國(guó)家大劇院暖通空調(diào)方案及節(jié)能措施(編輯修改稿)
2025-05-30 22:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)回風(fēng)機(jī)的雙風(fēng)機(jī)空氣處理機(jī)組，過(guò)渡季可使用全新風(fēng)，冬季可調(diào)節(jié)新風(fēng)量，對(duì)于存在大量?jī)?nèi)區(qū)的國(guó)家大劇院工程，其節(jié)能效果較為明顯。 劇院觀眾廳、樂(lè)池、排練廳、錄音室、演播室等空調(diào)區(qū)域，由于較高標(biāo)準(zhǔn)的舒適度要求，以及樂(lè)器對(duì)溫濕度，尤其是濕度的嚴(yán)格要求，設(shè)置了全空氣空調(diào)系統(tǒng)。夏季均采用了控制露點(diǎn)溫度再根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化進(jìn)行二次加熱的方案，冬季采用能夠較精確控制加濕量的電蒸汽加濕器?！ 」残菹d廊等人員不經(jīng)常停留的大空間為全空氣空調(diào)系統(tǒng)。因夏季無(wú)濕度要求，不設(shè)置再熱盤(pán)管?？紤]到冬季如濕度過(guò)高，殼體和水下通廊的玻璃易結(jié)露，所以不設(shè)置加濕器。 辦公管理、會(huì)客接待、化妝等小空間空調(diào)區(qū)域，其溫濕度要求不嚴(yán)格，為控制靈活，采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。因考慮到人員長(zhǎng)期停留，新風(fēng)空調(diào)機(jī)組設(shè)置了價(jià)格較便宜、使用壽命較長(zhǎng)且節(jié)電的高壓噴霧加濕器。當(dāng)用于內(nèi)區(qū)時(shí)，處理后的新風(fēng)溫度較低，加濕率可能很低，但如前所述，為消除一部分室內(nèi)余濕，新風(fēng)濕度要求也較低。高壓噴霧加濕器用水量和排污量都較大（用水量和加濕量之比約為3∶1），但可以作為中水回收利用。三個(gè)劇場(chǎng)觀眾廳采用了椅下送風(fēng)上部回風(fēng)的氣流組織方式，以置換通風(fēng)理論作為設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)，已在另文介紹。 復(fù)雜高大空間 ，總體外觀為一半橢球形殼體，殼體下部及三個(gè)劇場(chǎng)各層的外圍公共區(qū)域組成一個(gè)高大空間(中庭)，見(jiàn)圖6。在三個(gè)劇場(chǎng)各層外部均有一些敞開(kāi)式公共活動(dòng)平臺(tái)，需要空調(diào)保證溫度，這些公共區(qū)域（包括地下一層）與中庭上方非空調(diào)區(qū)域直接相連，冷熱空氣在接觸面上會(huì)發(fā)生攙混，影響殼體中的溫度分布、氣流組織和負(fù)荷大小。為確保空調(diào)負(fù)荷計(jì)算和氣流組織的合理，我們采用了兩種計(jì)算方法。圖6國(guó)家大劇院正面剖視圖 首先根據(jù)建筑功能以及空調(diào)系統(tǒng)布置的需要，把殼體下部的高大空間劃分為若干區(qū)域，并將圍護(hù)結(jié)構(gòu)外形簡(jiǎn)化為東、東南、南、西南、西、西北、北、東北、水平屋面等九面外墻(含鈦合金和玻璃體)的規(guī)則多面體。并根據(jù)橢球形狀把外殼總面積大致按一定比例分配給各面外墻。然后根據(jù)冷負(fù)荷系數(shù)法編制EXCEL電算表格計(jì)算。 II 首先建立建筑模型，在DeST界面內(nèi)按照建筑的尺寸和形狀輸入外墻、內(nèi)墻、門(mén)窗，描述建筑的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖7為DeST建立建筑模型過(guò)程中的一個(gè)圖片。圖7 DeST 描述建筑界面 然后設(shè)定計(jì)算參數(shù)，對(duì)作息模式、熱擾分配模式、各區(qū)域之間通風(fēng)換氣量進(jìn)行設(shè)定；并對(duì)不同的各區(qū)域之間通風(fēng)換氣量的假設(shè)值進(jìn)行試算分析，力求輸入符合實(shí)際的設(shè)定值；利用DeST II得出全年逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果。 為進(jìn)一步分析室內(nèi)溫度場(chǎng)和風(fēng)速場(chǎng)，采用DeST計(jì)算結(jié)果中全樓冷負(fù)荷最大值出現(xiàn)時(shí)刻的參數(shù)和送風(fēng)量，利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件Phoenix進(jìn)行模擬計(jì)算，圖8為歌劇院北側(cè)公共區(qū)溫度場(chǎng)分布圖?！ 煞N方法計(jì)算出的總空調(diào)負(fù)荷值相差大約10%，較為接近。但個(gè)別區(qū)域的負(fù)荷卻相差較大，有的甚至相差一倍多。其原因可能是冷負(fù)荷系數(shù)法沒(méi)有考慮相鄰房間之間的影響和人員、燈光的作息模式及其對(duì)周?chē)h(huán)境的熱擾分配模式對(duì)負(fù)荷的影響，考慮這些因素所輸入的設(shè)定值是計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵。 通過(guò)計(jì)算分析可以得出以下結(jié)論： 冷負(fù)荷系數(shù)法等常規(guī)計(jì)算手段，也可以用于復(fù)雜空間的負(fù)荷計(jì)算，并作為選擇空調(diào)設(shè)備的依據(jù)。DeSTII等模擬計(jì)算工具，在進(jìn)一步完善之前，可作為建筑全年節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)的分析依據(jù)?！ eSTII計(jì)算結(jié)果表明，全年最大負(fù)荷段出現(xiàn)的時(shí)間很短，約15小時(shí)。從節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用的角度，可不按照最大負(fù)荷選擇空調(diào)設(shè)備，但空調(diào)設(shè)備的不保證小時(shí)數(shù)還有待確定?！ ⊥ǔ？照{(diào)設(shè)備大部分時(shí)間是運(yùn)行在低負(fù)荷工況下，所以在進(jìn)行空調(diào)和自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性?！ んw下公共空間受熱壓影響出現(xiàn)上下溫度不均勻的現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)負(fù)荷和室溫，以及設(shè)計(jì)送風(fēng)狀態(tài)下，最高處的休息廳溫度為27℃左右時(shí)，底層溫度只有21℃左右（見(jiàn)圖8）。，夏季彌補(bǔ)上
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