姜振洋

摘要武汉中山舰博物馆空调设计包括空调冷热源、水系统、风系统、供暖系统、防排烟系统和自动控制系统。该空调设计考虑了中山舰陈列厅围护结构的热工性能对空调负荷的影响，重点分析了各朝向的玻璃幕墙日射得热量的差异，并提出根据房间的使用要求分系统设计的观点，认为四管制闭式机械循环系统对房间的温湿度有很好的控制作用，可以在对温湿度有严格要求的房间推广运用。

关键词博物馆空调系统 地板辐射

中图分类号：TU831.3+5 文献标识码：A 文章编号：

Air Conditioning System Design For Zhongshan Worship Museum

Abstract: Outlines the general situation of the project, the design of cold and heat sources, water system, air system, heating system, smoke control and extraction system and direct digital control system. The design of the air conditioning system consider of the envelope of Zhongshan Worship showroom properties on effects of air conditioning load, focus on analyzing hot gain through a different orientation of the glass curtain wall are differences, propose the design view of subsystem according to the rooms's uage requirements, and figure that four-pipe water system closed mechanical circulatory system have very good control action to room temperature and humidity, which could be promoted in the room that is strict requirements to temperature and humidity.

Key words: museum, air conditioning system, floor radiant system

1 工程概况

武汉中山舰博物馆是一座专题纪念性博物馆，位于湖北省武汉市江夏区金口古镇，濒临长江，博物馆如图1所示，由两幢相连建筑构成，舰体陈列厅是全钢结构，外形如同一艘战舰，头冲金鸡湖，中山舰就陈列在其中；与其相连的一幢三角形建筑，分为一般陈列厅、影视厅和藏品库、办公区等部分，地下室为设备用房。博物馆总建筑面积为10458.3 m2, 空调设计面积为7843.7 m2，空调系统设计冷负荷为2450kW，热负荷为1260KW，于2009年4月竣工。

图1 中山舰博物馆效果图

2室内外设计参数

2.1设计参数

空调室外设计计算参数选取武汉江夏地区的室外设计参数,其室内设计参数见表1。

2.2围护结构

由于舰体陈列厅是全钢结构外加玻璃幕墙，根据式（1）[1,2]计算各朝向夏季（七月份）透过玻璃的日射得热量，计算结果如表2所示。

（1）

式中——玻璃幕墙的面积，m2；

——有效面积系数，查表取0.85；

——窗玻璃的遮阳系数，查表取0.74；

——窗内遮阳设施的遮阳系数，查表取1.0；

——日射得热因素，东南向取382 w/m2，东北/西北向取417 w/m2，

西南取428 w/m2，屋顶取833w/m2；

——窗玻璃冷负荷系数，在此认为无内遮阳的窗玻璃；

由表1可知舰体陈列厅夏季（七月份）透过玻璃的日射得热屋顶及东南向最大，应该采取遮阳措施，同时考虑到博物馆的观赏性，在陈列厅的顶部和朝东南一面，遮上了不透明的外墙材料，而前部（东北方向）和面向长江入口一面（西南方向），仍然保留玻璃幕墙，从而使得玻璃窗的日射得热量减少了81.1%。

3空调水系统与冷热源

3.1空调水系统

1) 由于陈列厅、藏品库等房间对环境温湿度控制要求严格，故空调冷冻水、热水系统采用四管制闭式机械循环系统，其它对环境温湿度无特殊要求的房间采用两管制闭式机械循环系统，以节约初投资。同时根据房间要求切换冷热源以满足室内温湿度的要求。

2) 為了适应房间负荷的变化，在末端设备、风机盘管、空气处理机分别采用动态平衡阀、双位调节的电动两通阀和比例积分电动两通阀，同时在分水器与集水器之间设置压差控制电动二通调节阀，通过供、回水管上的压差控制器输出信号控制旁通管上的调节阀开度。由于管网较长且各支路的阻力损失差异较大，所以在每台冷、热水循环泵设置自力式流量控制阀，以此来解决近端压差大，远端压差小的矛盾，并能自动消除系统的压差波动，保持设定流量不变。

3.2冷热源

空调系统设计冷负荷为2450kW，热负荷为1260KW。根据制冷机的选择要求[2]，同时考虑到房间同时使用系数的影响，冷源选用2台350TR螺杆式冷水机组, 单台制冷量为1218kW，供回水温度为6℃/12℃，经计算该螺杆式冷水机组在正常使用过程中COP>4.6,综合部分性能系数COP>5.31，满足设计要求[4]；锅炉设备的选择考虑到武汉当地燃气供应充足并出于环保的目的，热源选用2台燃汽（油）热水锅炉，单台供热量为756 kW，并经过板式换热器为供热系统提供热水，考虑到地板辐射对供水温度的要求，供水温度不应超过60℃，供回水温差宜小于或等于10.C[1,5,6],故选取供回水温度为55℃/45℃。

4空调风系统

根据房间使用时间和功能的不同，将博物馆各房间分为以下几类系统：

1) 贵宾室、网络中心、消防控制中心等24小时不间断使用的房间,设置热泵型数码涡旋多联机组，这样不仅可以在中央空调系统停止运行时，保证房间的舒适性，使用人员还可以根据自身舒适性的要求，主动开/关空调器或调高/低空调设定温度，从而为使用人员通过行为节能，创造了可能性。

2) 办公室、值班室及休息室等小空间房间,采用风机盘管加新风空调系统，新风由新风机组集中处理到机器露点。

3) 舰体陈列厅、陈列厅、影视厅等大空间房间，采用全空气低速空调系统。并采用双风机变新风比以保证过渡季尽可能采用全新风节能运行。其中舰体陈列厅单独设置低温辐射地板供暖系统,以保证人员冬季的舒适度。

4) 珍品库房、网络机房等对温湿度要求较高的房间选用风冷恒温恒湿机组。未要求恒温恒湿的藏品库房，设中央空调系统，并设置降温型除湿机，以控制相对湿度不大于70%，昼夜间的相对湿度差不大于5%。

5) 中山舰陈列厅、陈列厅、藏品库等设固定式除湿机组和加湿器，以保证房间对湿度的要求。