成都某大学图书馆档案库房空调设计

潘旭丹

摘要：本文通过对成都某大学图书馆档案库房的空调冷热负荷计算及系统设计的介绍，总结经验并提出不足之处。

关键词：档案库房；恒温恒湿；冷热负荷中图分类号：TU831文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）08-0244-02

引言

作为高校基础设施建设的一部分，图书馆在学校发展的过程中扮演着非常重要的角色。图书馆是高等学校的文献情报中心，担负着为教学和科研服务的双重任务，是培养人才和开展科学研究的重要基地之一。其任务中：采集各种类型的文献资料，进行科学的加工整序和管理，为学校的教学和科学研究工作提供文献资源保障这点就与该文要讨论的档案库房息息相关。

档案库房顾名思义为收藏档案的专门用房。对防热、防潮（防水）、防火、防盗等方面均有一定的要求。档案库内高温的形成主要是由太阳辐射热通过库房屋顶、墙壁、门窗传人，高湿的形成主要是由地下水、雨水以及湿空气通过屋顶、墙身、门窗、地面等部位渗入。档案库房的防热与防潮，主要应在屋顶、外墙、门、窗、地面等库房建筑的围护结构上采取相应措施，使库内温湿度尽量保持稳定，以利于接近或达到要求。中国《档案馆建筑设计规范》规定，一般档案库房温度冬季不低于14°C，夏季不高于24°C，相对湿度45-60%。空调设备则是保证档案库房温湿度满足要求的重要因素。

1.概述

本工程是集阅览、检索、藏书及办公性质为一体的多功能综合性图书馆建筑，位于成都，属中亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和。总建筑面积约3.2万平方米，主要分为图书馆、博物馆、连廊三部分。其中图书馆有地下室一层，地上五层，总建筑面积约2.6万平方米，总建筑高度30.02米，藏书80万册，为中型图书馆，属二类高层建筑。此次主要介绍的档案库房位于建筑5层，共四个，总建筑面积为1135m2。

2.设计内容

根据业主要求，档案库房设计恒温恒湿空调及通风、防排烟系统

3.设计标准

4.冷负荷计算参数

负荷计算充分考虑档案库房人员少、潜热少，显热比重大等特点，参考国内外实例，选取冷负荷计算指标为：160W/m^2。

5.空调冷热源及系统

每个档案库房采用一套独立的风冷型恒温恒湿空调机组。根据建筑各项节能参数进行详细的负荷计算，同时考虑冷媒管长度引起的冷量衰减后，各档案库房面积及系统冷量、热量如下表所示：

恒温恒湿空调机采用直联驱动离心风机，风机效率高、噪音低；电加热器，可分级启动，有效的降低了能耗；电极式加湿器。并要求在无风和过热状态时应断电保护。

室外机摆放于图书馆屋面层，尽量缩短室内、外机之间冷媒管的敷设长度。

6.空调末端

恒温恒湿空调系统均采用一次回风的形式，气流组织为上送上回，送风采用方形散流器（带人字阀），均匀分布在档案库内，回风采用单层百叶回风口，沿靠走道内墙环形均匀分布。

室外新风经负压吸人空调混风箱，与回风混合，由恒温恒湿机处理后送入空调房间，新风量按1次换气次数计算，考虑到使用和节能的需要，过渡季节可增大新风量，降低空调冷负荷；梅雨季节减少新风引入量，减低室外高湿度空气对档案库房湿负荷的影响，但最低不少于房间循环风量的5%。设计时，加大室外新风口的尺寸，在引入观赏设置风量调节阀，以供使用时根据设计进行调节，必要时可采取全新风运行。

同时设置机械排风，窗式排气扇将室内排风排至走道，再通过走道外窗排至室外，排风量为新风量的80%，使房间保持微正压。

7.防排烟系统

档案库房设置气体灭火系统，当发生火警时，关闭该区域空调风管、排气扇风管、事故排风管上的高气密全自动多叶防火阀，以便气体灭火；当确认火被扑灭后，打开事故排风管上的高气密全自动多叶防火阀，同时开启排风机进行排风。当确认气体排完后，系统转入正常工作状态。事后排风的换气次数按房间体积的5次，H计算。事后排风选用轴流排风机在机房内座地安装，保证事故排风口位于房间下部位置，补风则通过门窗自然补进。

8.自动控制原理

（1）采用比例（P）+积分（I）+微分（D）控制编程，准确的维持温度和湿度，达到房间要求的高精度。

（2）采用变频压缩机进行制冷和除湿，根据设定的温湿度与精度，输入0-10V模拟量，从而控制和改变压缩机的工作频率，满足房间温湿度要求。

（3）采用电子膨胀阀控制，为制冷系统的各种节能化运行提供了条件，机电一体化的程度大大提高。

（4）采用模拟量控制电极加湿器，根据设定的湿度值与精度，输入0-10V模拟量，从而线性控制加湿器的蒸汽输出量。

（5）采用周期数调功模块控制电加热，根据设定的温度与精度，输入0-10V模拟量信号线性控制加热器的输出量，满足房间温度要求。

（6）风冷冷凝器采用了先进的压力调速器，可根据室外气温的变化而引起的冷凝压力变化来无极调节冷凝器风机转速，从而使冷凝压力在环境温度内保持稳定。

9.结论

9.1本设计可取之處

（1）本工程冷热源配置经过详细的计算，满足该项目的使用要求。

（2）各档案库房单独设置空调系统，各设备均能在高效段运行，配置合理，使用方便。

（3）档案库房保证有三面内墙，减少了室外气温对室内温、湿度的影响，多处设置双层镖旗维护结构，通过两层外墙的阻挡，外窗面积大大减少，尽可能的降低太阳辐射得热引起的负荷，同时利用太阳能促进空气流通达到最佳的隔热降噪效果。

（4）建筑外立面设置立体绿化，起到遮阳、通风、减噪的作用。

9.2本设计不足之处

（1）为方便整栋楼的使用，将人流量少的档案库房设置在屋顶层，房间楼板完全暴露在太阳辐射之下，虽然建筑采用了节能屋面，但太阳辐射还是在很大程度上影响了房间的最大室内冷负荷。

（2）虽然通过内走道将房间一面外墙与室外隔开成为室内区域，并根据房间形状将空调回风口尽可能均匀的设置在靠内走道侧，以减少室外气温对室内参数的影响，但受影响更大的外墙一层由于受机房位置限制并未设置回风，使得室内参数不可避免的受室外影响。

10.结束语

随着越来越多新建图书馆的投入使用，空调技术已成为各档案库房延长档案寿命、实现档案现代化管理的重要组成部分。如何设计合理的空调系统以满足档案库房的要求，成为了我们今后研究的目标。无论档案库房如何变化，都需要设计人员根据其性质、规模、用途、使用特点，室外气象条件冷热符合变化的规律、室内温湿度的要求、消声隔振要求等因素，通过全面技术调研后比较确定。