一、實驗室通風系統(tǒng)
  實驗室供排風系統(tǒng)是整個實驗室設計和建設過程中規(guī)模最大、影響最廣泛的系統(tǒng)之一。供排風系統(tǒng)完善與否，直接對實驗室環(huán)境、實驗人員的身體健康、實驗設備的運行維護等方面產生重要影響。實驗室內往往存在許多不利于人體健康的化學物質污染源，特別是有害氣體，將其排除非常重要。但與此同時，能源往往會被大量的消耗，因而實驗室的通風控制系統(tǒng)的要求漸高，從早期CV（定風量)，2-State（雙穩(wěn)態(tài)式），VAV（變風量）系統(tǒng)，到最新的適應性控制系統(tǒng)——既安全，又要符合節(jié)約能源的需要?？傊?，實驗室通風，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來，從而保持室內的空氣條件，以保持衛(wèi)生標準和滿足生產工藝的要求，我們把前者稱為排風，后者稱為送風。


二、實驗室通風要求：
保持實驗室適當?shù)耐L
有人模式: 每小時換氣次數(shù)不少于10次
無人模式: 每小時換氣次數(shù)4次
保持實驗室的壓差（正壓或負壓）
保持適當?shù)膶嶒炇业沫h(huán)境條件
溫度
濕度
穩(wěn)定性
三、實驗室通風空調系統(tǒng)的設計要考慮以下幾個主要因素：
（1）保證實驗室的安全性，保證一定數(shù)量的換氣次數(shù)；
（2）解決實驗室通風系統(tǒng)負壓的設計和系統(tǒng)控制；
（3）在滿足換氣次數(shù)和全新風條件下，控制能耗。
（4）系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
             
 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(huán)。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10次，實驗室無人時換氣可減少為6次。實驗室通風柜設計數(shù)量要足夠，并且不作為唯一的室內排風裝置，儀器室或產生危險物質的儀器上方設局部排風系統(tǒng)。實驗室的補風一部分來自空調系統(tǒng)直接送入實驗室的新風，這部分新風根據(jù)實驗室排風量的變化而變化；另一部分通過空調系統(tǒng)送入非實驗室區(qū)域的走道、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的布置來實現(xiàn)，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、紊流大的地方，遠離行走區(qū)域和空氣新風區(qū)。新風從遠離通風柜的地方引入，空氣流動路徑遠離通風柜。
                
 
四、實驗室通風設計標準
1、《采暖、通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》（GBJ19-87-2003）。
2、《通風與空調工程質量檢驗評定標準》（GBJ304-2002）。
3、《簡明通風設計手冊》（GB50194-2002）。
4、《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范》（JBJ29-2002）。
5、《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范》（GB50254-96）
6、《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）。
7、《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095-1996）。
8、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》（GB3096-93）。
9、《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）。
10、《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB50189-2005）。
11、本公司相關資料及甲方提供的相關資料。
五、實驗室通風系統(tǒng)的分類：
按照動力不同，通風系統(tǒng)可以分為自然通風和機械通風，機械通風又可以分為全面通風和局部通風，全面通風是指在房間內整體的進行通風換氣的一種方式，局部通風是指通風的范圍控制在有害物質形成比較集中的地方，或是工作人員經(jīng)?；顒拥木植康貐^(qū)的通風方式，例如通風柜、萬向排煙罩、原子吸收罩等。
實驗室通風是研究控制實驗室有害物質對室內外空氣環(huán)境的影響和破壞的技術。
                     
 
六、實驗室通風系統(tǒng)的基本組成
  1、通風末端設備：主要包括通風柜、萬向排煙罩、原子吸收罩、吹吸式排風罩等。
  2、通風管路系統(tǒng)：主要有風機、風管、風閥、消聲器、廢氣處理塔等。
         
