昂揚新力量,厚積新勢能。由Hi-Club暖通空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計大賽辦公室主辦,中國勘察設(shè)計協(xié)會建筑環(huán)境與能源應(yīng)用分會指導(dǎo),青島海信日立空調(diào)系統(tǒng)有限公司承辦,《暖通空調(diào)》雜志社與賽爾傳媒協(xié)辦的第六屆Hi-Club暖通空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計大賽已圓滿落下帷幕。作為“海信日立新產(chǎn)品新技術(shù)設(shè)計大賽”升級后的行業(yè)標(biāo)桿賽事,本屆大賽以專業(yè)底色凝聚創(chuàng)新動能。
賽事自啟動便點燃行業(yè)熱情,300余家設(shè)計單位踴躍參與,550余幅作品承載巧思而來。經(jīng)60余位行業(yè)專家從城市評審、大區(qū)評審、約克VRF專項評審、全國終審的層層淬煉中,最終評選出評審委員會大獎1個、金獎3個、銀獎14個、銅獎37個及優(yōu)秀獎104個。獲獎成果覆蓋商業(yè)綜合體、醫(yī)療、教育等多元領(lǐng)域,盡顯暖通設(shè)計的創(chuàng)新活力。

為傳遞優(yōu)秀設(shè)計價值,大賽特別推出獲獎案例分享專欄。本期聚焦評審委員會大獎——陜西歷史博物館場館設(shè)備更新及配套工程項目。一同品鑒設(shè)計團(tuán)隊的攻堅故事,感受設(shè)計溫度,探尋成果背后的行業(yè)啟示。

陜西歷史博物館場館
設(shè)備更新及配套工程項目
設(shè)計院:中國建筑西北設(shè)計研究院有限公司
設(shè)計團(tuán)隊:盛嘉賓、趙民、陳崗鋒、薛潔、艾健、馬駐方、連英辰、李陽、馬金星、駱海川
配套暖通產(chǎn)品:海信正壓液浮無油變頻離心式冷水機組
陜西歷史博物館位于陜西省西安市,是我國首座大型現(xiàn)代化國家級博物館、國家一級館,并被列入“中國20世紀(jì)建筑遺產(chǎn)”。它不僅是張錦秋大師唐風(fēng)建筑的代表作,更在2008年被評為國家一級博物館,2016年入選“中國20世紀(jì)建筑遺產(chǎn)”,承載著深厚的歷史與文化使命。自1991年開館以來,已運行三十余年。隨著博物館對展陳與文物保存環(huán)境要求的提高,以及年接待量的持續(xù)增長,其展示與接待能力面臨更大挑戰(zhàn)。本項目屬于全國首批、陜西省“一號”博物館提升改造工程,設(shè)計復(fù)雜,施工難度高,且需在不閉館的條件下進(jìn)行,因此對所用產(chǎn)品的可靠性與節(jié)能性提出了極高要求。

陜西歷史博物館改造前
破局之道:“按需適配”的創(chuàng)新體系
陜西歷史博物館本次設(shè)備更新與配套工程的核心目標(biāo),是構(gòu)建一套“能效最優(yōu)+場景適配”的空調(diào)體系。項目在嚴(yán)格遵循不改變建筑風(fēng)貌、不影響結(jié)構(gòu)安全、且改造期間不閉館的前提下,針對因游客量激增導(dǎo)致的展區(qū)環(huán)境控制能力不足、庫區(qū)溫濕度失控及空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等關(guān)鍵問題,實施了系統(tǒng)性改造。
設(shè)計團(tuán)隊首先從系統(tǒng)架構(gòu)入手,將庫區(qū)、辦公區(qū)與展區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)徹底分離,以適應(yīng)各自不同的運行管理特點,實現(xiàn)按需獨立運行。在此基礎(chǔ)上,項目創(chuàng)新性地采用了“水氟結(jié)合、集中管理”的總體技術(shù)策略,為不同功能區(qū)量身定制環(huán)境解決方案:庫區(qū)采用“水系統(tǒng)+氟系統(tǒng)深度除濕”結(jié)合新風(fēng)的恒溫恒濕系統(tǒng),并配置調(diào)濕板,極大增強了溫濕度的穩(wěn)定性和均勻性;展區(qū)選用帶冷凝熱回收的溫濕度獨立控制全空氣系統(tǒng),通過增大送風(fēng)焓差減小風(fēng)量,并利用冷凝熱進(jìn)行再熱,在實現(xiàn)精準(zhǔn)恒溫恒濕控制的同時,顯著降低了能耗;辦公區(qū)則采用多聯(lián)機+熱回收系統(tǒng),多聯(lián)機選用高效率的海信全直流變頻中央空調(diào),高效節(jié)能。所有系統(tǒng)通過智能化能源管理平臺的算法進(jìn)行協(xié)同運行與集中控制,充分發(fā)揮了水系統(tǒng)與氟系統(tǒng)的互補優(yōu)勢,實現(xiàn)了舒適性、節(jié)能性與管理便捷性的全面提升。
為確保技術(shù)方案的精準(zhǔn)性與最優(yōu)性,項目在設(shè)計階段全面應(yīng)用了“全年負(fù)荷能耗分析與室內(nèi)環(huán)境模擬技術(shù)”,從建模、參數(shù)設(shè)定到多次迭代優(yōu)化,為系統(tǒng)配置和設(shè)備選型提供了科學(xué)依據(jù)。具體而言,動力中心選用了海信中央空調(diào)最新技術(shù)的正壓液浮無油變頻離心機組,大幅提高冷機能效,擴大冷機高效區(qū)間,配合經(jīng)準(zhǔn)確計算選型的變頻水泵與冷卻塔,形成合理搭配,智能化能源管理平臺依據(jù)最優(yōu)能效的控制邏輯算法進(jìn)行自動控制,使整個冷源系統(tǒng)的全年綜合能效達(dá)到5.5以上,滿足《高效空調(diào)制冷機房評價標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS 1100-2022規(guī)定的1級能效指標(biāo)和《高效空調(diào)制冷機房系統(tǒng)能效監(jiān)測與分級標(biāo)準(zhǔn)》T/CECA20026-2023&T/CRAAS1039-2023規(guī)定的領(lǐng)跑級能效限值。針對展廳高大空間,通過氣流組織模擬優(yōu)化了溫度場與速度場,確保了環(huán)境的舒適性、一致性且無死角。同時,系統(tǒng)對新風(fēng)采用了化學(xué)過濾技術(shù),針對展區(qū)與庫區(qū)的不同有害氣體進(jìn)行針對性處理,從源頭保護(hù)文物并改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。
精耕細(xì)作:分步實施與平穩(wěn)過渡
作為國家支持的省級重點改造工程,項目成功的關(guān)鍵在于精細(xì)化施工組織,更離不開海信正壓液浮無油變頻離心式冷水機組的硬核助力,最終完美平衡了改造施工與博物館的正常開放。團(tuán)隊綜合館方意見,制定了分區(qū)域、分階段的施工方案。在新設(shè)計的空調(diào)水系統(tǒng)中設(shè)置區(qū)域總管,利用夜間空調(diào)系統(tǒng)停運的窗口期,關(guān)斷通往改造區(qū)域的閥門,采取拆卸管道加裝端板等措施徹底防止水滲漏,確保施工期間其他區(qū)域空調(diào)正常運行。依此方法逐步輪轉(zhuǎn),完成所有區(qū)域改造,并同步完成新制冷機組的就位安裝。最終,在過渡季系統(tǒng)整體停運期間,完成新舊制冷機組管路系統(tǒng)的切換,實現(xiàn)了新老系統(tǒng)的平穩(wěn)交接與無縫過渡。

