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故宫博物院地下文物库(二期工程)空调及自控制系统设计摘要:北京故宫博物院地下文物库是目前世界上面积最大的地下恒温恒湿收藏库。
除介绍了二期工程空调系统的设计外,着重介绍了该库的环境控制系统。控制系统采用国内开发的RH微机自动控制系统。
本文来自第一论文网 关键词:恒温恒湿 RH微机 自控系统 1 建筑概况地点:北京故宫博物院西华门内; 构造:浅埋钢筋混凝土结构; 面积:建筑面积16000m2,其中地下库房空调面积10663m2; 层数:地上出入口一层;地下库房三层共81个库房,单库面积144m2。 2 空调设计本工程室外设计参数采用北京地区设计气象参数。
根据收藏文物的不同要求,室内温湿度设计参数见表1。 表1 设计参数 部位 房间名称 温度/℃ 相对湿度/% 顶层 陶瓷库,雕塑铭刻库,铜器库 14~18 45~55 中层3 空调自控系统故宫地库一期工程空调自控系统选用了日本江森公司的进口产品,当时日方配套采用的为常规控制柜(文献[1]),该系统目前仍在运行。
根据几年来运行情况,二期工程采用微机自动控制及监测。该部分的控测对象为:18台柜式空调机,3台冷却塔,12台冷却水泵,1台离心风机,库房内的电动风阀、电机复位自动防火阀,库房、走廊、空调机房内的温湿度以及供配电部分的监测。
控制系统采用北京清华人工环境工程公司的RH型分布式微机控制系统,由中央管理工作站、局部通讯网络、现场控制机、传感器、变送器及电动执行器等组成。 3.1 中央管理工作站 中央管理工作站设在地面中控室,为RH型分布式微机控制系统的管理与调度中心,可实现对全系统的集中监督管理、运行方案指导,并可实现设备的远动控制。
中央管理工作站包括大型模拟显示屏、微型计算机及外部设备和相应的中央管理软件。其基本功能为:各系统状态参数的自动巡回检测、显示、运行方案指导、存储工作记录、打印工作报表及事故报警,同时亦可实现运行控制和设定值的调整。
为了提高运行监测的可行性,本系统考虑设双机热备用,一旦工作机出现故障,可自动切换,保证系统运行正常。 控制系统网络图见图2。
图2 控制系统网络图 3.2 空调系统 本工程地下空调机房内共有18台柜式空调机,分为6个系统,每个系统配置一套现场控制机,其基本控制功能为:自动检测送风温湿度,新风温湿度;控制风机的运行及状态反馈;防火阀状态显示;根据库房温湿度及设定值等参数,自动控制压缩机及电加热、电加湿等设备的投入运行及状态反馈;单机设备的顺序启停及联锁保护。 每个系统空调柜机控制图见图3。
图3 空调柜机控制图 3.3 冷却系统 本工程冷却系统空调设备包括3台冷却塔,12台冷却水泵,1个冷却水池。在地面水泵房内配置一台现场控制机,其基本控制功能为:自动检测冷却水温度、回水温度,自动控制冷却塔的运行及状态反馈,按空调机压缩机运行要求控制冷却水泵的运行及状态反馈,备用泵的自动投入,冷却水池水位显示和报警。
3.4 库房、走廊送排风系统 库房、走廊监控系统包括每个单库内送回风管上的防火阀、库房侧墙上的排气阀。配置一套现场采集柜,其基本功能为:自动检测防火阀的状态及排气阀的阀位反馈。
(注:防火阀及排气阀由消防中心盘负责开启。) 3.5 温湿度检测系统 库房、走廊、空调机房、电梯机房内设备可就地显示数据的壁挂式数字温度传感器及数字湿度传感器。
共配置ICU-UW6000现场控制机9台。其功能为:自动检测各库房、走廊、电梯机房及空调机房内的温湿度。
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