浅谈国家海洋博物馆空调系统设计

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1、浅谈国家海洋博物馆空调系统设计（天津市建筑设计院，天津300074）摘要：木文总结了国家海洋博物馆空调系统设计，其中重点介绍地源热泵的冷热源系统，同时结合建筑功能及房间的舒适度要求，介绍了展厅及其他功能用房的空调系统的设计情况，力求为今后同类建筑的设计积累经验。关键词：海洋博物馆；地源热泵；空调通风系统刖g木工稈为综合性国家海洋博物馆，总建筑面积80000m2,总高度为34m,包括展厅、库区、办公性用房等。其中展厅部分为两层，办公用房为四层。1室内设计参数根据海洋博物馆各部分的功能要求，兼顾室内热舒适和节能运行，确定室内空调设计参数如下：1

2、.1展厅空调室内设计计算参数藏品库房环境相对湿度日波动值不大于5%；环境温度日较差不大于2〜5°Co1.3其它功能房间空调室内设计计算参数：2空调冷热源2.1木工程经过空调冷热源方案分析与可行性研究后，确定地源热泵系统作为空调冷热源的方式。2.1.1根据木区域周边能源情况（周边可提供能源：电力、燃气、自来水、中水），木建筑可采用的冷、热源形式：(1)电冷机+燃气热水机组一电冷机夏季供冷，燃气热水机组冬季供热。(2)燃气直燃机一燃气直燃机“一机两用”，冬季供热，夏季供冷。(3)垂直埋管地源热泵一地源热泵冬季供热，夏季供冷。(4)水源热泵一水源

3、热泵冬季供热，夏季供冷。2.1.2不同供冷、供热形式技术分析2.1.3冷、热源方案经济性分析根据建筑的峰值冷、热负荷指标及供冷、供热量，计算各冷、热源方案的单位面积LCC；3.2.1.4冷、热源方式综述通过综合各关键因素的分析，获得较客观的结果。海洋博物馆建筑设计本着绿色，节能的原则，因此最终确定冷热源方案为垂直埋管地源热泵系统。2.2冷热负荷及指标2.3制冷及换热机房工艺(1)本工程的制冷机房设于首层，集中设置地源热泵机组，共4台。单台冷量为2450KW及制热量为2600KW的地源热泵冷温水机组。考虑到冬夏季吸放热量不平衡以及过渡季冬季供

4、冷的需求，另设-台真空热水机织及冷却塔。设计供冋冷水温度6°C/13°C,热水温度38°C/45°Co(2)地埋管换热器数量计算根据测试井热响应数据报告，单位钻孔深度平均取热量为38W/m,放热量72W/mo单孔深度120mo空调系统热负荷约为6715KW；估算地埋管换热器数量为1016组。空调系统冷负荷约为9132KW；估算地埋管换热器数量为1268组。地源热泵设计换热井1330口，设计每口井深120mo占地面积约33250m2o(1)热平衡计算a.夏季放热量夏季运行吋间四个月，6、7、8、9月份为空调使用吋期，共计105天为制冷季。整个

5、夏季每天工作时间取9小时，制冷量取0.8的修正系数，即夏季所需总制冷量6903792KWHc整个夏季累计排放热量分析：设空调的EER为40则整个夏季向地下土壤排热量为8629741KWHob.冬季吸热量分析冬季空调运行时间四个月，12、1、2、3月份为空调使用吋期，共计120天为采暖季。整个冬季每天工作时间取24小时，制热量取0.6的修正系数，即冬季所需总制热量11601792KWHo整个冬季累计吸收热量分析：设空调的COP为30则整个冬季向地下土壤吸热量为7773200KWHo夏季总放热量大于冬季总吸热量。通过冷却塔调节此不平衡。(2)空

6、调水系统一形式、定压及补水、水质保证、水力平衡策略：a.采用四管制、一次泵变流量的空调水系统；b・系统循环水泵与相关设备一一对应选配，泵组形式设置，以提高运行效率。c.采用真空脱气自动膨胀补水定压装置，实现空调水系统的脫气、定压与补水，装置设在制冷换热机房内。d・采用全程水处理仪保证系统水质。巳根据系统水力平衡计算，在主要分支环路冋水管设静态平衡阀；空气处理机组、冋水管设动态平衡电动调节阀；风机盘管冋水管设动态平衡电动两通阀。f•空调系统于空调机组及新风机组处，设置加湿系统。3空调系统3.1入口大厅入口大厅建筑室内净空较高，人员活动区域主要

7、集中在底部的高度范围内，其设置暖通空调系统的主要目的是为参观访问人员提供相对舒适的室内温度环境，冬季17〜19°C,夏季27〜29°C。针对入口大厅空调负荷的特点，采用分层空调的形式，仅控制人员活动区域的室内温度，而对入口大厅上空的部位进行机械通风，避免上部空气温度过高。入口大厅顶部设置有为满足平时通风和消防排烟使用的多台双速风机，在过渡季节或入口人厅顶部温度过高时可开启通风机,通过加大室外新风的通风方式，降低顶部空气温度、消除部分负荷。同吋入口门厅处的地面还设有地板盘管采暖系统。3.2藏品库房的空调通风系统文物库房的空调系统将按照建筑的防

8、火分区和文物类别分区设置，划分为若干空调系统，每个空调系统将能够实现全年对空气进行过滤、加热、冷却、再热、加湿或者除湿、电子净化消毒以满足博物馆“馆藏文物保护管理技术规范”的规定