博物馆通风与空调篇08

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1、天津博物馆方案一初步设计方案第八章通风与空调篇8.1设计依据8.2设计内容8.3室内外设计参数8.4空调设计8.5空调通风系统的防火措施8.6通风设计8.7防排烟系统简要说明8.8管材及保温设计8.9环境保护8.10节能措施天津博物馆方案一初步设计方案第八章通风与空调篇8.1设计依据1. 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-20032. 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版)3. 公共建筑节能设计标准GB50189-20054. 天津市公共建筑节能设计标准DB29-153-20055. 博物馆建筑设计规范JGJ66-916. 大气污染物综合排放标准 GB1629

2、7- 19967. 室内空气质量标准 GB/T18883-20028. 锅炉房设计规范 GB50041929. 城镇燃气设计规范GB50028-200610. 环境空气质量标准GB3095-9611. 建筑工程设计文件编制深度规定(2008年版)12. 甲方提供的设计任务书13. 建筑初步设计图纸8.2设计内容1. 展览区、附属区及办公区全年舒适性冷暖空调；2. 文物库区和书库的全年恒温恒湿空调；3. 信息中心网络机房机房专用空调系统；4. 机电设备房、文物保护用房和公共卫生间的机械通风;5. 消防防排烟系统；书画文献库区、锅炉房的事故通风。天津博物馆方案一初步设计方案天津博物馆方案一初步设计

3、方案8.3室内外设计参数8.3.1室外采用天津地区计算气象参数夏季空调计算干球温度：334C空调计算湿球温度：26.9C 通风计算温度：29.0C空调计算日平均温度：29.2C平均风速与风向：2.6m/s (SE)大气压：1004.8hPa冬季空调计算干球温度：-11.0C空调计算相对湿度：53%通风计算温度：-4.0 C采暖计算温度：-9.0 C平均风速与风向：3.1 m/s ( NNW)大气压：1026.6hPa天津博物馆方案一初步设计方案天津博物馆方案一初步设计方案8.3.2室内设计参数天津博物馆方案一初步设计方案表1舒适空调室内设计参数房间名称夏季冬季噪声标准新风量温度相对湿度温度相对

4、湿度dB(A)m3/h 人大堂、门厅27 6518绍05010宣教教室26 6520绍04530办公区26 6520绍04530会议室26 6520绍04530展厅26 405020卫生间28 6516-设机械排风设备用房-设机械排风表2恒温恒湿库房室内设计参数房间名称夏季冬季悬浮颗粒 质量浓度NO2(SO2,O3)质量浓度CO质量浓度NO质量浓度温度相对湿 度温度相对湿 度mg/m3mg/m3mg/m3mg/m3铜器、瓷器库房20245 520 245 50.150.014.00.05石器、玉器库房20245 520 245 50.150.014.00.05书画、文献库房2055 520 5

5、5 50.150.014.00.05书库24 155 520 55 50.150.014.00.05注：恒温恒湿空调系统的新风量为循环风量的15%8.4空调设计8.4.1冷热负荷估算博物馆夏季空调计算冷负荷 6400KW;冬季空调计算热负荷5600KW。8.4.2空调冷热源及水系统参数根据文化中心建设指挥部的要求，本工程纳入区域集中供冷和供热系统。区域供冷和供热系统为二管制，夏季（初步定为6月9月）供冷，冬季（初步定为11月次年2月）供热。区域集中供冷的供回水温度为 3C/12.5C，集中供热的供回水温度 为47C/38C。过渡季节（初步定为35月和10月）和管网检修季节由单体内部自备冷热源解

6、决供冷供热需求。经过全年动态 能耗分析（详见附件），本单体在冬季、过渡季和夏季的冷热负荷分别为：表3典型季节全楼冷热负荷表冬季过渡季夏季冷负荷/KW76026106400热负荷/KW56002860280上述负荷值作为自备冷热源和集中供冷供热换热器的选型依据。在夏季和冬季，本单体接驳区域集中供冷和供热管网。为保证区域管网的水力稳定性，一、二次管网通过板式换热器隔断。地下室板式换热器设置2台换热量为2800KW的板式换热器将区域热力管网47C /38C次热水换热得到45C/36C二次热水供 空调供热用，2台换热量为3200KW的板式换热器将区域冷水管网 3C/125C冷水二次换热得到6C/14C

