Малый театр становится... Большим

L. Stefanutti, компания "Эдоардо Лоссо СПА", г. Милан, Италия

После многолетнего ожидания состоялось, наконец, торжественное открытие нового здания Малого театра в Милане. Это сложное и многогранное сооружение, основная отличительная черта которого - использование современных технологических решений, в частности, в вопросах распределения воздуха, отвечающих самым жестким требованиям комфорта и акустики помещений.

Рисунок 1. План первого этажа театра

Спустя пятьдесят лет со дня основания Малый театр в Милане стал большим. Новое здание театра открылось в этом году. Построенное по проекту архитектора Марко Дзануссо, оно облицовано красным кирпичом и имеет типичные ломбардские линии. План сооружения образован пересечением двух корпусов, имеющих квадратную форму, один из которых развернут по отношению к другому на 450 (см. рис. 1). Один корпус предназначен для зрителей (зрительный зал, фойе, вестибюль с главным входом), другой - для производства и постановочной части (сцена, мастерские, декорации). Центр тяжести здания образует зрительный зал, его кульминация - остроконечный купол над сценической коробкой, в котором размещен репетиционный зал, а выше над ним - актерская гостиная. Купол облицован листовой медью (см. рис. 2).

Это не просто театральное здание, а настоящий театральный городок с подземным переходом, соединяющим его с театральной студией (бывшей Фоссати). Внутри комплекса имеется множество помещений, отведенных под собственное театральное производство. Это мастерские декораций, ателье по пошиву театральных костюмов, складские помещения и др. Новый театр может работать как драматический и музыкальный одновременно.

Рисунок 2. На продольном разрезе хорошо видна сценическая коробка, оканчивающаяся куполом

Вентиляционные системы, разработанные компанией "Эдоардо Лоссо СПА", полностью соответствуют архитектурным и функциональным особенностям театра. В силу данных особенностей решено было разделить весь комплекс на несколько частей, каждая из которых имеет особый режим работы, особую нагрузку (заполняемость людьми, плотность освещения и т. п.) и потребность в вентиляции. А поэтому каждая такая часть театра обслуживается независимыми собственными вентиляционными установками. Естественно, главной задачей систем вентиляции является обеспечение комфортных условий воздушной среды в рабочих зонах помещений театра. Особое внимание при этом уделялось проблемам шумового воздействия систем на акустику помещений, особенно зрительного зала.

Были приняты следующие расчетные проектные параметры микроклимата помещений театра (см. табл. 1).

Зрительный зал

Зрительный зал фронтального типа, партер и балкон которого расположены веером. Посадочных мест в зрительном зале - 1000 (см. фото и табл. 2).

Зрительный зал обслуживается низкоскоростной вентиляционной системой с подачей и удалением воздуха зала по схеме организации воздухообмена "снизу-вверх". Такая схема была выбрана и принята из-за множества преимуществ по сравнению с другими схемами, применяемыми в театрах. Во-первых, эта схема позволяет существенно снизить расход подаваемого воздуха, поскольку из расчета тепловой нагрузки зала исключается значительное количество тепла, выделяемое прожекторами. Во-вторых, при этой схеме обеспечивается "промывка" пространства зала путем гравитации "отработанной" зрителями воздушной массы "снизу-вверх". Подача воздуха в зал подразделяется на 4 части (по 2 симметричных части в партер и на балкон). Каждая из них оборудована доводчиками-зональниками (теплообменниками последующего догрева воздуха приточной установки до расчетного значения температуры соответственного притока). Раздача воздуха в рабочих зонах партера и балкона осуществляется через перфорированные диффузоры, размещенные в центре под креслами зрительских мест (см. рис. 3).

Рисунок 3. Распределение приточного воздуха зала через диффузоры,установленные под креслами зрителей

Регулирование температуры приточного воздуха достигается четырьмя температурными датчиками, установленными под креслами каждой зоны. Температура приточного воздуха (t_пр, °С) непрерывно контролируется. При этом следят, чтобы температурный дифференциал (t_в-t_пр) с воздухом рабочей зоны помещения (t_в, °С) не превышал 6К. Диффузоры имеют высокую индуктивность, исключают сквозняки и отличаются чрезвычайно низким уровнем шума - 20-25 дБ (А).

В диффузоры воздух поступает из камер статического давления (двух - расположенных в полу партера и двух - расположенных в уступах ярусов зала). В свою очередь, в камеры статического давления воздух подается по воздуховодам, проложенным под партером и ярусами балкона. Камеры и воздуховоды соединяются посредством гибкой подводки и фланцевых патрубков из оцинкованной стали.

