Особенности проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в Концертном зале Мариинского театра
А. В. Худов, главный инженер проекта;
И. Ю. Алексиков, канд. техн. наук, главный специалист отдела ХС;
В. М. Борищук, главный специалист отдела ОВ ЗАО «Бюро техники кондиционирования и охлаждения»
Концертный зал Государственного академического Мариинского театра, называемый также Третьей сценой, возводится на месте декорационных мастерских театра в историческом центре Санкт-Петербурга. Поскольку здание декорационных мастерских серьезно пострадало во время пожара в 2003 году, исторические фасады были реконструированы, а вся остальная часть здания была возведена заново, что позволило увеличить его размеры и использовать по новому назначению.
Краткое описание объекта
Функционально здание делится на четыре зоны (рис. 1):
Зона I. Зрительская часть. Площадь – около 3 000 м 2 , 5 этажей. Включает кассовый узел, вестибюль, гардеробы, многоуровневое фойе с кафетериями и кулуары, располагается в новой части здания.
Зона II. Артистическая часть. Площадь – около 3 500 м 2 , 5 этажей. Включает административные и служебные помещения Концертного зала, гримуборные и двух-уровневый репетиционный зал, располагается в исторической части здания.
Зона III. Зрительный зал на 1 150 зрителей со сценой объемом около 13 000 м 3 .
Зона IV. Технические и вспомогательные помещения Концертного зала. Размещаются на первом этаже под зрительным залом, а также на пятом и шестом этажах над зрительской частью.
Показанное выше деление здания на функциональные зоны определило основные инженерные решения по климатическим системам здания, т. к. к каждой из зон предъявляются свои требования как по условиям эксплуатации, так и по обеспечению микроклимата. Архитектурно зрительская и артистическая части здания, а также технические и вспомогательные помещения решены в соответствии с нормативными требованиями, соответственно, при проектировании инженерных систем для этих зон были использованы традиционные решения. Главной особенностью рассматриваемого объекта, так сказать, его изюминкой, со всех точек зрения является зрительный зал, поэтому основное внимание в данной статье будет посвящено системам, его обслуживающим. Надо отметить, что с самого начала проектирования была поставлена задача, построить с точки зрения акустики один из лучших залов в Европе. Для этого к процессу проектирования была привлечена компания Nagata Acoustic (Япония), один из мировых лидеров в вопросах строительной акустики, активно участвующая в разработке всех без исключения разделов проекта на всех стадиях его реализации.
Поэтому основную сложность и интерес при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования представляет именно зрительный зал, для которого обеспечение комфортного микроклимата неразрывно связано с выполнением жесточайших акустических требований.
 | |||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
Вентиляция и кондиционирование
Зрительный зал архитектурно решен в форме амфитеатра, т. е. сцена и оркестровая яма размещаются в центре зала, а места для зрителей расположены с двух сторон от нее (рис. 2). Отработанные на практике решения вентиляции залов классической конфигурации, состоящих из двух частей, разделенных занавесом, – сцены и зрительских мест, – в данном случае не могут быть использованы.
 | |||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||
| Таблица 1 Нормируемые параметры внутреннего воздуха в зале | ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||
Использование принципа вытесняющей вентиляции привело к ограничениям величины максимальной разницы температур приточного воздуха и воздуха в рабочей зоне. В мировом опыте проектирования подобных систем эта величина принята 3 °С. Исходя из этой разности температур, были определены расходы воздуха для каждой из зон. Для зоны партера расход приточного воздуха составил 39 125 м 3 /ч, для зоны хора – 26 325 м 3 /ч, для сцены – 13 200 м 3 /ч.
В теплый период года системы центрального кондиционирования зала работают по прямоточной схеме, при этом воздух подвергается следующей обработке – двухступенчатая очистка в фильтрах класса EU4 и EU7, охлаждение с осушением в поверхностном воздухоохладителе и последующий нагрев в поверхностном воздухонагревателе. В холодный период года системы работают в режиме частичной рециркуляции, при этом наружный воздух подается в количестве, определяемом требованиями санитарных норм (в зону партера – 12 780 м 3 /ч, в зону хора – 9 000 м 3 /ч, в зону сцены – 3 000 м 3 /ч). Поскольку размеры вентиляционных камер довольно ограничены, была принята следующая схема воздухообработки – наружный воздух очищается в двухступенчатом фильтре, нагревается в поверхностном воздухонагревателе и увлажняется пароувлажнителем, после чего смешивается с рециркуляционным воздухом и подается в рабочую зону. Процессы обработки воздуха в i-d диаграмме для теплого и холодного периодов показаны на рис. 5.
 |
 |
