專利名稱:一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于文物保護與博物館文物保存環(huán)境調(diào)控領(lǐng)域,涉及大空間展示廳內(nèi)局部環(huán)境隔離與調(diào)控、空氣凈化處理,特別涉及一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
我國境內(nèi)的遺址文物非常豐富,截至目前,在第一至第六批2352處全國重點文物保護單位中,古遺址有506處,比例高達22. 5 %,因此,做好遺址類文物保護工作意義十分重大。遺址博物館是遺址文物保護和展出的重要模式之一,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的遺址文物被建館保護,如秦始皇兵馬俑博物館、漢陽陵博物館等。遺址博物館雖然能給遺址文物提供遮風(fēng)擋雨、抵御日曬的條件,但其開放式大空間建筑布局特點決定了它還不能有效隔離這些環(huán)境因素的影響,并且館內(nèi)溫濕度參數(shù)受環(huán)境和游人影響,波動比較大。由于遺址文物與游人之間缺乏有效的隔離,并且兩者對適宜環(huán)境參數(shù)的要求往往并不相同,目前的遺址博物館內(nèi)部環(huán)境調(diào)控要么全部依賴自然通風(fēng),要么是用于滿足游人對環(huán)境參數(shù)要求, 遠不能提供適宜的文物保存環(huán)境條件,長期以往甚至還會因此而產(chǎn)生新的病害問題,進而威脅遺址文物本體的安全,乃至造成破壞。因此,從遺址文物的展出和保存出發(fā),提出高效節(jié)能且能實現(xiàn)大空間內(nèi)文物局部區(qū)域隔離,能綜合解決遺址文物保存所面臨各種環(huán)境問題的環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)是遺址文物保存的迫切需求。目前遺址博物館內(nèi)環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)都是直接采用普通商業(yè)建筑中廣泛應(yīng)用的中央空調(diào)系統(tǒng),通過布置在室內(nèi)的空調(diào)末端裝置,對室內(nèi)的溫濕度參數(shù)進行調(diào)控,但由于遺址文物保存所需要的環(huán)境條件與游人所需環(huán)境條件各不相同,而這些中央空調(diào)系統(tǒng)難以在一個開放式的大空間中創(chuàng)造兩種不同的環(huán)境條件,并且對于游人區(qū)來說,只有工作時間需要對環(huán)境進行調(diào)控,而文物保存環(huán)境需要長年累月連續(xù)調(diào)控,此外文物保存區(qū)域占整個大空間展示廳空間比率很小,如果對整個大空間環(huán)境M小時連續(xù)不斷調(diào)控,勢必消耗大量的能源。因此,設(shè)計一種將文物保存局部區(qū)域從大空間中隔離出來并進行單獨調(diào)控,既可以單獨提供文物保存所需環(huán)境條件,又能大幅度減小能耗。大空間內(nèi)局部區(qū)域的隔離可以通過物理隔離和空氣幕隔離實現(xiàn),其中物理隔離主要是通過金屬或玻璃擋板將局部區(qū)域從大空間中隔離出來,隔離效果雖然很好,但如果該方法應(yīng)用于博物館時,會妨礙游人視線,從而影響對文物的觀瞻,另外即使是透明的玻璃擋板,由于空氣中水分容易在擋板表面上冷凝結(jié)露,也會影響游人的視線。空氣幕隔離則既可實現(xiàn)對局部區(qū)域的有效隔離,也可以通過調(diào)節(jié)送風(fēng)參數(shù),對隔離區(qū)域的環(huán)境進行調(diào)控。目前在空氣幕技術(shù)在空調(diào)房間的大門和超市展示柜中得到了廣泛的應(yīng)用??諝饽幌到y(tǒng)在這些場合的應(yīng)用對環(huán)境隔離具有明顯的效果,但從環(huán)境調(diào)控來看,大門空氣幕系統(tǒng)一般不具備調(diào)控功能,而超市展示柜系統(tǒng)雖然能對展柜內(nèi)溫度進行調(diào)控,但對空氣品質(zhì)控制以及濕度調(diào)節(jié)存在明顯不足,并且整個系統(tǒng)自成一個全封閉裝置,無法滿足遺址博物館文物對環(huán)境全面調(diào)控要求,也不能與遺址博物館建筑構(gòu)造進行有機的結(jié)合。