一、技术简介

为满足中科院江门中微子实验站埋深达700米的超大空间实验厅（56.25x49x27m）21±1℃精度环境要求，针对深埋超大空间的闷热潮湿恶劣环境，开展了深埋超大空间复杂的热湿负荷计算方法、超高静水压力空调水系统减压与温控措施、10万级洁净度及21±1℃精度温度场控制措施等分析研究。

采用了空气-围岩热湿耦合传递原理，用于实验厅与周围约33℃的花岗岩石之间热湿负荷计算；超高静水压力空调水系统采用“竖向分区、一次换热、温差控制”技术；空调风系统采用大风量、小温差、分层空调技术。

二、主要技术指标

针对深埋超大空间的闷热潮湿恶劣环境，建立了深埋大空间空气-围岩热湿耦合传递计算模型，形成了热湿负荷计算方法。根据深层地下大科学装置的安装要求和动态负荷预测方法，确定了合理的3台800kW制冷系统设备容量。

创建了“竖向分区、一次换热、温差控制”新技术方法，研发了本领域承压最高（4.1兆帕）的专用换热设备，解决了500米级高差的地下工程冷源输送和系统承压的难题。从冷水机组到空调机组两级循环的温度分别为：3.0℃~9.6℃、5.0℃~10.6℃。

提出了非单向流+恒温洁净环境控制技术，实现了复杂边界条件下深埋超大空间“精准送风、湿氡分除”和温度场±1℃的高标准环境控制，确保了中微子探测核心实验装置安装工艺的环境要求。

引领了深埋地下超大空间高精度恒温洁净环境控制技术的科技进步，为深埋地下超大空间环境控制，从理论分析到技术应用构建了一套完整的科技创新方案。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

(1)社会经济效益：研究成果满足了中科院江门中微子实验这一世界最新创新研究平台对环境温湿度、洁净度的严苛要求，为我国中微子研究在国际竞争中抢得先机创造了条件，将产生巨大的综合经济效益和社会效益。小浪底水利枢纽深埋地下洞室等水工区域的通风与环境控制技术改造工程目前系统运行良好，据不完全测算统计，每年可节约因潮湿问题、通风不畅造成的损失约两百万元，为小浪底水利枢纽的可持续发展、绿色经济创造了条件，产生了巨大的综合经济效益和社会效益。

（2）应用情况：江门中微子实验站通风与环境控制系统于2022年3月施工安装完成并投入使用，目前系统运行良好。黄河小浪底水利枢纽进水塔深埋地下洞室、电梯井道等水工区域的通风与环境控制工程已于2021年5月施工安装完成并投入使用，目前系统运行良好。

（3）适用范围：近年来，随着社会经济的发展以及科技的进步，国家大力发展地下空间项目，很多地下空间仅仅依靠常规的通风已很难解决其所需要的温度、湿度、洁净度等要求。在一些深埋地下工程，特别是为防止宇宙射线干扰的深埋科学实验室、水电站地下厂房、深埋地下的重要军事设施等地下空间，常常是通风效果欠佳、闷热潮湿。上述经常有人活动的区域、高级的精密仪器、科研设备等往往对空气的温湿度、洁净度、舒适度以及氡浓度都有较高的要求，这就要求工程技术人员在这方面进行更多的探索研究。深埋地下超大空间通风与环境控制关键技术很好地解决了深埋地下空间对室内环境的温湿度、洁净度、新风换气等严苛要求，在上述场所将会有很大的推广应用前景。 

四、技术图片 

图1 实验大厅、斜井、竖井相对位置图

图2 地下洞室三维模型

图3 埋深700米的实验厅实景图

五、其他

技术持有单位：黄河勘测规划设计研究院有限公司

技术联系人：毛艳民，13613711676，0371-66028303，1337865468@qq.com