7、的空调冷水。供冷换 热侧设3台流量为410m3/h的变频冷水泵（2用1备），供热换热侧设3台流量为360m3/h的变频冷水泵（2用1备）。为满足过渡季节的负荷需求和恒温恒湿空调的工艺要求，本工程设立自备冷热源。自备制冷机房设置2台螺杆式冷水机组，制冷量为365RT/1280KW,冷冻水供回水温度为614C,可以保证全楼过渡季节和恒温恒湿空调的冷量需求。空调冷冻水采用一次泵定流量系统，设有3台流量为165m3/h的冷冻水泵（2用1备）。冷却水供回水温度为3237C,设有3台流量为330m3/h 的冷却水泵（2用1备）。冷却塔选用2台流量为350m3/h离心风机鼓风式冷却塔。配合建筑外观要求，冷却

8、塔置于地下室，组 织好通风散热，避免热回流。自备锅炉房设置2台供热量为1400KW的膜式壁真空热水锅炉，配4台流量为110m3/h的热水泵（3用1备），其中1台运行可以提供恒温恒湿末端的再热量，3台运行可以提供恒温恒湿末端的供热量。锅炉供回水温度为 45 r /36C。8.4.3空调风系统为满足不同功能房间的室内热舒适要求，大空间（如大厅、报告厅、展厅等）舒适性空调采用两管制一次回风全空气低速 空调系统，层高大于6.5m的展厅采用旋流风口顶送和结构柱外包风管侧下送相结合的送风方式，可以兼顾冬夏两季的送风要求；层高小于6.5m的展厅采用旋流风口顶送的送风方式； 北侧入口门厅采用旋流风口下送和可调

9、角度的球形喷口下送相结合的送风 方式。小房间（如办公室等）采用风机盘管加新风系统，气流组织采用侧送上回或上送上回的方式。舒适性展厅空调的空气处理机设置热回收段，要求全热回收效率不低于60%。展厅的送风管尽可能按照内外区划分支管，内区支管设可以就地手动控制的电动风阀，在供热时，关闭一定数量的内区风管，适当提高外区送风支管上风口的送风速度， 抑制热空气上浮，提高室内舒适效果。展厅舒适性组合式空气处理机设置值班循环送风模式，利用变频器控制值班采暖循环风 量为送风量的30%，同时关闭新风支管的电动阀，可以在夜间和节假日保证供热供冷需求，避免展厅热环境的剧烈变化对展柜 文物的影响。共享大厅配合建筑造型设

10、计，采用可调角度百叶下送，以满足冬夏两季送风要求。为改善共享大厅顶部的热积聚效应，大 厅天窗设置电动天窗，在室外天气状况较好时开启电动窗进行排风，有效排风面积为70m2，占天窗面积的5%。同时，在共享大厅最高处隐蔽式设置4台排风机，排风量折合共享大厅人员活动区域换气次数2次/小时，在阴雨天或有机械排风需要时开启排风，降低大厅顶部的热积聚效应对周边区域的不利影响。文物库房、书库采用组合式恒温恒湿空调机组，功能段包括：混合粗效过滤段、加热段、表冷段、电热加湿段、再热段、 中效过滤段、风机段。初效和中效两级过滤效率不低于75%。由于文物库房恒温恒湿空调系统送回风距离较长，同时设置回风机。为保证库房的

