档案室存储温湿度控制策略

　　【摘要】笔者对河南省的档案室存储进行了温湿度控制策略研究。首先在焓湿图上把控制区域划分为五个区域，然后对每个区域如何调整至目标区域温湿度控制策略进行了研究。论文研究可以为河南省档案室存储的温湿度控制提供方案和思路。
　　【关键词】档案室;温湿度控制;焓湿图
　　档案的使用寿命受很多因素的影响，包括档案制成材料、温度、湿度、光线、有害气体、有害生物、灰尘等。当档案材料已确定的情况下，温度、湿度是导致档案纸张和字迹材料破坏的最主要原因。相对湿度过低或低温将使档案硬化、脆化，而相对湿度较高或温度较高将导致产生霉菌、档案水解或氧化，最终损害。因此必须使档案室控制在一定的温湿度范围之内。
　　早期，河南省各级档案室温湿度调节手段比较简单，主要依靠开窗通风，温湿度调节不及时不准确。现在多数档案室已经开始使用中央空调进行温湿度控制。然而，单纯依靠空调工或档案人员开关空调进行温湿度调节控制，没有合理的控制策略指导，将导致中央空调能源极大的浪费。为此，本论文将对河南省的档案室存储进行了温湿度控制策略研究。
　　一、档案室温湿度要求
　　根据《档案馆建筑设计规范》（JGJ25- 2000）、《档案馆温湿度管理暂行规定》（1985年国家档案局发布）、《高等学校档案工作规范》（1994年国家教委发布），档案库房的温度和相对湿度应该控制在为14℃～ 24℃、45%～ 60%。这样设置的主要原因是：当温度在24℃以下、相对湿度在60%以下时，基本上可以做到无霉菌无害虫。
　　按《民用建筑热工设计规范》（GB50176-2016），河南省南部和中北部分别处在夏热冬冷地区和寒冷地区，两部分的每年日平均温度≥25℃的天数均在49天以上，也存在日平均温度≤5℃的天数。并且，在春秋季均可能存在相对湿度≥80%的情况。这就意味着，河南省档案室单纯依靠加强围护结构的保温性能很难达到标准要求的温湿度，必须采取必要的空气处理措施，才能达到合理的档案室温湿度。早期的开窗通风很难达到该温湿度，采用中央空调容易达到该要求，但必须采用合理的控制策略，才可以最大幅度地节约能源。
　　二、温湿度控制分区
　　为便于温湿度调控，本论文在焓湿图上把整个区域划分为5个区域：目标区、I区、II区、III区和IV区，如＂图1＂所示。图中阴影部分为目标区、阴影部分下部为I区、阴影部分上部为III区、阴影部分左边为III区、阴影部分右边为IV区。目标区由14℃等温线、24℃等温线、45%等相对湿度线和60%等相对湿度线组成，图中的两条竖线是等湿线。
　　三、温湿度分区控制策略
　　（一）空气调节措施。空气调节采用无新风的一次回风系统，即整体回风，在空调箱处理后通过送风口送入档案室。相对于风机盘管空调系统，一次回风系统不会产生冷凝水淋湿档案，或者造成局部的温湿度不平衡，因此比较适合处理档案室的库房。空调箱内包括有过滤段、表冷段、喷淋段和送风段等段数，其中表冷段分别通热水管和冷水管，喷淋段通自来水，均由自动蝶阀控制水量;自动蝶阀由控制中心集中控制。
　　（二）空气调节目标。温湿度分区调节的主要目的达到目标区。为达到这个目的，在档案库房均匀分布有温湿度传感器，传感器测定的温湿度传回控制中心，控制中心首先对传感器信号进行分析，之后综合判断处于温湿度控制分区的哪个分区。然后控制喷淋或冷冻水的自动蝶阀，进行冷却（或加热）、喷淋等措施，最终达到目标区。
