一、實(shí)驗室通風(fēng)系統
  實(shí)驗室供排風(fēng)系統是整個(gè)實(shí)驗室設計和建設過(guò)程中規模最大、影響最廣泛的系統之一。供排風(fēng)系統完善與否，直接對實(shí)驗室環(huán)境、實(shí)驗人員的身體健康、實(shí)驗設備的運行維護等方面產(chǎn)生重要影響。實(shí)驗室內往往存在許多不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì)污染源，特別是有害氣體，將其排除非常重要。但與此同時(shí)，能源往往會(huì )被大量的消耗，因而實(shí)驗室的通風(fēng)控制系統的要求漸高，從早期CV（定風(fēng)量)，2-State（雙穩態(tài)式），VAV（變風(fēng)量）系統，到最新的適應性控制系統——既安全，又要符合節約能源的需要。總之，實(shí)驗室通風(fēng)，就是把室內的污濁空氣直接或經(jīng)凈化后排至室外把新鮮空氣補充進(jìn)來(lái)，從而保持室內的空氣條件，以保持衛生標準和滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求，我們把前者稱(chēng)為排風(fēng)，后者稱(chēng)為送風(fēng)。


二、實(shí)驗室通風(fēng)要求：
保持實(shí)驗室適當的通風(fēng)
有人模式: 每小時(shí)換氣次數不少于10次
無(wú)人模式: 每小時(shí)換氣次數4次
保持實(shí)驗室的壓差（正壓或負壓）
保持適當的實(shí)驗室的環(huán)境條件
溫度
濕度
穩定性
三、實(shí)驗室通風(fēng)空調系統的設計要考慮以下幾個(gè)主要因素：
（1）保證實(shí)驗室的安全性，保證一定數量的換氣次數；
（2）解決實(shí)驗室通風(fēng)系統負壓的設計和系統控制；
（3）在滿(mǎn)足換氣次數和全新風(fēng)條件下，控制能耗。
（4）系統穩定可靠。
             
 實(shí)驗室通風(fēng)要求新風(fēng)全部來(lái)自室外，然后100%排出室外，通風(fēng)柜的排氣不在室內循環(huán)。化學(xué)實(shí)驗室換氣要求每小時(shí)大于10次，物理實(shí)驗室每小時(shí)大于10次，實(shí)驗室無(wú)人時(shí)換氣可減少為6次。實(shí)驗室通風(fēng)柜設計數量要足夠，并且不作為唯一的室內排風(fēng)裝置，儀器室或產(chǎn)生危險物質(zhì)的儀器上方設局部排風(fēng)系統。實(shí)驗室的補風(fēng)一部分來(lái)自空調系統直接送入實(shí)驗室的新風(fēng)，這部分新風(fēng)根據實(shí)驗室排風(fēng)量的變化而變化；另一部分通過(guò)空調系統送入非實(shí)驗室區域的走道、房間再通過(guò)實(shí)驗室的門(mén)縫補給。實(shí)驗室的負壓通過(guò)送、排風(fēng)風(fēng)量和送排風(fēng)口的布置來(lái)實(shí)現，氣流組織從辦公、管理用房、內走道、到產(chǎn)生危險物質(zhì)的實(shí)驗房間。通風(fēng)柜的位置布置在遠離空氣流動(dòng)、紊流大的地方，遠離行走區域和空氣新風(fēng)區。新風(fēng)從遠離通風(fēng)柜的地方引入，空氣流動(dòng)路徑遠離通風(fēng)柜。
                
