中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 朱曉山 肖 武

1 工程概況

建設(shè)地點(diǎn)：北京市東長(zhǎng)安街。建筑面積：127 000 m2。建筑高度：38 m。建筑層數(shù)：地上11層，地下4層。

建筑功能：地上部分建筑面積64 100 m2，分為南區(qū)、北區(qū)，南區(qū)主要為博物館(14 100 m2)及四星級(jí)酒店(13 000 m2)，北區(qū)主要為高級(jí)酒店(37 000 m2)；地下1層為廚房、餐廳、會(huì)所、游泳池及庫(kù)房，地下2～4層為車庫(kù)及設(shè)備用房。

表1為主要功能房間的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)。

表1 主要功能房間的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)

2 冷熱源設(shè)計(jì)

表2為空調(diào)冷熱負(fù)荷和單位面積冷熱負(fù)荷指標(biāo)。

表2 冷熱負(fù)荷和單位面積冷熱負(fù)荷指標(biāo)

根據(jù)建筑物使用及管理要求，地下4層分南北區(qū)設(shè)置集中制冷站。南區(qū)制冷站設(shè)3臺(tái)單臺(tái)制冷量1 406 kW的水冷螺桿冷水機(jī)組，機(jī)組COP高達(dá)5.47。由于博物館與酒店的使用功能及運(yùn)行時(shí)間有很大差異，冷水系統(tǒng)采用二級(jí)泵變流量系統(tǒng)，與冷水機(jī)組一對(duì)一設(shè)置3臺(tái)一級(jí)冷水泵，另設(shè)4臺(tái)二級(jí)冷水泵(博物館與酒店各2臺(tái)，一用一備)。北區(qū)制冷站設(shè)3臺(tái)單臺(tái)制冷量1 519 kW的水冷螺桿冷水機(jī)組，機(jī)組COP高達(dá)5.65。冷水系統(tǒng)采用一級(jí)泵系統(tǒng)，與冷水機(jī)組一對(duì)一設(shè)置3臺(tái)冷水泵。

南區(qū)、北區(qū)的冷水供/回水溫度均為7 ℃/12 ℃，系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作壓力為1.0 MPa。冷卻塔均設(shè)于屋面上,采用超靜音型。集中空調(diào)系統(tǒng)采用來自城市集中供熱管網(wǎng)的熱水，外網(wǎng)熱水供/回水設(shè)計(jì)溫度為130 ℃/65 ℃，經(jīng)自建換熱站換熱后的空調(diào)熱水供/回水溫度為60 ℃/50 ℃。

為保證酒店不間斷提供生活用熱，分南、北區(qū)于地下1層設(shè)置鍋爐房。南區(qū)、北區(qū)鍋爐房各設(shè)1臺(tái)膜式真空熱水燃?xì)忮仩t，南區(qū)鍋爐額定熱功率700 kW，北區(qū)鍋爐額定熱功率1 400 kW。2臺(tái)鍋爐熱效率均達(dá)91%，額定供/回水溫度85 ℃/65 ℃。

3 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

南區(qū)空調(diào)水系統(tǒng)采用二級(jí)泵變流量系統(tǒng);北區(qū)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一級(jí)泵閉式循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)冬、夏季供冷供熱由總閥進(jìn)行切換。空調(diào)及新風(fēng)機(jī)組設(shè)動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，風(fēng)機(jī)盤管設(shè)動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)兩通開關(guān)閥。

4 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高大空間采用低速風(fēng)道全空氣系統(tǒng)，入口大廳、展廳、中庭等采用自動(dòng)變風(fēng)向噴流風(fēng)口側(cè)送風(fēng)或自動(dòng)變風(fēng)向圓形散流器頂送風(fēng)，報(bào)告廳、多功能廳、宴會(huì)廳、大型會(huì)議室等采用自動(dòng)變風(fēng)向圓形散流器頂送風(fēng)、頂回風(fēng)或側(cè)下回風(fēng)。全空氣系統(tǒng)設(shè)有排風(fēng)機(jī)，過渡季可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行。酒店、博物館其余空調(diào)系統(tǒng)采用暗裝風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組(帶冷熱能量回收)系統(tǒng)。博物館珍品庫(kù)房全年均有溫、濕度要求，設(shè)計(jì)獨(dú)立的冷水型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組，空調(diào)機(jī)組集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，通過風(fēng)管為各個(gè)文物庫(kù)房送風(fēng)。

