一种遗址博物馆葬坑环境置换通风调控与净化保护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于文物保护与博物馆文物保存局部环境的调控与净化领域，涉及循环送风的净化处理与温湿度调控，特别涉及一种遗址博物馆葬坑环境置换通风调控与净化保护系统。
【背景技术】
[0002]我国作为一个历史文明古国，现在已经发现的历史遗址超过40万处，大多数的遗址文物与遗址所处的自然环境一起代表人类历史活动的遗迹，因此我们在讨论保护这些遗址文物时，必须考虑到文物并不能脱离其所处的自然环境。在文物原址进行保护的方法有发掘回填保护、建立博物馆等多种遗址保护模式，其中遗址博物馆由于能有效地集保护、展示、科普、教育等功能于一体，因而发展较快，是国际遗址文物保护的未来发展趋势，目前我国已经建立遗址博物馆数百座，并且随着考古工作的广泛开展及文物保护技术的不断进步，更多的遗址、陵墓文物将被考古发掘和建馆保护。
[0003]在遗址文物所在地建立博物馆虽然能解决日晒、雨淋、冰雪等对文物的危害，但并不意味着文物就能在馆内得到很好的保存。遗址博物馆内文物的长久妥善保存还取决于文物周围环境是否适宜。大量针对遗址博物馆环境的调查表明:由于保存环境问题导致有超过50%的馆藏文物遭受了各种污损。利用空调系统对遗址博物馆文物保存环境进行净化与调节是改善文物保存的最重要方法。遗址博物馆的展示厅在建筑结构上大都具有大空间布局特点，在这种大空间建筑中，游客与文物之间缺少有效的隔离措施，这给利用空调系统对环境进行调节带来了以下难题:
[0004]文物保存与游人舒适性对环境参数的要求不一致，通常人体热舒适性要求的室内环境为:温度24°C -28°C，相对湿度40% -65%,而文物根据材质不同，所要求的适宜环境参数各异，对于一个开放式大展厅而言，难以在同一大空间内创造多个迥异环境同时满足文物与游人的需求；
[0005]游客区与文物保存区对于环境调控的时间要求也不同，游客区的调控时间与博物馆开放时间相同，大部分情况下是从早上9点到下午5点，而文物保存区则要求一天24小时长期调控。
[0006]此外，我国目前环境污染问题比较严重，空气中的污染性气体与灰尘进入文物保存区以后，会直接对文物造成各种污损，因此对遗址博物馆空气进行净化也是实现文物妥善保存的重要条件。
[0007]针对遗址博物馆文物保存环境调控面临的以上难题和文物与游客对环境调控的不同需求，采用游客环境与文物保存环境进行分别调控是解决以上问题的重要思路之一，针对这样一种思路，目前已经申请的专利有:(I)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》(专利申请号:2012100091124)公开了一种在葬坑顶部布置一种高速送风空气幕，将葬坑局部区域与游客区隔离，这种方法主要针对比较窄的葬坑文物保存区，该方法能有效地将葬坑与游客环境进行隔离，但是整个系统暴露在葬坑两侧土梁顶部，会影响游客对文物的观瞻，并且该系统的主要功能是隔离，对葬坑内文物保存区域环境的调节能力十分有限；(2)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》(专利申请号:2014100322698)针对宽度较大的葬坑保存区公开了一种隔离调控方法，该专利所提方法一方面采用特殊送风口在葬坑上部分两侧送风形成的空气伞，将葬坑区域与文物保存环境与游客环境进行隔离，同时利用毛细管辐射系统对葬坑内环境温度进行调节，可以很好的实现对葬坑区域进行隔离与环境调控，但是该系统对葬坑内环境的调节主要依赖于毛细管辐射系统，因此对环境的调控主要限于温度的控制，并不能实现对湿度的控制。以上两个专利还有一个共同点，就是要求葬坑形状规则且为方形，对于不规则的葬坑，如兵马俑三号坑这种“凸”字形葬坑，无法使用，此外这两个专利对空气温度调节都是采用空气源热泵系统，在冬季温度较低的寒冷地区无法使用。除了以上关于调控方向的专利外，还有专利《一种馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统及补水方法》(2014100326966)提出了一种针对出土文物干裂问题进行补水保护的方法，该方法主要针对文物干裂病害进行治理的方法，而没有提及环境调控。