Приточная камера зрительного зала, где размещается установка производительностью 36 000 м³/ч, находится на перекрытии театра. В летний и зимний периоды установка работает с частичной рециркуляцией. Количество забора наружного воздуха определяется показателем заполняемости зала (максимальное значение - 18 000 м³/ч). Датчик количества воздуха, установленный в приточном воздухозаборе, периодически посылает сигналы на пульт системы наблюдения. Оператор варьирует объем наружного воздуха, подаваемого в систему вентиляции зала. В переходные периоды (осенне-весенние) установка может работать полностью на наружном воздухе в режиме естественного охлаждения (freecooling).

Удаление воздуха зала осуществляется через проемы подвесного потолка, затем через патрубки с выбросом в каналы вентсистемы, расположенной в объеме за подвесным потолком. Так как в верхней зоне зала расположены диммеры и силовые пульты, обслуживаемые во время спектакля операторами осветительных установок, то для ассимиляции тепла удаляемого воздуха, скапливающегося за подвесным потолком, предусмотрено нагнетание в данную зону наружного воздуха, подготовленного соответствующей установкой, размещенной на крыше театра.

Сцена

Размеры сцены: 25,0 м (ширина), 16,0 м (глубина), более 20,0 м (высота).

При определении воздухообмена сцены учитывалось:

• наличие существенной тепловой нагрузки, обусловленной работой софитов и сценического оборудования;
• необходимость в исключении большой подвижности воздуха в рабочей зоне сцены для создания комфортных условий работы актеров, статичности установки декораций (особенно легких), а также для того, чтобы не поднимались пылевые скопления, видимые в лучах прожекторов;
• генерация шума самого низкого уровня;
• наличие декораций и сценического оборудования.

Последнее обстоятельство обусловило решение об отказе от системы отопления с применением излучающих панелей (с установкой их на уровне пола). При этом, учитывая, что сцена соединяется напрямую с трюмом проемами для пропуска силовых кабелей сценического оборудования, было решено установить под сценой несколько потолочных вентиляторов-конвекторов для исключения возникновения сквозняков.

Помимо этого, была смонтирована воздушная система полного охлаждения верхних слоев сценического пространства для ассимиляции тепла, поступающего от прожекторов и сценического оборудования (двигателей). Эта система должна включаться только в антрактах или по необходимости до начала спектакля. Приточная камера смонтирована на крыше над административными помещениями и имеет производительность 24 000 м³/ч. Она оборудована двигателями, скорость которых варьируется посредством инверторов, позволяющих сократить мощность агрегата до 20%. Подача воздуха в сценический объем осуществляется посредством звуконепроницаемых каналов, проложенных на двух уровнях: соответственно, под настилом и хорами. При этом удаление воздуха осуществляется на отметке ниже.

Все патрубки оснащены калибровочными заслонками с оппозиционными щитами и перфорированным листом в креплении канала.

Оркестровая яма, оборудованная в просцениуме с помощью передвижной плоскости, обслуживается прямоточной системой вентиляции наружного воздуха с последующим нагревом. Подача воздуха в оркестровую яму осуществляется через напольные решетки. В качестве камеры статического давления используется пространство под плоскостью, где установлены двигатели подъемных механизмов.

Вестибюль и фойе

Вестибюль (зона главного входа) обслуживается самостоятельной приточно-вытяжной системой. Приточная установка работает на наружном воздухе. Воздух в вестибюль подается через круглые потолочные диффузоры. Удаление воздуха осуществляется через зону билетных касс, где установлены вентиляционные клапаны и двухскоростной эксгаустер.

Рисунок 4.

Фойе занимает несколько уровней (см. рис. 4) и обслуживается полностью приточной низкоскоростной системой многозонального типа с учетом различной заполняемости этажей.

Всего предусмотрено 10 зон обслуживания, каждая из которых оборудована доводчиками последующего догрева до расчетного значения температуры приточного воздуха с соответствующим регулированием. Приточная установка производительностью 38 500 м³/ч, оснащенная двухскоростными вентиляторами, работает с полной нагрузкой на наружном воздухе только в короткие периоды антрактов. При истечении антракта система переводится в режим работы с частичной рециркуляцией на низкой скорости. С этой целью была предусмотрена установка датчика качества воздуха, функционирующего таким же образом, как датчики системы вентиляции зрительного зала. Подача и удаление воздуха фойе осуществляется через настенные патрубки и решетки. Лестничная шахта заканчивается башней, оборудованной глушителем и регулятором мощности установки удаления воздуха во время антрактов.

Служебные помещения

Каждое служебное помещение и помещение постановочной части обслуживается самостоятельными независимыми системами вентиляции.