11、微正压，回风量为送风量的95%。文物库房的排风作为补风分 2个支路送入地下室设备区域走廊，充分利用排风中的冷量和热量为设备用房区域提供空调和供热，同时满足值班采暖的要求。考虑到每一套恒温恒湿空调系统负责若干个 文物库房，为避免文物库房之间的热扰干扰，空调系统采用湿度优先控制方式，在每个库房的送风支管上安装电加热器，用于 湿度微调，优先保证湿度在控制精度范围内。对于展厅内有恒温恒湿要求的文物，单独设展柜空调。展柜空调采用四管制，电极湿膜加湿，设计预留冷热水管和加湿管。 消控中心及弱电控制机房均分别设置独立的分体空调器。靠外墙的楼梯间在12层设置明装立式风机盘管，冬季供热，夏季供冷。8.4.4空调

12、水系统本工程空调水系统分两种形式，舒适性空调水系统为两管制，冷水温度6C/14C，热水温度45C/36C ;恒温恒湿空调水系统为四管制，另设再热管。冷水温度 6C /14C，热水温度45C /36 C；区域集中供冷和供热系统采用一次泵变流量系统，备用冷热源系统采用一次泵定流量系统。展厅区域、办公区域和具有恒温恒湿要求的库房、展柜区域分别设置独立的冷热水环路，便于不同的使用要求。管道较长，连接末端数量较多的办公区域水管系统采用同程布局，以保证供冷、供热量的按照设计要求分配。风机盘管调节水阀采用电动两通阀，新风机组、空调机组冷热水调节阀为电动调节阀。 冷热水总管处均设有压差旁通调节阀。8.4.5空

13、调系统的监视与控制1. 联锁保护控制：每台冷水机组与相应的冷却水泵、冷却塔、冷冻水泵联锁控制，同时亦可单独控制。开机的顺序为：冷 却水泵及冷却塔风机一一冷冻水泵一一冷水机组，关机逆序。冷冻水泵和冷却水泵启动后，水流开关检测水流状态，如遇故障则自动停机，冷冻水泵和冷却水泵运行时如发生故障，其备用泵投入运行。2. 集中控制：冷水机组、冷却水泵、冷却塔、冷冻水泵、冷风柜、新风柜及通风机均可在控制室遥控，亦可就地控制。3. 运行状态显示：在控制室控制的每台设备均设指示灯显示其运行状态：开、停、或故障。4. 压差旁通：在冷冻水的供回水总管之间设压差旁通装置，由自力式压差控制阀调节冷冻水环路的供回水压差，

14、以保证蒸 发器定流量运行、空调末端设备供回水压差维持在一定范围。5. 设备运行台数控制：冷冻水系统设置冷量控制器，即在总供、回水管检测温度和系统水流量，微电脑计算出冷量后自动 控制主机开启台数，根据系统中各台设备的运行时间（累计小时数）优先启动运行时间较少的设备，以延长设备使用寿命。6. 冷风柜的自动控制：在空调冷风柜房内设比例积分调节式温控器，控制回水管上的动态平衡电动调节阀。温控器的风管 式感温器设置在回风管（口）内，自动调节通过表冷器盘管内的水流量以保持室温在设定值上。电动阀与风柜风机启动器连锁, 当风机停止运行时，电动阀亦同时关闭，同时温控器断电停止工作。系统压差变化时保持动态平衡。恒

15、温恒湿库房还设湿度控 制，通过控制电极加湿量和再热盘管的水流量来控制室内相对湿度。7. 风机盘管的自动控制：在内墙空调气流的回流区设置带三速开关的挂墙式温控器，控制装在风机盘管回水管上的双位式 电动二通阀，控制表冷器盘管内的水流量以保持室温在认定值上。电动阀与风机盘管风机启动器连锁，当风机停止运行时，电 动阀亦同时关闭，末端风机盘管采用表态平衡调节阀替代传统闸阀，平衡、关闭功能均能实现。8. 水系统防冻保护与控制：空调系统新风管、消防加压管设计新风控制阀，选用密闭保温阀，并与风机联锁；在室内空调 机组中的冷冻水管路最低点及表冷器进水管低点处设计安装泄水阀；在室内机组中的空气加热器进、出水管路中