通風柜作為實驗室中重要的安全設備，它能夠提供一種有效的局部通風方式。
使用環(huán)境：進行易燃易爆和易揮發(fā)的有毒有害氣體實驗操作、進行未知性能物品的檢測、定性定量實驗操作。
通風柜結構樣式：三段組臺式(上柜、操作臺面、下柜);桌上型通風柜步入式/落地式通風柜。
通風柜類型：鋼木通風柜、全鋼通風柜、玻璃鋼通風柜、PP通風柜。


B 、萬向排煙罩：主要為PP材質，規(guī)格Φ110mm。
C、原子吸收罩：主要為不銹鋼材質，規(guī)格一般為400×400mm。
 
 
通風管道
　　對于一般的普通建筑，若室內排出的氣體沒有腐蝕性，通風管道可以采用鍍鋅鋼板，對于產生有腐蝕性氣體的實驗室，風管應采用耐腐蝕材料的PVC風管或玻璃鋼風管。在一般的實驗室通風工程，室內大多采用PVC風管、室外采用玻璃鋼風管；

根據(jù)國家有關標準，風管壁厚如下：
中低壓系統(tǒng)硬聚氯乙烯（PVC）圓形風管板材厚度（mm）

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

中低壓系統(tǒng)硬聚氯乙烯（PVC）矩形風管板材厚度（mm）

風管長邊尺寸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驗室或采用大型風管的實驗室，一般采用方形風管，以便與現(xiàn)場空間匹配，在滿足風管要求的前提下，盡量減小風管占用空間。圓形風管采用插件連接，方形風管采用法蘭方式連接，根據(jù)實際情況也可采用插件方式連接。
 
排風控制系統(tǒng)：
為使各單臺設備排風量達到設計要求，且確保每臺通風設備在單獨運行時不影響其它通風設備的正常運行，采用通風變頻系統(tǒng)。
變頻系統(tǒng)原理：當部分通風柜不使用或通風柜的電子風閥的角度改變時，筒風主管的通風量發(fā)生變化，同時通風主管的壓差也會發(fā)生變化，這時壓差傳感器檢測到風管壓差變化后，通過信號線傳輸?shù)阶冾l器，通過變頻器自動調節(jié)，以控制風機的電機的轉速，從而達到控制排風量的目的。
通風系統(tǒng)控制
（一）定風量系統(tǒng)控制
1、系統(tǒng)采用靜壓傳感自動變頻控制（或PLC編程控制），靜壓傳感自動變頻控制可以根據(jù)開啟通風設備的數(shù)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調節(jié)風機頻率，使風機的抽風量與實際所需排風量相匹配，從而確保排風效果，達到節(jié)能節(jié)噪的效果；
2、每臺通風柜安裝一個電子風量調節(jié)閥，其控制開關和變頻控制系統(tǒng)及風機聯(lián)動，可實現(xiàn)單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。風量調節(jié)閥采用數(shù)顯可調角度的電子風量調節(jié)閥，并且有記憶功能（即可以
記住此次調節(jié)的角度，下次打開時仍然調到設計的角度）。

3、系統(tǒng)風閥和風機整體聯(lián)鎖，實現(xiàn)氣流的有序流動，平衡系統(tǒng)風量，防止氣流反串、倒流。
（二）變風量系統(tǒng)（VAV）控制
1、系統(tǒng)采用靜壓傳感自動變頻控制，靜壓傳感自動變頻控制可以根據(jù)開啟通風設備的數(shù)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調節(jié)風機頻率，使風機的抽風量與實際所需排風量相匹配，從而確保排風效果，達到節(jié)能節(jié)噪的效果；
2、每臺通風柜安裝一個文丘里變風量風閥，其控制開關和變頻控制系統(tǒng)及風機聯(lián)動，可實現(xiàn)單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。變風量調節(jié)閥門采用數(shù)顯可調角度的文丘里風閥，并且有記憶功能（即可以記住此次調節(jié)的角度，下次打開時仍然調到設計的角度）。
3、系統(tǒng)風閥和風機整體聯(lián)鎖，實現(xiàn)氣流的有序流動，平衡系統(tǒng)風量，防止氣流反串、倒流。
 
