1、综合体内电影院暖通机电设计探讨 印书红 撒世忠 江苏无锡二建建设集团有限公司 中国金茂无锡公司 摘 要： 综合体内电影院的暖通机电设计有其特殊性, 本文针对影院暖通空调系统的冷热源, 末端设计展开讨论, 以节能, 环保为视角对电影院机电设计与建设从细节展开逐一讨论, 以期为综合体内电影院的建设或改造提供实例参考, 为类似项目服务增值。关键词： 大型购物中心; 电影院; 机电; 节能; 作者简介：印书红 (1966) , 男, 本科, 高工;E-mail:收稿日期：2017-2-23Discussion about Design of Cinema HVAC and Mechanics Syst
2、em in HOSPCAYIN Shu-hong SA Shi-zhong Jiangsu Wuxi No.2 Construction Group Co., Ltd.; China Jinmao Wuxi Company; Abstract： It is particular HVAC and Mechanics systems design of cinema in HOSPCA. Aiming at cold and heat source and ending of center air-conditioning system about cinema from the perspec
3、tive of energy-saving and environmental protection was discussed in details design and construction of cinema mechanics system one by one. The results can provide reference and experience for the construction of the related projects and the transformation of the completion of the project.Keyword： la
4、rge-scale shopping center; cinema; mechanics system; energy-saving; Received： 2017-2-23电影是一门综合性的现代艺术及综合性的技术产品。它是以胶片为声像载体的大众娱乐形式, 早已经成为人们社会生活的一部分, 并已经形成了一个巨大的产业。影院建筑的组成包括1:观众厅, 休息厅, 小卖部, 贵宾接待厅, 门厅, 售票房, 美工室, 放映室及其他技术用房 (水电、空调、制冷机房等) , 管理用房, 卫生间等。现代购物中心的一站式服务提供了多种业态, 如餐饮、溜冰场、超市、服装主力店、次主力店等等, 综合体内的电影院也
5、成为聚集人气的重要业态, 由于受到结构布置, 设备布置及业态组合等种种原因的限制, 影院通常布置在综合体的上部, 空间上一般占用 2 层楼面且顶层局部抬高。电影院的暖通机电设计有其特殊性, 综合体内影院的暖通机电设计更有较多注意事项, 本文逐一展开讨论, 以期为类似项目的建设提供实例参考, 减少改造, 同时为项目增值服务。1 暖通空调设计影院的营业时间一般从上午 10:00 到凌晨 1:30, 营业时间长, 与综合体内其他业态在营业时间上有明显不同。每个影厅内节目一般在 10:00 点前就全部设定完毕, 自动循环放映, 暖通空调设备运行时间长、能耗大, 设计时需要综合考虑冷热源的选择及运行模式
6、, 末端的节能运行, 排风系统的可靠性。为防止空调系统本身的噪音, 各个影厅串声, 影院以外的外部设备, 影院本身暖通设备的震动噪音等, 需详细考虑降噪隔声设计。对影厅内排烟是否需要补风仍然存在争议。影厅内人员密集, 散湿量大, 以无锡地区为例, 某些气候时段需要除湿才能确保影厅内、放映机房设备、设施、家具不发霉, 因此需要设置除湿设备等。以下就相关的问题逐一进行阐述。1.1 冷热源的选择与节能目前大型购物中心的冷源, 一般采用单冷主机。热源一般采用真空锅炉供热 (有市政热源可采用蒸汽+板换的方式) 。综合体内的影院受独立防火分区限制, 一般只设有 610 个厅, 总建筑面积一般在 60008
