隨著科技的飛速發(fā)展,大眾安全、環(huán)保、節(jié)能意識(shí)的不斷提高,人們對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的安全舒適、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的高精準(zhǔn)度提出迫切需求。
作為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中關(guān)鍵的組成部分,通風(fēng)系統(tǒng)起著保證正確的氣流組織,維持合理的房間壓力的作用。而科學(xué)的系統(tǒng)規(guī)劃是通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)揮如此作用的關(guān)鍵條件,是系統(tǒng)環(huán)保、節(jié)能的重要保障措施。
一、合理的系統(tǒng)劃分:
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)分為實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。
(一)實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)對(duì)象的不同,可以分為局部排風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)系統(tǒng)和整體通風(fēng)換氣。一般情況下,這兩種類型的排風(fēng)系統(tǒng)建議分系統(tǒng)規(guī)劃,理由 :
1)廢氣濃度不一樣:
局部排風(fēng)系統(tǒng)主要針對(duì)有毒有害、蒸發(fā)和粉塵的發(fā)散源,廢氣濃度大。合并系統(tǒng)規(guī)劃時(shí),廢氣竄流容易造成普通實(shí)驗(yàn)室房間污染。
2)排風(fēng)量相差大:
局部排風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)量均有國家標(biāo)準(zhǔn),排風(fēng)量大。比如,1500mm寬的通風(fēng)柜,依據(jù)《實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜標(biāo)準(zhǔn)》JB/T222-2007面風(fēng)速要求,排風(fēng)量為1100- 1900CMH。而一間30平方米的普通實(shí)驗(yàn)室,房間整體通風(fēng)換氣量僅為468CMH。
合并系統(tǒng)規(guī)劃時(shí),即便采用變頻控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能調(diào)節(jié),仍然會(huì)增加運(yùn)行成本,造成不必要的浪費(fèi)。
3)控制方式不一樣:
除少數(shù)特殊局部排風(fēng)設(shè)備根據(jù)規(guī)范要求須獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)外,其他局部排風(fēng)設(shè)備均可以根據(jù)一定原則整體規(guī)劃系統(tǒng), 采用變頻控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。而對(duì)于房間整體通風(fēng)換氣,根據(jù)不同系統(tǒng)類型,其控制方式有變頻控制、定頻控制、定時(shí)控制等。
( 1 )局部排風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)廢氣類型的不同,可以分為有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)、無機(jī)廢氣處理系統(tǒng)和生物廢氣處理系統(tǒng)。一-般情況下,這三種類型的排風(fēng)系統(tǒng)建議分系統(tǒng)規(guī)劃,特別是生物廢氣處理系統(tǒng)。比如,B1生物安全柜的排風(fēng),根據(jù)《生物安全柜》YY0569-2005要求獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng),不與其他排風(fēng)系統(tǒng)合并。
這三種類型的排風(fēng)系統(tǒng)之所以分系統(tǒng)規(guī)劃,主要原因在于方便進(jìn)行廢氣處理。既有工藝流程的因素,環(huán)保方面的因素,也有降低建設(shè)成本的考慮。另外,有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)或無機(jī)廢氣處理系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)被拆分為儀器室(如光譜室、色譜室等)局部排風(fēng)設(shè)備排風(fēng)系統(tǒng)和非儀器室(如前處理室、理化室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等)局部排風(fēng)設(shè)備排風(fēng)系統(tǒng)。
( 2 )房間的整體通風(fēng)換氣并沒有明確的分類。
目前,此類通風(fēng)系統(tǒng)的規(guī)劃主要是為了實(shí)現(xiàn)不同的控制方式,例如:
1 )需要定時(shí)排風(fēng)的實(shí)驗(yàn)室房間有:樣品室(含留樣室、樣品保管室、菌種保存室等)、試劑庫房(含有機(jī)試劑室、無機(jī)試劑室、危險(xiǎn)品儲(chǔ)存室等)、氣瓶室(含易燃易爆氣瓶間、惰性氣瓶間等)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)室等、廢液間;
2 )需要定頻/變頻排風(fēng)的實(shí)驗(yàn)室房間有:高溫室、洗滌室、滅菌室及其他普通實(shí)驗(yàn)室房間:
(二)實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)新風(fēng)系統(tǒng)
根據(jù)《科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ91 -93要求,工作時(shí)間連續(xù)使用排風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng),送風(fēng)量宜為排風(fēng)量的70%。
目前,有補(bǔ)新風(fēng)需求的實(shí)驗(yàn)室房間補(bǔ)新風(fēng)系統(tǒng)可以根據(jù)一定原則整體規(guī)劃系統(tǒng),采用變頻控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
(三)系統(tǒng)劃分
綜合以上分類,根據(jù)功能間、局部排風(fēng)設(shè)備的分布特點(diǎn)、建筑結(jié)構(gòu)特征、系統(tǒng)控制和節(jié)能降噪等因素科學(xué)規(guī)劃系統(tǒng),做到以下幾點(diǎn):
1)安全可靠 從功能布局、氣流組織、智能控制等多角度,全方位考慮,確保辦公實(shí)驗(yàn)人員、樣品、數(shù)據(jù)、儀器、系統(tǒng)和環(huán)境安全。
