實(shí)驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

       實(shí)驗室通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)主要是通過實(shí)驗室通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，保證空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的安全、舒適、節(jié)能運(yùn)行為前提，各類檢測研究實(shí)驗室，及其他輔助用房的通風(fēng)系統(tǒng)，并針對不同實(shí)驗室通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和討論。

國科大某實(shí)驗樓通風(fēng)系統(tǒng)

【合理設(shè)計實(shí)驗室通風(fēng)】

⊙通風(fēng)系統(tǒng)工程是實(shí)驗室建設(shè)的關(guān)鍵，通風(fēng)柜的效果好壞主要在于排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。

       ⊙通風(fēng)管的材料大都選為FRP無機(jī)樹脂材料，也可用PVC材料或PP材料風(fēng)管內(nèi)壁應(yīng)制做粗糙面，可減少風(fēng)流噪聲，采用圓形或巨型均可，直徑250—500mm,按照排風(fēng)量要求確定尺寸。

⊙FRP防腐風(fēng)機(jī)種類確定：

(1)軸流風(fēng)機(jī)、單臺通風(fēng)柜，單原子吸收罩較小風(fēng)量采用。

(2)斜流風(fēng)機(jī)、雙臺通風(fēng)柜，雙原子吸收罩，略大風(fēng)量采用。

(3)離心風(fēng)機(jī)、多臺通風(fēng)柜或需要排風(fēng)量較大時采用。

(4)屋頂風(fēng)機(jī)(同上)均可選擇。

⊙防腐風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝在室外屋頂，出風(fēng)口設(shè)防雨、鳥罩，還需減振器、逆風(fēng)閥、消音器。

⊙如果實(shí)驗室是空調(diào)房間安裝通風(fēng)柜，應(yīng)合理設(shè)計補(bǔ)風(fēng)裝置，以避免浪費(fèi)能源。

風(fēng)機(jī)/管道

【實(shí)驗室通風(fēng)的目的和要求】：

  ⊙實(shí)驗室通風(fēng)與舒適性空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計要求不同，主要目的是提供安全、舒適的工作環(huán)境，減少人員暴露在危險空氣下的可能。通風(fēng)主要解決的是工作環(huán)境對實(shí)驗人員的身體健康和勞動保護(hù)問題。

   ⊙實(shí)驗室通風(fēng)要求新風(fēng)全部來自室外，然后100%排出室外，通風(fēng)柜的排氣不在室內(nèi)循環(huán)。化學(xué)實(shí)驗室換氣要求每小時大于10次，物理實(shí)驗室每小時大于6次，實(shí)驗室無人時換氣可減少6次。實(shí)驗室通風(fēng)柜設(shè)計數(shù)量要足夠，并且不作為**的室內(nèi)排風(fēng)裝置，儀器室或產(chǎn)生危險物質(zhì)的儀器上方設(shè)計局部排風(fēng)系統(tǒng)。

  ⊙實(shí)驗室的通風(fēng)設(shè)計首先要解決的就是安全問題，通風(fēng)柜的捕捉集塵能力要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，氣流方向為流向?qū)嶒炇?，?shí)驗室要隨時保持負(fù)壓。實(shí)驗室通風(fēng)設(shè)計還要考慮到為實(shí)驗人員創(chuàng)造一個舒適的工作環(huán)境，解決溫度、氣流、噪音的問題，同時要保證*低的能源消耗，系統(tǒng)穩(wěn)定，容易控制，易于操作管理。

【實(shí)驗室集中排風(fēng)系統(tǒng)】

        對于實(shí)驗室或?qū)嶒灅谴罅渴褂猛L(fēng)柜又需共用一條或多條通風(fēng)管道，那么就需要進(jìn)行集中排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計以確保每一臺通風(fēng)柜的正常使用和對風(fēng)機(jī)控制，本公司通過多年的實(shí)踐經(jīng)驗，能夠為不同的用戶提供符合要求的集中排風(fēng)系統(tǒng)方案

【實(shí)驗室通風(fēng)設(shè)計相關(guān)規(guī)范】

⊙《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50243-2002)

⊙《簡明通風(fēng)設(shè)計手冊》

⊙《暖衛(wèi)、通風(fēng)、空調(diào)技術(shù)手冊》

⊙《城市區(qū)域環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》

⊙《機(jī)械工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》(JBJ16-2000)

⊙《中華人民共和國機(jī)械行業(yè)通風(fēng)柜標(biāo)準(zhǔn)》

⊙行業(yè)相關(guān)資料及甲方提供資料(要求)