7、000 m。经营方式分为两类, 一类是与院线合作模式下的自主经营。一类是完全交付给院线来经营。其中交给院线经营时, 院线一般要求设置独立冷热源, 以方便计量与管理。考虑到营业时间不同, 自主经营的影院如万达影城、深圳海岸影城等由于所属管理团队不同, 也要求独立冷热源。由于综合体内的影院空调面积不大, 采用独立机房, 单冷+真空锅炉的冷热源方式明显不合理。即便合用机房, 采用大小制冷机组和大小锅炉搭配的方式给影院设置独立系统, 也会带来冷热源机房系统复杂, 系统不节能的困境。以影院采用单冷+冷却塔供冷为例, 夜间由于观影人数的减少带来的人员负荷的较少及夜间围护结构冷负荷的减少, 主机始终处于低负
8、荷运行的状态, 主机、水泵能耗等的增加。因此, 各大综合体运行商都做出规定, 在规划设计阶段2, 影院拟设置独立的空调冷热源系统, 独立于综合体的冷热源系统。由于影厅面积大且为高大空间, 末端形式必然为:设置落地式空调箱的全空气系统, 对于总建筑面积在 60008000 m 的影院, 在夏热冬冷地区, 最好的冷热源方式是采用风冷热泵水系统, 夏天制冷、冬天制热均由一套主机完成, 系统简单, 对于普遍设置在高区的影院, 可贴临影院布置在综合体的屋顶, 降低了输送能耗。同样, 与风冷热泵水系统异曲同工的模块式风冷热泵水系统也是合理的选择, 由于其有多个模块风冷热泵组成, 吊装简单、震动小, 进行合
9、理的隔震设计后, 可以直接布置在影院的上空、运行时通过加减模块主机投入运行, 可以很好的适应影院不同季节或同一季节不同时段对空调负荷波动较大要求。1.2 影厅内空调末端的设计与节能以无锡海岸影城为例, 共有 8 个影厅, 其中最小的 VIP 厅空调建筑面积约为155 m, 最大的 1 号厅, 空调建筑面积为 650 m。从产品选型、防止串声、防止水患、方便检修、便于取新风等角度, 影厅内空调采用全空气落地式空调箱的空调方式, 在设备夹层或屋顶设置专用空调机房。末端采用定风量全空气系统时, 应采用全新风运行或可调新风比的措施, 并设计相应的排风系统。从节能角度, 必须考虑全年运行工况。过渡季节,
10、 在影厅需要供冷时, 直接利用室外较低温度的新风来供冷, 可以替代或减少冷量的消耗。该系统中, 无论采用定风量送风机+定风量回风机、定风量送风机+变速排风机、定风量送风机+定风量排风机, 均应考虑热平衡和风量平衡3。以定风量送风机+定风量回风机系统为例, 通过新风、回风、排风阀的模拟量调节来实现新风送风量改变, 是典型的双风机系统采用焓值控制的形式, 如图 1 所示。一些工程尽管设计了过渡季节全新风运行, 但未将新风管设计成全新风运行时的尺寸, 或空调机房取新风口面积不足, 或用空调机房的门设计成百叶门 (消防验收通不过) , 导致返工或拆改或是最终无法达到全新风运行策略。实验显示全新风或可变
11、新风比带来的另一个优点是空气品质的提升。图 1 全空气定风量双风机系统 下载原图图 2 带旁通的全热交换机组 下载原图以上所述, 采用普通空调箱+排风机的方式, 从现场测试来看, 冷热季节排风机排除了较多影厅内的冷热量, 采用全热交换机组的方式, 可以节省更多的能量。而采用带旁通风管方式的全热交换机组, 在过渡季节全新风运行时, 可不通过热交换器, 全年节能效果更加显著。如图 2 所示。1.3 影厅内排风与防排烟系统设计电影院建筑设计规范 JGJ58-2008 中 6.1.9 规定4, 地上面积大于 100 m 或地下面积大于 50 m 的观众厅应设计机械排烟系统。考虑到观众厅净高比较高, 有
