大型剧场观礼台空调通风系统及施工技术

林振德，柴 达，魏利新，申 鹏，王显博

（中建二局第二建筑工程有限公司，广东 深圳 518000）

1 工程概况

深大艺术综合楼项目位于深圳大学粤海校区，项目用地北侧为城市主干道-深南大道，东侧为深圳大学北校门，用地内东侧现有建筑规划学院，西南侧与汇文楼相邻，南侧洼地为荔枝林。艺术综合楼项目属政府投资项目，总概算为110，540 万元。该项目占地面积49，933.24m2，总建筑面积为137，736.33m2，项目由4 座单体建筑：艺术楼、外语楼、建筑与城市规划院馆扩建工程、建筑与城市规划学院教学实验楼扩建工程组成。

本项目集剧场、舞蹈教室、琴房、美术教室、录音教室、办公室及大型地下停车场于一体。4 个剧场分别为大剧场、小剧场、音乐厅、实验剧场，采用钢筋砼框架结构，其中大、小剧场屋面为钢结构，看台为钢筋砼阶梯结构。

2 室内空调设计计算参数

确定剧场内空调设计计算参数时，有以下几个方面需要考虑：①建筑物的级别及设计标准；②人体的适应程度；③项目投资金额；④不同条件下的温差。根据JGJ57-2016《剧场建筑设计规范》规定的空调室内设计计算参数见表1。

表1 剧场空调室内设计计算参数

3 剧场空调通风技术特点及应用

3.1 空调系统通风特点

置换通风是一种全新的通风方式。这种方式与传统的通风方式相比较，具有热舒适性高以及通风效果更好的特点。置换通风的原理是在空气密度差的基础上所形成的热空气上升及冷空气的下降。以极低的风速从剧场底部送风，速度约为0.25m/s，因为送风动量相对较低，送风气流对剧场空气没有掺杂作用，使实际温度与空调送风温度之间相差约2～4℃。空调送入的气流在密度差的作用下缓慢下沉至剧场底部，在地板处形成一层空气湖。同时，室内的热气流在浮力的作用下慢慢上升，并卷吸周围空气。由于热气流上升产生的卷吸作用加上空气的推动以及排风口的抽吸作用，地板处的新鲜空气逐渐上升形成类似活塞流的向上流动。同时，污染物也随之向上流动，最后排出室外，下部始终保持新鲜的空气环境，形成“置换通风”的通风方式，其原理如图1所示。

图1 置换通风原理图

置换空调系统采用置换通风的方式，既保证了活动区域的空气质量，又合理地利用空间上下温度的分布达到了节能减排的目的。剧场普遍具有空间高、面积大等特点，有利于置换空调系统发挥其最大作用。

3.2 空调系统的应用

以剧场建筑空间的观礼台为例，置换空调方式中大体可分为两类送风系统：地面附近侧送风和座椅送风。地面附近测送风方式在风口的设置上相对简单，但是因为占地面积稍大，在实施上略有难度，所以本项目采用座椅送风系统，安装位置有大剧院、小剧场、音乐厅，每处场所均设有两个空调静压箱。座椅送风空调系统可以根据观众的需求提供个性化的舒适体验；还能够提供噪音隔离功能，减少外界噪音对观众的干扰，使观看环境更加安静；所使用的先进的节能技术，能够使剧场达到最佳的能效比和节能效果。座椅送风空调系统可以使观众在整个观看过程中保持舒适，有效提升观看体验，提高剧场的舒适度和竞争。

4 空调系统施工的难点及解决措施

4.1 座位数量多且分布无规律

施工剧场合计座椅数为1 420 个，需预留对应数量的通风口数。座椅呈同心圆式弧线形分布，且没有固定规律，现场施工放线，洞口之间的间距难以把握。

解决措施：技术人员对座椅通风孔采用控制线法、CAD 放样法等技术手段进行测量放样。对弧形区域进行细化处理，在图中定位放线，根据效果图，调整优化洞口位置，使弧形区域排布更加合理、美观。座椅及通风口安装示意图如图2所示。

图2 剧场座椅及通风孔安装示意图

4.2 通风孔洞预埋定位的准确性要求高

以往剧场类工程观座厅座椅采用在砼内预埋219 钢套管，预留预埋数量大，且看台结构底部为斜面，上部为台阶状，钢套管底部需根据现场斜度进行切割，制作难度大，损耗大、准确性较低。

