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劇場建筑設計規范 JGJ57-2016:10.2供暖、通風和空氣調節

注冊消防工程師 責任編輯:段思揚 2019-03-05

摘要:本文為劇場建筑設計規范 JGJ57-2016:10.2 供暖、通風和空氣調節,內容詳情如下,如需查看更多消防工程師消防規范標準,敬請關注希賽網消防工程師頻道。

10.2.1 甲等劇場內的觀眾廳、舞臺、化妝室及貴賓室等應設空氣調節;乙等劇場宜設空氣調節。未設空氣調節的劇場,觀眾廳應設機械通風。
10.2.2 面光橋、耳光室、追光室、燈光控制室、音響控制室、調光柜室、功放室、舞臺機械控制室、舞臺機械電氣柜室、琴房、樂器庫房等,應設機械通風或空氣調節;廁所、金工間、木工間、繪景間等應設機械排風。前廳和休息廳等房間宜有良好的自然通風;不具備自然通風條件時,應設機械通風或空氣調節。
10.2.3 劇場空氣調節室內設計參數應符合表10.2.3的規定。

表10.2.3 劇場空氣調節室內設計參數

10.2.4 夏季采用天然冷源降溫時,劇場室內溫度應低于30℃。
10.2.5 對于嚴寒和寒冷地區未設空氣調節的劇場,冬季室內供暖設計參數應符合表10.2.5的規定。

表10.2.5 冬季室內供暖設計參數

10.2.6 劇場室內穩定狀態下的二氧化碳(CO2)允許濃度應小于0.25%。
10.2.7 劇場最小新風量應符合現行標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736的相關規定。
10.2.8 劇場的空氣調節系統應符合下列規定:
1 舞臺、觀眾廳宜分系統設置;多層觀眾廳宜豎向分區設置系統;化妝室、燈光控制室、音響控制室、調光柜室、功放室、舞臺機械控制室、舞臺機械電氣柜室、琴房、樂器庫房等,宜設獨立系統或裝置。
2 集中式系統所采用的空氣處理措施應滿足室內衛生要求,宜作粗、中效兩級過濾,并宜設置具有殺菌功能的空氣凈化裝置。
3 過渡季節應具有不進行熱、濕處理,僅作機械通風使用的功能。
4 主舞臺上冬季應有防止下降冷氣流的措施。
10.2.9 劇場的送風方式應按具體條件選定,并應符合下列規定:
1 主舞臺、觀眾廳的氣流組織應進行計算;當布置風口時,應避免氣流短路或形成死角。
2 主舞臺送風應送入表演區,并應采取調控措施,不得吹動幕布及布景。
3 觀眾廳宜采用座椅送風等下部送風方式,并應防止塵化,且污物和水不得進入風口和風管;地下水位高的地區不宜采用地下風管;地下風道應設置清掃口。
4 主舞臺上的排風口應設在較高處。
10.2.10 通風或空氣調節系統,應采取消聲減噪措施,通過風口傳入觀眾席和舞臺面的噪聲應滿足室內允許噪聲要求。
10.2.11 通風、空氣調節及制冷機房與觀眾廳和舞臺鄰近時,應采取隔聲措施,且隔聲能力應滿足室內允許噪聲要求。動力設備應采取減振措施。
10.2.12 機械化舞臺的臺倉應設空氣調節;在潮濕地區或濕度可能超過舞臺機械使用要求的條件下,臺倉內還應設除濕設施。
10.2.13 舞臺的送風支管宜采用可伸縮的軟管。
10.2.14 觀眾廳悶頂或側墻上部應設通風。

