象，配合分區供冷的空調系統在一定程度上有助于減輕夏季冷負荷[1]。
　　圖1 觀眾廳建筑結構示意圖
　　1.2 氣流組織形式
　　針對冷負荷的特點，觀眾廳的氣流組織形式采用座椅下送風方式，如圖2，首先將處理后達到設計要求的空氣，通過座椅下前后兩側的送風孔送入觀眾廳，吸收人體散發的熱、濕后才被吸入回風口。回流空氣的一部分作為回風重返空氣處理機，另一部分由頂部排向室外。
　　
　　圖2 座椅下送風原理示意圖
　　實驗證明：流出送風孔后速度很快衰減，至腳部時風速已極小，只有0.10-0.15m/s，2m以下垂直高度溫差小于2℃。這說明座椅下送風能在2m以內的空調區形成比較均勻的濕度場、溫度場。經多0owIsycSmFZmK78XfqbWQipoJDaSaPykJREmpefruEY=場演出證明，觀眾無吹風