實(shí)驗室設計是行業(yè)中常用的專(zhuān)項設計,包括了化學(xué)、生物、動(dòng)物、物理實(shí)驗室等各個(gè)類(lèi)別??照{通風(fēng)系統的設計包含了空氣處理、制冷加熱和除濕、氣流組織、控制、安全等部分,它們是一個(gè)整體而不是獨立系統。對實(shí)驗室的功能了解是通風(fēng)系統選擇和設計的決定因數,提供一個(gè)安全的環(huán)境給工作人員是首要目標,在實(shí)驗室的系統設計中,設計者要*研究所有的因數,找到zui合適的設計?;瘜W(xué)實(shí)驗室由濕法化學(xué)間,加熱間,恒溫恒濕間,通用試驗間、注塑間和辦公間組成。除恒溫恒濕間的環(huán)境,其他房間只需要溫度控制,并且都沒(méi)有潔凈要求。
實(shí)驗室空調和通風(fēng)設計參數包括以下:
1)室內外溫度濕度要求;
2)空氣質(zhì)量;
3)設備和工藝熱負荷,包括顯熱和潛熱;
4)內部負荷的預期增加;
5)zui小換氣次數;
6)進(jìn)風(fēng)和補風(fēng);
7)排風(fēng)設備類(lèi)型;
8)控制和報警;
9)通風(fēng)柜的尺寸和數量的調整可能;
10)房間壓差;
11)設備和電源的備用。
1.換氣次數的選擇
《化工采暖通風(fēng)和空調調節設計規范》規定化驗室房間的zui小換氣量一般在6 次/h~8 次/h。 ASHRAE 規定驗室內的整體換氣次數應由下列風(fēng)量之決定:從局部排風(fēng)設備或其他房間排風(fēng)所排出的總風(fēng)量;帶走房間熱負荷所需的制冷風(fēng)量;zui小換氣次數需求。在使用情況下,實(shí)驗室的zui小換氣次數應維持6 次/h~10 次/h。
在通常情況下>10 次/時(shí)房間換氣次數被認為是合適的。但是當實(shí)驗室內有可能產(chǎn)生高熱負荷的分析設備,或房間內有較大量的局部排風(fēng)時(shí),則可能需要相應增大換氣量。濕法化學(xué)室有通風(fēng)柜,加熱間有大量的加熱爐。通風(fēng)柜的計算方法則參照《化工采暖通風(fēng)和空調調節設計規范》中對輕、中度危害或有危險的有害物質(zhì),在室內頂棚有補風(fēng)的情況下,通風(fēng)柜的操作口zui小吸風(fēng)面速度0.5m/s。對于通風(fēng)柜的使用率,當通風(fēng)柜的數量大于2個(gè)時(shí),則應該取60%~70%同時(shí)使用率。加熱爐則是以維持爐內加熱溫度的熱平衡法則計算所需的排風(fēng)量。通過(guò)以上可以計算出總的安全通風(fēng)量,此外負荷計算的空調風(fēng)量,還有zui小換氣次數10次進(jìn)行比較,三者取zui大值。
2.房間壓差
化工采暖通風(fēng)和空調調節設計規范》規定化驗室應保持相對負壓。ASHRAE 規定所有從化實(shí)驗室內排出的氣體均需直接排出室外,而不能循環(huán)利用。因此,除非化學(xué)實(shí)驗室也有潔凈要求否則均需保持其相對于相鄰區域為負壓。
這個(gè)規定其實(shí)要根據具體的實(shí)施對象。本項目中恒溫恒濕間需要嚴格的溫度、濕度控制范圍,應該設計成正壓。因為如果設計成負壓,則相鄰區域的空氣去進(jìn)入,一方面可能破壞溫、濕度的控制精;另一方面如果污染的空氣進(jìn)入,也可能造成安全問(wèn)題。而對于濕法化學(xué)間和加熱間,為防止有毒、腐蝕、高溫的氣體或揮發(fā)物散發(fā)到房間,甚至散發(fā)到其他的區域,設計成負壓是必須的。實(shí)驗室建筑的辦公區域,應相對于走廊和實(shí)驗室始終維持正壓。實(shí)驗室內氣流應從低危險區域流向高危險區域,zui終通過(guò)各類(lèi)通風(fēng)柜或加熱設備排到室外。
實(shí)驗室的通風(fēng)設計首要解決的問(wèn)題是安全性問(wèn)題,還要考慮到為實(shí)驗人員創(chuàng )造一個(gè)舒適的工作環(huán)境,解決溫度、氣流、噪音的問(wèn)題,同時(shí)要保證zui低的能源消耗,系統穩定,容易控制,易于操作管理。簡(jiǎn)而言之就是要從安全、舒適、節能、可靠運行方面進(jìn)行設計。通過(guò)對此類(lèi)型化學(xué)實(shí)驗室涉及的換氣次數、送排風(fēng)形式、房間壓差、控制系統標準。
建議:
1)換氣次數至少應該以下三項指標值中取zui大值:實(shí)驗室工作區的設備的排風(fēng)量,制冷負荷量對應的風(fēng)量,zui小換氣次數為10 次/h 風(fēng)量;
2)根據實(shí)際工作環(huán)境確定是否100%新風(fēng)量;
3)通常情況下,走廊、辦公區、實(shí)驗區為氣流的流動(dòng)方向,上游相鄰區為正壓;
4)定風(fēng)量仍然是經(jīng)濟實(shí)用的控制系統,能夠滿(mǎn)足部分實(shí)驗室要求,做好將來(lái)擴容的措施。
來(lái)源:現代實(shí)驗室裝備網(wǎng)
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