帷幕之后

佛罗伦萨歌剧院是一栋技术背景前卫的多功能建筑,其声学质量性能绝对卓越绝伦,它的建设给这座城市贡献了一幢能够安排音乐戏剧界一流演出的建筑(歌剧、芭蕾、交响乐和室内乐,也可以演出当代音乐和摇滚音乐)。

这幢综合建筑在庆祝意大利统一150周年之际揭幕落成,除音乐厅外的部分建筑于2014年5月竣工,总造价2.56亿欧元,预定用作举办佛罗伦萨五月音乐节的新场地。

舒适的室内条件依靠空调系统维持,该系统由新风前处理专用机组和专用于单间或套间空调的后处理机组(利用前处理新风与循环空气的混合空气运行)构成。

RCI_5_15_Sip_1

空间和功能

佛罗伦萨歌剧院项目在2007年末中标,为 Casine 区改造计划的一部分,而该区域是夹在 Porta al Prato 区与阿诺河之间,包含了废弃的工业区、公共绿地、体育设施和 Leopolda 车站。

即使从建筑和文化角度来讲,ABDR 工作室承担的设计项目也属于复杂的、功能性的和标志性的规划。歌剧院的四周围绕着宽阔的公共空间和主要的城市绿地,整个项目作为涌现出来的一个建筑元素,扮演着城市与公园间的联系纽带。

建筑群按照平行轴系统布局连通整个区域,借助一系列楼层和楼体融入了所处的环境背景,联接广场、花园和露台,而在中央形成了由演艺厅和演出场所构成的系统,直至设在屋顶上壮观的阶梯坐席为止。

设计构思中考虑了在斜柱基那样的巨大基础上建起歌剧厅和音乐厅的大型楼体,中间耸立着舞台塔,经过对后者建筑外壳的特殊处理,作为阶梯坐席的背景。

建筑物的地面投影几乎为矩形,主立面朝向东南,面向朝环城林荫大道逐渐下降的绿地广场系统。保证从各侧都能够进入剧院,故能明确地区分进入和流出。

地下层专用作停车场、化妆室和设备间,而地面层布置了主要的公共场所:

- 歌剧厅和音乐厅的前厅均对外透明且互相连通,旁侧设有支持空间和连接空间,以供公众的接待、分配和休息;

- 歌剧厅(1,800个座位),用以演出歌剧和交响乐,大厅内部设计成扇形形状,沿地面逐渐倾斜,以优化视觉和听觉;

- 音乐厅(1,000个座位)待建,用于演出独唱独奏、小型歌剧和戏剧。

另一侧:

- 露天舞台,待建,其特点是采用了拆装式活动地板,而舞台搭建分为活动舞台(利用机械机构可垂直和水平移动)固定舞台,非常适应舞台布景的驻留和移动。

- 艺术家、剧院工作人员及这幢复杂的剧院建筑群的有关运行人员的辅助用房。

阶梯坐席(可容纳2,400位观众)位于歌剧厅的屋顶上,俯瞰着都市风景:这个迷人的场所以面向舞台塔的石头台阶为特征,可供市民们自由自在地观赏风景,就像城市天文台那般。

Opera di Firenze. Concerto di Uto Ughi. 24/05/2014

多用途的建筑结构

在佛罗伦萨歌剧院工程中,建筑空间和结构系统是完全整合和直接对应的,去除涂料和面层后,支承骨架(现场浇筑的钢筋混凝土立柱、隔墙和横梁的形状)与建成的建筑物的形状实际上是一致的。而这种设计选择是受到了在建筑和工程两学科未分科时期所建成的工程的启发,提供给了不少重要的效果,特别是在控制环境声学质量方面。

从结构来讲,楼群由四幢不同的楼体构成,主要功能都相同:地下停车场,车位就在广场和前厅的下面;歌剧厅带阶梯座位;音乐厅带舞台塔和办公室。为避免内部声音交扰和外部噪声干扰,两个主厅和相关的演出场所及辅助空间相互之间不仅隔开足够的距离,而且,根据“盒中盒”原理利用声学接头作结构分隔。

