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摘要:考慮到圖書館環境對民眾閱讀體驗具有重要影響,因此,強化圖書館暖通空調設計水平成為當前設計人員主要工作內容。依據圖書館設計理念,要求設計者對暖通空調系統、冷熱源系統等細節方面做出重點關注?;诖?,本文將結合某圖書館實際案例,對其暖通空調設計以及施工相關內容進行研究。
關鍵詞:暖通空調;圖書館;設計優化
0引言
現階段,圖書館建設理念已經開始由“以書為本,以藏為主”向“以人為本”轉變。在此理念要求下,圖書館在實際設計建設過程中應注意加強營造良好的閱讀環境的重視程度,具體工作過程中應注意依托于現代技術以及設備,充分考慮人的生理特征、心理特征、閱讀體驗等細節方面,努力形成聯系讀者、知識以及管理員的最優交流環境。由此設計者將優化暖通空調系統設計作為當前重點研究內容。
1圖書館暖通空調系統設計現狀
1.1書庫、報告廳、自習室等空調系統設計
現階段,書庫、圖書館報告廳、自習室等全部采用全空氣一次回風的集中式空調系統設計方案,部分地區受當地氣候特點影響,書庫區域部分夏季供冷空調系統使用率相對較低,這就使得此類設計既浪費了資源,又無法發揮應用的作用。且冷、熱源機房集中統一對相關區域進行工藝以及控制,但是考慮到上述區域實際應用特征與閱覽區存在較大差異,同時現階段應用較為廣泛的定風量全空氣系統在實際應用過程中難以實現對單獨區域進行獨立控制,這就使得部分不常用區域始終維持供應狀態,進而導致資源浪費情況發生。
1.2空調設備應用設計不科學
目前我國圖書館所應用的全空氣系統通常為定風量單風機系統,在實際設計過程中未設置排風系統,這就使得系統運行過程中新風量供應不足的問題較為突出[1]。同時,現階段空調系統設計過程中并未融入完善的排風系統,這就導致單風機空調系統運行過程中難以實現過渡季節全新風的功能。
2工程案例概述
案例工程為某地區圖書館暖通空調系統優化工程。本工程涉及的圖書館地上及地下建筑面積分別為27739.9m2以及7378.9m2。建筑實際高度為34.8m,屬一類高層公共建筑。案例工程中暖通系統設計包括地上六層以及地下一層。地下一層設計有車庫(戰時屬甲類核六級人防物資庫)、制冷機房、熱換站、書庫等。地上部分涵蓋閱覽室、研究室、報告廳、辦公室等區域。
3圖書館暖通系統優化設計要點
3.1空調設備選擇優化要點
案例工程在實際設計過程中要求系統冷源總量為10457kW,由此可以計算出建筑面積單位冷負荷值為154W/m2。其中依據不同類型系統所需冷量進行單獨計算可知,集中冷源以及恒溫恒濕空調系統所需冷量設置分別為5150kW以及2621kW,而多聯機系統所需冷量為2686kW。在此基礎上,依照區域氣候情況以及工程投資量決定采用三臺離心式冷水機組,單臺機組理論制冷量為1758kW。施工單位將設備安置于地下室內,并對機組冷水供水溫度以及回水溫度進行設定,前者為7℃,后者作為12℃。本系統采用閉式循環系統設計,通過集分水器供應各區域所需冷量。本次系統設計過程中,共設置四臺冷循環水泵,其中三臺用于實際運行,一臺用于替換故障設備,空調水系統采用高位膨脹水箱方式進行定壓和膨脹。冷水機組的冷卻水循環使用,每臺機組配備一臺超低噪聲冷卻塔和一臺冷卻水循環泵,并與冷水機組一一對應[2],進入冷水機組的冷卻水溫度為32℃。出機組溫度為37℃。冷卻塔置于大樓屋面。并考慮水處理和軟水設備,以保證水質達到使用要求,增加設備使用壽命。
3.2風機盤管系統