解决措施：与看台座椅厂家和设计单位沟通，改为UPVC 管的方式进行预留，便于切割和加工，根据实际情况下料，提高施工效率。

5 安装施工技术

5.1 施工前的准备

1）在取得施工图纸后，要认真审查，熟练掌握图纸内容，了解国家相关规定及验收标准，及时制定合理施工方案。

2）根据设计图纸为依据，由各方面的负责人检查各种基础设备是否合格，如有不合处，与相关部门及时沟通并妥善处理。

3）组织各种材料进入施工现场。挑选技术过硬、素质高且富有责任心的安装人员进行岗位培训，培训结束经考核合格后，方可进入施工现场进行作业。

4）在对设备进行安装时，要做好对设备、材料、半成品的保护，以防止设备出现问题，对施工进程造成影响。

施工工艺流程：安装准备→套管制作→测量定位→套管预埋→套管封堵→钢筋绑扎及浇筑→隐蔽验收。

5.2 套管预制加工

5.2.1 UPVC管预制

根据座椅通风口的数量，预留出UPVC 管套位置。在制作过程中，将UPVC管进行折弯加工，固定并连接；在UPVC 管的表面进行开孔，用于连接其他管道；对UPVC 管进行切割，调整长度并去除损坏的部分；将预制的UPVC 管通过热熔连接技术进行连接，形成所需的管道系统。

5.2.2 测量放样

1）梯状位置根据图纸点位，先将第一个点位精确定位，后续同排点位根据图纸上的预留洞中心点间距，以及土建已放好的台阶定位线间距，确定好后续套管的中心定位点，并用记号笔做好十字标记。

2）采用激光水准仪进行套管上边缘切线放样。首先在看台上选择一个恰当的位置并调整好激光水准仪的高度及水平度，然后打开水准仪水平投射光线，将光线按照设置好的高度投射到看台阶梯相应的侧模上。

3）根据BIM 排布孔洞间距用钢卷尺找出圆心，在模板面画圆，将预留洞口放出，根据间距排布，依次用自制圆规画出。第二排，三排依次类推。提前与土建沟通，在模板面画圆的位置，土建绑扎钢筋时避让出来，便于后期预埋套管。

5.2.3 套管安装及隐蔽验收

待钢筋工把梁体的钢筋绑扎完成后，通过测量标高，经测量部门梁体标高验收合格后，安装专业进套管预埋。套管在安装前需做好管口封堵保护，避免安装过程中堵塞套管。

将套管管口上侧和左侧分别对准事先画在看台侧模上圆孔定位线，然后利用套管左右两边的2 个主筋将套管初次绑扎，再用50cm 长的水平尺检查套管安放是否规整，确保套管前后、左右无误差，均处在水平状态，最后将套管两侧分别与看台密胁梁上下4 根腰筋绑牢。待各项工作完成无误后，再对下一个套管进行作业，依次重复作业。套管安装如图3 所示。

图3 套管安装示意图

利用红外测试仪复核风口的标高，待测量部门验收合格后，进行第二道双面胶封堵，在UPVC 套管外侧，粘贴第二道双面胶，待全部套管粘贴完成后，模板工合模，套管预留预埋工序完成。在UPVC 套管两侧分别粘贴0.5cm 的双面胶进行封堵，利用看台模板，通过挤压的方式，把套管两侧缝隙挤压掉，形成平面，有效提升防灌浆效果。封堵效果如图4 所示。

图4 封堵效果图

通风孔直径219mm，超出钢筋间距，且通风孔位置排布与板面钢筋排布方式不一致，结合现场情况，看台板的钢筋绑扎在通风孔预留完成后进行，经与设计沟通，局部调整钢筋间距和排放方向，保证钢筋的有效截面面积。

当区域内看台套管安装完毕时，质检员全面检查套管是否安装牢固，检查套管与钢筋之间是否存在松动、错位等问题，同时分析在浇捣混凝土时是否存在被振捣棒振偏或振下沉的薄弱部位。经验收合格后，砼浇筑时，不得冲击预埋管，严禁通过振捣钢筋的方式使砼振实，振捣棒不得碰预埋套管。同时，安装人员做好看护，发现问题及时调整。最后，在卫生清理完成后，组织相关人员进行隐蔽验收。

6 结语

与传统的混合通风方式相比较，新通风系统大大提升了所使用区域的空气质量，在热舒适性及通风效率上都得到了提升。采用UPVC 预埋代替钢套管预埋，提高施工效率，且减少费用，采用先进测量技术，保证了孔位准确，便于后续安装施工。通过调整钢筋排布方式，有效避开孔位，并保证看台结构质量。