12、座椅的障碍, 火灾时疏散比较困难, 建议观众厅以 13 次换气次数或 90 m/ (mh) 取大值来计算排烟量。影厅内的排烟系统主要的争议在于是否需要设置补风。高规规定设置机械排烟的地下室, 应同时设置送风系统, 且送风量不宜小于排烟量的 50%5。个人认为影厅所在的防火分区虽然有门窗, 影厅一般设置在内区, 且环境封闭, 应设置补风系统。但各地消防部分审图时要求不一样, 同时消防支队建审科与验收科有时要求往往也不一样, 为了防止验收阶段, 才根据消防部门要求增设补风机的尴尬及由此导致的验收工期延误, 建议预留补风洞口, 万一增加时也不至于开洞破坏屋面防水保温为影厅今后运营带来漏水隐患。另外一
13、种做法就是在空调系统送风管上增设补风机。图 3 是全热交换机组的总回风管与排烟系统合用情况。图 3 影厅全热交换空调箱与排烟合用回风管 下载原图某影院采用大小排烟风机, 并将小排烟风机兼做排风风机的做法是不恰当的, 如图 4 所示。安排大小排烟风机搭配, 然而排烟量并不是大小机组简单的叠加, 风量不符合排烟要求。排烟风机则为双电源回路, 其启动信号收到报警联动的控制, 作为过渡季节全新风的排风机又要收到 BA 的连锁控制, 消防风机一般质量较差, 实际实施很难实现。无锡宝能影城的空调机房的做法和图 3 相同, 影城共设有 10 个影厅, 其中最大影厅 612 m, 体积为 9054 m, 空调
14、冷负荷 155k W, 排风量为 22000 m/h, 排烟量为 120000 m/h, 采用了两台 60000 m/h 的排烟风机, 一套排烟风机与全热交换机组排风合用, 合用风管尺寸按照排烟风量计算为尺寸为 1600 mm630 mm, 既满足了排烟风管不超过 20 m/s 的风速要求又满足了空调回风管不超过 6m/s 的风速要求, 另一台排烟风机单独设置风管单独排烟口。图 4 不合理的排烟与排风方式 下载原图1.4 放映机房空调与排风、排烟系统设计放映机房内工作时会散发毒气, 放映机房内水系统末端应采用全直流新风机组。考虑到放映室非放映期间工作人员也长期蹲守, 一般影院要求放映机房内单独
15、设置一套 VRV 空调, 以避免工作人员工作时开启大型水空调系统, 达到方便管理与节能的目的。每个影厅一般设置一台放映机, 也有的 3D 影厅设置 2 台放映机, 无锡海岸城每台影厅的放映机排风要求为 3400 m/ (h台) , 设计排风时, 应在每个放映机接口设置软管, 设置吊挂式排风扇, 排风扇集中排风到排风管内, 通过屋面的集中风机排到室外, 屋顶排风机应采用离心式风机箱, 风机箱前后设置片式消声器, 为保护放映机内的氙灯, 需要业主用优质排风机, 并要求一用一备。由于放映机房内净高和净宽一般受限制, 防风和排烟风管一般要求合用一套。1.5 除湿相关事宜以无锡海岸影城为例, 影院方要求
16、对影厅及放映机房进行除湿, 以创造良好的观影环境与设备维护环境。以 1 号影厅为例, 体积为 5600 m, 采用了在热交换机组上增设转轮除湿段的方式。影院方要求黄梅天和极端天气可以达到 26, 相对湿度 60%以下的标准, 设计按照 26和相对湿度 78%为计算基准, 换气次数按照 2 次计算, 除湿量为:D h= (16.5-12.7) 56001.152/1000=49 kg/h1.6 爆米花的排油烟设计小卖部的销售收入是影院的重要来源, 明快整洁的小卖部以及特色食品和饮料是招揽顾客的重要手段。很多影院很重视爆米花的销售, 建筑设计时, 暖通设计师就应该规划爆米花的排油烟设计, 先应确定
17、排风的路由, 无锡海岸城是在进行管线设计时, 就刻意加大了上屋面空调水管井的面积, 并要求施工单位将供回水管设置在管井一边, 为爆米花机的排风提供了可靠路由。设计风管时, 将排风管紧贴爆米花机, 防止爆米花味散逸到影院等候区。需要强调的是, 爆米花和薯条制作过程中, 也会使用少量食用油, 因此爆米花的排风机前端应设置排油烟净化设备, 影院方一般也要求排风机一用一备。1.7 隔声降噪设计消除噪声与振动源至关重要, 影院的屋顶投影上空不应设置冷却塔, 风冷热泵机组, 排油烟机组, 商家的 VRV 室外机等产生噪声和震动的设备, 以免对影厅及放映机房产生噪声和异响, 影响观影效果6-7。同时尽量避免
