實驗室通風系統(tǒng)設計

       實驗室通風系統(tǒng)的特點主要是通過實驗室通風和空調系統(tǒng)的優(yōu)化設計，保證空調通風系統(tǒng)的安全、舒適、節(jié)能運行為前提，各類檢測研究實驗室，及其他輔助用房的通風系統(tǒng)，并針對不同實驗室通風系統(tǒng)進行分析和討論。

國科大某實驗樓通風系統(tǒng)

【合理設計實驗室通風】

⊙通風系統(tǒng)工程是實驗室建設的關鍵，通風柜的效果好壞主要在于排風系統(tǒng)設計。

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

⊙FRP防腐風機種類確定：

(1)軸流風機、單臺通風柜，單原子吸收罩較小風量采用。

(2)斜流風機、雙臺通風柜，雙原子吸收罩，略大風量采用。

(3)離心風機、多臺通風柜或需要排風量較大時采用。

(4)屋頂風機(同上)均可選擇。

⊙防腐風機應安裝在室外屋頂，出風口設防雨、鳥罩，還需減振器、逆風閥、消音器。

⊙如果實驗室是空調房間安裝通風柜，應合理設計補風裝置，以避免浪費能源。

風機/管道

【實驗室通風的目的和要求】：

  ⊙實驗室通風與舒適性空調系統(tǒng)的通風設計要求不同，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。通風主要解決的是工作環(huán)境對實驗人員的身體健康和勞動保護問題。

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

  ⊙實驗室的通風設計首先要解決的就是安全問題，通風柜的捕捉集塵能力要符合一定的標準和規(guī)定，氣流方向為流向實驗室，實驗室要隨時保持負壓。實驗室通風設計還要考慮到為實驗人員創(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。

【實驗室集中排風系統(tǒng)】

        對于實驗室或實驗樓大量使用通風柜又需共用一條或多條通風管道，那么就需要進行集中排風系統(tǒng)的設計以確保每一臺通風柜的正常使用和對風機控制，本公司通過多年的實踐經驗，能夠為不同的用戶提供符合要求的集中排風系統(tǒng)方案

【實驗室通風設計相關規(guī)范】

⊙《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50243-2002)

⊙《簡明通風設計手冊》

⊙《暖衛(wèi)、通風、空調技術手冊》

⊙《城市區(qū)域環(huán)境噪聲排放標準》

⊙《機械工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)范》(JBJ16-2000)

⊙《中華人民共和國機械行業(yè)通風柜標準》

⊙行業(yè)相關資料及甲方提供資料(要求)

     實驗室的補風一部分來自空調系統(tǒng)直接送入實驗室的新風，這部分新風根據(jù)實驗室排風量的變化而變化;另部分通過空調系統(tǒng)送入非實驗室區(qū)域走道、房間再通過實驗室的門縫補給。實驗室的負壓通過送、排風風量和送排風口布置來實現(xiàn)，氣流組織從辦公、管理用房、內走道、到產生危險物質的實驗房間。通風柜的位置布置在遠離空氣流動大的地方，遠離行走區(qū)域和空氣新風區(qū)。新風從遠離通風柜的地方吸入，空氣流動路徑遠離通風柜。

-實驗室的通風換氣次數(shù)取每小時8-20次

-支管內風速取6-12m/s,干管內風速取8-14m/s

-通風設備設計風量

-單臺1500通風柜設計排風量為1500m3/h

-單臺1800通風柜設計排風量為1800m3/h

-單臺萬向排煙罩設計排風量為200~300m3/h

-單臺300*300mm抽風罩設計排風量為800m3h,不得小于800m3/h

-通風柜的柜門高度為35-40cm時，柜門的表面風速為0.5ms

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

【變風量控制(VAV)】

       隨著控制技術的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了變風量控制系統(tǒng)。變風量控制是通過實驗室內通風柜開度的變化調節(jié)系統(tǒng)的送、排風量，從而保障無論調節(jié)窗開度如何，始終可以精確控制通風柜面風速為0.5m/s。系統(tǒng)安全性提高，適應性強，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速度的要求高。

【變風量系統(tǒng)的應用】

       通風柜變風量控制：通風柜作為化學實驗室內*重要的一級防護設備，各國對于通風柜的面風速均有嚴格要求。通常要求始終維持通風柜面風速恒定為05m/s。過高或過低的面風速均會產生泄露危險。

其他局部排風控制：對于萬向罩、原子吸收罩、試劑柜等局部排風設施，應能夠持續(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驗室相對于走廊的負壓，以免對周圍辦公或生產區(qū)域造成交叉污染。

【自適應控制( UBC VAV)】

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

【通風柜VAV控制原理】

       在通風柜調節(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)計算快速控制調節(jié)閥開度，保持通風柜的面風速所需風量，從而達到面風速恒定的控制效果。當人體感應器感應到操作人員離開時，控制系統(tǒng)自動將面風速調節(jié)至節(jié)能的安全風速。

實驗室通風系統(tǒng)設計