16、相对低点处设 计安装泄水阀；对空调设计要求较高的系统应设计自动控制系统，包括低温报警、停机、关闭新风控制阀等多个防冻技术措施。8.5空调通风系统的防火措施8.5.1通风管道采用不燃烧材料制作。8.5.2管道和设备的保温、消声材料采用不燃或难燃材料。8.5.3穿越空调、通风设备机房及重要房间的送回风管均设防火阀。8.5.4所有与机房连接的送、回风管、与竖井连接的风管以及穿过防火分区，防火隔墙及变形缝处的风管均设防火阀。8.5.5所有管道与空调、通风设备联接处采用不燃软接头。8.6通风设计8.6.1通风换气量标准。见下表:表4通风换气量标准序号房间名称换气次数（次/时）备注1电梯机房122配电间按

17、发热量计算，不小于83变压器间按发热量计算，不小于254制冷机房、换热间85公用卫生间106水泵房57文物保护用房88文物实验室88.6.2系统设置1. 公共卫生间设机械排风系统，由排风竖井排至室外。排风量按上表给定的换气次数计算。补风通过门窗缝自然补充。2. 地下室车库、电气用房、主要设备用房设机械排风系统，排风量按上表给定的换气次数计算。补风通过进风口自然补充 或机械补风。3. 为保证屋面的整洁，设计利用网架层设置风机平台，排风和排烟系统的出风管、加压和新风等系统的进风管集中设置,利用天面的风帽与室外相通8.7防排烟系统说明8.7.1消防加压送风系统所有不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、合用

18、前室和消防电梯前室设加压送风系统，送风量根据规范要求进行计算选取， 地上和地下防烟楼梯间分别设置加压送风系统。本工程共设11套防烟楼梯间的加压送风系统，其中前室不设加压送风的系统共10套，对应系统编号为JY6-1、JY6-2、JY3-14、JY3-6、JY2-2、JY1-1和JY1-2，其中仅为地上疏散梯加压的送风量为2500027000m3/h,为地下室和地上疏散梯同时加压的送风量增加1倍，取50000 m3/h,楼梯间和前室分别加压送风的系统共1套，对应系统编号为JY2-1，加压送风量为18000m3/h。本工程共设4套合用前室和消防电梯前室加压送风系统，对应系统编号 为JY6-3、JY3

19、-5、JY3-7和JY2-2，加压送风量为1600020000m3/h=消防加压送风机主要设于5层网架层，部分设置在13层， 上下分别加压送风。8.7.2消防排烟系统8.7.2.1不具备自然排烟条件的展厅、报告厅设置机械排烟系统，展厅设置防烟分区，排烟量按最大防烟分区面积乘以120m3/(m2.h)计算，报告厅按照600m3/(m2.h)计算排烟量，通过门窗自然补风。排烟风机入口设280C排烟防火阀，阀门关闭时停止风机。各展厅和报告厅排烟系统详细设置如下：(1) 首层临时展厅和二层近代展厅的机械排烟系统与空调系统的回风管合用风管，利用电动阀切换，每个展厅各设1个排烟系统，对应系统编号为 PY2

20、-4和PY2-5，每个系统排烟量为40000m3/h。回风管材应满足排烟系统的要求。(2) 3-5层展厅的机械排烟系统利用土建风道按照竖向分区，同时各展厅内部划分防烟分区。5层的历代绘画厅、历代书法厅、历代陶瓷厅分别与 3-4层对应的临时合用机械排烟系统，对应系统编号为PY6-4、PY6-5和PY6-6，每个系统排烟量为40000m3/h。5层的民间艺术厅、历代玉器厅、文物交流厅分别与3-4层对应的临时合用机械排烟系统，对应系统编号为PY6-7、PY6-9、PY6-10 和 PY6-11,每个系统排烟量为 33000m3/h。(3) 2层报告厅设机械排烟系统1套，系统编号为PY2-2，排烟量为

