图书馆
说起图书馆，大家心底是不是都会浮现出学霸们奋笔疾书的画面？其实图书馆也是一个夏天避暑、冬天避寒的好去处，其舒适的室内环境都归功于一个设计优良的空调系统。然而图书馆内各区域功能不一，空调系统也较为复杂。下面我们就看看西安某大学新校区图书馆空调系统的设计吧。
该图书馆总建筑面积㎡，包括图书藏阅室、会议室及办公室、书库、计算机网络总控中心等区域。如此复杂的图书馆空间，如何满足不同功能区域的环境舒适度和室内空气质量，降低综合使用能耗，尽量减少对环境的影响，并降低全生命周期成本？
看到这里，相信很多小伙伴们都印象深刻，这就是我们刚结束不久的第十五届MDV中央空调设计应用大赛学生组设计达人奖的作品，赛事虽然已经结束，但是留下的作品依然在社会上发挥着重要作用。
针对本次项目，上海理工大学暖通专业的同学对国内多所高校图书馆调研，并结合高校图书馆馆运营热点，制订了如下空调冷热源及系统设计策略。
空调冷热源
根据各房间的使用功能以及使用时间等特性将目标建筑分为四部分：
第一部分为图书书库，其建筑面积为㎡，冷负荷为99.57kW，热负荷为86.44kW，空调冷热源为5台空气源热泵机组和新风除湿机组；
第二部分为计算机网络总控中心建筑面积为㎡，冷负荷为84.23kW，采用制冷量为kW风冷直接膨胀式机房精密空调；
第三部分为主要功能房间，包括阅览室、会议室以及办公室等，面积为㎡，冷负荷为kW，热负荷为kW，采用1台kW变频直驱离心冷水机组、1台kW螺杆冷水机组和3台TS6M的板式换热器搭配城市热力管网使用；
第四部分为值班室、消防控制中心等辅助用房，选用分体式空调。
各个区域空调冷热源独立使用，以满足不同区域的不同使用功能要求。其中，书库部分备用书库、样本书库与密集书库的冷热源夏季提供供回水温度16/20℃的高温冷水，至毛细管与新风除湿机内以冷却和新风预冷；冬季提供50/40℃的低温热水，至毛细管与新风除湿机内以加热和新风预热。主要功能房间区域冷源为1台kW变频直驱离心冷水机组和1台kW螺杆冷水机组，夏季提供供回水温度7/12℃的冷水，热源为3台TS6M的板式换热器搭配城市热力管网，用于提供供回水温度为60/50℃的热水。
书库冷热源系统原理图（点击图片查看大图）
主要功能房间冷热源系统原理图
（点击图片查看大图）
气流组织
1、书库
目标建筑中书库主要包括四间备用书库，一间密集书库，一间样本书库与一间特藏书库。采用空气源热泵+新风除湿机组温湿度独立控制形式，以满足书库温湿度要求。空气源热泵主要负担房间负荷以及新风预冷/热负荷。同时，备用书库、密集书库、样本书库设吊顶辐射+新风的空气处理形式，而特藏书库由于国家标准规定不允许特藏书库内走水管防止书库内漏水，因此采用干式空调箱+新风的空气处理形式。
气流组织上，从书库控制湿度的角度考虑，采用上送的方式，风口主要设置在室内散湿地点，并在中部布置排风口（特藏书库中部为回风口），以满足室内气流组织均匀性要求，并有效控制湿度。
2、会议室
会议室主要采用全空气系统，考虑到实际需求，即主席台区域灯光设备较多，观众区占房间面积比重较大，两区域的起影响因素的主要负荷不同等特点，最终，会议室对两区域采用不同的送风系统。主席台区域采用上送与侧送结合，而观众区域采用上送风的方式。同时，考虑到会议室为大空间建筑，主席台与观众区域上送风口采用旋流风口送风以保证气流能达到房间下部，回风口采用下回方式，保证房间气流均匀性。
3、中庭
中庭部分采用全空气系统，其结构为从2层至顶层上下贯通式，考虑到中庭部分人员停留时间较短，而且空间较大，因此采用条形风口上送风的形式，以使中庭周围气流组织形成空气幕的效果，有效地将中庭内的气流与室内气流相隔，避免中庭部分气流组织对室内气流组织产生影响。同时，回风口均匀设置在中庭对角两侧，以使中庭区域气流组织达到均匀。
4、图书藏阅区
图书藏阅区采用全空气系统。图书藏阅区使用面积较大，且大部分为人员自习区域。而根据实地调研图书馆实际使用情况发现，在平时，图书藏阅区内人员分布较分散，而期末等高峰使用期间，人员较多且分布密集，考虑到兼顾各时段的人员舒适性，采用散流器上送风的形式，且风口布置较多、密集，以满足平时时期人员分布较分散，高峰时期人员较密集的使用特性。
高效率，可调控性强
主要功能房间的冷源主要采用Midea美的CCWE变频直驱离心式冷水机组，具有以下特点：
高效节能：全系列能效超过国家一级能效；
可调控性强：由于图书馆使用特性为负荷变化波动大，人员变动较大。而该系列机组即使在部分负荷下制冷时综合能效比ＩＰＬＶ最高可达９.１，且能实现无级调节。
分散化、因地制宜、节能
图书馆空调系统不仅要充分考虑舒适性、造价、运营等问题，还要充分考虑到图书馆使用功能以及项目地点的特性。在此基础上，主要功能房间冷热源综合考虑设备一次投资以及运行中的能耗与费用等，最终采用变频直驱离心机组、螺杆式冷水机组+城市热力管网的方案，从系统生命周期角度来看，其能耗与经济都最省。同时，项目中还运用了新排风全热回收、全新风等分散化的控制技术，综合节能效果显著。
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