匠心磨礪:多重限制下的最優(yōu)解
在項目設(shè)計過程中,設(shè)計團(tuán)隊展現(xiàn)出卓越的專業(yè)素養(yǎng)和工程執(zhí)行力。面對復(fù)雜的現(xiàn)場條件和嚴(yán)格的改造限制,團(tuán)隊建立了高效的協(xié)同工作機制,通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)與專業(yè)協(xié)同平臺,實現(xiàn)了從現(xiàn)場調(diào)研、技術(shù)論證到施工圖設(shè)計的全流程無縫銜接。在緊張的工期壓力下,設(shè)計團(tuán)隊僅用一個半月就完成了全套施工圖的制作,不僅順利通過審批,更被列為陜西省“一號工程”,體現(xiàn)了專業(yè)團(tuán)隊的高度執(zhí)行力與責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

勘測現(xiàn)場
價值升華:體驗與保護(hù)的雙重飛躍
從用戶視角看,本次改造帶來了根本性的提升。對觀眾而言,博物館內(nèi)部告別了過去的悶熱與空氣污濁,營造出舒適、清新、健康的參觀環(huán)境,游覽體驗顯著改善。對文物保護(hù)而言,項目實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,庫區(qū)與展區(qū)均達(dá)到了高于國家標(biāo)準(zhǔn)的恒溫恒濕與潔凈度要求,為文物提供了安全、穩(wěn)定的長期保存環(huán)境。通過系統(tǒng)性升級,陜西歷史博物館的硬件設(shè)施與環(huán)境控制水平整體邁入國內(nèi)一流博物館行列。

陜西歷史博物館(圖源:陜西歷史博物館官網(wǎng))
行業(yè)推廣鑒:可資借鑒的改造經(jīng)驗
該項目的成功經(jīng)驗,為同類文化建筑的改造提供了系統(tǒng)性的借鑒。首要關(guān)鍵在于充分的前期調(diào)研,必須吃透現(xiàn)狀制約條件。在技術(shù)路線上,應(yīng)秉持“按需適配”理念,構(gòu)建“能效最優(yōu)+場景適配”的空調(diào)體系,針對不同區(qū)域制定差異化方案。具體措施包括:推行高效機房設(shè)計與全年負(fù)荷模擬;配置智能化管理平臺以實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化;采用高效變頻設(shè)備、提高供回水溫度、熱回收等技術(shù)提升能效;并通過對高大空間的氣流組織模擬、庫區(qū)專用空調(diào)加調(diào)濕板、新風(fēng)化學(xué)過濾等手段,確保環(huán)境控制的精準(zhǔn)與穩(wěn)定。本項目不僅是一次設(shè)備升級,更是在嚴(yán)格限制條件下,實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化與技術(shù)集成的成功實踐,為后續(xù)文化建筑的現(xiàn)代化改造樹立了標(biāo)桿。
☆評審委員會點評
本工程為既有仿古建筑群的改造,建筑面積約15.6萬m2。設(shè)計主要創(chuàng)新亮點:主樓區(qū)域冷源采用高效無油離心機組,機房綜合COP達(dá)到5.5;辦公區(qū)等采用多聯(lián)機+熱回收式獨立新風(fēng)系統(tǒng),滿足不同使用場景的空調(diào)需求;展廳部分采用溫濕度獨立控制熱回收全空氣系統(tǒng),高效節(jié)能;藏品庫房采用恒溫恒濕空調(diào)機組+調(diào)濕板精控系統(tǒng),有效解決庫房無熱負(fù)荷工況下的高濕難題,為藏品文物提供安全可靠的保障環(huán)境;同時項目在設(shè)計階段應(yīng)用全年負(fù)荷能耗分析與室內(nèi)環(huán)境模擬技術(shù)等。
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