某工人文化宮劇院節(jié)能改造

PAGEPAGE3該工人文化宮劇院空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造摘要：本文分析了該文化宮劇院原集中空調(diào)系統(tǒng)制冷效果差、電能損耗高的問題，在進行改造設計時，提出了若干技術(shù)措施。改造后的空調(diào)系統(tǒng)效果良好，通過不同的運行模式，達到了節(jié)能節(jié)電的目的，為類似的改造工程積累了經(jīng)驗和教訓。關鍵詞劇院空調(diào)系統(tǒng)改造概述某工人文化宮劇院位于北京市某區(qū)，于1989年投入使用，總建筑面積約7000m2。近年來已成為該區(qū)對外交流的窗口，在來京的外國游客中頗為有名，每晚在此上演的《功夫傳奇》一直座無虛席，從2004年7月15日至今已連演1200余場，50多個國家的80余萬觀眾前來觀看。但由于年代久遠，其建筑和設備日顯陳舊，空調(diào)系統(tǒng)也暴露出很多問題。在區(qū)工會、區(qū)政府的支持下于2006年開始立項改建。該工人文化宮劇院建筑熱工及空調(diào)方面存在的問題2.1本劇院建筑平面大，樓層少，四周及屋面裝飾大面積單層采光玻璃，存在建筑吸熱大、保溫差、空調(diào)負荷大的缺點。2.2本劇院屋面采用鋼網(wǎng)架薄殼結(jié)構(gòu)，無隔熱層，原設計舞臺排風風機偏小，使得舞臺上空大量燈光散熱不能及時排出室外，增加了空調(diào)冷負荷。2.3由于上世紀80年代建設初期的技術(shù)經(jīng)濟條件限制，本劇院夏季制冷采用兩臺螺桿式冷水機組（20×104kcal/h）制冷，冬季采暖僅依靠觀眾廳內(nèi)一層四周的電暖氣。由于設備陳舊，已不能滿足劇場正常的使用要求，空調(diào)效果很差且電耗高。尤其是在舉行重要會議或文藝演出時，場外氣溫高于32℃時，場內(nèi)氣溫竟然高達29～30℃。而冬季室內(nèi)溫度往往不足18℃。2.4原來的末端送回風系統(tǒng)還存在以下問題：①整個觀眾區(qū)空調(diào)溫度不滿意，夏季偏高，冬季偏低，其中前排區(qū)域此問題更加突出；②舞臺空調(diào)不足，由于燈光負荷大，且大量熱量不能及時拍出，演員演出時常常熱的汗流浹背，嚴重影響演出效果。2.5空調(diào)保溫材料選用玻璃棉。在施工中玻璃粉容易飛揚，造成人體不適，影響工程質(zhì)量。玻璃棉包裹不緊或膠紙老化開口，會造成冷量泄漏，使保溫失效，造成空調(diào)供水溫度送升高，加大了空調(diào)電耗。2.6經(jīng)現(xiàn)場實際勘察，原系統(tǒng)的新風補入量嚴重不足，空調(diào)系統(tǒng)的運行基本上是全回風狀態(tài)運行，無法保證劇場內(nèi)的空氣品質(zhì)。空調(diào)系統(tǒng)的改造冷熱源改造由于歷史原因，該項目所在地無熱源可用，故考慮采用水源熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源。經(jīng)過現(xiàn)場及地質(zhì)資料的勘察，得知本劇場所在地位于永定河沖洪積扇中下部，第四系沉積厚度100米左右，含水層分多層（2-3層），巖性以砂礫石、中粗砂為主，90米含水層累計厚度20余米，主要接受上游地下水徑流補給和大氣降水的垂直入滲補給，富水條件較好，單井出水量約為2400m3/d。本項目周邊500米范圍內(nèi)無其它水源井，并且本系統(tǒng)實現(xiàn)地下水量的抽、灌平衡，因此不會造成區(qū)域地下水位下降。經(jīng)過負荷計算，本項目峰值負荷用水量為100m3/h，故設置一口抽水井即可。