本發(fā)明針對具有坑式結(jié)構(gòu)的遺址文物,擬提出一種隔離式保存局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),解決該類遺址文物保存面臨的問題。經(jīng)過對比現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn),沒有利用空氣幕隔離保護坑式結(jié)構(gòu)遺址文物的相關(guān)專利與報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對具有坑式結(jié)構(gòu)的遺址文物,擬提出一種空氣幕隔離式局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),解決該類遺址文物保存面臨的問題。本發(fā)明的目的針對具有坑式結(jié)構(gòu)的遺址文物(如兵馬俑博物館俑坑,漢陽陵地下遺址博物館從葬坑)提供一種空氣隔離式局部環(huán)境調(diào)控方法。通過布置在坑道一側(cè)土隔梁的空氣處理系統(tǒng),將室內(nèi)空氣經(jīng)過濾凈化、紫外燈殺菌、溫濕度調(diào)節(jié)后從送風(fēng)口以5 10° 仰角射流送出,并通過安裝在坑道另外一側(cè)隔梁上的引風(fēng)機及風(fēng)管回收,從而提高空氣幕的隔離效率,同時所回收的空氣,再經(jīng)過同樣的處理過程可送入緊鄰的下一個坑道。利用射流送風(fēng)和引風(fēng)機回風(fēng)形成空氣幕將坑道文物保存區(qū)從大空間展示廳隔離出來,為坑內(nèi)文物創(chuàng)造一個獨立控的局部環(huán)境,同時空氣幕還可以有效的將外界環(huán)境的污染性氣體、灰塵、病菌等隔離在文物保存區(qū)以外,實現(xiàn)用最小的能耗創(chuàng)造適宜的文物保存環(huán)境。本發(fā)明提供了一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)包括組合式空調(diào)機箱1、進風(fēng)口 2、空氣過濾器3、表面式換熱器4、制冷機組5、紫外燈6、空氣加濕器7、離心風(fēng)機8、條形縫送風(fēng)口 9、空氣幕10、引風(fēng)機11、風(fēng)管12。其中進風(fēng)口 2、空氣過濾器3、表面式換熱器4、制冷機組5、紫外燈6、空氣加濕器7、離心風(fēng)機8都布置在組合式空調(diào)機箱內(nèi),統(tǒng)稱空氣處理系統(tǒng),該組合式空調(diào)機箱1安裝在坑道一側(cè)的土梁上, 而引風(fēng)機11和風(fēng)管12則安裝在另外一側(cè)的土梁上。所述進風(fēng)口 2安裝在組合式空調(diào)機箱1的進口截面上,為格柵式可調(diào)進風(fēng)口 ;所述空氣過濾器3由中效袋式空氣過濾器和高效活性炭纖維過濾器,布置在組合式空調(diào)機箱1的進風(fēng)口之后,兩層過濾器可以過濾空氣中的各類粒徑的雜質(zhì)、灰塵和細菌, 并且高效活性炭纖維還具有吸附處理室內(nèi)氣態(tài)污染物的功能;所述表面式換熱器4為翅片管換熱器,與安裝在室外的制冷機組5連接,用于將送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)到給定溫度;所述紫外燈6布置在組合式空調(diào)機箱1頂部,用于滅殺空氣環(huán)境中的生物類污染物;所述空氣加濕器7布置在空調(diào)機箱1頂部,通過水管與自來水系統(tǒng)連接;所述制制冷機組5安裝在室外,與表面式換熱器4相連;所述離心風(fēng)機8安裝固定在靠近空調(diào)機箱1出口處底部,通過風(fēng)管與條形縫送風(fēng)口 9連接所述條形縫送風(fēng)口開口縫隙寬度為0. lm,通過風(fēng)管與離心風(fēng)機相連;所述空氣幕的送風(fēng)風(fēng)速為0.5 1.5m/s,送風(fēng)仰角為5 