　　（三）分区控制策略。当处于温湿度分区I时，则需要向空调箱的表冷段通热水（可以根据热源性质提供不同温度的热水），对整个档案库房的集中回风进行加热，保证加热后的空气状态能够到达目标区。当处于温湿度分区II时，则需要向空调箱的表冷段通冷水（温度需要高于露点温度。制冷机提供低于露点温度的冷水时，可以和自来水混合到高于露点温度），对整个档案库房的集中回风进行冷却，保证冷却后的空气状态能够到达目标区。当处于温湿度分区III时，则需要开启空调箱的喷淋段，对整个档案库房的集中回风进行加湿处理，保证绝对湿度调整至4.45g/kg干（相对湿度45%、温度14℃对应点的绝对湿度）以上。然后首先根据安装在库房的温度传感器，大致判断回风喷淋后所处区域。再根据空调箱内温室传感器，精确判断回风喷淋后究竟是处于I（下转第68页）
　　（上接第57页）区、II区还是目标区。当处于I区时，则在表冷段通热水，最终使喷淋加热后的回风处于目标区。当处于II区时，则在表冷段通冷水（高于露点温度），最终使喷淋冷却后的回风处于目标区。当使用喷淋就可以处于目标区后，则表冷段就不用通热水或冷水。当处于温湿度分区IV时，则需要向空调箱表冷段通冷冻水，冷冻水温度低于空调回风的露点温度，因此会凝结出冷冻水，降低整个空调回风的绝对湿度。通过合适水量的冷冻水，把绝对湿度降低至11.19g/kg干（相对湿度60%、温度24℃对应点的绝对湿度）以下。同样与上述控制策略相同，即：首先根据安装在库房的温度传感器，大致判断回风喷淋后所处区域。再根据空调箱内温室传感器，精确判断回风喷淋后究竟是处于I区、II区还是目标区。当处于I区时，则在表冷段通热水，最终使喷淋加热后的回风处于目标区。当处于II区时，则在表冷段通冷水（高于露点温度），最终使喷淋冷卻后的回风处于目标区。当使用喷淋就可以处于目标区后，则表冷段就不用通热水或冷水。
　　四、其他待说明的问题
　　（一）温湿度分区的目标区调整。控制温湿度时，按照规定把温湿度分别控制在14℃～ 24℃、45%～ 60%，因此目标区的界限就是14℃等温线、24℃等温线、45%等相对湿度线和60%等相对湿度线组成。实际上，温度精度可以为±2℃、相对湿度精度可以为±5%。因此，当希望中央空调更节能时，应该扩大目标区的范围。此时目标区可以调整为12℃等温线、26℃等温线、45%等相对湿度线和65%等相对湿度线。当希望中央空调控制更精确时，可以缩小目标区的范围。此时应根据档案室的使用性质、保持档案的级别、材料来确定合理的温湿度范围，进而调整温湿度分区的目标区。
　　（二）冷水温度确定。当处于温湿度分区II时，则需要向空调箱的表冷段通冷水。此时冷水不能直接采用制冷机出来的冷冻水，原因是冷冻水会导致回风凝结出凝结水，降低回风的绝对湿度降低。此时可以和自来水按一定比例进行混合，稍高于露点温度即可。
　　（三）新风量确定及空调负荷确定。档案室库房中由于基本上不存在人，按照国家标准是不需要设置新风量的。因此论文中进行温湿度控制时，没有考虑新风量的影响。按照ASHRAE相关标准，对哪怕没有人的区域也应该设置一定的新风量，主要目的是为了去除室内地板、档案等材料产生的污染物。此时，新风量是一个定值，应该加进＂图1＂中，重新考虑论文提出的温湿度控制方案。
　　档案室库房不使用新风，也基本上不存在人，因此空调负荷主要是围护结构负荷和灯光负荷，没有湿负荷。
　　【项目来源：河南省档案局项目，名称：档案存储温湿度控制改进策略，编号：2018-B-2】
　　【参考文献】
　　[1]李娜.档案库房温湿度调控方法研究.计算机时代，2012 （9）：37-38.
　　[2]盖丙兰.档案库房温湿度调控思考.档案管理，2014，206 （1）：95.