條文說明

10.2 供暖、通風和空氣調節

10.2.1 本條規定了劇場內設置空氣調節的房間和條件。空氣調節是否設置,主要取決于室內環境要求和資金條件。觀眾廳、舞臺等空間夏季以室內散熱量為主,不設空氣調節很難保證室內環境要求。近年來新建的劇場一般都設置了空氣調節。為了滿足聲學要求,劇場往往是封閉式的。封閉式建筑自然通風效果很差,所以凡未設空氣調節的劇場,應設機械通風。
10.2.2 面光橋、耳光室內燈具多,電氣線路多,發熱量大,燈光控制室、音響控制室的發熱量也較大,且又處在內部,無外墻外窗,非常悶熱。因此應設機械通風。有條件設空氣調節更好。
調光柜室、功放室等房間設備發熱量大。由于劇場演出工藝復雜,舞臺聲、光要求變化大,上述房間的發熱量很難確定。根據相關專業公司提供的資料,大型劇場調光柜室的輸入功率可達2000kW以上,但散發到室內的熱量一般只有20kW~30kW,即占輸入功率的1%~1.5%。不同規模劇場的功放室輸入功率約45kW~90kW,散熱量約4kW~10kW。音響控制室輸入功率約8kW~10kW。以上數據也只是經驗值。在工程設計中應與燈光、音響專業設備生產公司配合,確定一個比較切合實際的數據。
琴房、樂器庫房應保持適當的溫、濕度。由于鋼琴等樂器在演出、排練時都處于一般舒適性空調環境內,因此不要求其儲存空間一定要達到恒溫恒濕標準。一些新建大型劇場的樂器庫房也有設置恒溫恒濕空調的情況,如北京電視臺演出劇場的樂器庫房。大劇院對樂器庫房提出了≤10%的濕度波動范圍。由于多間琴房之間有隔聲要求,進入各琴房的通風空調支管上應設有消聲設施。
金工間、木工間、繪景間工作時有有害物產生,應設機械排風。由于產生有害物的位置不能預先確定,可設置帶伸縮軟管、可移動的排風罩。
近年修建的大型劇場多有高大的前廳或休息廳,且采用玻璃幕墻作為外圍護結構,很少設置可開啟外窗和遮陽設施。此類空間空調負荷大,能耗也高。如有良好的自然通風措施,將改善過度季節等時段的室內熱環境條件,大大節約空調能耗。
10.2.3 空氣調節室內設計參數經業內希賽網多年來的不斷研究,其成果已經體現在相關標準之中。本條根據現行標準《公共建筑節能設計標準》GB 50189、《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736對空氣調節室內設計參數作出規定。設計參數值給定的是一個范圍,可根據具體項目的實際要求在其中選取。化妝室、排練室應根據需要適當提高室內設計溫度。
冬季相對濕度僅提出下限要求,甲等劇場應滿足要求,否則應采取加濕措施。冬季沒有加濕要求的房間可不考慮室內濕度。
劇場工藝設備房間的設計參數目前還難以統一標準。從實際調研看,舒適性空調標準基本能滿足設備正常工作要求。一些劇場的工藝設備房間設置了獨立的空調設施,采用的設備也就是一般的家用分體式柜機或壁掛機。有的專業公司對音響設備(功率放大器、調音臺等)提出的環境溫、濕度要求是:溫度5℃~40℃,相對濕度70%;調光柜正常工作的上限溫度也是40℃。考慮到工作人員的需要,可采用標準《電子信息系統機房設計規范》GB 50174-2008中C級技術要求,即:溫度18℃~28℃,相對濕度35%~75%。在工程設計中應與燈光、音響專業設備生產公司配合,確定既能滿足使用要求,又經濟合理、節約能源的溫、濕度標準。
10.2.4 天然冷源包括地道風、地下水、山澗水等。本條規定室溫低于30℃,是考慮到我國不少地區地下水溫度較低,用天然冷源室溫完全有可能低于此值。這里只規定上限溫度,使室溫允許值范圍更大,設計時靈活性也更大。上海市電影發行公司頒發的《上海市新建(改建)影院(包括兼映劇場)驗收辦法》中規定:“有空調設備的單位,在夏季室內溫度達30℃時必須使用”。所以本條取30℃為上限溫度。
