昂揚新力量,厚積新勢能。由Hi-Club暖通空調系統創新設計大賽辦公室主辦,中國勘察設計協會建筑環境與能源應用分會指導,青島海信日立空調系統有限公司承辦,《暖通空調》雜志社與賽爾傳媒協辦的第六屆Hi-Club暖通空調系統創新設計大賽已圓滿落下帷幕。作為“海信日立新產品新技術設計大賽”升級后的行業標桿賽事,本屆大賽以專業底色凝聚創新動能。
賽事自啟動便點燃行業熱情,300余家設計單位踴躍參與,550余幅作品承載巧思而來。經60余位行業專家從城市評審、大區評審、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個及優秀獎104個。獲獎成果覆蓋商業綜合體、醫療、教育等多元領域,盡顯暖通設計的創新活力。

為傳遞優秀設計價值,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備更新及配套工程項目。一同品鑒設計團隊的攻堅故事,感受設計溫度,探尋成果背后的行業啟示。

陜西歷史博物館場館
設備更新及配套工程項目
設計院:中國建筑西北設計研究院有限公司
設計團隊: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,是我國首座大型現代化國家級博物館、國家一級館,并被列入“中國20世紀建筑遺產”。它不僅是張錦秋大師唐風建筑的代表作,更在2008年被評為國家一級博物館,2016年入選“中國20世紀建筑遺產”,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境要求的提高,以及年接待量的持續增長,其展示與接待能力面臨更大挑戰。本項目屬于全國首批、陜西省“一號”博物館提升改造工程,設計復雜,施工難度高,且需在不閉館的條件下進行,因此對所用產品的可靠性與節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”的創新體系
陜西歷史博物館本次設備更新與配套工程的核心目標,是構建一套“能效最優+場景適配”的空調體系。項目在嚴格遵循不改變建筑風貌、不影響結構安全、且改造期間不閉館的前提下,針對因游客量激增導致的展區環境控制能力不足、庫區溫濕度失控及空氣質量不達標等關鍵問題,實施了系統性改造。
設計團隊首先從系統架構入手,將庫區、辦公區與展區的空調系統徹底分離,以適應各自不同的運行管理特點,實現按需獨立運行。在此基礎上,項目創新性地采用了“水氟結合、集中管理”的總體技術策略,為不同功能區量身定制環境解決方案:庫區采用“水系統+氟系統深度除濕”結合新風的恒溫恒濕系統,并配置調濕板,極大增強了溫濕度的穩定性和均勻性;展區選用帶冷凝熱回收的溫濕度獨立控制全空氣系統,通過增大送風焓差減小風量,并利用冷凝熱進行再熱,在實現精準恒溫恒濕控制的同時,顯著降低了能耗;辦公區則采用多聯機+熱回收系統,多聯機選用高效率的海信全直流變頻中央空調,高效節能。所有系統通過智能化能源管理平臺的算法進行協同運行與集中控制,充分發揮了水系統與氟系統的互補優勢,實現了舒適性、節能性與管理便捷性的全面提升。
為確保技術方案的精準性與最優性,項目在設計階段全面應用了“全年負荷能耗分析與室內環境模擬技術”,從建模、參數設定到多次迭代優化,為系統配置和設備選型提供了科學依據。具體而言,動力中心選用了海信中央空調最新技術的正壓液浮無油變頻離心機組,大幅提高冷機能效,擴大冷機高效區間,配合經準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最優能效的控制邏輯算法進行自動控制,使整個冷源系統的全年綜合能效達到5.5以上,滿足《高效空調制冷機房評價標準》T/CECS 1100-2022規定的1級能效指標和《高效空調制冷機房系統能效監測與分級標準》T/CECA20026-2023&T/CRAAS1039-2023規定的領跑級能效限值。針對展廳高大空間,通過氣流組織模擬優化了溫度場與速度場,確保了環境的舒適性、一致性且無死角。同時,系統對新風采用了化學過濾技術,針對展區與庫區的不同有害氣體進行針對性處理,從源頭保護文物并改善室內空氣品質。
精耕細作:分步實施與平穩過渡
作為國家支持的省級重點改造工程,項目成功的關鍵在于精細化施工組織,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。團隊綜合館方意見,制定了分區域、分階段的施工方案。在新設計的空調水系統中設置區域總管,利用夜間空調系統停運的窗口期,關斷通往改造區域的閥門,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域空調正常運行。依此方法逐步輪轉,完成所有區域改造,并同步完成新制冷機組的就位安裝。最終,在過渡季系統整體停運期間,完成新舊制冷機組管路系統的切換,實現了新老系統的平穩交接與無縫過渡。

匠心磨礪:多重限制下的最優解
在項目設計過程中,設計團隊展現出卓越的專業素養和工程執行力。面對復雜的現場條件和嚴格的改造限制,團隊建立了高效的協同工作機制,通過統一協調與專業協同平臺,實現了從現場調研、技術論證到施工圖設計的全流程無縫銜接。在緊張的工期壓力下,設計團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”,體現了專業團隊的高度執行力與責任擔當。

勘測現場
價值升華:體驗與保護的雙重飛躍
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、健康的參觀環境,游覽體驗顯著改善。對文物保護而言,項目實現了質的飛躍,庫區與展區均達到了高于國家標準的恒溫恒濕與潔凈度要求,為文物提供了安全、穩定的長期保存環境。通過系統性升級,陜西歷史博物館的硬件設施與環境控制水平整體邁入國內一流博物館行列。

陜西歷史博物館(圖源:陜西歷史博物館官網)
行業推廣鑒:可資借鑒的改造經驗
該項目的成功經驗,為同類文化建筑的改造提供了系統性的借鑒。首要關鍵在于充分的前期調研,必須吃透現狀制約條件。在技術路線上,應秉持“按需適配”理念,構建“能效最優+場景適配”的空調體系,針對不同區域制定差異化方案。具體措施包括:推行高效機房設計與全年負荷模擬;配置智能化管理平臺以實現動態優化;采用高效變頻設備、提高供回水溫度、熱回收等技術提升能效;并通過對高大空間的氣流組織模擬、庫區專用空調加調濕板、新風化學過濾等手段,確保環境控制的精準與穩定。本項目不僅是一次設備升級,更是在嚴格限制條件下,實現系統優化與技術集成的成功實踐,為后續文化建筑的現代化改造樹立了標桿。
☆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。設計主要創新亮點:主樓區域冷源采用高效無油離心機組,機房綜合COP達到5.5;辦公區等采用多聯機+熱回收式獨立新風系統,滿足不同使用場景的空調需求;展廳部分采用溫濕度獨立控制熱回收全空氣系統,高效節能;藏品庫房采用恒溫恒濕空調機組+調濕板精控系統,有效解決庫房無熱負荷工況下的高濕難題,為藏品文物提供安全可靠的保障環境;同時項目在設計階段應用全年負荷能耗分析與室內環境模擬技術等。
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