某檔案館新館空調(diào)方案對比分析

朱 煒 亮

(常州市規(guī)劃設計院，江蘇 常州 213002)

檔案館屬于黨和國家的科學文化事業(yè)機構，是永久保管檔案的基地，是科學研究和各方面工作利用檔案史料的中心。檔案館也是一個涵蓋辦公、展覽、閱覽與檔案庫房區(qū)為一體的多功能建筑，對溫濕度的要求比較嚴格，既要滿足辦公區(qū)域的舒適性要求，又要滿足檔案庫防區(qū)恒溫恒濕的要求，所以選擇合理的空調(diào)方案對于檔案建筑至關重要。

1 工程概況

本項目位于夏熱冬冷地區(qū)，有夏季炎熱多雨，冬季空氣濕潤的氣候特點。本建筑地下1層、地上18層；地上功能有檔案服務間、辦公、技術用房、庫房、消防控制室等；地下1層為機動車庫、非機動車庫、人防車庫等?？偨ㄖ娣e為53 400 m2，建筑高度76.55 m，其中地下建筑面積8 400 m2，檔案庫房建筑面積約33 500 m2，配套辦公等建筑面積約11 500 m2。

2 設計原則

1)使用時間不同的區(qū)域宜分開設置；2)紙質(zhì)檔案庫溫濕度要求：溫度14 ℃～24 ℃，相對濕度45%～60%；3)溫濕度基數(shù)和允許波動范圍不同的區(qū)域宜分開設置；4)檔案庫房不宜采用水、汽為熱媒的采暖系統(tǒng)；5)每個檔案庫的空調(diào)應能獨立控制；6)母片庫應設獨立的空調(diào)系統(tǒng)。

3 空調(diào)負荷

通過參考周邊城市的檔案館庫房設計參數(shù)，同時結合本建筑的圍護結構參數(shù)要求，本檔案館的檔案庫房和配套辦公的估算指標詳見表1。

表1 空調(diào)負荷估算

4 空調(diào)方案

4.1 方案A

檔案庫房配套辦公的區(qū)域采用風冷熱泵模塊機組空調(diào)系統(tǒng)，夏天制冷，冬天制熱，主機置于5層屋面上，高大空間采用全空氣式空調(diào)系統(tǒng)，空氣處理機組置于空調(diào)機房內(nèi)，辦公、會議、閱覽等房間采用風機盤管加新風的形式。

每個檔案館庫房均單獨設置自帶冷熱源的恒溫恒濕空調(diào)機組，配置除濕降溫、電再熱、電極加濕等溫濕度處理單元，可實現(xiàn)檔案庫溫度及濕度的獨立控制，主機置于5層和主樓屋面上，檔案庫房設獨立的冷凝排風熱回收新風系統(tǒng)。

優(yōu)、缺點：1)風冷熱泵模塊機組運行穩(wěn)定、備用性強。2)機組戶外安裝，省去了冷凍機房。 3)恒溫恒濕空調(diào)機組運行穩(wěn)定，每個檔案庫溫濕度能獨立控制(甲庫房的空調(diào)好壞不影響乙?guī)旆康目照{(diào)使用)。4)系統(tǒng)簡單，運行管理方便。5)可以根據(jù)庫房使用的程度分期安裝。6)庫房溫濕度同時控制，空調(diào)控制系統(tǒng)較智能，無需人工控制，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、精密度。7)冬季氣溫0 ℃以下制熱時，室外機需化霜。8)運行成本稍高。

4.2 方案B

檔案庫房配套辦公的區(qū)域采用污水源熱泵機組空調(diào)系統(tǒng)，夏天制冷，冬天制熱，主機置于地下室機房內(nèi)，高大空間采用全空氣式空調(diào)系統(tǒng)，空氣處理機組置于空調(diào)機房內(nèi)，辦公、會議、閱覽等房間采用風機盤管加新風的形式。

