實驗室通風系統設計

實驗室通風系統是整個實驗室設計和建設過程中，規模、影響廣泛的系統之一。通風系統的完善與否，直接對實驗室環境、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。

　　實驗室過度負壓，通風柜氣體泄漏，實驗室噪音等問題，一直是困擾實驗室工作人員的難題。這些問題給長期在實驗室中工作的人員，甚至工作在實驗室周圍的管理和后勤人員，造成了身體和心理上的嚴重傷害。

　　一個科學、合理的通風系統要求通風效果好、噪音低、操作簡便、節約能源，甚至要求室內壓差和溫濕度都能保持人體的舒適性。

　　丨設計標準

　　1、《采暖、通風與空氣調節設計規范》（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、《環境空氣質量標準》（GB3095-1996）。

　　8、《城市區域環境噪聲標準》（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、本公司相關資料及甲方提供的相關資料。

　　丨設計原則

　　1、 根據大樓的結構特點，就近開設風井，劃分排風和補風系統，管道系統做到“短、平、順、直”，減小系統阻力，降低系統噪聲；

　　2、 排風和補風系統達到風量平衡，保持室內-5Pa—-10Pa的負壓，防止有害氣體的散溢，保證實驗人員的身心健康；

　　3、 夏天補冷風、冬天補暖風，保證室內溫濕度的舒適性；

　　4、 采用智能變頻控制系統，達到操作方便、節能降噪的目的；

　　5、 綜合考慮各項因素，采用投資少、運行穩定、運行費用低、運行效果好的成熟工藝；

　　6、 所選擇的工藝必須滿足現場條件，平面布置簡潔、緊湊、少占地，并方便生產操作和維護維修；

　　7、 非標設備應符合或行業相關規范，并保證性能穩定、外表美觀；

　　8、 在設計中充分考慮噪聲、臭味等，防止二次污染的產生，不給周圍環境造成新的污染；

　　9、 處理設施具備沖擊負荷能力，確保廢氣達標排放。

　　丨參數說明

　　1、支管路內風速6～8m/s, 干管路內風速8～14m/s；

　　2、通風設備設計風量：

　　通風柜面風速：0.3～0.8 m/s，單臺1200*800*2350通風柜設計風量1500m3/h，單臺1500*800*2350通風柜設計風量1800m3/h，單臺1800*800*2350通風柜設計風量2200m3/h，萬向抽氣罩面風速：≥0.35 m/s，萬向抽氣罩排風量150～350 m3/h，原子吸收罩面風速：≥0.35 m/s，排風量350～600 m3/h。

　　3．換氣次數：

　　一般化學實驗室的換氣數：8～12次/小時

　　4．通風系統使用終端噪聲≤62db。

　　5．風機采用耐腐蝕玻璃鋼離心風機，系統采用變頻控制，以達到節能和降噪的目的。

　　丨通風柜技術參數

　　（一）定風量系統通風柜

　　1、排風量

　　移動門在工作開啟高度0.5m，面風速保持0.5m/s情況下，應在《排風柜》JB/T6412－1999技術標準規定的排風量范圍內，實際排風量不得大于計算排風量的5％（計算排風量＝移門寬度*移門開啟高度*0.5m/s*3600秒）。

　　2、面風速

　　2.1在滿足移動門位的工作開啟高度0.5 m，面風速保持0.5 m/s條件下,排風量不變，移動門開啟高度發生變化時，面風速可滿足以下要求：

　　2.2移動門開啟高度在門全開，平均面風速大于0.3m/s；

　　2.3移動門開啟高度在0.15m，平均面風速小于0.7m/s；

　　2.4面風速均勻度（須帶低風速偵測儀）；

　　2.5排風柜的面風速應分布均勻，在移門開啟高度0.5m，面風速0.5m/s情況下，在移門開啟面積內，上下左右每隔0.3m處，取一個點，測得的面風速，其值、小值與算術平均值的偏差小于15％。

　　3、通風柜阻力

　　排風柜移動門開啟至位置時，在達到《排風柜》JB/T6412-1999技術標準規定的排風量和面風速保持0.5m/s的條件下，排風柜阻力應小于或等于70Pa。

　　4、其它功能要求

　　通風柜操作面板控制系統須為液晶顯示（使用者操作起來更安全方便）。柜內高溫報警功能； 如選用KFJ-17型面風速監控聲光報警器（風速過高、過低報警功能）；自動延時保護裝置，能徹底抽空殘余腐蝕、有害、有毒氣體；電壓0～220V范圍內任意調節功能；步進風閥執行系統任意調節功能。

　　（二）變風量系統（VAV）通風柜

　　1、根據美國ANSI Z9.5-2003標準，通風柜面風速高于或低于0.5m/s都可能導致有害氣體外逸，過低的面風速無法有效捕捉排放的有害物質，過高的面風速導致通風柜內氣流形成紊流和渦流，同樣可能導致有害物質逸出。為確保排風效果，通風柜采用VAV變風量控制方式，要求通風柜面風速穩定在0.5m/s±5%；

　　2、采用直接風速測量控制系統，能夠快速有效的保證通風柜面風速，從而達到保證實驗室工作人員安全的目的。為避免環境溫濕度對普通風速傳感器的基準點飄移影響，通風柜控制系統使用熱線型風速傳感器對面風速進行真實測量；風速傳感器配備獨特的自潔式過濾器，具有防灰塵堵塞功能；

　　3、風速傳感器檢測到面風速變化時，控制器發出信號給執行器，通過改變變風量閥門開度來使面風速回到設定值，要求系統響應時間小于3秒；

　　4、通風柜的風速傳感器實時監測真實的面風速，當面風速不在設定范圍內時，經15秒延時后監控器發出聲光報警；

　　5、監控器有風量和小風量功能，當發生緊急情況時可以按下風量按鈕，排風閥門完全打開，當希望通風柜以小風量運行時（例如晚上）可以按下小風量按鈕，通風柜以小風量運行；

　　6、監控器還具有低風速運行按鈕，按下這一按鈕，可以使面風速設定值為正常值的70%，用來減少氣體排放以節能，（當通風柜內有高危險性物質時不建議使用）。

　　丨通風系統控制

　　（一）定風量系統控制

　　1、系統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開啟通風設備的數量變化，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調節風機頻率，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，達到節能節噪的效果；

　　2、每臺通風柜安裝一個電子風量調節閥，其控制開關和變頻控制系統及風機聯動，可實現單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。風量調節閥采用數顯可調角度的電子風量調節閥，并且有記憶功能（即可以記住此次調節的角度，下次打開時仍然調到設計的角度）。

　　3、系統風閥和風機整體聯鎖，實現氣流的有序流動，平衡系統風量，防止氣流反串、倒流。

　　（二）變風量系統（VAV）控制

　　1、系統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開啟通風設備的數量變化，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調節風機頻率，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，達到節能節噪的效果；

　　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及風機聯動，可實現單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。變風量調節閥門采用數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的角度，下次打開時仍然調到設計的角度）。

　　3、系統風閥和風機整體聯鎖，實現氣流的有序流動，平衡系統風量，防止氣流反串、倒流。

　　根據實驗大樓的實驗流程，設計出完美的實驗室平面布局，由平面布局結合整棟實驗大樓的給排水、消防、供電、采暖、空調、供氣等因素，且充分考慮管內空氣流速對室內噪聲的影響確定管路，同時根據客戶使用不同要求，結合管路特性，研制開發與之匹配的風機，設計出通風排毒工程。