5 系統(tǒng)控制策略

該工程空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用直接數(shù)字控制系統(tǒng)，由中央計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備、傳感器、執(zhí)行器等組成?？刂葡到y(tǒng)軟件功能包括：設(shè)備優(yōu)化啟停、臺(tái)數(shù)控制、各控制點(diǎn)狀態(tài)顯示、動(dòng)態(tài)圖形顯示等。除少數(shù)就地使用的風(fēng)機(jī)、排風(fēng)扇、分體空調(diào)外，大部分設(shè)備可在中控室進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。

6 總結(jié)與思考

該項(xiàng)目竣工驗(yàn)收合格后，使用方進(jìn)駐后，對(duì)位于地下2層的3號(hào)、4號(hào)文物庫(kù)房提出了更高的要求，要求相對(duì)濕度50%～55%、日波動(dòng)≤5%，溫度16 ℃，日較差≤2 ℃。而該庫(kù)房原設(shè)計(jì)參數(shù)是根據(jù)JGJ 66—2015《博物館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的通用型文物庫(kù)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而定，設(shè)計(jì)溫度24～26 ℃，相對(duì)濕度40%～60%，采用的是冷水型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組，不能滿足新的使用要求，需要對(duì)庫(kù)房空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，初步提出2個(gè)備選方案如下：

1) 改造方案。即保留3號(hào)、4號(hào)文物庫(kù)房的原水冷式空調(diào)機(jī)組，空調(diào)機(jī)組增設(shè)直膨盤管、直膨室外機(jī)。

2) 更換方案。即更換上述空調(diào)機(jī)組，采用自帶室外機(jī)的風(fēng)冷直膨型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組。

經(jīng)博物館館方、物業(yè)方、總包方、設(shè)計(jì)方及行業(yè)專家等各方人員幾次研討會(huì)探討，認(rèn)為改造方案技術(shù)難度較大，不僅改造后的空調(diào)機(jī)組占地增大、空調(diào)機(jī)房現(xiàn)有條件難以實(shí)施，而且其控制系統(tǒng)難以與新增直膨系統(tǒng)完美匹配，后續(xù)使用時(shí)將有一定的隱患。而更換機(jī)組方案雖然投資略高，但各項(xiàng)技術(shù)更為穩(wěn)定可靠，且不會(huì)增加占地面積。

綜上，最終確定為3號(hào)、4號(hào)文物庫(kù)更換新的空調(diào)設(shè)備。選用自帶室外機(jī)的風(fēng)冷直膨恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組，每個(gè)庫(kù)房各1套，空調(diào)機(jī)組設(shè)置在原有的位置，室外機(jī)設(shè)置在1層室外，另設(shè)1臺(tái)同型號(hào)空調(diào)機(jī)組作為以上2臺(tái)機(jī)組的備用。拆除的冷水型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組可移作1號(hào)、2號(hào)普通庫(kù)房空調(diào)的備用機(jī)組。

在博物館庫(kù)房空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)深入、全面了解使用單位的需求，根據(jù)需求確定準(zhǔn)確的庫(kù)房溫濕度標(biāo)準(zhǔn)，才能設(shè)計(jì)出符合要求的、可靠的空調(diào)系統(tǒng)。例如該項(xiàng)目被替換的冷水型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組，其工作時(shí)間受主冷源的限制不能獨(dú)立自主運(yùn)行，主冷源出于節(jié)能考慮經(jīng)常不能提供低至7 ℃的冷水，致使原庫(kù)房濕度不能滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，后續(xù)業(yè)主提高要求后只能以更換機(jī)組的方式予以解決，增加了工程量，造成了一定的資金浪費(fèi)。