新風(fēng)控制系統(tǒng)在博物館的應(yīng)用

呂大偉

（中國國家博物館）

新風(fēng)控制系統(tǒng)在博物館的應(yīng)用

呂大偉

（中國國家博物館）

在重視空氣質(zhì)量的今天，新風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越受到重視，論文針對博物館行業(yè)的特點(diǎn)，探討博物館不同功能區(qū)域的新風(fēng)控制要點(diǎn)。

新風(fēng)；博物館；自動控制；空氣質(zhì)量；恒溫恒濕

1 引言

現(xiàn)代社會對于新風(fēng)的作用越來越重視。向室內(nèi)通入新風(fēng)是最有效的消除室內(nèi)空氣污染，保持室內(nèi)空氣品質(zhì)的方法，因此，中央空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)問題也越來越受到人們的重視。在空調(diào)場所利用回風(fēng)、減少新風(fēng)是節(jié)能的需要，特別是在夏季室內(nèi)、外溫差較大的情況下，混入的回風(fēng)量愈多，使用的新風(fēng)量愈少，就愈節(jié)能。然而，無限制地減少新風(fēng)，又會影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。增加新風(fēng)量是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的必要手段，在滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求下相對減少新風(fēng)量和系統(tǒng)的能耗是新風(fēng)節(jié)能的關(guān)鍵[1]。而對于博物館來說，新風(fēng)量過大，不利于溫濕度恒定控制，影響文物的保存且冬季模式下過大的新風(fēng)會造成機(jī)組盤管凍裂；新風(fēng)量過小，影響空氣質(zhì)量，無法給觀眾帶來舒適的參觀環(huán)境。

為此，國家博物館針對不同區(qū)域，不同季節(jié)，采取不同的新風(fēng)控制模式。

2 文物庫區(qū)

文物庫區(qū)設(shè)置在地下12.8m的深度，環(huán)境相對穩(wěn)定，人員活動較少，對新風(fēng)的需求也相對較少，主要要求是保證庫區(qū)一年四季的溫濕度恒定。因此，新風(fēng)的主要控制方向是固定維持送少量的新風(fēng)（總送風(fēng)量的7%左右），在保證同時進(jìn)入庫房的兩名工作人員衛(wèi)生需求的同時，也確保了庫房相對走廊呈正壓的環(huán)境，有利于溫濕度環(huán)境的控制。

3 公共區(qū)域

公共區(qū)域沒有擺放文物，沒有恒溫恒濕的要求，主要需求是保證觀眾參觀環(huán)境的舒適，且國家博物館公共區(qū)域都以高大空間為主，參觀人數(shù)的多少對于館內(nèi)公共區(qū)的環(huán)境影響相對較小。因此，國家博物館在公共區(qū)新風(fēng)控制上采取了室外溫濕度環(huán)境與室內(nèi)溫濕度環(huán)境相比較的策略，設(shè)定一個對于室外溫濕度的要求范圍，其前提是能基本滿足館內(nèi)正常溫度需求。以夏季模式為例，根據(jù)2007年國務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于嚴(yán)格執(zhí)行公共建筑空調(diào)溫度控制標(biāo)準(zhǔn)》“夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得低于26℃”，所以，應(yīng)設(shè)定一個約22～28℃的溫度區(qū)間。當(dāng)室外溫度在此區(qū)間時，新風(fēng)閥自動開啟，其具體開度由室外溫度與室內(nèi)要求的26℃的差值所決定，差值越小，開度越大。即室外環(huán)境越接近室內(nèi)要求環(huán)境，則新風(fēng)量越大；而當(dāng)室外環(huán)境低于22℃或高于28℃時，逐漸降低新風(fēng)閥的開度，以避免新風(fēng)帶來的額外的冷熱負(fù)荷。這種控制模式下，尤其在每年的過渡季節(jié)和每天的早晚會有較長一個時間段內(nèi)，室外環(huán)境接近室內(nèi)要求，新風(fēng)閥開度較大，新風(fēng)大量進(jìn)入館內(nèi)，輔以較小開度的冷熱水閥來微調(diào)以保證溫度的穩(wěn)定性。經(jīng)過初效、中效二級過濾的新風(fēng)進(jìn)入館內(nèi)，給觀眾帶來了舒適、安全的參觀環(huán)境。