     實(shí)驗室的補(bǔ)風(fēng)一部分來自空調(diào)系統(tǒng)直接送入實(shí)驗室的新風(fēng)，這部分新風(fēng)根據(jù)實(shí)驗室排風(fēng)量的變化而變化;另部分通過空調(diào)系統(tǒng)送入非實(shí)驗室區(qū)域走道、房間再通過實(shí)驗室的門縫補(bǔ)給。實(shí)驗室的負(fù)壓通過送、排風(fēng)風(fēng)量和送排風(fēng)口布置來實(shí)現(xiàn)，氣流組織從辦公、管理用房、內(nèi)走道、到產(chǎn)生危險物質(zhì)的實(shí)驗房間。通風(fēng)柜的位置布置在遠(yuǎn)離空氣流動大的地方，遠(yuǎn)離行走區(qū)域和空氣新風(fēng)區(qū)。新風(fēng)從遠(yuǎn)離通風(fēng)柜的地方吸入，空氣流動路徑遠(yuǎn)離通風(fēng)柜。

-實(shí)驗室的通風(fēng)換氣次數(shù)取每小時8-20次

-支管內(nèi)風(fēng)速取6-12m/s,干管內(nèi)風(fēng)速取8-14m/s

-通風(fēng)設(shè)備設(shè)計風(fēng)量

-單臺1500通風(fēng)柜設(shè)計排風(fēng)量為1500m3/h

-單臺1800通風(fēng)柜設(shè)計排風(fēng)量為1800m3/h

-單臺萬向排煙罩設(shè)計排風(fēng)量為200~300m3/h

-單臺300*300mm抽風(fēng)罩設(shè)計排風(fēng)量為800m3h,不得小于800m3/h

-通風(fēng)柜的柜門高度為35-40cm時，柜門的表面風(fēng)速為0.5ms

-整個通風(fēng)系統(tǒng)均為中低壓系統(tǒng)：500 < p <1500

【變風(fēng)量控制(VAV)】

       隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了變風(fēng)量控制系統(tǒng)。變風(fēng)量控制是通過實(shí)驗室內(nèi)通風(fēng)柜開度的變化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送、排風(fēng)量，從而保障無論調(diào)節(jié)窗開度如何，始終可以精確控制通風(fēng)柜面風(fēng)速為0.5m/s。系統(tǒng)安全性提高，適應(yīng)性強(qiáng)，可以在充分保障安全的前提下降低能耗，但是對閥門的控制精度和反應(yīng)速度的要求高。

【變風(fēng)量系統(tǒng)的應(yīng)用】

       通風(fēng)柜變風(fēng)量控制：通風(fēng)柜作為化學(xué)實(shí)驗室內(nèi)*重要的一級防護(hù)設(shè)備，各國對于通風(fēng)柜的面風(fēng)速均有嚴(yán)格要求。通常要求始終維持通風(fēng)柜面風(fēng)速恒定為05m/s。過高或過低的面風(fēng)速均會產(chǎn)生泄露危險。

其他局部排風(fēng)控制：對于萬向罩、原子吸收罩、試劑柜等局部排風(fēng)設(shè)施，應(yīng)能夠持續(xù)、高效的控制，安全迅速的將氣體排出。

房間壓力控制：通常情況下要求始終保持實(shí)驗室相對于走廊的負(fù)壓，以免對周圍辦公或生產(chǎn)區(qū)域造成交叉污染。

【自適應(yīng)控制( UBC VAV)】

       在二十世紀(jì)末，出現(xiàn)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，是在VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過在通風(fēng)柜和生物安全柜上安裝探測器，以監(jiān)測通風(fēng)柜或者生物安全柜前是否有人活動，當(dāng)有人操作時，保持面風(fēng)速恒定為0.5m/s,以此保障操作者的安全，而如果通風(fēng)柜前無人進(jìn)行操作時，則將風(fēng)速降低為0.3m/s。采用此種控制方式，可以在使用VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，再次大幅降低能耗。

【通風(fēng)柜VAV控制原理】

       在通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門升降過程中，門高傳感器與壓差傳感器向控制系統(tǒng)反饋精確數(shù)據(jù)，通過控制系統(tǒng)計算快速控制調(diào)節(jié)閥開度，保持通風(fēng)柜的面風(fēng)速所需風(fēng)量，從而達(dá)到面風(fēng)速恒定的控制效果。當(dāng)人體感應(yīng)器感應(yīng)到操作人員離開時，控制系統(tǒng)自動將面風(fēng)速調(diào)節(jié)至節(jié)能的安全風(fēng)速。

實(shí)驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計