實驗室在日常運作過程中會產生相應的廢氣，如未經(jīng)處理直接排放入大氣中勢必會對周邊環(huán)境造成污染，且會對人體造成損傷，針對廢氣中包含的無機廢氣及有機廢氣，科瓦特根據(jù)廢氣的不同種類做出相應的不同廢氣處理方案。

          
通風系統(tǒng)注意事項：
在建筑平面布局合理的前提下，應充分考慮送風口、回風口及排風口的位置；送、回、排風量的匹配（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，防止交叉污染）。在實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，生物安全實驗室不同功能的相鄰房間壓差通常為10Pa-15P，送、回風末端的形式及送風速度對室內氣流的影響因素；同時，要充分考慮人流、物流的路線，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。特別要注意排風柜對室內氣流組織的影響。
               
實驗室通風設計采用以下步驟和方案：
（1）實驗室根據(jù)工藝要求和功能布置選擇一定數(shù)量的通風柜，有的還兼有部分局部排風罩。通常校核下來換氣次數(shù)遠遠大于10次，一般在20-30次以上，滿足換氣次數(shù)要求。但是此換氣次數(shù)是按照通風柜最大開啟面積計算的通風量，資料和經(jīng)驗表明100臺通風柜99%的時間只有18個或更少的人在使用。故還應校核通風柜最小開啟面積時的通風量和換氣次數(shù)，若小于換氣次數(shù)要求，則增加綜合排風系統(tǒng)。
（2）實驗室通風采用全新風系統(tǒng)，通風柜的排氣不在室內循環(huán)。由于實驗室要求房間相對其他輔助區(qū)域為負壓。所以實驗室的新風量設計為排風量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風送至實驗室輔助房間、辦公、管理用房、內走道等，再由門窗縫隙補充到房間。
（3）通風柜的風量平衡可以采用定風量控制系統(tǒng)，即排風量恒定，送風量和門窗縫隙補充風量恒定。此方法適用于最大排風量滿足最小換氣次數(shù)要求的實驗室。
（4）對于排風量遠大于最小通風量要求的房間還可以采用兩段式通風控制系統(tǒng)保證風量平衡，即根據(jù)通風柜的位移信號，排風機、送風機有2種送風工況，低風量工況應用于維持最小換氣次數(shù)的要求，節(jié)約能耗。此情形藥檢所采用了變風量控制系統(tǒng)。通風柜風量變化時，排風量也會相對變小，此時要求放置在屋頂?shù)呐棚L機隨著通風柜柜門的位置變化而變頻，降低風量，保證通風柜面風速恒定。同時自控系統(tǒng)改變全新風風機的頻率，降低風量，維持負壓平衡。變風量系統(tǒng)可以降低系統(tǒng)能耗。系統(tǒng)最大、最小換氣次數(shù)接近則考慮采用定風量系統(tǒng)，使得系統(tǒng)簡單，降低初投資。

通風系統(tǒng)除上文所述對通風柜有特殊要求外，對其他設備和控制系統(tǒng)也有一定的要求和標準。通風柜的選擇除滿足排風和捕捉能力外，還要注意需要根據(jù)調節(jié)門移動而立即改變風量，維持表面風速的恒定。筆者建議系統(tǒng)風量的測定和控制以柜門位移為信號而不是測定表面風速來測定。實驗室壓力控制和最小通風量的控制除了設備選型因素以外，通風系統(tǒng)設計和控制系統(tǒng)是關鍵因素，要保證系統(tǒng)的反應時間要足夠短（<1秒），通風系統(tǒng)不平衡會導致通風柜排風和捕捉能力散失，氣流流出實驗室，建筑物內壓力不穩(wěn)定。


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