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1、淺談國家海洋博物館空調系統(tǒng)設計（天津市建筑設計院，天津300074）摘要：木文總結了國家海洋博物館空調系統(tǒng)設計，其中重點介紹地源熱泵的冷熱源系統(tǒng)，同時結合建筑功能及房間的舒適度要求，介紹了展廳及其他功能用房的空調系統(tǒng)的設計情況，力求為今后同類建筑的設計積累經驗。關鍵詞：海洋博物館；地源熱泵；空調通風系統(tǒng)刖g木工稈為綜合性國家海洋博物館，總建筑面積80000m2,總高度為34m,包括展廳、庫區(qū)、辦公性用房等。其中展廳部分為兩層，辦公用房為四層。1室內設計參數(shù)根據(jù)海洋博物館各部分的功能要求，兼顧室內熱舒適和節(jié)能運行，確定室內空調設計參數(shù)如下：1
2、.1展廳空調室內設計計算參數(shù)藏品庫房環(huán)境相對濕度日波動值不大于5%；環(huán)境溫度日較差不大于2?5°Co1.3其它功能房間空調室內設計計算參數(shù)：2空調冷熱源2.1木工程經過空調冷熱源方案分析與可行性研究后，確定地源熱泵系統(tǒng)作為空調冷熱源的方式。2.1.1根據(jù)木區(qū)域周邊能源情況（周邊可提供能源：電力、燃氣、自來水、中水），木建筑可采用的冷、熱源形式：(1)電冷機+燃氣熱水機組一電冷機夏季供冷，燃氣熱水機組冬季供熱。(2)燃氣直燃機一燃氣直燃機“一機兩用”，冬季供熱，夏季供冷。(3)垂直埋管地源熱泵一地源熱泵冬季供熱，夏季供冷。(4)水源熱泵一水源
3、熱泵冬季供熱，夏季供冷。2.1.2不同供冷、供熱形式技術分析2.1.3冷、熱源方案經濟性分析根據(jù)建筑的峰值冷、熱負荷指標及供冷、供熱量，計算各冷、熱源方案的單位面積LCC；3.2.1.4冷、熱源方式綜述通過綜合各關鍵因素的分析，獲得較客觀的結果。海洋博物館建筑設計本著綠色，節(jié)能的原則，因此最終確定冷熱源方案為垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)。2.2冷熱負荷及指標2.3制冷及換熱機房工藝(1)本工程的制冷機房設于首層，集中設置地源熱泵機組，共4臺。單臺冷量為2450KW及制熱量為2600KW的地源熱泵冷溫水機組。考慮到冬夏季吸放熱量不平衡以及過渡季冬季供
4、冷的需求，另設-臺真空熱水機織及冷卻塔。設計供冋冷水溫度6°C/13°C,熱水溫度38°C/45°Co(2)地埋管換熱器數(shù)量計算根據(jù)測試井熱響應數(shù)據(jù)報告，單位鉆孔深度平均取熱量為38W/m,放熱量72W/mo單孔深度120mo空調系統(tǒng)熱負荷約為6715KW；估算地埋管換熱器數(shù)量為1016組?？照{系統(tǒng)冷負荷約為9132KW；估算地埋管換熱器數(shù)量為1268組。地源熱泵設計換熱井1330口，設計每口井深120mo占地面積約33250m2o(1)熱平衡計算a.夏季放熱量夏季運行吋間四個月，6、7、8、9月份為空調使用吋期，共計105天為制冷季。整個
5、夏季每天工作時間取9小時，制冷量取0.8的修正系數(shù)，即夏季所需總制冷量6903792KWHc整個夏季累計排放熱量分析：設空調的EER為40則整個夏季向地下土壤排熱量為8629741KWHob.冬季吸熱量分析冬季空調運行時間四個月，12、1、2、3月份為空調使用吋期，共計120天為采暖季。整個冬季每天工作時間取24小時，制熱量取0.6的修正系數(shù)，即冬季所需總制熱量11601792KWHo整個冬季累計吸收熱量分析：設空調的COP為30則整個冬季向地下土壤吸熱量為7773200KWHo夏季總放熱量大于冬季總吸熱量。通過冷卻塔調節(jié)此不平衡。(2)空
6、調水系統(tǒng)一形式、定壓及補水、水質保證、水力平衡策略：a.采用四管制、一次泵變流量的空調水系統(tǒng)；b?系統(tǒng)循環(huán)水泵與相關設備一一對應選配，泵組形式設置，以提高運行效率。c.采用真空脫氣自動膨脹補水定壓裝置，實現(xiàn)空調水系統(tǒng)的脫氣、定壓與補水，裝置設在制冷換熱機房內。d?采用全程水處理儀保證系統(tǒng)水質。巳根據(jù)系統(tǒng)水力平衡計算，在主要分支環(huán)路冋水管設靜態(tài)平衡閥；空氣處理機組、冋水管設動態(tài)平衡電動調節(jié)閥；風機盤管冋水管設動態(tài)平衡電動兩通閥。f?空調系統(tǒng)于空調機組及新風機組處，設置加濕系統(tǒng)。3空調系統(tǒng)3.1入口大廳入口大廳建筑室內凈空較高，人員活動區(qū)域主要
7、集中在底部的高度范圍內，其設置暖通空調系統(tǒng)的主要目的是為參觀訪問人員提供相對舒適的室內溫度環(huán)境，冬季17?19°C,夏季27?29°C。針對入口大廳空調負荷的特點，采用分層空調的形式，僅控制人員活動區(qū)域的室內溫度，而對入口大廳上空的部位進行機械通風，避免上部空氣溫度過高。入口大廳頂部設置有為滿足平時通風和消防排煙使用的多臺雙速風機，在過渡季節(jié)或入口人廳頂部溫度過高時可開啟通風機,通過加大室外新風的通風方式，降低頂部空氣溫度、消除部分負荷。同吋入口門廳處的地面還設有地板盤管采暖系統(tǒng)。3.2藏品庫房的空調通風系統(tǒng)文物庫房的空調系統(tǒng)將按照建筑的防
8、火分區(qū)和文物類別分區(qū)設置，劃分為若干空調系統(tǒng)，每個空調系統(tǒng)將能夠實現(xiàn)全年對空氣進行過濾、加熱、冷卻、再熱、加濕或者除濕、電子凈化消毒以滿足博物館“館藏文物保護管理技術規(guī)范”的規(guī)定
