作者:2017-09-29
随着国民经济的飞速发展，人们越来越讲究生活质量，对电影院的环境要求也越来越高，而影院本身对空调系统的消声、减震与节能又有很高的要求。这就令影院空调设计显得尤为重要。本文以某影城巨幕厅的空调设计为例，探讨了影院空调设计中应重点注意的问题。
1、巨幕厅空调负荷特点及计算
位于南方某商业广场一至四层西南部的影城，分为观众使用部分（九个影厅）、技术设备用房和行政管理部分，在管理和使用上相对独立，因此，采用独立的空调系统。影城大巨幕厅长15m，宽25m，高22m。人员密集，人体潜热量较大，是主要的空调负荷，当室温较低时，可以减少潜热量，因此应尽量降低或不要再热处理，降低送风温度，有利于节能。
1.1、巨幕厅空调负荷的组成
此厅在其他附属房间之间，外维护结构很少，仅有一面外墙和一层屋面，因此温差传热量和太阳辐射得热量很小，且因建筑声学处理的需要，墙壁与顶棚等大量使用吸音材料，加强了其隔热性，也降低了维护结构的传热负荷。此厅的照明设备负荷约为7w/㎡时，且在电影放映时不开，此负荷可忽略。因此，人体散热散湿负荷成为巨幕厅的主要负荷。
人体散湿量与活动状况、服装、室内环境、性别、年龄、身高、体重等一系列因素有关。推算出成年男子在不同室温不同劳动强度下的散热散湿量，对于不同建筑物考虑各种修正系数即可得总的人体散热散湿负荷。本设计的室内设计参数采用节能标准，夏季：室内设计温度 tn=26℃ ，相对湿度Φ=65%，冬季：室内设计温度tn=17℃，相对湿度中Φ=40％。人体散热散湿负荷以观众人数乘以表1中相应的散热散湿量即可。
表1人体散热、散湿量表
1.2、送风量的确定
依照空调负荷（夏季），如采用13口差风温差，则计算出消除厅内余热余湿所需送风量极小，相应的换气次数也很少，仅为1次/h ，合30㎡/( h·人），这样将造成室内气流组织分布不均，恶化厅内空气环境。按Q=CGΔt (其中: G 为送风量，Q为空调负荷，Δt为送风温差，C为干空气的定压比热) 来分析，要增大送风量，可以降低送风温差，即提高送风温度，又考虑到送风温度对人体潜热的影响，不易太高，故取Δt = 6.5℃，则G = 60ｍ³/(h·人)，比较合理。提高送风温度可由再热和二次回风两个途径来实现，为了避免由于再热而引起冷热抵消，浪费能源，本设计采用二次回风系统加大送风量。
另外，为了达到人体的舒适感，新风量的确定要考虑到室内CO2浓度控制、粉尘及异味的消除，在以往的空调房间，新风量一般为30m3/(h·人)，近年来，由于人们对节能的重视以及禁烟活动的开展，新风量不低于9m3/(h·人)即可满足要求。本设计最小新风量取10m3/（h·人)。
2、巨幕厅的气流组织形式
由于观众在观看电影期间不能随意走动，因此巨幕厅的气流组织十分重要。送风气流应分布均匀，在观众区形成舒适的均匀的速度场和温度场，不能让观众有吹冷风和颈后吹风的感觉。还应充分利用回风口的位置改善气流分布，消除送风“死角”。
本厅的设计考虑了侧送下回、下送上回和上送下回三种方案，分析如下：
图1气流组织剖面图
(1)侧送下回式系统
目前的侧送下回式一般是在距地面3～4m处的墙壁上设置侧送风口，在墙的下部设置回风口，墙的上部设置排风口，如图1a 所示。以送风口中心高度为分界面，将高大空间分为空调区和非空调区，向观众所在的空调区送风，而空调区的大部分热量(屋顶、上部外墙、照明热量) 均由上部排风带到室外，这样空调冷负荷只占整个巨幕厅负荷的一部分，节能效果良好。当高度H≥10m，建筑容积大于10000㎡，空调区高度小于等于0.5H时，此分层空调可比全室空调节能30%左右。
