成都某大學圖書館檔案庫房空調設計

潘旭丹

摘要：本文通過對成都某大學圖書館檔案庫房的空調冷熱負荷計算及系統設計的介紹，總結經驗并提出不足之處。

關鍵詞：檔案庫房；恒溫恒濕；冷熱負荷中圖分類號：TU831文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）08-0244-02

引言

作為高校基礎設施建設的一部分，圖書館在學校發展的過程中扮演著非常重要的角色。圖書館是高等學校的文獻情報中心，擔負著為教學和科研服務的雙重任務，是培養人才和開展科學研究的重要基地之一。其任務中：采集各種類型的文獻資料，進行科學的加工整序和管理，為學校的教學和科學研究工作提供文獻資源保障這點就與該文要討論的檔案庫房息息相關。

檔案庫房顧名思義為收藏檔案的專門用房。對防熱、防潮（防水）、防火、防盜等方面均有一定的要求。檔案庫內高溫的形成主要是由太陽輻射熱通過庫房屋頂、墻壁、門窗傳人，高濕的形成主要是由地下水、雨水以及濕空氣通過屋頂、墻身、門窗、地面等部位滲入。檔案庫房的防熱與防潮，主要應在屋頂、外墻、門、窗、地面等庫房建筑的圍護結構上采取相應措施，使庫內溫濕度盡量保持穩定，以利于接近或達到要求。中國《檔案館建筑設計規范》規定，一般檔案庫房溫度冬季不低于14°C，夏季不高于24°C，相對濕度45-60%。空調設備則是保證檔案庫房溫濕度滿足要求的重要因素。

1.概述

本工程是集閱覽、檢索、藏書及辦公性質為一體的多功能綜合性圖書館建筑，位于成都，屬中亞熱帶濕潤季風氣候區，四季分明，氣候溫和。總建筑面積約3.2萬平方米，主要分為圖書館、博物館、連廊三部分。其中圖書館有地下室一層，地上五層，總建筑面積約2.6萬平方米，總建筑高度30.02米，藏書80萬冊，為中型圖書館，屬二類高層建筑。此次主要介紹的檔案庫房位于建筑5層，共四個，總建筑面積為1135m2。

2.設計內容

根據業主要求，檔案庫房設計恒溫恒濕空調及通風、防排煙系統

3.設計標準

4.冷負荷計算參數

負荷計算充分考慮檔案庫房人員少、潛熱少，顯熱比重大等特點，參考國內外實例，選取冷負荷計算指標為：160W/m^2。

5.空調冷熱源及系統

每個檔案庫房采用一套獨立的風冷型恒溫恒濕空調機組。根據建筑各項節能參數進行詳細的負荷計算，同時考慮冷媒管長度引起的冷量衰減后，各檔案庫房面積及系統冷量、熱量如下表所示：

恒溫恒濕空調機采用直聯驅動離心風機，風機效率高、噪音低；電加熱器，可分級啟動，有效的降低了能耗；電極式加濕器。并要求在無風和過熱狀態時應斷電保護。

室外機擺放于圖書館屋面層，盡量縮短室內、外機之間冷媒管的敷設長度。

6.空調末端

恒溫恒濕空調系統均采用一次回風的形式，氣流組織為上送上回，送風采用方形散流器（帶人字閥），均勻分布在檔案庫內，回風采用單層百葉回風口，沿靠走道內墻環形均勻分布。

室外新風經負壓吸人空調混風箱，與回風混合，由恒溫恒濕機處理后送入空調房間，新風量按1次換氣次數計算，考慮到使用和節能的需要，過渡季節可增大新風量，降低空調冷負荷；梅雨季節減少新風引入量，減低室外高濕度空氣對檔案庫房濕負荷的影響，但最低不少于房間循環風量的5%。設計時，加大室外新風口的尺寸，在引入觀賞設置風量調節閥，以供使用時根據設計進行調節，必要時可采取全新風運行。

同時設置機械排風，窗式排氣扇將室內排風排至走道，再通過走道外窗排至室外，排風量為新風量的80%，使房間保持微正壓。

7.防排煙系統

檔案庫房設置氣體滅火系統，當發生火警時，關閉該區域空調風管、排氣扇風管、事故排風管上的高氣密全自動多葉防火閥，以便氣體滅火；當確認火被撲滅后，打開事故排風管上的高氣密全自動多葉防火閥，同時開啟排風機進行排風。當確認氣體排完后，系統轉入正常工作狀態。事后排風的換氣次數按房間體積的5次，H計算。事后排風選用軸流排風機在機房內座地安裝，保證事故排風口位于房間下部位置，補風則通過門窗自然補進。

8.自動控制原理

（1）采用比例（P）+積分（I）+微分（D）控制編程，準確的維持溫度和濕度，達到房間要求的高精度。

（2）采用變頻壓縮機進行制冷和除濕，根據設定的溫濕度與精度，輸入0-10V模擬量，從而控制和改變壓縮機的工作頻率，滿足房間溫濕度要求。

（3）采用電子膨脹閥控制，為制冷系統的各種節能化運行提供了條件，機電一體化的程度大大提高。

（4）采用模擬量控制電極加濕器，根據設定的濕度值與精度，輸入0-10V模擬量，從而線性控制加濕器的蒸汽輸出量。

（5）采用周期數調功模塊控制電加熱，根據設定的溫度與精度，輸入0-10V模擬量信號線性控制加熱器的輸出量，滿足房間溫度要求。

（6）風冷冷凝器采用了先進的壓力調速器，可根據室外氣溫的變化而引起的冷凝壓力變化來無極調節冷凝器風機轉速，從而使冷凝壓力在環境溫度內保持穩定。

9.結論

9.1本設計可取之處

（1）本工程冷熱源配置經過詳細的計算，滿足該項目的使用要求。

（2）各檔案庫房單獨設置空調系統，各設備均能在高效段運行，配置合理，使用方便。

（3）檔案庫房保證有三面內墻，減少了室外氣溫對室內溫、濕度的影響，多處設置雙層鏢旗維護結構，通過兩層外墻的阻擋，外窗面積大大減少，盡可能的降低太陽輻射得熱引起的負荷，同時利用太陽能促進空氣流通達到最佳的隔熱降噪效果。

（4）建筑外立面設置立體綠化，起到遮陽、通風、減噪的作用。

9.2本設計不足之處

（1）為方便整棟樓的使用，將人流量少的檔案庫房設置在屋頂層，房間樓板完全暴露在太陽輻射之下，雖然建筑采用了節能屋面，但太陽輻射還是在很大程度上影響了房間的最大室內冷負荷。

（2）雖然通過內走道將房間一面外墻與室外隔開成為室內區域，并根據房間形狀將空調回風口盡可能均勻的設置在靠內走道側，以減少室外氣溫對室內參數的影響，但受影響更大的外墻一層由于受機房位置限制并未設置回風，使得室內參數不可避免的受室外影響。

10.結束語

隨著越來越多新建圖書館的投入使用，空調技術已成為各檔案庫房延長檔案壽命、實現檔案現代化管理的重要組成部分。如何設計合理的空調系統以滿足檔案庫房的要求，成為了我們今后研究的目標。無論檔案庫房如何變化，都需要設計人員根據其性質、規模、用途、使用特點，室外氣象條件冷熱符合變化的規律、室內溫濕度的要求、消聲隔振要求等因素，通過全面技術調研后比較確定。