CN109323358A - 一种遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统及方法，包括设置于遗址博物馆吊顶架空层上的空气处理机，空气处理机的出口通过送风风管与将处理后的空气输送至遗址博物馆的游客区；游客区的空气经设置在遗址博物馆外部的空气墙回风管与离心风机的入口相连通；空气墙送风管的出口垂直向上，形成空气墙；本发明首先可以实现游客与文物保存区的隔离，阻止外部环境的污染和热量进入文物区，实现文物区环境的“洁净、稳定”的需求，为遗址文物的长久保存提供适宜环境；同时还可以实现对游客局部区域进行环境调控，大幅度减少空调区域面积，降低遗址博物馆环境调控系统的运行能耗，具有良好的节能性和实用性。
Description
【技术领域】
本发明属于建筑环境与能源应用领域，尤其是一种遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统及方法。
【背景技术】
遗址博物馆是在遗址文物原址建立的保护与展陈性建筑。遗址博物馆存在游客与文物两种环境需求，其中游客区需要根据人体热舒适性要求将温度控制在24℃～28℃，相对湿度控制在30％～70％；而对于遗址文物，特别是原址保存的土遗址类文物，目前并没有具体给出具体的温湿度参数要求，《中国文物古迹保护准则》(2015年修订版)根据遗址文物的病害产生原因，提出了维持遗址文物保存环境“洁净、稳定”的总体要求。由于遗址文物本体规模较大，并且与遗址周边的环境融为一体，为了更好的保存和展示遗址文物的原貌，我国的遗址博物馆大部分都采取大空间建筑布局，有些展厅建筑甚至高达10米以上，对整个大空间展示厅进行全面的环境调控需要消耗大量能源，导致我国有很多遗址博物馆并没有采取任何有效的环境调控手段，无法同时满足游客的热舒适性和文物保存的适宜环境需求。
由于游客区与文物区之间缺乏有效的隔离措施，在游客浪涌式进出遗址博物馆的影响下，给文物保存环境带来了严重的干扰，导致我国有超过51％的馆藏文物遭受环境所导致的污损。目前，由游客区环境引起的污染与温湿度参数波动已经成为影响遗址文物妥善保存的主要环境要素，因此对文物区和游客区进行隔离并对游客区环境进行调控，是控制外界环境对文物区环境产生干扰，实现文物区“洁净、稳定”环境需求的重要手段，为实现这一目标，专利《一种坑式结构遗址文物隔离式保存的局部环境调控系统》(专利授权号：201210009112.4)和《一种空气伞隔离式葬坑局部环境调控系统及调控方法》(专利申请号：2014100322698)都提出了采用空气送风形成的空气帘对文物区和游客区进行隔离的思路，这两种系统都还存在一些局限，其中专利《一种坑式结构遗址文物隔离式保存的局部环境调控系统》所提空气幕系统的送回风口直接布置在葬坑开口位置，高速送风空气直接从文物区上方水平流过，因此会卷吸较多的周围空气，加速文物区空气流动，导致文物土环境失水速度加快，存在危害文物本体的隐患，同时该方案还要求送回风口安装在文物区葬坑的对称两侧，因此只能适用于方形规则区域的文物区隔离，不能推广应用于不规则文物区域的隔离；专利《一种空气伞隔离式葬坑局部环境调控系统及调控方法》所提的空气伞方案是在专利1的基础上，针对跨度比较大的方形葬坑区域所提的空气帘隔离，对于不规则的区域，同样难以推广应用。此外，专利《一种遗址文物保存环境双空隙层玻璃隔离调控系统》(专利申请号：201611110636.7)则提出一种双空隙玻璃隔离调控系统，实现文物区环境的隔离与调控，该方法的主要缺点是覆盖在文物区的隔离玻璃容易出现凝结水，同时受玻璃结构强度的影响，难以用于遗址文物区域面积较大的场合。
我国的遗址文物类型多样，有很多遗址博物馆的文物区具有不规则的结构，如金沙遗址，半坡遗址以及兵马俑3号坑遗址。虽然这些遗址具有不规则的结构，但都有一个相同点，就是展厅中间位置为文物区，遗址文物四周为游客区。针对这种游客区包围在文物区四周的不规则大尺度遗址文物的环境隔离与游客环境调控需求，本发明提出一种在利用垂直送风在游客区与文物区之间形成空气墙，并进一步对游客区环境进行调控的环境隔离调控方式，可以满足游客的热舒适性环境需求，同时还能实现游客区与文物区环境的隔离，满足遗址文物的“洁净、稳定”的适宜环境需求。
经过对现有技术文献的检索发现，尚无利用空气墙对遗址博物馆游客区与文物保存区进行隔离并进一步对游客区进行环境调控的相关专利报道。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统及方法