綜合考慮該地區(qū)地下水源特點和場地情況，共設置三口抽灌兩用井，運行模式為一抽兩灌，抽水井、回灌井定期更換使用。末端空調(diào)系統(tǒng)改造該工人文化宮劇院原空調(diào)風系統(tǒng)采用分區(qū)域吊頂送風、下回風的設計，送風系統(tǒng)分為觀眾廳、舞臺、休息廳（門廳）三個系統(tǒng)，回風采用土建地下風道。針對末端空調(diào)系統(tǒng)存在的種種問題，進行了如下改造：你舞臺嗽區(qū)甚空調(diào)改造昆劇場舞臺空調(diào)盜由于存在以下院一系列特殊問夾題，燕是比較難于有抬效解決的獄：型空間高大。主若臺高度乳為督1瓜8謝米，寬度略小增于觀眾廳，臺摔深住1陪7食米。那布景繁多，形探狀各異，還有脅網(wǎng)幕、軟景等暗，既阻擋氣流冠又不能被吹動徐。其上部的鋼兔絲電纜也錯縱貴復雜。劇燈具多，發(fā)熱爆量大且不確定鼠。地冬季高大外墻注及高窗耗熱量挑大，往往形成兵冷氣流下降至幟舞臺面。呼經(jīng)過分析校核騙，典舞臺原有空調(diào)茶機組制冷量、惡送風量明顯偏藥小，潮改造時單位面疼積耗冷量由原洪來醒的裂160W/袋m憶2呢增加陵至麻300W/巡m針2撓。墻舞臺東西側(cè)墻鳥上分別設驅(qū)置所2椒個機械排風風默機，終將燈具等產(chǎn)生雜的熱量及時排蹄出室外。鈔舞臺置空調(diào)系統(tǒng)改造眨除滿足溫、濕臨度要求之外，料應保持與觀眾借廳風壓平衡，衰避免影響幕布址的操作。舞臺磚部分送風管敷罵設于天橋下夸，送風口采用紹可調(diào)節(jié)雙層百漿葉側(cè)送美與旋流風口下田送相結(jié)合句的方式流，在演出期間昆，與舞美緊密橡配合，在不吹票動幕布、背景動的前提下，按償不同的送風方恰式向表演區(qū)送戰(zhàn)風丈，以紛保證演出期間游的空調(diào)效果。袋觀眾廳空調(diào)改上造河觀眾廳內(nèi)救吊頂送風陶采例用線1000桌×枝15判0貿(mào)條形薄百葉賓，揮氣流分析得筒觀眾廳叔空調(diào)效果不良魔與下列因素有貝關：作1頁.班雖然觀眾廳克組合式渣空調(diào)機組的鳥總糕制冷量和召總杜送風量基本滿宵足要求，但耀觀眾區(qū)前排送洲風量不足襪；孝2.彩送風氣流射程席不慈足薄,掙復算得知熱氣王流射程僅為莖3.0邊～某3路.8而米巖，氣流遠不能頭到達座席朗（吊頂距地面娃1之2誰米惠）幫；曬3佛.聰?shù)孛婊仫L口過灑于偏向于后排承座位，使得前差排局部座位成摸為氣流死區(qū)。圖1贈考慮到建甚筑的歷史和投休資、工期等因印素，無本譯劇院的改擴建攜立足于原有建環(huán)筑，紛最終的改造方群案是在原有管剃道系統(tǒng)的基礎與上展開的，沿掀用了大部分的垮原有主送風和椒回風道。改善巾觀眾廳雄空調(diào)效果采取溪的措施竭如下，改造后從的空調(diào)平面如殼圖塑1煉所示險：僑調(diào)整風口式樣庭，臺將原條形百葉汪改練為禍送風角度可調(diào)盆旋流風口，夏沒季葉抖片襪45-60鍋°絡（座席區(qū)風外速閃0.1址2境米／秒），冬誼季雀90冷°營垂直下送。悶觀眾廳政一層后部蓄吊頂較低，蘇送風口結(jié)合原閘有吊頂，采用媽散流器下金送距。謊歡增加總送風量吩，原設計為紡44育000灌m鍬3葛／周h襲，調(diào)整為院52枕000臨m蠟3旦／店h紛。陪異更換觀眾廳前資排區(qū)域上的排單風風機站。爛幣拆由于風口高于羅人員活動區(qū)類1益0堪.稻9新米晉,販上述調(diào)整后的疑送風口在冬季暫仍然不能滿足腐氣流射程的要桂求案,飯進一步加大送膊風速度則噪聲籮超過劇場標準邪。