同样的原则也适用于屋顶上的阶梯坐席,其结构是不连续的,不像下面的主厅那样。在这种情况下,基于深度专业研究,考虑到计划演出的特点和要求,对其中每个环境分别作了独立设计。为了确保接纳密集的各种演出,整个楼群不仅安排了三个不同的演出场所供同时使用,而且还添加了一个舞台布景技术项目,以助于快速替换不同的节目,从歌剧到芭蕾,从各类音乐会,一直到多媒体演出。

这种复杂的、多用途“文化活动用装置”毫无疑问就是剧院的舞台,由一个主台和三个相同尺寸的副台构成,而将来能在台口实施替换并可极短的时间内利用电动小车转换布景。此外,通过采用模块化LED照明灯具和最新一代的管理系统,能够按各种方案设计照明项目,以适应各种演出和节目。

热力工程项目和热力参数

Enetec 工程技术公司承担系统设计直至实施。由于不可能为空调分中心配置理想的新风入口,因此,机械通风系统基于利用由四个机组构成的新风集中前处理系统,其功能包括:

-  利用唯一一个入口抽入新风(最大流量160,000m3/h);

-  对新风实施过滤、冷却/去湿或预热;

- 将前处理过的新风分配给设置在空调分中心内且专用于单个房间或多个房间空调的后处理机组。

这个项目的另一个重要情况就是考虑设置一个太阳能供冷系统(目前仍是建设了一部分),用于支持楼群的夏季空调,并基于除湿转轮,装入四个空气前处理机组之中的两个机组。将来将在舞台塔的顶上安装面积约580m2、由真空集热器组成的太阳能集热场。

在项目设计期间,为批准项目实施,面对并解决了连续涌现出来的许多关键问题。实际上,与预计相比,舞台布景设计的影响特别显著,因为增加了与舞台照明系统相关的热负荷。这种热负荷的增加不能造成舞台舒适度厅堂的劣化,也包括歌剧厅和音乐厅。

此外,还关注到对歌剧厅和音乐厅前厅所作出的建筑变更,以及增加若干承重隔墙的厚度(为遵从工作会议提出的抗震性能要求所需),及为供给大功率舞台布景设施加入必要的电路施工设计,包括对初始的热力设计和相关控制管理系统的初步方案,已由 LC 设计工程公司拟就。

Teatro dell' Opera di Firenze. 03/06/2014

设备系统

设备系统的安装和调试迄今已涉及到服务于歌剧厅、舞台、前厅、排演厅(分别用于排演乐章、鼓点伴奏、乐队和舞蹈)、多功能厅和音乐档案室的全部技术设备中心、流体分配主管网和全空气空调系统。另外,还涉及办公室、连接空间、化妆室和宿舍等的采用新风的暖风机系统。

供冷供热中心、泵站(分配热水和冷冻水)、新风前处理站和空气后处理分站都设置在地下室内,在那里还布局了水暖中心和变电间。

由3台冷凝式锅炉(每台1,000kW)生产空调用热水和卫浴热水。由配双级离心式压缩机和水塔冷却冷凝器的3个冷冻机组(每个1,500kWf)生产冷冻水。3个冷却塔都安装在舞台塔的顶上。

分配热水和冷冻水的水暖管网系统由恒流量的一次回路和变流量的二次回路和三次回路构成。调节空气处理机组和暖风机的换热盘管内循环水流量的调节阀为压力无关型二通阀(PIV 阀门)。二次分配回路穿越三条设备隧道,沿着歌剧院楼四侧进入地下室内的空调分中心。