本发明针对现有遗址博物馆游客区与文物保存区之间缺乏有效隔离措施，并且游客区环境调控能耗高的现状，提出一种遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统及方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统，包括设置于遗址博物馆吊顶架空层上的空气处理机，空气处理机的入口与安装在吊顶上的回风收集罩的出口相连通，空气处理机的出口通过送风风管将处理后的空气输送至遗址博物馆的游客区；游客区的空气经设置在遗址博物馆外部的空气墙回风管与离心风机的入口相连通；离心风机的出口通过空气墙送风管将空气输送回游客区与文物区的交汇处，空气墙送风管的出口垂直向上，由离心风机来的空气向上排出进入回风收集罩的入口，形成空气墙；空气处理机、离心风机与回风收集罩形成一个回风系统。
本发明进一步的改进在于：
离心风机设置有多个，多个离心风机均与空气处理机和回风收集罩并联，形成多个回风系统。
送风风管的出口与安装在吊顶上的送风散流器相连通。
空气墙回风管的入口与开设在遗址博物馆游客区墙壁上的格栅回风口相连通。
离心风机上还设置有补风口，出口安装有空气过滤器。
空气墙送风管的出口处安装有送风静压箱。
遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控方法，包括以下步骤：
1)回风收集罩收集空气墙的送风，经过空气处理机调节处理；
2)经步骤1)处理的送风，由送风风管输送至送风散流器，再送风至博物馆游客区；
3)经过游客区的送风，通过格栅回风口送至空气墙回风管，再经过离心风机加压、空气过滤器净化处理后，送至空气墙送风管，最后由送风静压箱进行压力转换，使其朝向上方均匀送出空气墙；
4)回风收集罩再收集空气墙的送风达成循环利用。
步骤3)中，离心风机加压的同时，通过补风口从室外吸入空气进行补充。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明利用游客区空调系统的回风，通过风机加压和净化器净化处理后，从游客区与文物区分界处垂直向上送风，在游客区与文物区之间形成空气墙，从而实现游客区与文物区的无遮挡隔离，同时将空气墙送风通过布置在顶部的回风收集罩收集，经过空气处理机组进行温湿度调节与净化处理后循环利用，送入游客区，对游客区环境进行调控。该系统首先可以实现游客与文物保存区的隔离，阻止外部环境的污染和热量进入文物区，实现文物区环境的“洁净、稳定”的需求，为遗址文物的长久保存提供适宜环境；同时还可以实现对游客局部区域进行环境调控，大幅度减少空调区域面积，降低遗址博物馆环境调控系统的运行能耗，具有良好的节能性和实用性。
【附图说明】
图1是本发明的总体结构示意图。
其中：1-空气处理机；2-送风风管；3-送风散流器；4-格栅回风口；5-空气墙回风管；6-补风口；7-离心风机；8-空气过滤器；9-空气墙送风管；10-送风静压箱；11-空气墙；12-回风收集罩。
【具体实施方式】
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明为了实现不规则大尺度遗址文物保存区与游客区的隔离和对游客区环境进行调控的目的，本发明利用布置在游客区与文物区分界位置的空调静压箱，产生垂直向上的送风射流，在游客区与文物区之间形成空气墙，在不影响游客对文物观瞻的情况下，实现游客区与文物区隔离，并进一步对空气墙送风进行回收，经过温湿度调节和净化处理后，送入游客区，实现对游客区局部环境的舒适性调节。
参见图1，本发明遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统及方法，包括空气处理机1、送风风管2、送风散流器3、格栅回风口4、空气墙回风管5、补风口6、离心风机7、空气过滤器8、空气墙送风管9、送风静压箱10；空气墙11、回风收集罩12。
