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圖書(shū)館中央空調(diào)系統(tǒng)的選擇與安裝

　　本工程為北京市某區(qū)圖書(shū)館空調(diào)設(shè)計(jì)。根據(jù)圖書(shū)館建筑的特點(diǎn)，在辦公區(qū)域選用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)，在公共區(qū)域選用全空氣系統(tǒng)。主要分析了該圖書(shū)館的中央空調(diào)系統(tǒng)的選擇思路和圖書(shū)館通風(fēng)，保溫，安裝，減震，消聲方面的設(shè)計(jì)。

1. 設(shè)計(jì)參數(shù)與氣象數(shù)據(jù) 1.1 建筑物參數(shù) 1.1.1墻體　　

(1) 本工程承重墻用鋼筋混凝土墻柱，外墻隔墻部分用300 M5混合砂漿砌筑; 內(nèi)墻隔墻部分用180厚陶粒混凝土空心磚砌塊，用M5 混合砂漿砌筑，注明除外；　　

(2) 陶粒混凝土空心磚墻砌筑前，先澆筑細(xì)石混凝土基座150mm；高，寬同墻厚；　　

(3) 外墻保溫: 混凝土梁柱外貼50mm厚聚苯板。

1.1.2屋面　　本工程屋面防水等級(jí)為二級(jí)，防水層耐用年限15 年. 　　

(1) 刷著色涂料保護(hù)層　　

(2) 1.2厚合成高分子防水卷材一道　　

(3) 2厚聚氨酯防水涂膜內(nèi)加玻纖網(wǎng)布　　

(4) 20mm厚1:3水泥砂漿找平層，粉刷處理劑一遍　　

(5) 1:6水泥焦渣，最薄處厚30mm 　　

(6) 60mm厚聚苯板保溫層　　

(7) 鋼筋混凝土樓板 1.2 氣象數(shù)據(jù) 2 圖書(shū)館空調(diào)特點(diǎn) 2.1 概況

　　圖書(shū)館屬于公共建筑，人流量大。這種建筑的耗電量要比傳統(tǒng)建筑大得多，特別是空調(diào)方面的用電量，因此在空調(diào)設(shè)計(jì)中必須首先考慮到節(jié)能。另外，對(duì)室內(nèi)的空氣品質(zhì)要求也很高，館內(nèi)必須達(dá)到舒適的空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，否則就很容易引起空調(diào)病。

2.1.1 空調(diào)分區(qū)域供應(yīng)

　　按中心圖書(shū)館的功能設(shè)計(jì)，空調(diào)供應(yīng)分為兩個(gè)區(qū)域：辦公區(qū)和公共區(qū)。應(yīng)按需供應(yīng)空調(diào)，盡量減少能源浪費(fèi)。辦公區(qū)域(辦公室、讀者服務(wù)部、準(zhǔn)備室、休息室等)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)便于管理人員按室內(nèi)實(shí)際情況控制空調(diào)量大小。公共區(qū)域(報(bào)告廳、閱覽室、書(shū)庫(kù)、電子閱覽室等)人員密度大，空間大，采用全空氣系統(tǒng)。

2.1.2 館內(nèi)舒適的空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)

　　圖書(shū)館是采用封閉設(shè)計(jì)，且日人均流量大，所以否則很容易引起空調(diào)病.如頭痛、惡心、心神不寧、工作和學(xué)習(xí)效率低下等癥狀。室內(nèi)舒適空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)由四個(gè)參數(shù)來(lái)衡量：溫度、濕度、空氣品質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)(換氣)。夏天悶熱漫長(zhǎng)，而且濕度也較大，不同的人對(duì)溫度、濕度要求不同。參照設(shè)計(jì)規(guī)范，圖書(shū)館室內(nèi)溫、濕度可設(shè)計(jì)為26℃ 、60% 。圖書(shū)人員密度大，所以需要及時(shí)補(bǔ)充新風(fēng)。新風(fēng)量按各室不同的人數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，新風(fēng)補(bǔ)充量30 m3/h.p。

2.2 系統(tǒng)方案選擇

　　一個(gè)典型的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)由空調(diào)冷熱源、空氣處理設(shè)備、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)及自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)裝置組成。根據(jù)需要，它能組成許多不同形式的系統(tǒng)。在工程上應(yīng)考慮建筑的用途和性質(zhì)、熱濕負(fù)荷特點(diǎn)、溫濕度調(diào)節(jié)和控制的要求、空調(diào)機(jī)房的面積和位置、初投資和運(yùn)行維修費(fèi)用等許多方面的因素，選定合理的空調(diào)系統(tǒng)。

　　空調(diào)系統(tǒng)可以按空氣處理的設(shè)置情況分為集中系統(tǒng)、半集中系統(tǒng)、全分散系統(tǒng)；按承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷所用的介質(zhì)種類可分為全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng)。

2.2.1 全空氣系統(tǒng)

　　全空氣系統(tǒng)分為單風(fēng)道系統(tǒng)和雙風(fēng)道系統(tǒng)。單風(fēng)道系統(tǒng)指機(jī)房?jī)?nèi)空氣處理機(jī)制處理一種送風(fēng)參數(shù)的空氣；雙風(fēng)道指的是機(jī)房?jī)?nèi)空氣處理機(jī)處理出兩種不同參數(shù)的空氣。