音乐厅、合唱和戏剧排演厅、餐厅、部分宿舍等设备系统尚待安装。在所列出的大部分房间内,均运行变排量的全空气空调设备。

大厅和前厅的舒适度

四个空气前处理机组(每个最大排量40,000m3/h)运行中排量可变并会根据空气后处理机组的要求顺次相应动作。借助于楼内技术空间中留出的竖井抽入外部空气,而排气经过前处理机组的旋转式换热器之后送入设备隧道之一内部配有出气口的静压箱。

前处理风道和排风风道穿过隧道,直达后处理机组。后者已经安装完毕,其结构配置非常类似于运行时新风排量可变的标准机组,但无电动挡板。依靠变风量(VAV)终端装置调节引入各机组的新风量(预处理过的空气)及相应的排风量。

根据室内CO2浓度值调节与每个后处理机组相配合的两个 VAV 终端装置的出风量,使之与拥挤度相适应。大部分后处理机组依次基于所服务房间的热负荷变动改变排风量。

歌剧厅的空调系统为单风道变风量型,无后加热终端。从功能观点来讲,歌剧厅可分为7个区域,每个区域均可单独调节温度。这七个区域分为正厅、楼座头等包厢、四个二等包厢和乐池。

2个后处理机组(每个最大排风量45,000m3/h)通过风道供给气密静压箱(压力静压箱相互之间不连通);静压箱安装在支承各区域座椅的木头支柱下。用 VAV 装置调节每个静压箱的引入风量。

引入静压箱内的空气通过整合在座椅架子内的出风口流入室内。乐池上方的情况除外,在那里冷风是通过支柱上凿出的隙缝流入室内。利用大厅吊顶口、吊顶上前后灯具间的空间和楼座下空间回风,并始终可用 VAV 装置调节。

歌剧厅的前厅可分为六个独立控温的区域,采用单风道变风量系统进行空调,带后加热终端,连接3个空气处理机组(每个20,000m3/h),利用穿越竖井和吊顶的风道和吊顶上的线型风口分配冷风。回风通过稍高于地面的装饰构件上长槽孔实现,并借助于 VAV 装置调节。唯一不用预处理新风的空间就是舞台。

舞台灯光

随着工程的进行,与初期规划不同的是,舞台布景设计的结果显著增大了由舞台照明系统决定的热负荷。这个情况使得有必要全面修改舞台和演出场地的空调系统的施工设计。在空调系统的施工期间,所做的主要修改涉及:

-  提高从舞台塔顶抽风设备的能力(60,000m3/h);

- 只用新风,因此,对于用于舞台和舞台塔组合的两个空气处理机组,既不实施前处理又不进行循环,而排风能力作了提高(每个从20,000m3/h 提高到了 30,000m3/h);

-  吸风和排风的空地安排新的吸风口;

- 一系列新风口,从舞台右侧和左侧引入新风。

为了更好地理解修改设计的影响,委托德国 YIT/Caverion 公司,就预测有关区域和厅内的空气温度和流速,进行了流体动力学的计算机模拟。这种 CFD 模拟确认了预测结论,突出说明了最大环境负荷下应回到新方案:

- 舞台温度为23 ~ 25℃;

- 舞台塔顶上温度不超过33℃。

因此,舞台采用全新风空调系统,该系统位于空气处理机组的下游,配备了4个风道和4个 CAV 装置,其中:

- 2个用于舞台(通常出于露天位置);

- 2个用于侧面演出空间(通常为封闭式,尽在要求打开调节系统时同时打开)。

向整个舞台出风的的喷嘴式风口全部按向下30°角度安装,并配备了调节执行器和开关挡板,前者用于调节喷风方向,后者在一旦气流接近布景和轻柔的帷幕时就关掉气流。排风依靠吸风口和挡板上配备了噪声抑制器的通风装置(每个30,000m3/h),整个装置安装在舞台塔的塔顶上。

Submit your comment

Please enter your name

Your name is required

Please enter a valid email address

An email address is required

Please enter your message

HVAC © 2017 All Rights Reserved