21、42000m3/h,排烟风机入口设280E排烟防火阀，阀门 关闭时停止风机。8.7.2.2地下室超过20m长的无直接自然通风条件的内走道采用机械排烟，排烟量按大等于60m3/(m2.h)计算，同时设机械补风系统，补风量不小于排烟量的50%，排烟风机入口设280 E排烟防火阀，阀门关闭时停止风机。本工程地下室内走道设9套排烟系统，对应系统编号分别为 PY(-1)-15、PY(-1)-912,对应的排烟量详系统图纸。地下室按照防火分区设置补风系统， 共设置6套补风系统，对应的补风系统编号分别为SF(-1)-16。8.7.2.3地上超过60m的走道设机械排烟，排烟量按大等于60m3/(m2.h)计算

22、，排烟风机入口设280E排烟防火阀，阀门关闭时停止风机。排烟系统按照水平分区和垂直分区两种设置，靠近核心筒的走道采用垂直分区，其余采用水平分区。垂直分区 的排烟系统共设9套，对应系统编号PY6-12、PY6-1420和PY6-32。水平分区的排烟系统分单纯的走道排烟和与功能房间合用 两种，详平面图和系统图。8.7.2.4地下水泵房、制冷机房设机械排烟系统，火灾时排烟，平时排风，排烟量按照大等于60m3/(m2.h)计算，排烟风机入口设280C排烟防火阀，阀门关闭时停止风机。地下设备房区域设共用的机械补风系统，补风量不小于排烟量的50%。8.7.2.5超过12m高的共享大厅采用机械排烟方式，排烟

23、量按照大厅体积的4次/小时换气次数计算，总排烟量为144000m3/h, 分设4台轴流排烟风机，排烟口分别布置在三层和四层靠近顶棚天窗的位置。8.7.2.6其余房间采用自然排烟方式，要求外窗可开启面积不小于房间面积的2%。8.7.2.7地下珍品库房采用气体灭火系统，需要设置灭火后的事故排风系统。排风量按照5次/小时计算，事故排风系统与回风系统合用，通过电动密闭阀切换。气体灭火时，空调系统的送回风管电动密闭阀关闭，灭火后回风管电动密闭阀开启。8.7.2.8地下锅炉房设置事故排风系统，排风量按照12次/小时换气次数计算，事故排风系统与平时排风系统合用，风机选用防爆型轴流风机。地下锅炉房同时设置对外

24、泄爆口，面积不小于锅炉房面积的10%。8.7.2.9其它地下库房和书库采用高压细水雾灭火系统，不设事故排风。8.7.3防排烟系统的控制本楼防排烟系统由消防控制中心监控，防排烟系统对消防监控的要求如下：1. 在消防控制中心的显示屏幕或模拟图上，显示火灾位置，各防排烟风机的运行状态及排烟口的开闭状态；2. 火灾时，开启着火区域的排烟风机和补风机，关闭空调系统的防火阀和空调通风系统设备；3. 火灾时，可在消防控制中心或就近切断通风及空调的正常电源。8.8管材及保温设计8.8.1水管保温材料：冷冻水管采用带铝箔闭泡橡塑隔热材料，容重绍5kg/m3，导热系数 0.03W/m.K(0 C)，保温厚度如下：

25、DNC 50S =2& 30mm50DN 150S =3各 36mm150DN 500S =40mm冷凝水管保温厚度S =13mm8.8.2通风空调风管采用超细玻璃棉毡保温，容重绍0kg/m3,传热系数w 0.03 W/m.K(25 C)，保温厚度30mm,玻璃棉外贴进口特强防潮防腐蚀贴面。8.8.3制冷机房及明装的管道及设备，保温层外采用镀锌钢板或铝板保护层。8.9环境保护为防止振动，噪声及有害气体污染室内外环境，对有关污染源采取如下防治措施：8.9.1噪声及振动的控制1. 选用低噪声设备。2. 所有与设备联接的风管及水管均采用不燃或难燃柔性联接。3. 设备基础采用橡胶减震器(垫)隔振。4.