4 展廳

國家博物館展廳眾多，展覽類型多樣，展品既有對溫濕度環(huán)境要求極其嚴(yán)格的古代的書畫等，也有對溫濕度環(huán)境要求相對較低的如近現(xiàn)代以照片為主的展覽，參觀人數(shù)也根據(jù)展覽內(nèi)容的不同存在較大差異。針對不同需求的展廳，國家博物館在新風(fēng)控制上采取了不同的策略。

4.1 無恒濕恒溫要求展廳

對于沒有恒溫恒濕需求，只要求保證參觀環(huán)境舒適的展覽，多為臨時展覽，參觀人數(shù)相對波動較大。由于展廳都相對封閉，參觀人員較多時，展廳內(nèi)CO2濃度有明顯的升高，空氣較為污濁。新風(fēng)對于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、減少病態(tài)建筑綜合癥具有不可替代的重要作用，特別是在降低室內(nèi)CO2濃度及浮塵濃度方面效果顯著。在人員密集的場所，室內(nèi)空氣成分(即CO2濃度)及懸浮塵埃對人體的舒適感及健康的影響更大[2]。為此，國家博物館在展廳的回風(fēng)管安裝了CO2濃度探測器，當(dāng)展廳內(nèi)CO2濃度超出設(shè)定值后，新風(fēng)閥自動加大開度，使館外新鮮空氣大量進(jìn)入展廳，及時降低展廳內(nèi)CO2濃度，保證空氣潔凈度。當(dāng)參觀人數(shù)逐漸減少時，新風(fēng)閥開度自動降低，直至降低到維持在最小新風(fēng)量的開度。

4.2 有恒濕恒溫要求展廳

對于有嚴(yán)格恒溫恒濕需求的展廳，新風(fēng)量過大影響溫濕度的波動，過小可能難以滿足觀眾參觀環(huán)境潔凈舒適的要求，如何在這對矛盾的關(guān)系中找到平衡點(diǎn)是國家博物館新風(fēng)控制系統(tǒng)中的最難點(diǎn)。經(jīng)過開館運(yùn)行幾年來的摸索，國家博物館本著保證文物安全兼顧參觀舒適的原則，制定了最大新風(fēng)量和最小新風(fēng)量兩個關(guān)鍵點(diǎn)。最小新風(fēng)量的確立主要是按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 9669-1996），文體建筑博物館類展廳新風(fēng)量應(yīng)至少為10%～15%；最大新風(fēng)量則是根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗?zāi)鼙ＷC溫濕度恒定可控的極限值，這個值在北京冬季室外溫濕度皆低和夏季室外溫濕度皆高的情況下為20%～30%，在春秋過渡季時由于室外溫濕度都較為適宜，可適當(dāng)提高至30%～40%。在此類展廳中，新風(fēng)量控制在最小新風(fēng)量和最大新風(fēng)量之間的區(qū)間內(nèi)，結(jié)合公共區(qū)域新風(fēng)閥開度的控制經(jīng)驗：即室外溫濕度環(huán)境越接近展廳內(nèi)要求值，新風(fēng)量相對越大；室外溫濕度環(huán)境與展廳內(nèi)要求值差別較大時，新風(fēng)量相對減小。

5 結(jié)束語

所有進(jìn)入國家博物館內(nèi)庫區(qū)、公共區(qū)域和展廳的新風(fēng)都要經(jīng)過初中效兩級過濾段、冷、熱盤管段和蒸汽加濕段，經(jīng)過過濾并按需升、降溫和加濕后的新風(fēng)才能進(jìn)入館內(nèi)，在保證潔凈度和滿足冬季防凍需求的同時，盡可能地降低對館內(nèi)溫濕度環(huán)境的沖擊，實現(xiàn)保證文物存放環(huán)境穩(wěn)定和觀眾參觀環(huán)境舒適的效果。

【1】耿世彬，李永，韓旭.室內(nèi)空氣品質(zhì)與新風(fēng)節(jié)能研究進(jìn)展[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2009，28（5）：32-38.

【2】柳成文.新風(fēng)量、新風(fēng)品質(zhì)及新風(fēng)處理對室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響[J].電力學(xué)報，2005，20（3）：72.

Fresh Air Control System for Museum Applications

LV Da-wei
（National Museum of China）

As concern over air quality mounts，F(xiàn)resh 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