為此，設計土考慮了以下運企行策略來解決社這一問題：首僅先在演出開始惹前的預熱時，悼關閉部分送風齊管道，使總嗓共移3瓶5蒼只風口很中迅1微4志只獸(友或雜19刻)屋停止送風，將跳風量集中到剩括余的風口中，情以此提高風口射的出風風速，毀經(jīng)過計算此時采的送風射程可犧達到正1刺1邊米邊，基本滿足送搜風要求。同時愛也婦可顯著縮短空殃場的預熱時間窯，減緩吊頂附棉近熱空氣層的些形成速度。演洽出開始后打開穩(wěn)全部送風口。石劇場建筑寺中采用頂送風諷方式時面臨的疾又一個技術(shù)難味點叔是觀眾廳一層粉與二層供熱時偶垂直溫度梯度煎較大，冬季供繳熱時，粒由雖于殲熱空氣愁的踢浮升力殘，往往二層溫斗度過高無。目前新建的區(qū)影劇院多采用瘋下送風，如座青椅送風的方式告，能在很大程閣度上解決這一拘難題。采用頂膀送風要完全消介除熱空氣的垂刑直溫度梯度是住不現(xiàn)實的銷。肺本項目改造時賠也百采取孟了相應的唐技術(shù)措施，以財最大程度緩解得這個矛盾：取憐消原設計設置志在洞二層加后部的回風口謎，慣使用一層烤貼近地面處邁的徹回風口處，以加大宋二層優(yōu)區(qū)知域煤空氣循環(huán)范圍嘗，希望由此形徐成商一層城和恭二層之間招間上下強制對褲流氣流，借此錢降低空氣處理禁機入風溫度像；空調(diào)機組砌必要時全新風鬧運行，引入不豎經(jīng)過加熱處理竊的室外冷風，執(zhí)以抵消萬局部的熱量堆恥積。喚空調(diào)系統(tǒng)弓運行模式及節(jié)慢能措施券由于劇場建筑和使用功能上的趁特殊性，如觀聰眾廳為非連續(xù)兆間斷使用，每狹場使兄用豆2珍～飼3倚小時，場間休熊息；舞臺、化爺妝室、休息廳呀等都集中在一仁段時間使用，漢所以空調(diào)系統(tǒng)仔的運行時間和叫要求很不一致舒。沿為了進一步降類低空調(diào)能耗，榜可哲對空調(diào)系統(tǒng)如采用適當?shù)倪\雞行模式。寬由于本劇場的毫主要功能為劇辦場演出和大型拒會議，故使用走時間較短同時筐使用間隔較長罩。因此可采用賀①龜預冷或預熱來鑰滿足短時間高萬峰負荷，減少致空調(diào)設備的容于量運，節(jié)預冷時關閉機恢組新風口瞇；具②曠過渡季節(jié)覽組合式空調(diào)機疏組停止制冷，徹關閉回風閥，泳全開新風閥，閑同時開啟觀眾俊廳、舞臺上部釣排風機排風，跑實現(xiàn)觀眾廳的綱全新風通風。鷹本劇院已成功謙運行一年，相魂比改造前，節(jié)側(cè)能效果劈顯著，據(jù)初步羽測算一個采暖陜季待的依運行費用約決為炒2再1宋～蘿2揭3倚元叨/看循m變2趟。結(jié)語賄驗殼1)完通過采用若干剛技術(shù)措施，結(jié)穗合運行模式的練初步優(yōu)化，毒該捐劇院空調(diào)送風幟系統(tǒng)的改造總刮體達到了預期偵的目標，室內(nèi)戲溫度分布均勻貢，主觀感覺舒紹適慨。同時測試表界明，這一目標倉是在良好的噪舅聲控制水平下番實現(xiàn)的，全部屢空調(diào)通風設備律同時滿負荷運麥行時附加室內(nèi)鑄噪聲符繁合胡NR3斃0座評價曲線。蠻2討)拾靈本項目采用了抖相應的盜技術(shù)措施后舟觀眾廳籮冬季空調(diào)垂直引溫度梯度控制圈在可以接受的超范圍內(nèi)，這但在條件允許戲的情況下，觀缺眾廳空調(diào)系統(tǒng)誤最好透樓上或樓下分經(jīng)區(qū)設置過，可更加有利亦于解決冬季垂持直溫度梯度的展問題肚。恢即3犧)抄眉空調(diào)系統(tǒng)的運忍行效果與設備漠的運行方式有爛極大的關系，真因此，在實驗副總際結(jié)的基礎上，缺通過樓宇自控馳系統(tǒng)建立一套薄合理的系統(tǒng)調(diào)瞞控模式是必須院的馳。予本文是例對腳該鋤文化宮由劇全院改擴建工程堪的總結(jié)，