 
四、實(shí)驗室通風(fēng)設計標準
1、《采暖、通風(fēng)與空氣調節設計規范》（GBJ19-87-2003）。
2、《通風(fēng)與空調工程質(zhì)量檢驗評定標準》（GBJ304-2002）。
3、《簡(jiǎn)明通風(fēng)設計手冊》（GB50194-2002）。
4、《壓縮機、風(fēng)機、泵安裝工程施工及驗收規范》（JBJ29-2002）。
5、《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規范》（GB50254-96）
6、《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）。
7、《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-1996）。
8、《城市區域環(huán)境噪聲標準》（GB3096-93）。
9、《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）。
10、《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005）。
11、本公司相關(guān)資料及甲方提供的相關(guān)資料。
五、實(shí)驗室通風(fēng)系統的分類(lèi)：
按照動(dòng)力不同，通風(fēng)系統可以分為自然通風(fēng)和機械通風(fēng)，機械通風(fēng)又可以分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)，全面通風(fēng)是指在房間內整體的進(jìn)行通風(fēng)換氣的一種方式，局部通風(fēng)是指通風(fēng)的范圍控制在有害物質(zhì)形成比較集中的地方，或是工作人員經(jīng)常活動(dòng)的局部地區的通風(fēng)方式，例如通風(fēng)柜、萬(wàn)向排煙罩、原子吸收罩等。
實(shí)驗室通風(fēng)是研究控制實(shí)驗室有害物質(zhì)對室內外空氣環(huán)境的影響和破壞的技術(shù)。
                     
 
六、實(shí)驗室通風(fēng)系統的基本組成
  1、通風(fēng)末端設備：主要包括通風(fēng)柜、萬(wàn)向排煙罩、原子吸收罩、吹吸式排風(fēng)罩等。
  2、通風(fēng)管路系統：主要有風(fēng)機、風(fēng)管、風(fēng)閥、消聲器、廢氣處理塔等。
         
通風(fēng)柜作為實(shí)驗室中重要的安全設備，它能夠提供一種有效的局部通風(fēng)方式。
使用環(huán)境：進(jìn)行易燃易爆和易揮發(fā)的有毒有害氣體實(shí)驗操作、進(jìn)行未知性能物品的檢測、定性定量實(shí)驗操作。
通風(fēng)柜結構樣式：三段組臺式(上柜、操作臺面、下柜);桌上型通風(fēng)柜步入式/落地式通風(fēng)柜。
通風(fēng)柜類(lèi)型：鋼木通風(fēng)柜、全鋼通風(fēng)柜、玻璃鋼通風(fēng)柜、PP通風(fēng)柜。


B 、萬(wàn)向排煙罩：主要為PP材質(zhì)，規格Φ110mm。
C、原子吸收罩：主要為不銹鋼材質(zhì)，規格一般為400×400mm。
 
 
通風(fēng)管道
　　對于一般的普通建筑，若室內排出的氣體沒(méi)有腐蝕性，通風(fēng)管道可以采用鍍鋅鋼板，對于產(chǎn)生有腐蝕性氣體的實(shí)驗室，風(fēng)管應采用耐腐蝕材料的PVC風(fēng)管或玻璃鋼風(fēng)管。在一般的實(shí)驗室通風(fēng)工程，室內大多采用PVC風(fēng)管、室外采用玻璃鋼風(fēng)管；

根據國家有關(guān)標準，風(fēng)管壁厚如下：
中低壓系統硬聚氯乙烯（PVC）圓形風(fēng)管板材厚度（mm）

風(fēng)管直徑D	板材厚度（mm）
D≤320	3.0
320＜D≤630	4.0

中低壓系統硬聚氯乙烯（PVC）矩形風(fēng)管板材厚度（mm）

風(fēng)管長(cháng)邊尺寸b	板材厚度（mm）
b≤320	3.0
320＜b≤500	4.0
500＜b≤800	5.0
800＜b≤1250	6.0

　　對于室內層高不足的實(shí)驗室或采用大型風(fēng)管的實(shí)驗室，一般采用方形風(fēng)管，以便與現場(chǎng)空間匹配，在滿(mǎn)足風(fēng)管要求的前提下，盡量減小風(fēng)管占用空間。圓形風(fēng)管采用插件連接，方形風(fēng)管采用法蘭方式連接，根據實(shí)際情況也可采用插件方式連接。
 
