简述实验室通风换气的要求

2024-04-23  来自: 青岛卓先实验室设备有限公司 浏览次数:64

实验室设计是行业中常用的专项设计,包括了化学、生物、动物、物理实验室等各个类别。化学

实验室由湿法化学间,加热间,恒温恒湿间,通用试验间、注塑间和办公间组成。除恒温恒湿间

的环境,其他房间只需要温度控制,并且都没有洁净要求。ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工

程师学会)规定实验室空调和通风设计参数包括以下:

1.室内外温度湿度要求。

2.空气质量。

3.设备和工艺热负荷,包括显热和潜热。

4.内部负荷的预期增加。

5.小换气次数。

6.进风和补风。

7.排风设备类型。

8.控制和报警。

9.通风柜的尺寸和数量的调整可能。

10.房间压差。

11.设备和电源的备用

Laboratory design

换气次数的选择

《化工采暖通风和空调调节设计规范》规定化验室房间的小换气量一般在6 次/h~8 次/h。ASHRAE 规

定验室内的整体换气次数应由下列风量之决定:从局部排风设备或其他房间排风所排出的总风量;

带走房间热负荷所需的制冷风量;小换气次数需求。在使用情况下,实验室的小换气次数应

维持6 次/h~10 次/h。

在通常情况下>10 次/时房间换气次数被认为是合适的。但是当实验室内有可能产生高热负荷的分

析设备,或房间内有较大量的局部排风时,则可能需要相应增大换气量。湿法化学室有通风柜,

加热间有大量的加热炉。通风柜的计算方法则参照《化工采暖通风和空调调节设计规范》中对

轻、中度危害或有危险的有害物质,在室内顶棚有补风的情况下,通风柜的操作口小吸风面速

度0.5m/s。对于通风柜的使用率,当通风柜的数量大于2个时,则应该取60~70%同时使用率。

加热炉则是以维持炉内加热温度的热平衡法则计算所需的排风量。通过以上可以计算出总的安 全

通风量,此外负荷计算的空调风量,还有小换气次数10次进行比较,三者取最大值。

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送风和排风的形式

《化工采暖通风和空调调节设计规范》规定化验室的排风量较大时,应设置室外新风补风系统,

并计入新风负荷。

《科学实验室建筑设计规范》规定每个排风装置宜设独立的排风系统。同一个实验室内的所有

排风装置宜合用一个排风系统。工作时间连续使用排风系统的实验室应设置送风系统,送风量宜

为排风量的70%,并应根据工艺要求对送风进行空气净化处理。对于采暖地区,冬季应对送风进行加热。送风气流不应破坏实验室排风装置的正

常工作。

ASHRAE 规定所有从化学实验室内排出的气体均需直接排出室外,而不能循环利用。因此,除非

化学实验室也有洁净要求,否则均需保持其相对于相邻区域为负压。而是否选择100%全新风送风

系统,应做为实验室危险评估的一个重要部分。

实验室各个单元间设置了独立的排风系统,排风都安装在屋顶上。湿法化学间和加热间由于产生

有毒、腐蚀、高温的气体,必  须采用全新风处理。其他如工作人员进行计算机分析的通用实验间

和进行材料测试的恒温恒湿间,100%全新风送风系统并不是唯  一的选择。因为实验室不同的工

艺职能,不一  定要全新风通风或全新风空气处理。能满足工艺只能是首要的,100%的新风是针

对通风柜的环境,而对于一般实验室循环空气处理能达到要求的,就不必要100%全新风。何况

在全新风的空调环境下,能耗非常高。 

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房间压差

《化工采暖通风和空调调节设计规范》规定化验室应保持相对负压。

ASHRAE 规定所有从化学实验室内排出的气体均需直接排出室外,而不能循环利用。因此,除非

化学实验室也有洁净要求否则均需保持其相对于相邻区域为负压。

这个规定其实要根据具体的实施对象。本项目中恒温恒湿间需要严格的温度、湿度控制范围,应

该设计成正压。因为如果设计成负压,则相邻区域的空气去进入,一方面可能破坏温、湿度的控

制精;另一方面如果污染的空气进入,也可能造成安全问题。而对于湿法化学间和加热间,为防

止有毒、腐蚀、高温的气体或挥发物散发到房间,甚至散发到其他的区域,设计成负压是必 须的。

实验室建筑的办公区域,应相对于走廊和实验室始终维持正压。实验室内气流应从低危险区域流向高危险区域,

通过各类通风柜或加热设备排到室外。

Laboratory designY

控制系统

控制应该把以上几项综合起来,可以满足整个实验室的房间压力、各房间压差、通风量、温湿度

和各方面的安 全控制要求,同时降低能耗。实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污

染源,特别是有害气体,将其排除非常重要。但与此同时,能源往往会被大量的消耗,因而实验

室的通风控制系统的要求从早期定风量,双稳态,变风量系统,到新的适应性控制系统。所谓

为安 全、舒适的环境,并要求节 能的方式是不能太过于奢望。系统响应迅速确保人身安 全,以

高的精 确性正确控制送排风的平衡和室内压力,提供大的稳定性。尽量降低用户前期投入,同

时减少用户在运行、能源消耗及维护等方面的费用。

ASHRAE 规定实验室控制一方面调整设备的温度和湿度控制;另一方面监控安全设施保护工作人

员,用哪个系统,只要对当前实验室是合适的。

化学实验室的通风采用定风量还是变风量控制系统,这取决于设计者、使用者和设施管理者对其

所要求的功能初次投资和运行费用等问题的综合考虑。定风量(CAV)系统被设计用来为所有的

通风柜和加热炉提供总的排风流量,不管这些通风柜和加热炉是否被占用,总的流量都保持一  定。

这一方法采用机械限位挡块限制调节阀门开度,可能最大减小 40%流量。变风量系统(VAV),则

是系统容量的减小超过10%或20%的参差性设计。

实验室的通风设计首要解决的问题是安  全性问题,还要考虑到为实验人员创造一个舒适的工作环

境,解决温度、气流、噪音的问题,同时要保证低的能源消耗,系统稳定,容易控制,易于操

作管理。简而言之就是要从安  全、舒适、节能、可靠运行方面进行设计。通过对此类型化学实验

室涉及的换气次数、送排风形式、房间压差、控制系统标准。

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建议

1.换气次数至少应该以下三项指标值中取最大值:实验室工作区的设备的排风量,制冷负荷量对

应的风量,小换气次数为10次/h风量。

2.根据实际工作环境确定是否100%新风量。

3.通常情况下,走廊、办公区、实验区为气流的流动方向,上游相邻区为正压。

4.定风量仍然是经济实用的控制系统,能够满足部分实验室要求,做好将来扩容的措施。



关键词: 青岛实验室设计           


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