10° ;所述引風(fēng)機為軸流式風(fēng)機,與風(fēng)管相連?;谒隹邮浇Y(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),遺址博物館大空間展示廳內(nèi)空氣被吸入組合式空調(diào)機箱中,首先經(jīng)過中效過濾器和高效率過濾器,去除空氣中的灰塵,體型較大的生物以及污染性氣體,然后經(jīng)過紫外燈滅殺空氣中的生物類污染源,進一步提高空氣的品質(zhì),然后流經(jīng)表面式換熱器,將送風(fēng)空氣溫度調(diào)節(jié)到指定值,通過空氣加濕器將送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)到指定值,經(jīng)過上述處理的潔凈空氣經(jīng)過軸流風(fēng)機和送風(fēng)口射流送出,并由布置在坑道另一側(cè)土隔梁上引風(fēng)機與風(fēng)管回收,經(jīng)處理后可以送入緊鄰的下一個坑道。經(jīng)過處理的送風(fēng)在坑道上部形成空氣幕,實現(xiàn)葬坑文物保存區(qū)域與外界隔離。所述表面式換熱器對空氣溫度進行調(diào)節(jié)的目標值與布置在坑道底部0. 5m深處土壤溫度一致,這樣可以保證送風(fēng)溫度與葬坑底部土壤環(huán)境溫度一致,實現(xiàn)坑道內(nèi)局部區(qū)域的空氣溫度與土壤溫度保持一致,減小由溫度勢引起的土壤與大氣之間的水分遷移,防止遺址文物表面泛堿。本發(fā)明的有益效果有1、利用空氣幕,在不影響游人對文物的觀瞻情況下,將文物保存局部區(qū)域從大空間中隔離出來,實現(xiàn)文物保存環(huán)境調(diào)控區(qū)域與游人環(huán)境調(diào)控區(qū)域隔離,便于根據(jù)各自需要分別控制;2、利用空氣幕可以阻隔外界環(huán)境灰塵、污染性氣體以及熱量進入葬坑內(nèi)文物保存區(qū),減小外界環(huán)境及游人對文物的不利影響,理論隔離效率可達90%以上;3、通過本系統(tǒng)的局部隔離方式使得環(huán)境調(diào)控區(qū)域大幅度減少,可減少文物保存環(huán)境調(diào)控能耗。
圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為組合式空調(diào)機箱;2為進風(fēng)口 ;3為空氣過濾器;4為表面式換熱器;5為制冷機組;6為紫外燈;7為空氣加濕器;8為離心風(fēng)機;9為條形送風(fēng)口 ;10空氣幕;11引風(fēng)機;12風(fēng)管。
具體實施例方式結(jié)合附圖1對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,該系統(tǒng)包括兩個主要部分,即布置在空調(diào)機箱內(nèi)的空氣處理部分和空氣幕部分。具體連接方式如下用于處理空氣的空氣過濾器、表面式換熱器、紫外燈、空氣加濕器都集成安裝在組合式空調(diào)箱內(nèi),其中表面式換熱器與熱泵室外機組相連??諝饽幌到y(tǒng)由布置在組合式空調(diào)機箱內(nèi)的離心風(fēng)機送風(fēng)口以及布置坑道另外一側(cè)土梁上的軸流風(fēng)機及風(fēng)管。系統(tǒng)運行時,大空間遺址博物館室內(nèi)空氣通過進風(fēng)口 2送入空調(diào)機箱1內(nèi),流經(jīng)過濾器3的中效和高效兩級凈化后,送入表面式換熱器4,中進行溫度調(diào)節(jié)(夏季工況為降溫調(diào)節(jié),冬季工況為升溫調(diào)節(jié)),達到設(shè)定的溫度要求,然后經(jīng)由布置在組合空調(diào)機箱1頂部的紫外燈6殺菌,經(jīng)過布置在組合式空調(diào)機箱頂部的空氣加濕器7加濕后達到設(shè)定的濕度,然后經(jīng)由離心風(fēng)機8與從送風(fēng)口以5 10°仰角射流送出,形成空氣幕,再經(jīng)由因安裝在在坑道另外一側(cè)土梁上的引風(fēng)機11與風(fēng)道12進一步加強風(fēng)幕的隔離效果,對于有多個平行坑道存在的應(yīng)用場合,風(fēng)道12可以直接與下一個緊鄰坑道的系統(tǒng)連接。經(jīng)過對比現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn),沒有利用空氣幕隔離保護坑式結(jié)構(gòu)遺址文物的相關(guān)專利與報道。