2)先進(jìn)前衛(wèi) 參照?qǐng)?zhí)行歐美和國家標(biāo)準(zhǔn),前瞻性設(shè)計(jì),充分考慮業(yè)務(wù)拓展,預(yù)留一定發(fā)展空間,操控智能化。
3)低碳環(huán)保 優(yōu)先廢氣凈化處理,滿足三星綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)低碳環(huán)保, 以人為本。
4)高效節(jié)能 系統(tǒng)劃分符合實(shí)驗(yàn)流程、系統(tǒng)使用頻率,減少系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行數(shù)量,提高系統(tǒng)運(yùn)作效率,節(jié)約能源。
二、參數(shù)的選擇:
( 1 )局部排風(fēng)設(shè)備排風(fēng)量
1)通風(fēng)柜的面風(fēng)速在全開啟和部分開啟時(shí)應(yīng)控制在0.3-0.5m/s,特殊工藝需要時(shí)面風(fēng)速可由工藝確定。(實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜標(biāo)準(zhǔn)JB/T222-2007 );
2)生物安全柜的排風(fēng)量(生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范GB50346-2011 )
生物安全柜級(jí)別 |
工作口平均進(jìn)風(fēng)速度(m/s) |
循環(huán)風(fēng)比例(%) |
排風(fēng)比例(%) |
|
一級(jí) |
0.38 |
0 |
100 |
|
二級(jí) |
A1 |
0.38-0.5 |
70 |
30 |
A2 |
0.5 |
70 |
30 |
|
B1 |
0.5 |
30 |
70 |
|
B2 |
0.5 |
0 |
100 |
|
三級(jí) |
|
0 |
100 |
3 )萬向排氣罩的排風(fēng)量取決于搖臂的直徑(常見有中75和中100兩種規(guī)格)。
A:75萬向排氣罩設(shè)計(jì)排風(fēng)量為180CMH ;
B:100萬向排氣罩設(shè)計(jì)排風(fēng)量為180CMH 。
4 )原子吸收罩罩口面風(fēng)速u :
A:排除無刺激性的有害氣體(熱、濕)時(shí),U =0.3-0.5m/s ;
B:排除有刺激性的有害氣體時(shí),u=1.05-1.25m/s 。
(2)實(shí)驗(yàn)室房間整體通風(fēng)換氣
普通實(shí)驗(yàn)室換氣次數(shù)不宜少于6次/h。(火力發(fā)電廠采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DLT 5035-2004 )在實(shí)驗(yàn)過程中可能突然放散大量有害氣體或有爆炸危險(xiǎn)氣體場所應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)。事故通風(fēng)量宜根據(jù)放散物的類型、安全及衛(wèi)生濃度要求按全面通風(fēng)計(jì)算確定,且換氣次數(shù)不應(yīng)小于每小時(shí)12次。(民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50736-2012 )
( 3)實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)新風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)百葉的出風(fēng)口風(fēng)速,宜采用2-5m/ s
( 4)風(fēng)管內(nèi)的空氣流速
A: 排風(fēng)系統(tǒng):支管路內(nèi)風(fēng)速6~ 8m/s,干管路內(nèi)風(fēng)速8~ 12m/s;
B: 補(bǔ)新風(fēng)系統(tǒng): (民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50736-2012 )。
風(fēng)管分類 |
公共建筑 |
干管 |
5.0—6.5/8.0 |
支管 |
3.0—4.5/6.5 |
三、材料的選配:
不管是局部排風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)系統(tǒng)還是實(shí)驗(yàn)室房間整體通風(fēng)換氣,實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)均長期接觸實(shí)驗(yàn)室酸堿廢氣。因此,排風(fēng)系統(tǒng)的用材用料均應(yīng)選配耐腐蝕材質(zhì)。
(1 )風(fēng)機(jī):
1 )排風(fēng)機(jī):
常用類型:離心風(fēng)機(jī)、箱式離心風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、斜流風(fēng)機(jī) ;
風(fēng)機(jī)材質(zhì):玻璃鋼、不銹鋼、PP;
2 )風(fēng)機(jī)性能保證:
A:風(fēng)機(jī)性能曲線優(yōu)良,滿足風(fēng)量、風(fēng)壓要求 ;
B:風(fēng)機(jī)安裝在房頂 ;
C:風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲低、耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度高、使用壽命長 ;
D:風(fēng)機(jī)電機(jī)為變頻電機(jī),配置電機(jī)防水、防塵裝置 ;
E:風(fēng)機(jī)進(jìn)口采用阻抗式消聲器,并具有耐腐蝕作用,采用軟接頭柔軟連接,并對(duì)風(fēng)機(jī)采取減震措施 ;
F:風(fēng)機(jī)出口應(yīng)設(shè)有防雨帽和防昆蟲及嚙齒動(dòng)物的網(wǎng)。
(2)管道:
1)排風(fēng)管道:
材質(zhì): PVC、PP、玻璃鋼、不銹鋼、酚醛復(fù)合管道 ;
2)風(fēng)管厚度:根據(jù)《通風(fēng)管道技術(shù)規(guī)程》JGJ141-2004規(guī)定選配 。
3)風(fēng)管必須通過工藝性的檢測或驗(yàn)證,其強(qiáng)度和嚴(yán)密性要求應(yīng)符合設(shè)計(jì)或下列規(guī)定:
風(fēng)管的強(qiáng)度應(yīng)能滿足在1.5倍工作壓力下接縫處無開裂 ;
矩形風(fēng)管的允許漏風(fēng)量應(yīng)符合以 下規(guī)定:
A:低壓系統(tǒng)風(fēng)管QL≤0.1056P0.65 ;
B:中壓系統(tǒng)風(fēng)管QL ≤0.0352P0.65 。
四:結(jié)語
目前,各行各業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的需求量大幅度增大,而通風(fēng)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵組成部分,它建設(shè)的好壞,嚴(yán)重影響著實(shí)驗(yàn)工作的進(jìn)行。因此, 如何做好實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)劃十分重要。
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