檔案館庫房冷熱源采用污水源熱泵機組，庫房采用全空氣處理機組低速風道系統(tǒng)，外加一套增、除濕系統(tǒng)，可實現(xiàn)檔案庫溫度及濕度的控制，主機置于地下室機房內(nèi)，檔案庫房設獨立的冷凝排風熱回收新風系統(tǒng)。

優(yōu)、缺點：1)壓縮機工作環(huán)境平穩(wěn)，機組的運行工況穩(wěn)定，制冷制熱量及效率穩(wěn)定，空調(diào)制冷、制熱效果好，運行費用較低。2)應做環(huán)境與衛(wèi)生防疫安全評估，并應取得相關政府部門的批準。3)直接利用原生污水時，應評估熱能利用對后續(xù)污水處理工藝的影響。4)污水源熱泵需從市政污水管道引入污水，地塊內(nèi)須設置污水池(污水池邊上有很大的異味)，需由排水管理處出具接管同意書(咨詢排水管理處回復意見是原生污水原則上不允許使用)。5)空調(diào)的應用受制于排水管理處的政策。6)初投資、年維護費用較高，需一次性到位。7)污水源由高架西側(cè)污水干管接至東側(cè)：a.高架下現(xiàn)狀管網(wǎng)復雜，跨青洋路新建污水管困難；b.高架下有高壓燃氣管道，5 m范圍內(nèi)禁止施工。8)從市政污水管道接原生污水以及被污水源熱泵抽取熱源之后的污水接入污水處理廠時均需要設計論證，影響設計周期。9)需設置空調(diào)主機房和值班間。10)污水源側(cè)換熱器體積大、臺數(shù)多，后期運行時需經(jīng)常清洗，主機房面積較大，層高要求較高。11)庫房溫濕度獨立控制，空調(diào)控制系統(tǒng)較簡易，增加人工巡查、操作等工作，主機損壞或檢修時整個空調(diào)系統(tǒng)暫停運行，影響室內(nèi)參數(shù)的穩(wěn)定性。

4.3 方案C

檔案庫房配套辦公的區(qū)域采用冷水機組+鍋爐的形式，夏天制冷，冬天制熱，主機置于地下室機房內(nèi)，高大空間采用全空氣式空調(diào)系統(tǒng)，空氣處理機組置于空調(diào)機房內(nèi)，辦公、會議、閱覽等房間采用風機盤管加新風的形式。

檔案館庫房冷熱源采用冷水機組+鍋爐的形式，庫房采用全空氣處理機組低速風道系統(tǒng)，外加一套增、除濕系統(tǒng)，可實現(xiàn)檔案庫溫度及濕度的控制，主機置于地下室機房內(nèi)，檔案庫房設獨立的冷凝排風熱回收新風系統(tǒng)。

優(yōu)、缺點:1)傳統(tǒng)的供冷、供熱模式，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，效率高(適用于舒適性空調(diào))。2)需設置空調(diào)主機房和值班間。 3)屋面設置冷卻塔，可能會有飄水。4)運行成本低。5)庫房溫濕度獨立控制，空調(diào)控制系統(tǒng)較簡易，增加人工巡查、操作等工作，影響室內(nèi)參數(shù)的穩(wěn)定性。

5 空調(diào)方案對比

三種空調(diào)方案的對比結果詳見表2。

表2 空調(diào)方案對比結果

6 結語

通過對以上三種方案的對比分析，結合本工程的特點，從空調(diào)方案可行性、初投資、系統(tǒng)穩(wěn)定性和后期運行管理綜合考慮，表2中方案A為較理想的方案。其依據(jù)主要有以下幾方面：1)本工程檔案庫房從近期和遠期角度考慮分步啟用，所以庫房空調(diào)采用獨立的系統(tǒng)較為合理；2)檔案館有其建筑的特殊性，檔案館庫房對于溫濕度的要求較高，采用自帶冷熱源的恒溫恒濕空調(diào)機組能很好解決這方面問題；3)方案A相比于其他兩個方案運行費用稍高，但從系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和后期運行管理的方便考慮前者更優(yōu)。