大型劇場觀禮臺空調通風系統及施工技術

林振德，柴 達，魏利新，申 鵬，王顯博

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

深大藝術綜合樓項目位于深圳大學粵海校區，項目用地北側為城市主干道-深南大道，東側為深圳大學北校門，用地內東側現有建筑規劃學院，西南側與匯文樓相鄰，南側洼地為荔枝林。藝術綜合樓項目屬政府投資項目，總概算為110，540 萬元。該項目占地面積49，933.24m2，總建筑面積為137，736.33m2，項目由4 座單體建筑：藝術樓、外語樓、建筑與城市規劃院館擴建工程、建筑與城市規劃學院教學實驗樓擴建工程組成。

本項目集劇場、舞蹈教室、琴房、美術教室、錄音教室、辦公室及大型地下停車場于一體。4 個劇場分別為大劇場、小劇場、音樂廳、實驗劇場，采用鋼筋砼框架結構，其中大、小劇場屋面為鋼結構，看臺為鋼筋砼階梯結構。

2 室內空調設計計算參數

確定劇場內空調設計計算參數時，有以下幾個方面需要考慮：①建筑物的級別及設計標準；②人體的適應程度；③項目投資金額；④不同條件下的溫差。根據JGJ57-2016《劇場建筑設計規范》規定的空調室內設計計算參數見表1。

表1 劇場空調室內設計計算參數

3 劇場空調通風技術特點及應用

3.1 空調系統通風特點

置換通風是一種全新的通風方式。這種方式與傳統的通風方式相比較，具有熱舒適性高以及通風效果更好的特點。置換通風的原理是在空氣密度差的基礎上所形成的熱空氣上升及冷空氣的下降。以極低的風速從劇場底部送風，速度約為0.25m/s，因為送風動量相對較低，送風氣流對劇場空氣沒有摻雜作用，使實際溫度與空調送風溫度之間相差約2～4℃。空調送入的氣流在密度差的作用下緩慢下沉至劇場底部，在地板處形成一層空氣湖。同時，室內的熱氣流在浮力的作用下慢慢上升，并卷吸周圍空氣。由于熱氣流上升產生的卷吸作用加上空氣的推動以及排風口的抽吸作用，地板處的新鮮空氣逐漸上升形成類似活塞流的向上流動。同時，污染物也隨之向上流動，最后排出室外，下部始終保持新鮮的空氣環境，形成“置換通風”的通風方式，其原理如圖1所示。

圖1 置換通風原理圖

置換空調系統采用置換通風的方式，既保證了活動區域的空氣質量，又合理地利用空間上下溫度的分布達到了節能減排的目的。劇場普遍具有空間高、面積大等特點，有利于置換空調系統發揮其最大作用。

3.2 空調系統的應用

以劇場建筑空間的觀禮臺為例，置換空調方式中大體可分為兩類送風系統：地面附近側送風和座椅送風。地面附近測送風方式在風口的設置上相對簡單，但是因為占地面積稍大，在實施上略有難度，所以本項目采用座椅送風系統，安裝位置有大劇院、小劇場、音樂廳，每處場所均設有兩個空調靜壓箱。座椅送風空調系統可以根據觀眾的需求提供個性化的舒適體驗；還能夠提供噪音隔離功能，減少外界噪音對觀眾的干擾，使觀看環境更加安靜；所使用的先進的節能技術，能夠使劇場達到最佳的能效比和節能效果。座椅送風空調系統可以使觀眾在整個觀看過程中保持舒適，有效提升觀看體驗，提高劇場的舒適度和競爭。

4 空調系統施工的難點及解決措施

4.1 座位數量多且分布無規律

施工劇場合計座椅數為1 420 個，需預留對應數量的通風口數。座椅呈同心圓式弧線形分布，且沒有固定規律，現場施工放線，洞口之間的間距難以把握。

解決措施：技術人員對座椅通風孔采用控制線法、CAD 放樣法等技術手段進行測量放樣。對弧形區域進行細化處理，在圖中定位放線，根據效果圖，調整優化洞口位置，使弧形區域排布更加合理、美觀。座椅及通風口安裝示意圖如圖2所示。

圖2 劇場座椅及通風孔安裝示意圖

4.2 通風孔洞預埋定位的準確性要求高

以往劇場類工程觀座廳座椅采用在砼內預埋219 鋼套管，預留預埋數量大，且看臺結構底部為斜面，上部為臺階狀，鋼套管底部需根據現場斜度進行切割，制作難度大，損耗大、準確性較低。