排風(fēng)控制系統：
為使各單臺設備排風(fēng)量達到設計要求，且確保每臺通風(fēng)設備在單獨運行時(shí)不影響其它通風(fēng)設備的正常運行，采用通風(fēng)變頻系統。
變頻系統原理：當部分通風(fēng)柜不使用或通風(fēng)柜的電子風(fēng)閥的角度改變時(shí)，筒風(fēng)主管的通風(fēng)量發(fā)生變化，同時(shí)通風(fēng)主管的壓差也會(huì )發(fā)生變化，這時(shí)壓差傳感器檢測到風(fēng)管壓差變化后，通過(guò)信號線(xiàn)傳輸到變頻器，通過(guò)變頻器自動(dòng)調節，以控制風(fēng)機的電機的轉速，從而達到控制排風(fēng)量的目的。
通風(fēng)系統控制
（一）定風(fēng)量系統控制
1、系統采用靜壓傳感自動(dòng)變頻控制（或PLC編程控制），靜壓傳感自動(dòng)變頻控制可以根據開(kāi)啟通風(fēng)設備的數量變化，將其感應到的靜壓轉變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動(dòng)調節風(fēng)機頻率，使風(fēng)機的抽風(fēng)量與實(shí)際所需排風(fēng)量相匹配，從而確保排風(fēng)效果，達到節能節噪的效果；
2、每臺通風(fēng)柜安裝一個(gè)電子風(fēng)量調節閥，其控制開(kāi)關(guān)和變頻控制系統及風(fēng)機聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現單臺或多臺通風(fēng)設備等不同工況下的控制。風(fēng)量調節閥采用數顯可調角度的電子風(fēng)量調節閥，并且有記憶功能（即可以
記住此次調節的角度，下次打開(kāi)時(shí)仍然調到設計的角度）。

3、系統風(fēng)閥和風(fēng)機整體聯(lián)鎖，實(shí)現氣流的有序流動(dòng)，平衡系統風(fēng)量，防止氣流反串、倒流。
（二）變風(fēng)量系統（VAV）控制
1、系統采用靜壓傳感自動(dòng)變頻控制，靜壓傳感自動(dòng)變頻控制可以根據開(kāi)啟通風(fēng)設備的數量變化，將其感應到的靜壓轉變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動(dòng)調節風(fēng)機頻率，使風(fēng)機的抽風(fēng)量與實(shí)際所需排風(fēng)量相匹配，從而確保排風(fēng)效果，達到節能節噪的效果；
2、每臺通風(fēng)柜安裝一個(gè)文丘里變風(fēng)量風(fēng)閥，其控制開(kāi)關(guān)和變頻控制系統及風(fēng)機聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現單臺或多臺通風(fēng)設備等不同工況下的控制。變風(fēng)量調節閥門(mén)采用數顯可調角度的文丘里風(fēng)閥，并且有記憶功能（即可以記住此次調節的角度，下次打開(kāi)時(shí)仍然調到設計的角度）。
3、系統風(fēng)閥和風(fēng)機整體聯(lián)鎖，實(shí)現氣流的有序流動(dòng)，平衡系統風(fēng)量，防止氣流反串、倒流。
 
實(shí)驗室在日常運作過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生相應的廢氣，如未經(jīng)處理直接排放入大氣中勢必會(huì )對周邊環(huán)境造成污染，且會(huì )對人體造成損傷，針對廢氣中包含的無(wú)機廢氣及有機廢氣，科瓦特根據廢氣的不同種類(lèi)做出相應的不同廢氣處理方案。

          
通風(fēng)系統注意事項：
在建筑平面布局合理的前提下，應充分考慮送風(fēng)口、回風(fēng)口及排風(fēng)口的位置；送、回、排風(fēng)量的匹配（為建立房間之間合理的壓力梯度）；合理的壓差（保證空氣有序流動(dòng)，防止交叉污染）。在實(shí)驗室的設計中不僅要考慮氣流的流向，還要考慮流量即壓差值，不同潔凈程度登記（或不同功能）房間的壓差通常為5Pa-10P，生物安全實(shí)驗室不同功能的相鄰房間壓差通常為10Pa-15P，送、回風(fēng)末端的形式及送風(fēng)速度對室內氣流的影響因素；同時(shí)，要充分考慮人流、物流的路線(xiàn)，最大限度地減少室內的回流和渦流，避免污染物擴散到室內，危害人員和環(huán)境的安全。特別要注意排風(fēng)柜對室內氣流組織的影響。
               