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于包括組合式空調(diào)機箱(1)、進風(fēng)口 ( 、空氣過濾器(3)、表面式換熱器(4)、制冷機組(5)、紫外燈(6)、 空氣加濕器(7)、離心風(fēng)機(8)、條形縫送風(fēng)口(9)、空氣幕(10)、引風(fēng)機(11)和風(fēng)管(12); 其中進風(fēng)口 O)、空氣過濾器(3)、表面式換熱器G)、制冷機組(5)、紫外燈(6)、加濕器 (7)、離心風(fēng)機(8)都布置在組合式空調(diào)機箱內(nèi),統(tǒng)稱空氣處理系統(tǒng),該組合式空調(diào)機箱(1) 安裝在遺址坑道一側(cè)的土梁上,而引風(fēng)機(11)則安裝在遺址坑道另一側(cè)的土梁上并與風(fēng)管(12)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于組合式空調(diào)機箱(1)安裝在遺址坑道一側(cè)的土梁上,引風(fēng)機(11)安裝在遺址坑道另一側(cè)的土梁上并與風(fēng)管(12)相連;所述進風(fēng)口(2)安裝在組合空調(diào)機箱(1)的進口截面上,為格柵式可調(diào)進風(fēng)口 ;所述空氣過濾器(3)由中效袋式空氣過濾器和高效活性炭纖維過濾器,布置在進風(fēng)口( 之后。
3.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于所述表面式換熱器(4)為翅片管換熱器,與安裝在室外的制冷機組( 連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于所述紫外燈(6)布置在組合式空調(diào)機箱(1)頂部。
5.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于所述空氣加濕器(7)布置在空調(diào)機箱(1)頂部,通過水管與自來水系統(tǒng)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于所述制冷機組( 布安裝在室外,與表面式換熱器(4)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于所述離心風(fēng)機(8)安裝固定在靠近空調(diào)機箱(1)出口處底部,通過風(fēng)管與條形縫送風(fēng)口 (9)連接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于所述條形縫送風(fēng)口(9)開口縫隙寬度為0. lm,與離心風(fēng)機(8)連接。
9.如權(quán)利要求1所述的一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),其特征在于所述空氣幕(10)的送風(fēng)風(fēng)速為0. 5 1. 5m/s,送風(fēng)仰角為5 10°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種坑式結(jié)構(gòu)遺址文物隔離式保存的局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),該系統(tǒng)由布置在組合式空調(diào)機箱內(nèi)的空氣處理系統(tǒng)和空氣幕組成;利用送風(fēng)氣流所形成的空氣幕,對博物館大空間展示廳進行分區(qū),實現(xiàn)文物保存坑道區(qū)域與大空間展示廳的高效隔離,有效阻隔外界污染性物與熱量進入文物保存區(qū);利用空氣過濾器去除空氣中灰塵和顆粒物;利用紫外燈滅殺生物及病菌,利用表面式換熱器和空氣加濕器調(diào)節(jié)送風(fēng)參數(shù),為文物保存局部環(huán)境提供潔凈,溫濕度可控的送風(fēng);該系統(tǒng)提高了葬坑內(nèi)遺址環(huán)境溫濕度參數(shù)分布的均勻性,減少環(huán)境參數(shù)波動所引起的文物表面應(yīng)力破壞,提高文物保存效果,同時降低環(huán)境調(diào)控能耗,且不影響文物展示效果。
文檔編號A61L9/20GK102563798SQ20121000911
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者孟祥兆, 王贊社, 羅昔聯(lián), 趙民, 顧兆林 申請人:西安交通大學(xué)