解決措施：與看臺座椅廠家和設計單位溝通，改為UPVC 管的方式進行預留，便于切割和加工，根據實際情況下料，提高施工效率。

5 安裝施工技術

5.1 施工前的準備

1）在取得施工圖紙后，要認真審查，熟練掌握圖紙內容，了解國家相關規定及驗收標準，及時制定合理施工方案。

2）根據設計圖紙為依據，由各方面的負責人檢查各種基礎設備是否合格，如有不合處，與相關部門及時溝通并妥善處理。

3）組織各種材料進入施工現場。挑選技術過硬、素質高且富有責任心的安裝人員進行崗位培訓，培訓結束經考核合格后，方可進入施工現場進行作業。

4）在對設備進行安裝時，要做好對設備、材料、半成品的保護，以防止設備出現問題，對施工進程造成影響。

施工工藝流程：安裝準備→套管制作→測量定位→套管預埋→套管封堵→鋼筋綁扎及澆筑→隱蔽驗收。

5.2 套管預制加工

5.2.1 UPVC管預制

根據座椅通風口的數量，預留出UPVC 管套位置。在制作過程中，將UPVC管進行折彎加工，固定并連接；在UPVC 管的表面進行開孔，用于連接其他管道；對UPVC 管進行切割，調整長度并去除損壞的部分；將預制的UPVC 管通過熱熔連接技術進行連接，形成所需的管道系統。

5.2.2 測量放樣

1）梯狀位置根據圖紙點位，先將第一個點位精確定位，后續同排點位根據圖紙上的預留洞中心點間距，以及土建已放好的臺階定位線間距，確定好后續套管的中心定位點，并用記號筆做好十字標記。

2）采用激光水準儀進行套管上邊緣切線放樣。首先在看臺上選擇一個恰當的位置并調整好激光水準儀的高度及水平度，然后打開水準儀水平投射光線，將光線按照設置好的高度投射到看臺階梯相應的側模上。

3）根據BIM 排布孔洞間距用鋼卷尺找出圓心，在模板面畫圓，將預留洞口放出，根據間距排布，依次用自制圓規畫出。第二排，三排依次類推。提前與土建溝通，在模板面畫圓的位置，土建綁扎鋼筋時避讓出來，便于后期預埋套管。

5.2.3 套管安裝及隱蔽驗收

待鋼筋工把梁體的鋼筋綁扎完成后，通過測量標高，經測量部門梁體標高驗收合格后，安裝專業進套管預埋。套管在安裝前需做好管口封堵保護，避免安裝過程中堵塞套管。

將套管管口上側和左側分別對準事先畫在看臺側模上圓孔定位線，然后利用套管左右兩邊的2 個主筋將套管初次綁扎，再用50cm 長的水平尺檢查套管安放是否規整，確保套管前后、左右無誤差，均處在水平狀態，最后將套管兩側分別與看臺密脅梁上下4 根腰筋綁牢。待各項工作完成無誤后，再對下一個套管進行作業，依次重復作業。套管安裝如圖3 所示。

圖3 套管安裝示意圖

利用紅外測試儀復核風口的標高，待測量部門驗收合格后，進行第二道雙面膠封堵，在UPVC 套管外側，粘貼第二道雙面膠，待全部套管粘貼完成后，模板工合模，套管預留預埋工序完成。在UPVC 套管兩側分別粘貼0.5cm 的雙面膠進行封堵，利用看臺模板，通過擠壓的方式，把套管兩側縫隙擠壓掉，形成平面，有效提升防灌漿效果。封堵效果如圖4 所示。

圖4 封堵效果圖

通風孔直徑219mm，超出鋼筋間距，且通風孔位置排布與板面鋼筋排布方式不一致，結合現場情況，看臺板的鋼筋綁扎在通風孔預留完成后進行，經與設計溝通，局部調整鋼筋間距和排放方向，保證鋼筋的有效截面面積。

當區域內看臺套管安裝完畢時，質檢員全面檢查套管是否安裝牢固，檢查套管與鋼筋之間是否存在松動、錯位等問題，同時分析在澆搗混凝土時是否存在被振搗棒振偏或振下沉的薄弱部位。經驗收合格后，砼澆筑時，不得沖擊預埋管，嚴禁通過振搗鋼筋的方式使砼振實，振搗棒不得碰預埋套管。同時，安裝人員做好看護，發現問題及時調整。最后，在衛生清理完成后，組織相關人員進行隱蔽驗收。

6 結語

與傳統的混合通風方式相比較，新通風系統大大提升了所使用區域的空氣質量，在熱舒適性及通風效率上都得到了提升。采用UPVC 預埋代替鋼套管預埋，提高施工效率，且減少費用，采用先進測量技術，保證了孔位準確，便于后續安裝施工。通過調整鋼筋排布方式，有效避開孔位，并保證看臺結構質量。