全空氣系統(tǒng)的特點(diǎn)是：

　(1)空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布置在機(jī)房，機(jī)房面積較大，層高較高。空調(diào)與制冷設(shè)備集中安設(shè)在機(jī)房便于管理和維護(hù)

　　(2)可以嚴(yán)格控制室內(nèi)的溫度與濕度，能滿足較高的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)要求，可以用兩級(jí)過(guò)濾，可以保證良好的空氣品質(zhì)。

　 (3)可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)，充分利用室外新風(fēng)減少與避免冷熱抵消，減少冷凍機(jī)運(yùn)行時(shí)間。

　 (4)由于風(fēng)道尺寸大，所占空間也多。送風(fēng)動(dòng)力大，與空氣-水方式比較耗電多，空調(diào)機(jī)房較大，難以設(shè)置。

　(5)適用于較大空間，設(shè)備維護(hù)費(fèi)較其他方式經(jīng)濟(jì)。

2.2.2 空氣-水系統(tǒng)

　　即風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)機(jī)組系統(tǒng)，是目前廣為運(yùn)用的一種空調(diào)方式。房間內(nèi)的冷、熱負(fù)荷和新風(fēng)的冷熱負(fù)荷由風(fēng)機(jī)盤(pán)管和新風(fēng)機(jī)共同承擔(dān)，這種方式可減少機(jī)房面積，降低建筑空間。但風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組的過(guò)濾能力與去濕能力差，無(wú)法滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求，同時(shí)水管多，漏水可能性大，凝結(jié)水管排放困難，不利于裝修，維修也不方便。

風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：

　　(1)布置靈活，可以和集中處理的新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以單獨(dú)使用，各空調(diào)房間互不干擾，可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時(shí)根據(jù)需要開(kāi)停機(jī)組，各房間之間不會(huì)相互污染。節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，靈活性大，節(jié)能效果好。

　　(2)與集中式空調(diào)相比不需回風(fēng)管道，節(jié)約建筑空間。

　　(3)機(jī)組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高，便于用戶選擇和安裝。

　　(4)分散布置敷設(shè)各中管線較麻煩，維修管理不方便，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)。

　　(5)適用于旅館、公寓、醫(yī)院、辦公樓等高層多層的建筑物中,需要增設(shè)空調(diào)的小面積多房間建筑室溫需要進(jìn)行個(gè)別調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。

2.2.3 冷劑式系統(tǒng) 　　冷劑式系統(tǒng)使用方便，目前開(kāi)始出現(xiàn)在中、小型商用建筑和住宅中，是一種活躍的中央空調(diào)系統(tǒng)形式。

冷劑式空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)：

　　(1) 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積小、自動(dòng)化程度高。

　　(2) 空調(diào)機(jī)組可以直接放在室內(nèi)，占地面積小。

　　(3) 機(jī)組分散布置，各個(gè)房間可以根據(jù)自己的需要啟停各自的機(jī)組，以滿足不同的需要。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，也不會(huì)通過(guò)風(fēng)道蔓延，對(duì)建筑防火有利。

　　(4) 空調(diào)機(jī)組能源的選擇和組合受限，目前普遍采用電力驅(qū)動(dòng)。空調(diào)機(jī)組的制冷性能系數(shù)較小。設(shè)備使用壽命短。

2.3 方案確定

　　本設(shè)計(jì)為圖書(shū)館的空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)的選定應(yīng)當(dāng)綜合圖書(shū)館的特點(diǎn)考慮。因?yàn)閳D書(shū)館共五層，面積較大，對(duì)空氣品質(zhì)也有一定的要求。全水系統(tǒng)全部由水負(fù)擔(dān)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷，只能消除室內(nèi)的余熱和余濕，不能起到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的作用，對(duì)于圖書(shū)館，不宜采用。該圖書(shū)館為白天開(kāi)放，夜間關(guān)閉的間歇性使用，人員分布較均勻，同時(shí)有些房間冷熱負(fù)荷并不完全相同，如辦公室、讀者服務(wù)部等，需要進(jìn)行個(gè)別的調(diào)節(jié)。總的來(lái)說(shuō)，室內(nèi)參數(shù)有所不同，所以應(yīng)該進(jìn)行分區(qū)考慮。對(duì)閱覽室這樣的大空間，其冷熱負(fù)荷基本相同，可以采用全空氣系統(tǒng)。而風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)可以滿足對(duì)各個(gè)房間進(jìn)行個(gè)別的調(diào)節(jié)，但是對(duì)于圖書(shū)館這樣擁有很多藏書(shū)，要避免被水浸濕的場(chǎng)所，該系統(tǒng)不能完全適用，所以本設(shè)計(jì)采用全空氣系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。