10.2.5 本條參照現行標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736、《全國民用建筑工程設計技術措施》(2009版)的相關規定和演出工藝提出的要求,對室內供暖設計參數作出規定。
10.2.6 CO2允許濃度應小于0.25%。在《新風與節能》一文中提到,室內CO2允許濃度直接影響到人體健康,因此CO2允許濃度值問題,一直受到人們的高度重視,允許濃度究竟取多少為宜,長期以來眾說紛紜。第一個建議室內CO2濃度取0.1%的是德國的佩騰科佛爾,他在20世紀末提出了這個建議,該值長時間以來一直被美國、德國、日本等國作為技術標準允許濃度值采用,這一標準實際上是缺乏實驗依據的。以后各國學者對室內CO2允行濃度進行了實驗和實測,由于結果出入較大,因此給各國制定合理的CO2允許濃度標準造成了困難。一個最典型的例子就是日本空氣調節和衛生工程學會在制定《非住宅建筑設備節能設計技術指南》時,除規定“室內CO2濃度的上限,采用使用時間平均為1000PPm”外,同時又明文規定“可高于此濃度”并以附注形式規定“可按日平均2000PPm,最大3000PPm考慮”。雖然CO2濃度對人體的具體影響迄今尚有爭議,實驗、實測數據也不夠充分,但是對于空氣調節房間,最大CO2允許濃度可取0.5%(5000PPm)這一點似乎爭論不大。美國和西歐大多采用此值作標準,即采用0.25%作為各類空調建筑的允許濃度值。蘇聯時期在宇宙飛船長達4個月的封閉環境中,也采用了0.2%~0.3%的允許CO2濃度值。
在《上海紅旗電影衛生學初步調查報告》(上海第一醫院等著)中提到:在空氣中CO2含量低于1%時,對人體無明顯危害。“在嚴寒、炎熱天氣,必須加強保暖(或供暖),開放冷氣時可采用場內空氣中CO2含量不超過0.2%的標準”。“我們在8月9日(1978年)1場~4場,10日第二場以發調查表形式,請觀眾反映對場內溫熱主觀感覺,觀眾反映舒適的占調查的總人數中的66.5%~80%(此時場內溫度在22.9℃~24.5℃之間,CO2濃度在0.25%左右)。綜上所述,采用0.25%作為CO2濃度的允許值,從衛生要求的角度來看是足夠安全的,從節能觀點來看,由于新風量大幅度下降,也是可取的。至于我國人體散發的CO2量可按0.02m³/h·人計算”。
10.2.7 空調室內最小新風量指標經業內希賽網多年來的不斷研究,其成果已經體現在相關標準(《公共建筑節能設計標準》GB 50189、《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736)之中。劇場觀眾廳應執行高密人群建筑的最小新風量標準。由于劇場觀眾廳人員密度變化較大,大型劇場更不可能經常處于滿員狀態,因此宜根據室內CO2濃度檢測值調節新風量大小。
10.2.8 舞臺層高比觀眾廳高得多,煙囪抽力作用大,舞臺的熱量變化較大,觀眾廳熱量相對穩定。如果舞臺和觀眾廳合用一個大空氣調節系統,會給調試和運行帶來不少困難。從安全角度來看,《倫敦娛樂場所技術規程》第5.43條中規定“設有防火幕的為舞臺服務的任何機械送風系統應與觀眾廳送風系統完全分開”。因此本條規定舞臺和觀眾廳的空氣調節系統宜分開設置。
多層觀眾廳應考慮溫度梯度對環境的影響,且非滿員狀態的演出往往只在底層有觀眾,因此宜豎向分區設置系統。如大劇院、上海東方藝術中心劇場觀眾廳的樓座和池座就分設集中式空調系統。
化妝室、燈光控制室、音響控制室、調光柜室、功放室、舞臺機械控制室、樂器庫房等與舞臺、觀眾廳的使用時間不完全一致。如排練時觀眾廳空調不運行,而燈光控制室等房間仍在工作,需要排熱。因此宜設置獨立的空調設施。目前這類房間未獨立設置空調設施的劇場,使用者普遍反映不好。有的已采取補救措施,增設了分體式空氣調節裝置。
