新风控制系统在博物馆的应用

吕大伟

（中国国家博物馆）

新风控制系统在博物馆的应用

吕大伟

（中国国家博物馆）

在重视空气质量的今天，新风系统的应用越来越受到重视，论文针对博物馆行业的特点，探讨博物馆不同功能区域的新风控制要点。

新风；博物馆；自动控制；空气质量；恒温恒湿

1 引言

现代社会对于新风的作用越来越重视。向室内通入新风是最有效的消除室内空气污染，保持室内空气品质的方法，因此，中央空调系统的新风问题也越来越受到人们的重视。在空调场所利用回风、减少新风是节能的需要，特别是在夏季室内、外温差较大的情况下，混入的回风量愈多，使用的新风量愈少，就愈节能。然而，无限制地减少新风，又会影响室内空气品质。增加新风量是改善室内空气品质的必要手段，在满足室内空气品质的要求下相对减少新风量和系统的能耗是新风节能的关键[1]。而对于博物馆来说，新风量过大，不利于温湿度恒定控制，影响文物的保存且冬季模式下过大的新风会造成机组盘管冻裂；新风量过小，影响空气质量，无法给观众带来舒适的参观环境。

为此，国家博物馆针对不同区域，不同季节，采取不同的新风控制模式。

2 文物库区

文物库区设置在地下12.8m的深度，环境相对稳定，人员活动较少，对新风的需求也相对较少，主要要求是保证库区一年四季的温湿度恒定。因此，新风的主要控制方向是固定维持送少量的新风（总送风量的7%左右），在保证同时进入库房的两名工作人员卫生需求的同时，也确保了库房相对走廊呈正压的环境，有利于温湿度环境的控制。

3 公共区域

公共区域没有摆放文物，没有恒温恒湿的要求，主要需求是保证观众参观环境的舒适，且国家博物馆公共区域都以高大空间为主，参观人数的多少对于馆内公共区的环境影响相对较小。因此，国家博物馆在公共区新风控制上采取了室外温湿度环境与室内温湿度环境相比较的策略，设定一个对于室外温湿度的要求范围，其前提是能基本满足馆内正常温度需求。以夏季模式为例，根据2007年国务院办公厅下发的《关于严格执行公共建筑空调温度控制标准》“夏季室内空调温度设置不得低于26℃”，所以，应设定一个约22～28℃的温度区间。当室外温度在此区间时，新风阀自动开启，其具体开度由室外温度与室内要求的26℃的差值所决定，差值越小，开度越大。即室外环境越接近室内要求环境，则新风量越大；而当室外环境低于22℃或高于28℃时，逐渐降低新风阀的开度，以避免新风带来的额外的冷热负荷。这种控制模式下，尤其在每年的过渡季节和每天的早晚会有较长一个时间段内，室外环境接近室内要求，新风阀开度较大，新风大量进入馆内，辅以较小开度的冷热水阀来微调以保证温度的稳定性。经过初效、中效二级过滤的新风进入馆内，给观众带来了舒适、安全的参观环境。

4 展厅

国家博物馆展厅众多，展览类型多样，展品既有对温湿度环境要求极其严格的古代的书画等，也有对温湿度环境要求相对较低的如近现代以照片为主的展览，参观人数也根据展览内容的不同存在较大差异。针对不同需求的展厅，国家博物馆在新风控制上采取了不同的策略。

4.1 无恒湿恒温要求展厅

对于没有恒温恒湿需求，只要求保证参观环境舒适的展览，多为临时展览，参观人数相对波动较大。由于展厅都相对封闭，参观人员较多时，展厅内CO2浓度有明显的升高，空气较为污浊。新风对于改善室内空气品质、减少病态建筑综合症具有不可替代的重要作用，特别是在降低室内CO2浓度及浮尘浓度方面效果显著。在人员密集的场所，室内空气成分(即CO2浓度)及悬浮尘埃对人体的舒适感及健康的影响更大[2]。为此，国家博物馆在展厅的回风管安装了CO2浓度探测器，当展厅内CO2浓度超出设定值后，新风阀自动加大开度，使馆外新鲜空气大量进入展厅，及时降低展厅内CO2浓度，保证空气洁净度。当参观人数逐渐减少时，新风阀开度自动降低，直至降低到维持在最小新风量的开度。

4.2 有恒湿恒温要求展厅

对于有严格恒温恒湿需求的展厅，新风量过大影响温湿度的波动，过小可能难以满足观众参观环境洁净舒适的要求，如何在这对矛盾的关系中找到平衡点是国家博物馆新风控制系统中的最难点。经过开馆运行几年来的摸索，国家博物馆本着保证文物安全兼顾参观舒适的原则，制定了最大新风量和最小新风量两个关键点。最小新风量的确立主要是按照有关国家标准（GB 9669-1996），文体建筑博物馆类展厅新风量应至少为10%～15%；最大新风量则是根据运行经验能保证温湿度恒定可控的极限值，这个值在北京冬季室外温湿度皆低和夏季室外温湿度皆高的情况下为20%～30%，在春秋过渡季时由于室外温湿度都较为适宜，可适当提高至30%～40%。在此类展厅中，新风量控制在最小新风量和最大新风量之间的区间内，结合公共区域新风阀开度的控制经验：即室外温湿度环境越接近展厅内要求值，新风量相对越大；室外温湿度环境与展厅内要求值差别较大时，新风量相对减小。

5 结束语

所有进入国家博物馆内库区、公共区域和展厅的新风都要经过初中效两级过滤段、冷、热盘管段和蒸汽加湿段，经过过滤并按需升、降温和加湿后的新风才能进入馆内，在保证洁净度和满足冬季防冻需求的同时，尽可能地降低对馆内温湿度环境的冲击，实现保证文物存放环境稳定和观众参观环境舒适的效果。

【1】耿世彬，李永，韩旭.室内空气品质与新风节能研究进展[J].建筑热能通风空调，2009，28（5）：32-38.

【2】柳成文.新风量、新风品质及新风处理对室内空气品质的影响[J].电力学报，2005，20（3）：72.

Fresh Air Control System for Museum Applications

LV Da-wei
（National Museum of China）

As concern over air quality mounts，Fresh air handling applications have

more attention than ever，The article focus on the special needs in museums ，to explore primary air control strategies which are based on the needs of the collection and the use of the various spaces.

fresh air; museums; automatic control; air quality; constant temperature and relative humidity

10.13655/j.cnki.ibci.2015.07.013