　　對(duì)于書(shū)庫(kù)，因書(shū)籍紙張既易吸收水分而膨脹發(fā)霉、長(zhǎng)蟲(chóng)、變形，又易放出水分而收縮，使紙張干燥脆裂。溫度忽高忽低或濕度經(jīng)常波動(dòng)，會(huì)使紙張變形出現(xiàn)浮凸現(xiàn)象，降低強(qiáng)度和彈性。因此，保持室內(nèi)適宜的溫濕度是延長(zhǎng)書(shū)籍壽命的重要條件之一，通常書(shū)庫(kù)內(nèi)溫度以保持在14～24℃，相對(duì)濕度保持在45～60%為宜。空氣中含有水蒸氣還會(huì)影響到書(shū)籍的膠粘，濕度大時(shí)淀粉膠就會(huì)發(fā)生潮解，牢固性降低，并引起發(fā)霉，膠漿膜層在干燥時(shí)又要變脆和破裂。為了使書(shū)籍的干濕度得當(dāng)，使用除濕機(jī)調(diào)節(jié)溫濕度。對(duì)于計(jì)算機(jī)房，采用恒溫恒濕機(jī)組，滿足計(jì)算機(jī)房的溫濕度要求。 3.通風(fēng)設(shè)計(jì) 3.1 公共區(qū)域通風(fēng)設(shè)計(jì)

　　圖書(shū)館中報(bào)告廳等產(chǎn)生余熱或廢氣的房間要全面通風(fēng)，設(shè)置排風(fēng)。

　　公共場(chǎng)所的全面換氣量宜按消除余熱或廢氣來(lái)計(jì)算。當(dāng)有數(shù)種要求時(shí)(如同時(shí)消除余熱或廢氣)，按最大換氣量設(shè)計(jì)；如具體計(jì)算有困難時(shí)，可按換氣次數(shù)法估算。送、排風(fēng)系統(tǒng)，必須符合建筑防火規(guī)范要求。　　送、排風(fēng)系統(tǒng)水力計(jì)算同新風(fēng)系統(tǒng)。

3.2 衛(wèi)生間通風(fēng)設(shè)計(jì)

　　公共衛(wèi)生間和其他房間的衛(wèi)生間應(yīng)設(shè)機(jī)械排風(fēng)裝置，一般設(shè)置排氣扇，衛(wèi)生間的通風(fēng)換氣量按20-30m3/h。無(wú)窗衛(wèi)生間必須設(shè)置排風(fēng)口，排風(fēng)由風(fēng)管同一接出，由排風(fēng)機(jī)排至風(fēng)管豎井。衛(wèi)生間應(yīng)保持負(fù)壓，防止氣味外泄。對(duì)于公共衛(wèi)生間才用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)，且保持房間負(fù)壓。

4 消聲、保溫與隔振設(shè)計(jì) 4.1消聲設(shè)計(jì)

　　本工程采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)以及全空氣系統(tǒng)。其中運(yùn)用到的設(shè)備有風(fēng)機(jī)盤(pán)管、新風(fēng)機(jī)組和空氣處理機(jī)組。對(duì)于風(fēng)機(jī)盤(pán)管的噪聲基本滿足設(shè)計(jì)要求，不需要設(shè)置消聲器，只需在風(fēng)口與風(fēng)機(jī)連接處設(shè)置軟連接即可。對(duì)于新風(fēng)機(jī)組和空氣處理機(jī)組，根據(jù)其性能參數(shù)知道其噪聲較大，需要設(shè)計(jì)消聲器。消聲器型號(hào)見(jiàn)圖紙。

　　對(duì)于管道，在彎頭處設(shè)置消聲彎頭，降低噪聲。

4.2 保溫設(shè)計(jì)

　　保溫材料的熱工性能主要取決于其導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)越大，說(shuō)明性能越差，保溫效果也越，因此選擇導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料是首要原則。同時(shí)綜合考慮保溫材料的吸水率、使用溫度范圍、使用壽命、抗老化性、機(jī)械強(qiáng)度、防火性能、造價(jià)及經(jīng)濟(jì)性，可以在本設(shè)計(jì)中對(duì)供回水管及風(fēng)管的保溫材料均采用帶有網(wǎng)格線鋁箔帖面的防潮離心玻璃棉。

4.3 隔振設(shè)計(jì)

4.3.1 設(shè)備隔振

　　制冷機(jī)、水泵和通風(fēng)機(jī)，宜固定在隔振基座上，隔振基座可以用鋼筋混凝土板或型鋼較高而成。中、低壓離心通風(fēng)機(jī)的隔振基座，宜采用型鋼機(jī)構(gòu)。常用的隔振材料有軟木、海綿乳膠、玻璃纖維、防震橡膠、金屬?gòu)椈珊涂諝鈴椈伞? 4.3.2 管道隔振　管道隔振一般是通過(guò)設(shè)置軟性接管和懸吊或支撐的減振器來(lái)實(shí)現(xiàn)。風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口與管道之間用軟接，目前普遍采用雙層帆布或人造皮革材料制作，其合理長(zhǎng)度L可根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)來(lái)確定水泵的進(jìn)出水口處應(yīng)配置橡膠軟性接管。設(shè)備與管道之間配置軟性接管或軟接后，還要采取支撐會(huì)懸吊支架隔振裝置。

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