寧德市博物館空調通風系統設計

郭 星

(上海筑視建筑設計有限公司,上海 201516)

1 項目概況

寧德市博物館位于寧德市火車站站前區域,建筑面積5007.64m2,建筑高度23.9m,地上5層；一層的主要功能為分類庫房、控制中心、門廳；二層的主要功能為學術報告廳；三層和四層主要功能為陳列廳；五層的主要功能為辦公室,圖書資料室,檔案室及珍品庫房。

2 室內外設計參數

(1)室外設計參數,根據業主的要求,使用了福州市的氣象參數,具體指標為：①冬季室外大氣壓(hPa)：1012.9；夏季室外大氣壓(hPa)：996.6；②夏季空調室外計算濕球溫度：28.0℃夏季空調室外計算干球溫度：35.9℃；③冬季空調室外計算干球溫度：4.4℃冬季空調室外計算相對濕度：74%；④冬季通風室外計算干球溫度：10.9℃夏季通風室外計算干球溫度：33.1℃；⑤室外風速：冬季平均2.4m/s,夏季平均3.0m/s。

(2)室內設計參數,按照各個區域的功能及使用要求,分為舒適性空調區域及工藝性空調區域。舒適性空調室內設計參數供冷工況按熱舒適度等級I級設計,供熱工況按熱舒適度等級II級設計,統計見表1。

分類庫房和珍品庫房根據藏品的儲藏特性,按照工藝性空調設計要求進行空調設計,具體設計參數統計見表2。

表2 工藝性空調室內設計參數

藏品庫房空調系統設計了除塵及空氣凈化設施,處理后空氣中煙霧灰塵和有害氣體濃度限值應符合表3的規定。

表3 藏品庫房空氣污染物濃度限值

(3)該博物館項目位于福建寧德,地處夏熱冬冷地區,本工程采用HDY-SMAD空調負荷計算及分析軟件(V1.92),經詳細空調負荷計算,空調冷負荷為827.42kW,空調熱負荷為342.14kW。

3 空調系統設置

由于場館內部建筑房間的功能較多且不同功能房間空調使用的時間不同,本工程辦公及休息室等區域的舒適性空調采用變制冷劑流量多聯商用空調系統,陳列廳等大空間全空氣系統冷熱源采用風冷熱泵空調系統(夏季提供7/12°C空調冷凍水,冬季提供45/40°C空調熱水)。小房間的空調氣流組織采用頂送頂回的方式,大空間的氣流組織采用頂送頂回或頂送側回的方式。分類庫房需要溫濕度控制的房間設置恒溫恒濕空調系統,系統設置備份,該機組配置冷凍除濕降溫、電再熱、電極加濕等溫濕度處理單元,可實現獨立溫濕度控制。庫房的空調系統上設置初、中效過濾器及活性炭吸收段,以保證庫房的空氣潔凈度要求[1]。

4 室溫控制

各分區或房間均在明顯位置設置帶有顯示功能的房間溫度測量儀表；能實現獨立控制各區域或房間的室溫。室內溫度測量儀表測量最小分辨率為0.1℃,其準確度等級不低于0.5級。

5 空調系統的計量

變制冷劑流量多聯商用空調系統和風冷熱泵空調系統全空氣系統空調箱自帶自控及計量系統,用以計量空調系統的能耗。

6 機械通風系統設計

(1)按規范要求本工程中各個區域及設備用房設置相應的機械通風系統,其通風量如下表3。

表3 機械通風房間設計參數

房間名稱換氣次數(次/h)附注衛生間10機械排風,自然補風變電站按熱平衡計算機械排風,自然補風消毒室12機械排風,自然補風珍品庫房(氣體滅火后排風)6機械排風,機械補風庫房1機械排風,機械補風

(2)為改善室內空氣品質,各公共場所辦公、陳列廳、報告廳及技術用房等均設機械排風系統,排風量根據新風量計算,并使室內保持適當正壓。

(3)氣體滅火房間的通風換氣次數為6次/h,氣體滅火時為下排風。氣體滅火房間的通風系統管路在穿越房間隔墻處均設有電動閥,這些電動閥門在氣體滅火時需與相連的風機聯動關閉,氣體滅火后電動打開同時開啟風機進行通風。氣體滅火區域的室、內外便于操作的地點設置通風系統的控制開關。

7 節能設計

本工程辦公室及門廳、走道采用多聯機空調系統,選用符合國家現在標準規定的節能型產品,能效等級不低于國家標準和規范規定的2級,IPLV(C)值大于4.00。

本工程大空間采用全空氣空調機組,放置于建筑屋面。全空氣空調機組冷熱源由屋頂螺桿式風冷熱泵空調機組提供,風冷熱泵機組名義制冷工況和規定條件下,其性能系數(cop)不應低于3.0。冷熱水系統的最大輸送能效比(ER)不大于0.024。

陳列廳、報告廳等大空間采用屋頂全空氣空調機組,機組過渡季節采用可變新風比運行,以減少空調能耗[2]。

8 結語

針對博物館類建筑的功能特性及房間要求,項目在空調系統設計中組合使用了變制冷劑流量多聯機空調系統、風冷熱泵空調系統和恒溫恒濕空調系統等多種空調形式,并對不同分區進行空調能耗的獨立計量,既保證了空調的使用效果,又鼓勵了用戶及物業從行為模式上提高節能意識和服務質量。

各功能房間的通風系統風量滿足人員、藏品的使用要求,凈化后的空氣質量也確保了藏品的儲藏安全。

[1]劉燕軍.大同博物館空調設計[J],暖通空調,2011(10):6-9．

[3]張虹英.中央空調通風系統清洗技術與措施[J].江西建材,2016(1):109．