中国妇女儿童活动中心暖通空调设计

中国航空规划设计研究总院有限公司 朱晓山 肖 武

1 工程概况

建设地点：北京市东长安街。建筑面积：127 000 m2。建筑高度：38 m。建筑层数：地上11层，地下4层。

建筑功能：地上部分建筑面积64 100 m2，分为南区、北区，南区主要为博物馆(14 100 m2)及四星级酒店(13 000 m2)，北区主要为高级酒店(37 000 m2)；地下1层为厨房、餐厅、会所、游泳池及库房，地下2～4层为车库及设备用房。

表1为主要功能房间的室内环境参数。

表1 主要功能房间的室内环境参数

2 冷热源设计

表2为空调冷热负荷和单位面积冷热负荷指标。

表2 冷热负荷和单位面积冷热负荷指标

根据建筑物使用及管理要求，地下4层分南北区设置集中制冷站。南区制冷站设3台单台制冷量1 406 kW的水冷螺杆冷水机组，机组COP高达5.47。由于博物馆与酒店的使用功能及运行时间有很大差异，冷水系统采用二级泵变流量系统，与冷水机组一对一设置3台一级冷水泵，另设4台二级冷水泵(博物馆与酒店各2台，一用一备)。北区制冷站设3台单台制冷量1 519 kW的水冷螺杆冷水机组，机组COP高达5.65。冷水系统采用一级泵系统，与冷水机组一对一设置3台冷水泵。

南区、北区的冷水供/回水温度均为7 ℃/12 ℃，系统设计工作压力为1.0 MPa。冷却塔均设于屋面上,采用超静音型。集中空调系统采用来自城市集中供热管网的热水，外网热水供/回水设计温度为130 ℃/65 ℃，经自建换热站换热后的空调热水供/回水温度为60 ℃/50 ℃。

为保证酒店不间断提供生活用热，分南、北区于地下1层设置锅炉房。南区、北区锅炉房各设1台膜式真空热水燃气锅炉，南区锅炉额定热功率700 kW，北区锅炉额定热功率1 400 kW。2台锅炉热效率均达91%，额定供/回水温度85 ℃/65 ℃。

3 空调水系统设计

南区空调水系统采用二级泵变流量系统;北区空调水系统设计为一级泵闭式循环系统，系统冬、夏季供冷供热由总阀进行切换。空调及新风机组设动态平衡电动调节阀，风机盘管设动态平衡电动两通开关阀。

4 空调风系统设计

高大空间采用低速风道全空气系统，入口大厅、展厅、中庭等采用自动变风向喷流风口侧送风或自动变风向圆形散流器顶送风，报告厅、多功能厅、宴会厅、大型会议室等采用自动变风向圆形散流器顶送风、顶回风或侧下回风。全空气系统设有排风机，过渡季可实现全新风运行。酒店、博物馆其余空调系统采用暗装风机盘管加新风机组(带冷热能量回收)系统。博物馆珍品库房全年均有温、湿度要求，设计独立的冷水型恒温恒湿空调机组，空调机组集中设置在空调机房内，通过风管为各个文物库房送风。

5 系统控制策略

该工程空调自动控制系统采用直接数字控制系统，由中央计算机等终端设备、传感器、执行器等组成。控制系统软件功能包括：设备优化启停、台数控制、各控制点状态显示、动态图形显示等。除少数就地使用的风机、排风扇、分体空调外，大部分设备可在中控室进行远距离控制。

6 总结与思考

该项目竣工验收合格后，使用方进驻后，对位于地下2层的3号、4号文物库房提出了更高的要求，要求相对湿度50%～55%、日波动≤5%，温度16 ℃，日较差≤2 ℃。而该库房原设计参数是根据JGJ 66—2015《博物馆建筑设计规范》规定的通用型文物库房设计标准而定，设计温度24～26 ℃，相对湿度40%～60%，采用的是冷水型恒温恒湿空调机组，不能满足新的使用要求，需要对库房空调系统进行改造，初步提出2个备选方案如下：

1) 改造方案。即保留3号、4号文物库房的原水冷式空调机组，空调机组增设直膨盘管、直膨室外机。

2) 更换方案。即更换上述空调机组，采用自带室外机的风冷直膨型恒温恒湿空调机组。

经博物馆馆方、物业方、总包方、设计方及行业专家等各方人员几次研讨会探讨，认为改造方案技术难度较大，不仅改造后的空调机组占地增大、空调机房现有条件难以实施，而且其控制系统难以与新增直膨系统完美匹配，后续使用时将有一定的隐患。而更换机组方案虽然投资略高，但各项技术更为稳定可靠，且不会增加占地面积。

综上，最终确定为3号、4号文物库更换新的空调设备。选用自带室外机的风冷直膨恒温恒湿空调机组，每个库房各1套，空调机组设置在原有的位置，室外机设置在1层室外，另设1台同型号空调机组作为以上2台机组的备用。拆除的冷水型恒温恒湿空调机组可移作1号、2号普通库房空调的备用机组。

在博物馆库房空调系统的设计中，应深入、全面了解使用单位的需求，根据需求确定准确的库房温湿度标准，才能设计出符合要求的、可靠的空调系统。例如该项目被替换的冷水型恒温恒湿空调机组，其工作时间受主冷源的限制不能独立自主运行，主冷源出于节能考虑经常不能提供低至7 ℃的冷水，致使原库房湿度不能满足更高标准的要求，后续业主提高要求后只能以更换机组的方式予以解决，增加了工程量，造成了一定的资金浪费。