實驗室通風系統設計

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

國科大某實驗樓通風系統

【合理設計實驗室通風】

⊙通風系統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的通風設計要求不同，主要目的是提供安全、舒適的工作環境，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。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。

  ⊙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造一個舒適的工作環境，解決溫度、氣流、噪音的問題，同時要保證*低的能源消耗，系統穩定，容易控制，易于操作管理。

【實驗室集中排風系統】

        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方案

【實驗室通風設計相關規范】

⊙《通風與空調工程施工質量驗收規范》(GB50243-2002)

⊙《簡明通風設計手冊》

⊙《暖衛、通風、空調技術手冊》

⊙《城市區域環境噪聲排放標準》

⊙《機械工業環境保護設計規范》(JBJ16-2000)

⊙《中華人民共和國機械行業通風柜標準》

⊙行業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直接送入實驗室的新風，這部分新風根據實驗室排風量的變化而變化;另部分通過空調系統送入非實驗室區域走道、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，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，遠離行走區域和空氣新風區。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

-整個通風系統均為中低壓系統：500 < p <1500

【變風量控制(VAV)】

       隨著控制技術的不斷發展，出現了變風量控制系統。變風量控制是通過實驗室內通風柜開度的變化調節系統的送、排風量，從而保障無論調節窗開度如何，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、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域造成交叉污染。

【自適應控制( UBC VAV)】

       在二十世紀末，出現的自適應控制系統，是在VAV系統的基礎上，通過在通風柜和生物安全柜上安裝探測器，以監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】

       在通風柜調節門升降過程中，門高傳感器與壓差傳感器向控制系統反饋精確數據，通過控制系統計算快速控制調節閥開度，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，控制系統自動將面風速調節至節能的安全風速。

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