[0008]本发明以兵马俑与汉阳陵这类葬坑类遗址博物馆文物保存局部调控与净化的需求出发，提出一种在葬坑底部靠近坑底0.3?0.4m高度，布置孔板送风口，将处理后温湿度适宜的干净空气以不超过0.25m/s送风速度送入坑内，并且从葬坑的上部布置回风口，进行回风处理，在葬坑局部区域内实现置换通风，从而在葬坑文物保存区形成空气湖，实现文物保存环境的净化与调控，弥补现有环境调控方法不足，以解决坑式结构遗址文物出土后保存所需的适宜环境，同时该方法具有良好的运行经济性，具备大规模推广的前景。
[0009]经过对现有技术文献的检索发现，没有利用置换通风在葬坑内形成干净空气湖对文物进行保护的相关专利报道。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是针对具有坑式结构的土遗址文物，尤其是墓葬类遗址博物馆(如兵马俑博物馆、汉阳陵博物馆)提供一种遗址博物馆葬坑环境置换通风调控与净化保护系统。
[0011]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现:
[0012]一种遗址博物馆葬坑环境置换通风调控与净化保护系统，包括带有回风入口、新风入口以及送风出口的组合式空调机箱，组合式空调机箱中设置有用于对回风和新风进行净化的葬坑环境调控净化空气处理装置，葬坑环境调控净化空气处理装置上设置有用于对送风的温度和湿度进行调节的送风温度调控装置和送风湿度调节装置，葬坑环境调控净化空气处理装置的送风出口和回风入口与文物保存展示区之间通过葬坑置换通风末端装置形成循环系统。
[0013]所述葬坑环境调控净化空气处理装置包括依次设置于回风入口和送风出口之间的用于对送风进行初级净化的袋式过滤器、用于对送风进行深层次过滤净化的纤维过滤器以及用于对空气循环提供动力的轴流风机。
[0014]所述送风温度调控装置包括设置于组合式空调机箱内的表面式换热器和用于对送风温度进行细调的空气再热盘管，表面式换热器通过地源热泵机组与地埋管换热器相连，表面式换热器的供水管道上安装有用于驱动水分在系统内循环，实现表面式换热器与地源热泵机组之间的热量传递的地源热泵循环水泵，地埋管换热器的回水管道上安装有用于驱动水分在地源热泵机组与地埋管换热器之间循环，实现地源热泵机组与地埋管换热器之间的热量传递的地埋管循环水泵。
[0015]所述地埋管换热器为埋藏在土壤中的若干路并联的、用于实现水分与土壤之间热量传递的U型管。
[0016]所述送风湿度调节装置包括安装于组合式空调机箱内的、用于将水蒸汽均匀喷射到送风空气中的蒸汽分布器，蒸汽分布器通过蒸汽加湿控制器与蒸汽加湿器相连，蒸汽加湿器安装在设备房内墙上，用于将城市自来水供水汽化成水蒸汽；蒸汽加湿控制器安装在蒸汽加湿器供水管道上，用于控制蒸汽加湿器的启\停及运行工况。
[0017]所述回风管道内安装有空气湿度传感器和空气温度传感器；空气湿度传感器的信号输出端连接到蒸汽加湿控制器上，用于根据采集到的回风湿度参数调整蒸汽加湿器的运行模式；空气温度传感器的信号输出端连接到地源热泵循环水泵上，用于根据采集到的回风温度参数调整地源热泵机组的运行模式。
[0018]所述葬坑置换通风末端装置包括安装于文物保存展区两侧墙上的孔板送风口和格栅回风口 ；组合式空调机箱的送风出口通过送风管道与送风静压箱的入口相连通，送风静压箱的出口通过送风支管与孔板送风口相连通；格栅回风口通过回风管道与组合式空调机箱的回风入口相连通。
[0019]所述孔板送风口设置有若干个，送风