空气处理机1安装在遗址博物馆展示厅吊顶空间内，与送风风管2和回风收集罩12连接，用于对循环空气进行温湿度调节和净化，使空气参数达到游客热舒适性送风需求；送风风管2安装遗址博物馆展示厅吊顶空间内，与空气处理机1和送风散流器3连接，用于将处理好的送风空气输送；送风散流器3安装在遗址博物馆展示厅吊顶上，与送风风管2连接，用于将处理好的空气送入游客区，为游客区提供一个洁净舒适的环境；格栅回风口4安装在遗址博物馆展示厅游客区外墙下部，与空气墙回风管7连接，用于将流过游客区的送风空气排出；空气墙回风管5布置在遗址博物馆展示厅室外，与格栅回风口4和离心风机7连接，用于回风空气的输送；补风口6与离心风机7连接，用于对空气墙系统补充室外新风，保证空气墙的风速满足隔离要求；离心风机7与空气墙回风管5、补风口6以及空气过滤器8连接，用于对空气墙送风进行净化处理；空气墙送风管9与空气过滤器8及送风静压箱10连接；用于送风空气的输送；送风静压箱10布置在遗址博物馆室内游客区与文物区边界，用于提高送风压力均匀性，实现不同位置的匀速送风，在文物区四周形成完整的隔离空气墙；空气墙11由送风静压箱10产生垂直向上的送风射流而形成，用于实现游客区与文物区的无遮挡隔离；回风收集罩12安装在吊顶下方，与空气处理机1连接，用于回收空气墙的送风空气，送入空气处理机组1进入循环利用。
本发明的工作过程：
从回风收集罩12收集的空气墙送风，经过空气处理机1的温湿度调节、净化以及加压处理后，由送风风管2输送至送风散流器3，通过送风散流器3送入遗址博物馆游客区，将游客区域产生的热量和水分带走以及灰尘等带走，通过格栅回风口4和空气墙回风管5，送入离心风机7中，同时当空气墙11的送风风速不满足要求时，与离心风机连接补风口6将同时从室外吸入空气进行补充；送风空气经过离心风机7加压以后，通过空气过滤器8进一步过滤净化后，由空气墙送风管9送入送风静压箱10，在送风静压箱中经过压力转换后朝上均匀送出，在游客区与文物区之间形成空气墙11，并最终由回风收集罩12收集，循环利用。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统，其特征在于，包括设置于遗址博物馆吊顶架空层上的空气处理机(1)，空气处理机(1)的入口与安装在吊顶上的回风收集罩(12)的出口相连通，空气处理机(1)的出口通过送风风管(2)将处理后的空气输送至遗址博物馆的游客区；游客区的空气经设置在遗址博物馆外部的空气墙回风管(5)与离心风机(7)的入口相连通；离心风机(7)的出口通过空气墙送风管(9)将空气输送回游客区与文物区的交汇处，空气墙送风管(9)的出口垂直向上，由离心风机(7)来的空气向上排出进入回风收集罩(12)的入口，形成空气墙(11)；空气处理机(1)、离心风机(7)与回风收集罩(12)形成一个回风系统。
2.根据权利要求1所述的遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统，其特征在于，离心风机(7)设置有多个，多个离心风机(7)均与空气处理机(1)和回风收集罩(12)并联，形成多个回风系统。
3.根据权利要求1或2所述的遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统，其特征在于，送风风管(2)的出口与安装在吊顶上的送风散流器(3)相连通。
4.根据权利要求1或2所述的遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统，其特征在于，空气墙回风管(5)的入口与开设在遗址博物馆游客区墙壁上的格栅回风口(4)相连通。
5.根据权利要求1或2所述的遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统，其特征在于，离心风机(7)上还设置有补风口(6)，出口安装有空气过滤器(8)。
6.根据权利要求1或2所述的遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控系统，其特征在于，空气墙送风管(9)的出口处安装有送风静压箱(10)。
7.使用权利要求1-6所述系统的遗址博物馆游客区与文物区空气墙隔离调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)回风收集罩(12)收集空气墙(11)的送风，经过空气处理机(1)调节处理；
2)经步骤1)处理的送风，由送风风管(2)输送至送风散流器(3)，再送风至博物馆游客区；
3)经过游客区的送风，通过格栅回风口(4)送至空气墙回风管(5)，再经过离心风机(7)加压、空气过滤器(8)净化处理后，送至空气墙送风管(9)，最后由送风静压箱(10)进行压力转换，使其朝向上方均匀送出空气墙(11)；
4)回风收集罩(12)再收集空气墙(11)的送风达成循环利用。
8.如权利要求7所述遗址展厅开放空间游客区与文物区空气墙隔离调控系统的方法，其特征在于，步骤3)中，离心风机(7)加压的同时，通过补风口(6)从室外吸入空气进行补充。
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