26、 吊装设备采用橡胶减震器减震。5. 制冷机房水管尽量吊装在梁上或柱上。6. 设备进出口风管采用消声器或消声静压箱。7. 制冷机房及发电机房内墙面做吸声墙。8.9.2有害气体的处理1. 厨房的排风需厨房工艺处理达标后才能高空排至室外。2. 所有空气处理机送风段安装杀菌空气净化装置，能分解VOC气体、有效杀灭有害微生物。8.10节能措施8.10.1所有空调设备均选用低能耗产品，设备效率应满足公共建筑节能设计标准要求。8.10.2中央空调系统可根据负荷的需求，自动调节制冷机的容量输出和控制设备启停来达到节能的目的。8.10.3集中供热和集中供冷冷热水系统采用一级变频泵设计，根据系统压力变化改变水泵电

27、机频率，减少水流量，降低水 泵功率。8.10.4中央空调冷冻水温度采用8C温差，减少冷水泵输送流量，降低输运能耗。8.10.5空气调节风系统的单位风量耗功率满足公共建筑节能设计标准(GB50189-2005) 5.3.26条的规定。8.10.6最大新风量与回风比例不小于 50%,过渡季节可以直接利用新风给室内送冷。8.10.7展厅等人员密集的大空间房间设排风热回收系统，实现新风预热和预冷；8.10.8文物库房的排风排至备用房区域的走道，利用排风预热实现设备用房的空调和供热；8.10.9建筑热工设计满足公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)的要求，具体见建筑专业节能设计。8.10.10

28、集中供热和供冷系统设置独立的冷、热量计量装置，以促进节约能源附录：天津博物馆新馆全年动态负荷分析1.分析目的天津博物馆新馆采用区域集中供热供冷方式，管网采用二管制，夏季（初步定为6月9月）供冷，冬季（初步定为11月次年2月）供热，过渡季节（初步定为35月和10月）和管网检修季节由单体内部自备冷热源解决供冷供热需求，因此必须进 行全年逐时负荷计算，选择合适的设备容量满足过渡季节负荷需求。2.负荷计算软件全年逐时负荷计算采用DeST-c软件。下图是天津博物馆DeST模型图1天津博物馆全年逐时负荷计算 DeST模型3. 室内扰量的设置室内扰量设置如下：表1室内热扰设置房间名称人员密度/人/m2照明功

29、率密度/w/m2设备功率密度/w/m2新风量指标/m3/h/人大堂、门厅0.120010宣教教室0.35202030办公区0.2202030报告厅0.5202030展厅0.3702020库房0.08200循环风量的15%说明：在计算热负荷时，不计入人体发热、照明发热和设备发热，除新风量外，再考虑0.51.0次/小时的冷风渗透量。分析结论天津博物馆方案一初步设计方案天津博物馆方案一初步设计方案全年热负荷曲线如下图所示0050000400030000200o00T荷负热S02 W2 D日- rh2 月“ bza 月 Bo Hv rzby D日by Bl 月- E日-Wd 002 Wo E日-WoW

30、o baz b/ S02 Wo 01 BoBo E日 E日 c日N 月 BZ1 月 Bo 月 B日2 Wo C日-Wo Bl Wo E日-W月| Bo Wm E日-Hv 期日图2全年热负荷曲线天津博物馆方案一初步设计方案天津博物馆方案一初步设计方案全年冷负荷曲线如下图所示00600500004000300002000070日o W2 D日-W2 H52 耳“H月1 D日n WoBul B02 Wd E日Wd S4 Wd E日 Bo E日-Wo E日 E日- 002 Wd E日-WdBo SAZ Wo E日 B02 E日- c日N Wo C日-Wo B02 Wm E日-Wm Bo Wm E日-Hv 期日天津博物馆方案一初步设计方案天津博物馆方案一初步设计方案图3全年冷负荷曲线根据全年冷热负荷曲线，可以得到各典型季节的负荷如下：表2典型季节全楼冷热负荷表冬季过渡季夏季冷负荷/KW112026106400热负荷/KW56002860280