北京某文化宫剧院空调系统节能改造方案.docx

工人文化宫剧院空调系统节能改造方案 概述 工人文化宫剧院位于北京市 XX 区，于 1989 年投入使用，总建筑面积约 7000m2。近年来已成为 XX 区对外交流的窗口，在来京的外国游客中颇为有名，每晚在此上演的《功夫传奇》一直座无虚席，从 2004 年 7 月 15 日至今已连演 1200 余场，50 多个国家的 80 余万观众前来观看。但由于年代久远，其建筑和设备日显陈旧，空调系统也暴露出很多问题。在区工会、区政府的支持下于 2006 年开始立项改建。 热工及空调方面存在的问题 1、本剧院建筑平面大，楼层少，四周及屋面装饰大面积单层采光玻璃，存在建筑吸热大、保温差、空调负荷大的缺点。 2、本剧院屋面采用钢网架薄壳结构，无隔热层，原设计舞台排风风机偏小，使得舞台上空大量灯光散热不能及时排出室外，增加了空调冷负荷。 3、由于上世纪 80 年代建设初期的技术经济条件限制，本剧院夏季制冷采用两台螺杆式冷水机组（20×104kcal/h）制冷，冬季采暖仅依靠观众厅内一层四周的电暖气。由于设备陈旧，已不能满足剧场正常的使用要求，空调效果很差且电耗高。尤其是在举行重要会议或文艺演出时，场外气温高于 32℃时，场内气温竟然高达 29～30℃。而冬季室内温度往往不足 18℃。 4、原来的末端送回风系统还存在以下问题： ①整个观众区空调温度不满意，夏季偏高，冬季偏低，其中前排区域此问题更加突出； ②舞台空调不足，由于灯光负荷大，且大量热量不能及时拍出，演员演出时常常热的汗流浃背，严重影响演出效果。 5、空调保温材料选用玻璃棉。在施工中玻璃粉容易飞扬，造成人体不适，影响工程质量。玻璃棉包裹不紧或胶纸老化开口，会造成冷量泄漏，使保温失效，造成空调供水温度送升高，加大了空调电耗。 6、经现场实际勘察，原系统的新风补入量严重不足，空调系统的运行基本上是全回风状态运行，无法保证剧场内的空气品质。 空调系统的改造 冷热源改造 由于历史原因，该项目所在地无热源可用，故考虑采用水源热泵作为空调系统冷热源。经过现场及地质资料的勘察，得知本剧场所在地位于永定河冲洪积扇中下部，第四系沉积厚 1 100 米左右，含水层分多层（2-3 层），岩性以砂砾石、中粗砂为主，90 米含水层累计厚 20 余米，主要接受上游地下水径流补给和大气降水的垂直入渗补给，富水条件较好，单井出水量约为 2400m3/d。本项目周边 500 米范围内无其它水源井，并且本系统实现地下水量的抽、灌平衡，因此不会造成区域地下水位下降。 经过负荷计算，本项目峰值负荷用水量为 100m3/h，故设置一口抽水井即可。综合考虑该地区地下水源特点和场地情况，共设置三口抽灌两用井，运行模式为一抽两灌，抽水井、回灌井定期更换使用。 末端空调系统改造 崇文区工人文化宫剧院原空调风系统采用分区域吊顶送风、下回风的设计，送风系统分为观众厅、舞台、休息厅（门厅）三个系统，回风采用土建地下风道。针对末端空调系统存在的种种问题，进行了如下改造： 舞台区空调改造 剧场舞台空调由于存在以下一系列特殊问题，是比较难于有效解决的： 1、 空间高大。主台高度为 18 米，宽度略小于观众厅，台深 17 米。 2、 布景繁多，形状各异，还有网幕、软景等，既阻挡气流又不能被吹动。其上部的钢丝电缆也错纵复杂。 3、 灯具多，发热量大且不确定。 4、 冬季高大外墙及高窗耗热量大，往往形成冷气流下降至舞台面。 经过分析校核，舞台原有空调机组制冷量、送风量明显偏小，改造时单位面积耗冷量由原来的 160W/m2 增加至 300W/m2。舞台东西侧墙上分别设置 2 个机械排风风机，将灯具等产生的热量及时排出室外。 舞台空调系统改造除满足温、湿度要求之外，应保持与观众厅风压平衡，避免影响幕布的操作。舞台部分送风管敷设于天桥下，送风口采用可调节双层百叶侧送与旋流风口下送相结合的方式，在演出期间，与舞美紧密配合，在不吹动幕布、背景的前提下，按不同的送风方式向表演区送风，以保证演出期间的空调效果。 观众厅空调改造 观众厅内吊顶送风采用 1000×150 条形百叶，气流分析得观众厅空调效果不良与下列因素有关：1.虽然观众厅组合式空调机组的总制冷量和总送风量基本满足要求，但观众区前排送风量不足；2.送风气流射程不足,复算得知热气流射程仅为 3.0～3.8 米，气流远不能到达座席（吊顶距地面 12 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。 2 考虑到建筑的历史和投资、工期等因素，本剧院的改扩建立足于原有建筑，最终的改造方案是在原有管道系统的基础上展开的，沿用了大部分的原有主送风和回风道。改善观众厅空调效果采取的措施如下，改造后的空调平面如图 1 所示： 1、 调整风口式样，将原条形百叶改为送风角度可调旋流风口，夏季叶片 45-60°