但此方案不能采用。因为本厅侧墙没有布置风管的位置，若将送风干管布置在建筑物室外，则影响建筑物的美观，如将干管布置在吊顶内下接风管侧送，则会影响影厅音响效果。
(2)下送上回式系统
下送上回式系统是指在巨幕厅下部送风，中部或上部回风(或排风)，也称置换式通风，如图1b 所示。被处理的空气先流经观众区，带走人体热湿负荷后，向上部分作为回风，部分排出室外。此种形式同样能利用排风带走上部空间的热量，有利于节能。
从下部送风，可采用各种形式的座椅送风装置，冷(热) 风可通过座椅上风管经消声装置后，由可调风口徐徐送出，让人感觉舒适清新，也可在观众区形成均匀稳定的速度场和温度场。但考虑倒下送风有吹起体面灰尘的可能，而且每个座椅都安装风口，数量太多，维修量较大，本设计不采用此方案。
(3)上送下回式系统
基于以上分析，本设计采用了顶棚上送风、下回风系统，如图1c所示，送风管道可安装于顶棚吊顶内，回风口安装在厅的前部下侧。虽说此方案要承担整个厅的空调负荷，耗能大，但风管简洁，易于与建筑装饰配合，比较美观，而且气流自上而下，不易扬尘，气流组织均匀稳定。
为了避免冬季热空气在上部空间滞留，造成上热下冷现象，本设计采用旋流送风口，该风口的送风流型可以调节以达到不同送风射程，由于影厅座椅前低后高，在影厅前部送风口较高的区域，可调大射程，解决垂直温度梯度过大问题。另外，该送风口的起旋器可使轴向气流旋为旋转气流，增大了诱导比，送风速度衰减快，不会使观众感觉吹冷风或颈后吹风。
本方案系统简洁，只在影厅前部布置回风口，节省了管材，比前两种方案造价都低，不仅符合巨幕厅的结构功能要求，而且美观易于施工。为最佳方案。
3、巨幕厅的空调系统设计与调控
考虑到整个影城各个房间的使用功能和时间不同，将行政管理用房和技术设备用房划分为一个系统，采用风机盘管加新风系统，为方便管理和节能，九个影厅各设独立的空调系统，分别控制。巨幕厅就是其中之一，设计方案如下。
为了保证厅内空气环境清新，本设计应用二次回风系统适当提高了送风温度，也达到了节能的目的。在空调房间内设置回风机兼作排风机使用，根据季节变新风量运行。
在空调系统的新风、排风、一次回风和二次回风处分别加装电动阀门，新、排风量随季节变化进行调节，一、二次回风量根据送风温度进行调节。
空气处理过程（夏季工况）如图2。处理过程i-d图如图3所示。
图2空气处理过程
图3空气处理过程图
4、空调系统的消声与减震
为了达到电影院的噪声标准，消除或减弱各种噪音进入室内，除采取一般的措施外，还采取了以下措施：将空调机房做隔声处理，内壁贴吸声材料；相邻个影厅隔墙做双墙，中间为空气夹层，两侧贴吸声材料；风管和水管穿过墙壁和楼板时在管道与洞壁间用柔性材料填充；控制风管与风口风速，管道上加装消声弯头等消声部件，采用铝箔复合消音风管等等。
5、结论
根据以上设计实例的分析，笔者认为设计人员在电影院空调设计中应注意以下几个问题：
（l）从实际情况出发，注意考虑电影城的建筑美观和视听效果。
电影院主要是满足人们对电影艺术的享受，因此应把良好的视听效果放在首位。本设计正因为考虑了这一点才舍弃了测送侧回式，并且也着重做了消声和减震处理。
（2）在于业主密切沟通的情况下，最终确定节约能源和资金的合理方案。
应对各种从理论上可采取的方案进行综合分析，并进行造价的估算，力求在经济上合理，却能节省能源。如本设计是以新的节能设计规范为依据，并在空气处理过程中采用二次风加热，省略加热器，从而消除了冷热抵消的浪费能源现象，故与传统设计比较可节能33％。而且，在实际运行中，影院的视听效果良好，能保持舒适的室内环境。