Артистические уборные, административные помещения и мастерские обслуживаются единой вентиляционно-конвекторной четырехканальной системой на первичном воздухе. Вентиляционно-конвекторные агрегаты открытого типа установлены под потолком (артистические уборные и мастерские) либо за подвесным потолком (административные помещения). Первичный воздух обрабатывается в приточной установке, оборудованной устройством регулирования расхода воздуха и рекуператором тепла "воздух-воздух" ротационного типа. На патрубке стояка поэтажной подачи воздуха установлена моторизованная заслонка: отключение каждого этажа, осуществляемое вручную с пульта управления, сопровождается эквивалентным сокращением мощности вентустановки. Для мастерских, парикмахерской, красильни, прачечной, фотолаборатории и пр., где вероятны выделения различных видов вредностей (паров, газов и проч.), предусмотрены комплексные (местные и общеобменные) вытяжные системы.

Репетиционный зал, находящийся над сценической коробкой, с актерской гостиной, располагаемой над ним, обслуживаются единой вентиляционной системой, поделенной на 3 зоны. Репетиционный зал является контрольным для регулирования работы вентагрегатов установок. Остальные две зоны оснащены электрическими доводчиками. Актерская гостиная в дополнение к общей вентиляции оборудована двумя автономными кондиционерами распределительного типа (англ. split).

Помещения постановочной части (мастерские, боковые подмостки, склады) обслуживаются самостоятельными системами вентиляции с установками, оснащенными двухскоростными (для притока и вытяжки) вентиляторами, с возможностью их работы в режиме только забора наружного воздуха. Распределительные каналы вентсистем - открытой прокладки, оборудованы подающими патрубками и решетками.

В помещениях, предназначенных для изготовления декораций, где предполагается возможность образования паров, пыли, в системах вентиляции было установлено оборудование, гарантирующее, в первую очередь, режимы вентиляции с фильтрацией, а потом уже термографические условия самочувствия. Независимые вытяжные системы этих помещений решены с условиями обеспечения 3-х уровней производительности посредством трехскоростных центробежных коробок с возможностью концентрировать удаление воздуха на ограниченных участках помещения путем управления моторизованными заслонками, установленными на патрубках вытяжных устройств. К этим патрубкам можно подключить (посредством гибкой подводки) подвижные или стационарные вытяжные зонты. В зависимости от объемов удаляемого воздуха подается соответствующий объем наружного приточного воздуха, обработанного агрегатами кондиционирования (один на каждое помещение). Если в помещении не ведутся "грязные" работы, кондиционеры могут функционировать в режиме рециркуляции с минимальным количеством наружного воздуха. Для борьбы с загрязнениями в таких помещениях было решено установить две воздухо-промывные установки, каждая из которых имеет производительность, соответствующую минимальному уровню количества удаляемого воздуха, и оснащена рециркуляционным насосом и водоприемным чаном. Путем управления моторизованными заслонками, размещенными должным образом, можно подключить обе установки к одной декорации (при этом производительность будет соответствовать среднему уровню удаления) либо одну к каждой декорации. Системы воздухоудаления и промывки работают на собственном высоконапорном центробежном эксгаустере.

Теплоохлаждающая (холодильная) подстанция

Холодильная подстанция (см. рис. 5) расположена на третьем минусовом уровне (этаже).

Рисунок 5. Холодильная станция

Холодильная станция состоит из четырех охлаждающих агрегатов с поршневыми компрессорами (R 22) и системой конденсационной воды (с баком) при общей охлаждающей мощности 2 600 кВт. Два агрегата имеют полную рекуперацию конденсационного тепла для приготовления воды с низкой температурой (+45°С), используемой в теплообменниках последующего нагрева воды системы горячего водоснабжения и контура горячих радиаторов вентиляционно-конвекторных агрегатов. В случае недостаточной рекуперации тепла от агрегатов конденсаторов есть возможность прибегнуть к интеграции температуры воды посредством теплообменника, в первичный контур которого подается горячая вода высокой температуры (непосредственно от источника тепла здания).

Агрегаты работают по каскадному принципу, создавая охлаждающую мощность в соответствии с текущими потребностями, поддерживая максимально возможную при этом производительность. Один из агрегатов полностью резервный и вводится в действие в особых случаях, когда нагрузка значительно возрастает во время спектакля, где задействовано мощное электроснабжение, и при этом погодные условия соответствуют расчетным проектным значениям.

Рисунок 6. Охлаждающие, холодильные установки центробежного типа

Четыре испарительные установки, предназначенные для охлаждения агрегатов, размещены на перекрытии театра и оснащены глушителями (см. рис. 6).

