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1、黑龙江省博物馆新馆工程暖通空调设计陈港,姜允涛(哈尔滨工业大学建筑设计研究院,哈尔滨150090)【摘要】介绍黑龙江省博物馆新馆工程的暖通空调系统设计,并针对具有博物馆自身特点的设计要点进行了阐述。【关键词】博物馆;恒温恒湿空调;藏品库房;节能【中图分类号】TU83113【文献标识码】B【文章编号】1001-6864(2011)04-0126-031工程概况黑龙江省博物馆新馆工程位于哈尔滨市松北区月亮湾地区警备路与哈黑公路交汇处西北向,与哈黑公路及黑龙江省科技馆相临。是集展览陈列、藏品库区、社会教育、业务科研、行政办公、安全保卫、综合服务、地下车库及设备动力为一
2、体,功能齐备、设施先进、服务完善的大型省级综合性博物馆,由综合历史展区、自然展区和相关技术辅助用房组成。总建筑面积:49996130m2,工程总投资512亿元人民币,建筑层数:地上二至三层,地下局部一层,建筑总高度:1316～24m,建筑最大跨度:45m,采用钢筋混凝土结构及钢结构,抗震设防烈度:7度,建筑结构使用耐久年限:100年。年参观流量:近期25～30万人,远期40～50万人,日高峰人流量2000～2500人,最高峰5000人。采取大跨无柱展陈空间,最大限度满足陈列布展需要。建筑形象突出“黑水黑土是龙江之脉,包容坚实是龙江之魂”的设计主题,构思新颖,粗犷
3、朴实。2冷热源的方案比较由于本工程建设区域已具备完善的城市热网,供热状况稳定可靠,因此设置直燃机供热这种重复投资的方案很难得到政府和建设单位的认可,且设置大容量直燃机也很难得到环保主管部门的批准,因此未采用直燃机的方案。工程所处位置无合适的地表水可以利用,且地下水完全回灌的困难较大,因此未采用水源热泵的方案。由于场地条件所限,无法提供足够的埋设地下换热管道的空间,而且由于是限额设计,初投资控制严格,因此也未采用地源热泵这种虽节能环保但初投资较高的冷热源方案。最后本工程选用了城市热网加电制冷的冷热源方案,市政热力供热安全可靠、提高能源利用率、节约能源;电制冷是技术
4、成熟、优质高效的制冷方式,应用范围广泛,本工程冷水机组性能系数COP值分别高达5186和5193,均优于《公共建筑节能设计标准》规定的数值。冷源:7/12℃冷冻水由一台250Ton热回收冷水机组及两台600T水冷冷水机组提供。冷媒为R134a环保型制冷剂。本工程有三种热源:①105/65℃高温热水,由市政供热管网提供;②45/40℃热水,由250Ton热回收冷水机组制备;③3T/h蒸汽,由两台115T/h的燃气蒸汽锅炉提供。空调系统总冷负荷4905kW,其中恒温恒湿空调系统最大冷负荷2150kW。总热负荷为6700kW。冷却塔按冷水机组一对一分设,安装于室外地面
5、,冷却水供回水温度:37/32℃。蒸汽锅炉为恒温恒湿空调机组、新风机组加湿、新风机组空气预热提供蒸汽。市政热网仅冬季提供高温热水,经换热后为采暖、空调系统提供热水。热回收冷水机组在夏季及过渡季为恒温恒湿空调机组提供再热热水,同时为生活热水提供热量,通过阀门的开闭切换两种热源。热回收冷水机组以供热为主调节其运行工况,当冷负荷较大时,开启相应冷却塔,以满足建筑物供冷供热需要。另外设置一台当市政热源或热回收冷水机组发生故障时提供备用热媒的汽水换热机组一台,以保证重要房间供热的连续性。恒温恒湿空调机组最大总表冷量为2650kW,当其中任何一台冷机不能正常工作时,其余两台
6、合计制冷量均大于2978kW,可以满足工艺制冷的要求。不同季节冷热源使用及备用情况详见表1。表1冷热源使用及设备情况冬季夏季过渡季表冷—冷水机组冷水机组加热及采暖市政热网与蒸汽锅炉——热回收冷水机组蒸汽及配套换热机组为其备用热回收冷水机组蒸汽锅炉及配套换热机组为其备用再热—蒸汽锅炉两台互为备用蒸汽锅炉(基本不加湿)蒸汽锅炉两台互为备用加湿文物库房及展厅等有恒温恒湿要求的空间均设置全空气恒温恒湿空调系统,共划分为34个系统。展厅中有温湿度控制要求的展品安放在恒温恒湿柜中,独立控制温湿度;为缩小展厅与恒温恒湿柜温湿度的差别,因此展厅也设计成恒温恒湿空调。夏季空气新回
7、风混合过滤,经冷却除湿和再热后,送入室内;冬季空气新回风混合过滤,经热水加热和干蒸汽加湿后,送入室内。不同季节根据库房温湿度要求决定各段位的工作状态。送风温差取6℃。展厅空调机房设置在一层,通过风井中内衬风管送入二层、三层各展陈港等:黑龙江省博物馆新馆工程暖通空调设计127厅,最大程度地避免了空调机房设备噪声对展区的影响。3空调系统个别恒温恒湿机组负担两个或两个以上藏品库房的负荷,通过设置于各库房送风支管上的电动风阀来对各部分送风量进行微调,以恒定各库房温湿度。礼仪大厅、巨幕影院、报告厅等大空间采用全空气空调系统,共划分为14个系统。夏季空气经过初效过滤、中效电
8、子空气净化、表冷段冷却除
