实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中,规模最大、影响最广范的系统之一。通风系统的完善与否,直接对整个实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。实验室通风系统是结合实验大楼给排水、消费、供电、采暖、空调、供气等专业,设计完备和科学的通风统统工程,保障实验室安全,是实验室建设的重中之重,西安科正专注实验室通排风建设多年,项目多达200+。
实验室的通风方式有两种,即局部排风和全室通风。局部排风是在有害物质产生后立即就近排出,这种方式能以较少的风量排走大量的有害物质,能量省而效果好,是改善现有实验室条件可行和经济的方法,也可能是适应新实验室通风建设的最好方式。对于有些实验不能采用局部排风,或局部排风满足不了排风要求时,采用全室通风。
一、通排风系统整体规划
根据实验大楼的实验流程,设计出完美的实验室平面布局,由平面布局结合整栋实验大楼的给排水、消防、供电、采暖、空调、供气等因素,且充分考虑管内空气流速对室内噪声的影响确定最佳管路,同时根据客户使用不同要求,结合管路特性,研制开发与之匹配的风机,设计出最佳通风排毒工程。
(1)实验室通排风系统的目标:安全、环保、低能耗、舒适;
(2)实验室通排风系统控制方案:CAV系统(定风量控制)、2S系统(双稳态控制)、VAV系统(变风量控制)、UBC系统(自适应控制〉。
实验室过度负压,通风柜气体泄漏,实验室噪音等问题,一直是困扰实验室工作人员的难题。这些问题给长期在实验室中工作的人员,甚至工作在实验室周围的管理和后勤人员,造成了身体和心理上的严重伤害。
一个科学、合理的通风系统要求通风效果好、噪音低、操作简便、节约能源,甚至要求室内压差和温湿度都能保持人体的舒适性。
二、设汁标准
(1)《采暖、通风与空气调节设计规范》(GBJ19-耵-2003)。
(2)《通风与空调工程质量检验评定标准》(GBJ304-2002)。
(3)《简明通风设计手册》(GB50194-2002)。
(4)《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》UBJ29-2002)。
(5)《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》(GB50254-96)
(6)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)。
(7)《环境空气质量标准》(GB3095-1996)
(8)《城市区域环境噪声标准>(GB3096-93)。
(9)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)。
(10)《公共建筑节能设计标准》<GB50189-2005>。
三、设计原则
(1)根据大楼的结构特点,就近开设风井,划分排风和补风系统,管道系统做到“短、平、顺、直”,减小系统阻力,降低系统噪声;
(2)排风和补风系统达到风蛩平衡,保持室内-5Pa~-10Pa的负压,防止有害气体的散溢,保证实验人员的身心健康;
(3)夏天补冷风、冬天补暖风,保证室内温湿度的舒适性;
(4)采用智能变频控制系统,达到操作方便、节能降噪的目的;
(5)综合考虑各项因索,采用投资少、运行稳定、运行费用低、运行效果好的成熟工艺;
(6)所选择的工艺必须满足现场条件,平面布置简洁紧凑、少占地,并方便生产操作和维护维修;
(7)非标设备应符合国家或行业相关规范,并保证性能稳定、外表美观;
(8)在设计中充分考虑噪声、臭味等,防止二次污染的产生,不给周围环境造成新的污染;
(9)处理设施具备冲击负荷能力,确保废气达标排放。
四、设计参数
(1)支管路内风速6-8m/s,干管路内风速8~14m/S;
(2)通风设备设计风贵:通风柜面风速:0.3~0.8m/s,单台1200x800x2350通风拒设计风量1500m³/h,单台1500x800X2350通风柜设计风量1800m³/h,单台1800x800X2350通风柜设计风量2200m³/h,万向抽气罩面风速:≥0.35m/s,万向抽气罩排风量≥150~350m³/h,原子吸收罩面风速:≥0.35m/s,排风量350-600m3/h。
(3)换气次数:一般化学实验室的换1次数:8~12次/小时
(4)通风系统使用终端噪声≤62db。
(5)风机采用耐腐蚀PP离心风机,系统采用变频控制,以达到节能和降噪的目的。
五、实验室通风系统设计方法
综上所述,实验室通风系统对设备(特别是通风柜)是有一定标准和要求的。抛开设备因素单纯从系统设计上考虑,实验室通风空调系统的设计要考虑以下几个主要因素:
①保证实验室的安全性,保证一定数蓳的换气次数;
②解决实验室通风系统负压的设计和系统控制;
③在满足换气次数和全新风条件下,控制能耗;
④系统稳定可控。