Рядом с установками размещен холодильный агрегат (мощностью 128 кВт), обслуживающий помещения для отдыха актеров.

Источник тепла (котельная), расположенный в подвальном помещении за пределами театрального комплекса, состоит из трех теплогенераторов (котлов), оснащенных регулируемыми газовыми горелками, и имеет тепловую мощность (производительность) - 2 600 кВт. Котлы задействованы для приготовления горячей воды следующим теплопотребителям:

• для систем отопления (t_г=+85°С);
• для систем горячего водоснабжения;
• на случай температурной интеграции низкотемпературного контура.

Рисунок 7. Трубы удаления дыма 3-х котлов

В последнем случае один из котлов - полностью резервный. Однако все три котла работают одновременно только в очень холодную погоду, когда необходимо в кратчайшие сроки привести все системы полностью в рабочий режим.

В суммарную теплопроизводительность котельной включена возможность присоединения системы теплоснабжения театральной студии, расположенной неподалеку, потребность которой в тепле составляет 350 кВт.

Большое впечатление составляет решение устройства 3-х труб (из нержавеющей стали) дымоудаления котлов, удачно (с точки зрения архитектурного замысла) проложенных рядом с пожарной лестницей (см. рис. 7).

Шумы и вибрация

Уровень шума, замеренный в различных зонах зала, составил 31-32 дБ (А), что на 3 дБ выше фонового шума (28,5 дБ (А)). Таким образом, по этим показателям система вполне отвечает требованиям нормативного акта UNI 8199, устанавливающего для театральных зданий рекомендуемое значение фонового шума 30-35 дБ(А), которому должен соответствовать уровень шума при работающих агрегатах от 34 до 38 дБ (А). Чтобы обеспечить такие показатели, необходимо было принять целый ряд мер. Все агрегаты были оборудованы глушителями на узлах приточных и вытяжных установок (вентиляторов). Помимо этого системы вентиляции главных помещений (зрительного зала, фойе) оснащены двухскоростными вентиляторами, которые во время спектаклей работают в низкоскоростном режиме. Сеть воздуховодов и каналов рассчитана таким образом, что на всех ее участках скорость воздушного потока не превышает 4 м/с, а кроме того, в системах применялись звуконепроницаемые стволы, шумоглушители и акустические ловушки. Что касается контроля вибраций - холодильные агрегаты установлены на противовибрационные опоры и подключены к распределительной сети через противовибрационные муфты.

Энергосбережение и безопасность

Система управления типа ДДС обеспечивает регулирование узлов и агрегатов и их централизованное управление. Регулирование осуществляется посредством компьютеризованных блоков управления, установленных по всему зданию и соединенных между собой линией передачи данных. Помимо функций регулирования система может осуществлять функции энергосбережения и оптимизированного управления, к примеру - ускоренный вывод в рабочий режим с циркуляцией воздуха только в замкнутом цикле, естественное охлаждение и регулирование расхода наружного воздуха, подаваемого в зрительный зал, в зависимости от его заполняемости. Схема обеспечивает также управление противопожарными заслонками, установленными на случай возникновения пожара для отсечения дымовых газов, идущих с этажа на этаж, и непосредственно на каждом этаже перед зоной лестницы - шлюзами. Заслонки оснащены микровыключателями на длину их хода. Соответствующий аварийный сигнал сингулярно отправляется в систему управления. Кроме того, в систему приходят аварийные сигналы для включения противопожарных систем - ручного и станции автоматического тушения ("sprinkler" система). В состав системы ручного тушения входят устройства для поддержания давления с насосами и автоклавом, противопожарные щиты, оснащенные шлангами и гидрантами по нормам UNI 45, и водопроводная колонка для подключения пожарных автомашин муниципальной противопожарной службы. Система автоматического тушения охватывает все помещения комплекса за исключением зрительного зала и фойе. В состав системы входит бетонная ванна аварийного гидрозапаса, колонка для пожарных машин, электрические и механические дизельные насосы для поддержания давления в сети с регуляторами и датчиками автоматического включения, сеть водоснабжения потолочных или настенных форсунок автоматического огнетушения.

Для реализации огнезащитных перегородок была разработана система тушения водяным барьером (ливнем) с соответствующими форсунками порошкового огнетушителя. Подача воды на форсунки осуществляется вручную посредством удаления выключателей (закрытого типа), которые введены на управляющий клапан станции автоматического спринклерного тушения.

Перепечатано из журнала RCI № 8, 1997.

Перевод с итальянского С.Н. Булекова.