實(shí)驗室通風(fēng)設計采用以下步驟和方案：
（1）實(shí)驗室根據工藝要求和功能布置選擇一定數量的通風(fēng)柜，有的還兼有部分局部排風(fēng)罩。通常校核下來(lái)?yè)Q氣次數遠遠大于10次，一般在20-30次以上，滿(mǎn)足換氣次數要求。但是此換氣次數是按照通風(fēng)柜最大開(kāi)啟面積計算的通風(fēng)量，資料和經(jīng)驗表明100臺通風(fēng)柜99%的時(shí)間只有18個(gè)或更少的人在使用。故還應校核通風(fēng)柜最小開(kāi)啟面積時(shí)的通風(fēng)量和換氣次數，若小于換氣次數要求，則增加綜合排風(fēng)系統。
（2）實(shí)驗室通風(fēng)采用全新風(fēng)系統，通風(fēng)柜的排氣不在室內循環(huán)。由于實(shí)驗室要求房間相對其他輔助區域為負壓。所以實(shí)驗室的新風(fēng)量設計為排風(fēng)量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風(fēng)送至實(shí)驗室輔助房間、辦公、管理用房、內走道等，再由門(mén)窗縫隙補充到房間。
（3）通風(fēng)柜的風(fēng)量平衡可以采用定風(fēng)量控制系統，即排風(fēng)量恒定，送風(fēng)量和門(mén)窗縫隙補充風(fēng)量恒定。此方法適用于最大排風(fēng)量滿(mǎn)足最小換氣次數要求的實(shí)驗室。
（4）對于排風(fēng)量遠大于最小通風(fēng)量要求的房間還可以采用兩段式通風(fēng)控制系統保證風(fēng)量平衡，即根據通風(fēng)柜的位移信號，排風(fēng)機、送風(fēng)機有2種送風(fēng)工況，低風(fēng)量工況應用于維持最小換氣次數的要求，節約能耗。此情形藥檢所采用了變風(fēng)量控制系統。通風(fēng)柜風(fēng)量變化時(shí)，排風(fēng)量也會(huì )相對變小，此時(shí)要求放置在屋頂的排風(fēng)機隨著(zhù)通風(fēng)柜柜門(mén)的位置變化而變頻，降低風(fēng)量，保證通風(fēng)柜面風(fēng)速恒定。同時(shí)自控系統改變全新風(fēng)風(fēng)機的頻率，降低風(fēng)量，維持負壓平衡。變風(fēng)量系統可以降低系統能耗。系統最大、最小換氣次數接近則考慮采用定風(fēng)量系統，使得系統簡(jiǎn)單，降低初投資。

通風(fēng)系統除上文所述對通風(fēng)柜有特殊要求外，對其他設備和控制系統也有一定的要求和標準。通風(fēng)柜的選擇除滿(mǎn)足排風(fēng)和捕捉能力外，還要注意需要根據調節門(mén)移動(dòng)而立即改變風(fēng)量，維持表面風(fēng)速的恒定。筆者建議系統風(fēng)量的測定和控制以柜門(mén)位移為信號而不是測定表面風(fēng)速來(lái)測定。實(shí)驗室壓力控制和最小通風(fēng)量的控制除了設備選型因素以外，通風(fēng)系統設計和控制系統是關(guān)鍵因素，要保證系統的反應時(shí)間要足夠短（<1秒），通風(fēng)系統不平衡會(huì )導致通風(fēng)柜排風(fēng)和捕捉能力散失，氣流流出實(shí)驗室，建筑物內壓力不穩定。


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