近年新建劇場較少采用淋水室或帶淋水的表冷器處理空氣。但有的劇場對集中式空調系統僅僅采用了簡單的濾網過濾空氣,并未采取其他有效的空氣處理措施。這是無法滿足人員密集的劇場觀眾廳等場所的環境衛生要求的。
為了節能,過渡季節將空氣調節作為機械通風來使用的劇場不少。上海地區,觀眾廳的氣流組織多數為上送下回,過渡季節不開冷凍機時,常將上部送風口作抽風口用。這就要求在設計空調系統時,設置吸送兩用裝置,即在總風管上,用旁通閥形式或在靜壓箱內設幾扇調節門的辦法,使原來的送風管變成排風管,送風口變成排風口。觀眾廳空氣調節系統設吸送兩用裝置后,全年使用靈活。但在氣流方向變換時,要考慮有足夠的進風面積,不然觀眾廳內會產生較大負壓,灰塵容易進入,門不易開關。由于風集中從后座入場門進入,腦后風對后座觀眾影響較大,而中間與前座的觀眾由于新風補充不均勻,仍然悶熱。
關于防止下降冷氣流問題,日本尾龜清四郎1978年所著《空調設備的設計》中指出,為防止舞臺部分流入觀眾席的冷氣流,舞臺部分進行空調要注意風壓平衡,沿墻設置放熱器,防止冷氣流下降。日本《空氣調和衛生工學便覽》第九版和第十舨上都指出,舞臺部分高達30m,其外壁冷,形成舞臺冷氣流,使大幕下部為正壓,上部為負壓,大幕向觀眾廳吹出。大幕張開的瞬間,舞臺向觀眾廳有相當大的風速,大大影響觀眾廳的空氣環境。為防止冷氣流,應在外墻上設風管,冬季向上方吹出熱風,或在風道位置上沿整個墻面配置散熱器,或在舞臺出入口設散熱器,防止舞臺向觀眾席吹去冷風,或在頂棚內設向下送風的單元式加熱器,造成熱空氣幕隔斷冷風。
10.2.9 主舞臺的空調氣流組織一直是一個技術難點。為了避免演出時氣流吹動幕布及布景,不少劇場的主舞臺空調在實際運行中采用了預冷預熱、表演過程中一般不送風的運作方式。近年新建劇場的主舞臺均在兩側天橋下設置送風管,一般采用可變流態的旋流風口向下送風、可調送風角度的圓形噴口或雙層百葉風口向表演區送風的方式。天幕上方不設送風口。向表演區送風的支管或風口安裝有電動風閥,可根據表演功能需要開啟或關閉。如上海東方藝術中心劇場的舞臺兩側各設帶電動風閥的側送和下送風口。主舞臺送風機宜變速調節。如大劇院的歌劇院和戲劇場的舞臺空調送風均設變速風機,以滿足各種復雜的使用要求。
近年新建劇場的主舞臺天橋下的風管都明裝,沒有影響正常使用,因此不要求隱蔽。但風管應緊貼天橋安裝,以免影響大型布景的進出。
近年已有多個專業化生產空調送風座椅的公司,產品廣泛用于新建的各大劇場觀眾廳,效果良好。也有的觀眾廳采用了地板旋流風口、階梯側送風口(孔板)。地板下部靜壓箱入可進入清掃,周邊貼有吸聲材料。
10.2.10 在劇場圍護結構的隔聲能力足夠的情況下,通風空調噪聲是觀眾廳內的主要噪聲源。所以只要控制該噪聲源小于等于室內允許噪聲值就可以了,不必提高標準使之再降低5dB(A)。
10.2.12 近年新建大型劇場都設有機械化舞臺的臺倉,其中均設置了空調系統。在演出過程中,臺倉與舞臺相鄰層也是演員通道,舞臺升降時,上下空間會串通,如臺倉不進行空調,則演員會感到太冷或太熱。
10.2.14 編制組1998年在杭州東坡大戲院調研時,看見該劇院觀眾廳頂棚下2m處,設置了不少直徑為250mm的排風口,經風管與屋面的5臺屋頂風機相連,據說使用效果很好。這樣做有幾個好處:①火災時可以排煙;②換場時可以機械通風,大大改善了觀眾廳空氣品質;③平時能經常排除上部大量余熱,可以預防火災。有可能時,建議排煙與排風系統合用,但有關設施,要符合防火規范要求。

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