18、综合体内屋顶其他外部设备如餐饮排油烟设备靠近影院上空。选用优质的低噪音空调机组、新风机组、排风机 (采用离心式风机箱, 不采用轴流风机) 等设备也是降低噪声源的重要方面。影院空调机组、新风机组、放映机房排风机、送回风管上应设置消声器。屋顶消声器内的风速控制不大于 10 m/s。影厅内空调送、回风主管内的风速控制在46 m/s。支管风速控制在 23 m/s, 以降低风管内噪音8。采用带阀可调节旋流风口, 起到调节风量并降低风口噪音的目的。空调机房, 新风机, 排风机等设备与影厅及放映机房连通洞口应采用隔声材料进行封堵, 以防止外部声音通过风管与结构缝隙进入室内, 造成噪声干扰。对于综合体来说噪声
19、的干扰是互相的, 有的影院也靠近综合体内的住宅区域, 对住宅而言 10:00-1:30 放映机房的排风机噪声如处理不当也是不小的噪声源, 应从风机选型和消除噪声上下功夫, 尽可能的减少该风机的噪声水平。2 影院机电设计注意事项影院内的喷淋头形式应咨询消防后采用, 是否可以采用隐蔽型喷头、是否需要采用快速响应喷头, 是否可以采用隐蔽型快速响应喷头, 影厅顶棚内是否采用上下喷头等都需要详细考虑后实施。无锡海岸影城某些影厅内的结构标高高达14 m, 通过综合管线排布后, 净高超过了 12 m, 最终标高控制在 12 m 以内, 以适应闭式喷淋及采用 K=80 普通喷头的适用范围9。综合体的屋面一般较
20、为庞大, 一般采用虹吸雨水形式, 应避免虹吸雨水的水平横支管设置在放映机房通道内, 对昂贵的放映设备带来风险, 且虹吸雨水管在下雨时会成为噪声源。影厅内布置空调风管时, 风口离银幕的最近距离应大于 5 m, 避免送风时吹动银幕, 影响观影效果。影厅内的灯具应进行灯控设计, 采用调光模块, 开映前应逐渐变暗后关闭, 以满足观众对光线的适应性。IMAX 影厅的放映设备非常昂贵且独立设置, 一般要求设置气体灭火系统。3 结语与致谢影院的暖通机电设计有其特殊性, 深入了解影院方的需求、总结经验教训, 参与到实践中去, 注重细节才能设计、建设好优秀的影院产品。本文在撰写过程中得到了教授级高工王伟、盛小伟
21、, 高级工程师鲍梁、王鹏、吴晓俊的指点, 特此表示感谢。参考文献1李慧风, 白雪莲.观影建筑空调设计M.北京:中国建筑工业出版社, 2008 2撒世忠, 汤利梅, 邱磊.某城市综合体项目冷热源规划设计J.建筑热能通风空调, 2012, 31 (6) :98-100 3公共建筑节能设计标准编写组.公共建筑设计标准实施指南M.北京:中国建筑工业出版社, 2015 4中华人民共和国建设部.JGJ58-2008 电影院建筑设计规范S.北京:中国建筑工业出版社, 2008 5中华人民共和国建设部.高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95 (2005 年版) S.北京:中国建筑工业出版社, 2005 6撒世忠, 汤利梅, 经玉亮.冷却塔在大型公建项目中的相关问题讨论J.建筑热能通风空调, 2016, 35 (8) :80-83 7袁楷, 撒世忠.商业项目集中餐饮区排油烟系统的设计与思考J.建筑热能通风空调, 2013, 32 (3) :101-103 8中国建筑标准设计研究院.JSCS-KR-4 全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力M.北京:中国建筑工业出版社, 2009 9中华人民共和国建设部.自动喷淋灭火系统设计规范 GB50084-2001 (2005 年版) S.北京:中国建筑工业出版社, 2005