針對辦公室、休息廳等區域進行設計過程中,在充分考量區域功能性、使用特征等因素前提下做出風機盤管空調機系統設計。小型通風機、電動機、盤管設備是構成風機盤管空調系統的逐漸部件,其實際運行過程中,冷凍水以及熱水在經由盤管流動過程中可以與管外空氣進行作用,進而達成冷卻初始或加熱條件功能。在實際進行設計過程中將溫控器設置在相應區域內,進而為使用者依據自身需求對溫度進行調節。同時,在人員離開區域后,可以自行關閉房間內的空調系統,這就使得該系統滿足節能性要求。由于該系統可以根據使用者的需求對溫度進行靈活調整,因此,該系統也得到廣泛應用。依據本工程實際應用要求,在進行設計及施工過程中確保風機盤管系統滿足以下要求:第一,結構滿足先進性要求,具備較高的性能以及低能耗特征,符合安全環保要求,同時可以為后續安裝流程提供便利條件。第二,本工程設計需滿足使用電源220V±5%的要求,電壓允許波動值應控制在5%以下,且接地電阻控制在0.5Ω。第三,本系統設計中冷凍水供回水溫應控制在7/12℃,而設備水側承壓應控制在1.2MPa以上。第四,工程風機盤管應注意對靜壓進行控制,具體標準應為50pa。盤管制造過程中,其銅管以及翅片原料應使用磷脫氧銅以及鍍膜鋁箔,通過機械脹管原理即可實現永久可靠結合。在對風機盤管進行質量檢測時應確保其承壓性能可以滿足1.2MPa要求,在試驗過程中應注意利用實際承壓標準的1.2倍進行。
3.3恒溫恒濕空調系統設計
在實際進行設計及施工過程中需要確保機房內溫度以及濕度始終處于恒定狀態,進而滿足機房設備運行以及散熱要求,避免機房設備死機[3]。在針對機房部分空調系統進行設計過程中決定采用恒溫恒濕空調系統。在設計過程中,依據相關規范要求進行,滿足室內外環境溫度在-20℃~45℃區間條件下滿足正常制冷、加熱要求。具體設計過程中,充分滿足以下條件要求:第一,機組工作環境確保室內溫度在0℃~45℃范圍內,室外溫度在-20℃~45℃條件下正常運行。同時將區域內濕度始終控制在95%RH以下。第二,在濕度、溫度控制性能方面。在區域內安置兩臺空調,單臺設備總冷量控制在29.2kW以上,顯冷量以及電加熱分別控制在25.9kW以及6kW標準。設備風量控制在7800m/h,加濕量控制在4.5g/h標準。設備用電量以及靜壓應滿足17kW以及150Pa標準,設備運行方式采取風管上送風、前回風方式。設計及施工過程中,依據機房區域應用特征,為空調系統設定自動調節室內空氣濕度功能,并設計出除濕、漏水警報功能。除此以外,為確保機房區域安全性,技術人員對溫度、濕度波動超限警報信號進行設定,確保機房溫度始終控制在17℃~32℃區間范圍內,溫度控制精度達到±1℃標準,機房內溫度變化幅度應控制在每小時5℃以下。在相對濕度控制方面,技術人員設定在40%~70%區間范圍內時,控制精度應控制在±5%RH。第三,為了保障機組運行的可靠性,本項目專用空調采用單制冷循環系統。需保證空調系統在365天24小時的全時運行,連續運行的無故障時間MT⁃BF≥10萬小時,因此要求機房專用空調具備高能效比,且考慮節能要求。同時要求其高顯熱比≥0.9。
4總結
綜上所述,空調系統在實際應用過程中可以有效確保圖書館內溫度、濕度等維持在合理范圍內,進而實現提升讀者閱讀體驗的目的,因此,相關部門在實際工作過程中應注意加強對相關問題的研究力度,優化設計以提升圖書館品質。
參考文獻:
[1]耿益民.圖書館暖通空調設備的安裝施工技術研究[J].地產,2019(16):146+158.
[2]朱小花.某圖書館暖通空調設計[J].住宅與房地產,2020(12):87.
[3]陳亦尚.淺談商業綜合體暖通空調系統的設計[J].江西建材,2021(08):77-79.
作者:趙紅妮 單位:甘肅省建筑設計研究院有限公司