王远锋

中工武大设计研究有限公司

1 项目概况

本项目为武汉教育电视台教育教学演播楼，项目总建筑面积为12302 m2，建筑总高度为32 m，地上八层，地下一层，主要分为办公楼部分和演播厅部分，其中演播大厅净的面积为1360 m2，演播大厅平面为矩形，长宽为40 m×34 m，高度为23.5 m，屋面则为钢桁架结构。

2 主要功能用房的室内设计参数

按照现行国家设计规范及相关标准确定本工程实例主要功能用房的室内设计参数，具体见表1。

3 空调系统设计

3.1 演播厅空调系统型式及系统划分

根据演播厅的空间特点和空调运行的需要，本项目演播厅采用全空气一次回风系统。本文所述的1360 m2的大型演播厅共设置了4个全空气空调系统，其中2个服务于演播厅舞台区，2个服务于演播厅观众区。空调机组采用组合式空调器，其功能段包括混合段，初效过滤段，表冷挡水段，送风机段和出风段。因本工程案例的空调机房大小有限，组合式空调机组只设置了基本的功能段。笔者建议在空调机房面积比较富余时，组合式空调机组可以适当增加消声段和加湿段等，以便能够更好满足演播大厅的室内空气品质参数。

3.2 演播厅空调负荷及设备选择

经计算本工程演播厅部分的空调冷负荷见表2。

从表2中可以看出，演播厅舞台区的工艺灯光冷负荷所占的比重最大，达到近77.2%。而在演播厅观众区，新风冷负荷，人员冷负荷以及工艺灯光负荷所占的比例较大，分别能达到41.3%，15.8%和40.3%。

利用表2中的数据，通过焓湿图计算舞台区总的送风量为95600 m3/h，观众区总的送风量为68900 m3/h。最终本项目演播厅舞台区选择了2台50000 m3/h的组合式空调机组，机外余压为680 Pa，表冷器冷量为230 kW。演播厅观众区选择了2台35000 m3/h的组合式空调机组，机外余压为650 Pa，表冷器冷量为300 kW。演播厅冷热源选择了2台风冷螺杆式热泵机组，单台制冷量为400.8 kW，制热量为460.9 kW。本项目演播厅的一些配套用房设计了多联机空调系统，项目中了两个大小新闻演播室分别设置一台高静压分体柜式风管机组，机组设置在空调机房内。

3.3 演播厅空调气流组织及风管设计

大型演播厅的层高一般都比较高，选择合理的气流组织是空调设计能否达到理想效果的关键。本演播厅建筑总高度为23.55 m，在垂直方向从上到下分别为结构层，设备层，灯栅层以及演播厅空间，具体见图1。

图1 演播厅风管剖面图

在气流组织上，舞台区和观众区均采用上送上回上排的方式，排风通过电动可调式防火百叶风口进行自然排风。舞台区和观众区的送风支管采用圆形风管（内壁贴吸音材料），直接接至灯栅层以下（圆形风管末端不设散流装置），舞台区和观众区回风支管也采用圆形风管（内壁贴吸音材料），回风支管也接至灯栅层下，但回风支管的安装高度高于送风支管的安装高度，避免形成气流短路，图2是本次演播厅空调风管平面布置图。空调送回风垂直支风管自上而下要穿过设备层和灯栅层的钢结构网架，因此在布置送回风支风管时，垂直支管应尽量避开设备层和灯栅层钢结构网架的横梁，水平风管还应避开设备层和灯栅层的钢结构柱网，在风管布置过程中要跟结构专业密切配合。

图2 演播厅空调风管平面布置图

3.4 演播厅空调系统运行工况

在夏季空调工况，通过调节新风电动调节阀，回风电动调节阀以及电动可调式防火百叶排风口以控制室内所需的最小新风量，同时通过设置在室内温度传感器的平均温度，调节回水管上电动二通调节阀开度，控制室内温度在设计值。

在冬季空调工况，根据室内负荷，当冬季需要供热时，通过调节新风电动调节阀，回风电动调节阀以及电动可调式防火百叶排风口以控制室内所需的最小新风量，同时通过设置在室内温度传感器的平均温度，调节回水管上电动二通调节阀开度，控制室内温度在设计值。当冬季需要供冷时，优先考虑通过增大新风量和排风量（调节新风电动阀和电动可调式防火百叶排风口）来满足室内温度要求，但送风温度应控制在不低于11℃，当送风温度达不到要求时，则切换到夏季空调工况运行。

在过渡季节通风工况，新风电动阀全部开启，关闭回风调节阀，同时调节电动可调式防火百叶排风口，按全新风工况运行，充分利用室外天然冷源，有效改善演播厅区域的室内空气品质，节省空调制冷主机的运行费用，从而达到节省能耗。

4 演播厅空调系统消声与隔振设计

4.1 空调系统消声设计

广播电视类建筑不用于一般的办公建筑，其一些技术用房有非常高的声学要求，尤其是演播厅、新闻演播室、录音室等，因此在设计过程中特别要注意对噪声的控制[1]。本项目空调系统消声设计主要采用了以下措施：一是选用了低噪声的组合式空调机组，给定了组合式空调机组的噪声限值；二是项目前期配合建筑布置空调机房，位置尽量不要靠近对噪声要求高的技术用房，要求建筑建业对空调机房内壁做吸音处理。三是整个空调风管采取消声措施，在风管内壁做一层微穿孔板来吸收风机通过风管传出来的噪声。四是合理控制空调风管截面风速，主风管流速控制在6 m/s左右，支风管流速控制在4 m/s左右，垂直送风支管流速控制在2 m/s左右。

4.2 空调系统隔振设计

空调系统隔振主要包括空调设备隔振以及管道隔振。在本工程案例中，空调机组内的风机均配置减振台座，空调机组的基础由建筑专业设置浮筑基础，以减少固体传声。在管道隔振方面，空调风管与空提机组连接时均采用柔性软接管连接。

5 结语

本项目于2012年5月完成施工图设计，项目于2014年4月竣工，在施工期间增加了空调加湿变更设计，每台组合式空调机组增设了一台高压微雾加湿器用于冬季加湿，项目实际运行两年来，效果良好。

在大型演播厅设计中，舞台区和观众区的空调系统要分区设置。根据具体情况选择合理气流组织，可以是上送上回方式，也可以是上送下回方式。舞台区和观众区的负荷特点相差比较大，舞台区灯光冷负荷比重最大，观众区新风冷负荷比重最大。演播厅空调系统在不同季节应该有不同的运行工况，要配合弱电专业做好空调自控设计。演播厅对噪声标准要求很高，而空调通风系统运行噪声是一个主要噪声源，在空调系统设计的相关环节必须做好消声隔振措施。