实验室通风是控制室内压力、洁净度、温湿度的关键所在,也就是说通风系统是保障实验室内作业人员安全、标本安全、环境安全的
核心技术。实验室通风与舒适性空调系统的通风设计要求不同,主要目的是提供安全、舒适的工作环境,减少人员暴露在危险空气下
的可能。通风主要解决的是工作环境对实验人员的身体健康和劳动保护问题。
实验室通风设计时要注意什么问题?
实验室通风要求新风全部来自室外,然后100%排出室外,通风柜的排气不在室内循环。化学实验室换气要求每小时大于10次,物理实
验室每小时大于10次,实验室无人时换气可减少为6次。实验室通风柜设计数量要足够,并且不作为唯一的室内排风装置,仪器室或
产生危险物质的仪器上方设局部排风系统。
实验室的补风一部分来自空调系统直接送入实验室的新风,这部分新风根据实验室排风量的变化而变化;另一部分通过空调系统送入
非实验室区域的走道、房间再通过实验室的门缝补给。实验室的负压通过送、排风风量和送排风口的布置来实现,气流组织从办公、
管理用房、内走道、到产生危险物质的实验房间。通风柜的位置布置在远离空气流动、紊流大的地方,远离行走区域和空气新风区。
新风从远离通风柜的方引入,空气流动路径远离通风柜。
实验室通风系统会受到实验室内部通风柜操作、进出实验室等影响,受到影响后的通风效果会絮乱,这样的环境会有很大的安全隐患
,没法正常的保护人员与标本安全,所以在实验室通风效果控制上我们也要考虑众多因素,排除安全隐患。
实验室通风空调系统的设计要考虑以下几个主要因素:
(1)保证实验室的安全性,保证一定数量的换气次数;
(2)解决实验室通风系统负压的设计和系统控制;
(3)在满足换气次数和全新风条件下,控制能耗;
(4)系统稳定可靠。
实验室通风设计采用以下步骤:
(1)实验室根据工艺要求和功能布置选择一定数量的通风柜,有的还兼有部分局部排风罩。通常校核下来换气次数远远大于10次,一
般在20-30次以上,满足换气次数要求。但是此换气次数是按照通风柜*大开启面积计算的通风量,资料和经验表明100台通风柜99%
的时间只有18个或更少的人在使用。故还应校核通风柜*小开启面积时的通风量和换气次数,若小于换气次数要求,则增加综合排风
系统。
(2)实验室通风采用全新风系统,通风柜的排气不在室内循环。由于实验室要求房间相对其他辅助区域为负压。所以实验室的新风量
设计为排风量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新风送至实验室辅助房间、办公、管理用房、内走道等,再由门窗缝隙补充到房间。
(3)通风柜的风量平衡可以采用定风量控制系统,即排风量恒定,送风量和门窗缝隙补充风量恒定。此方法适用于*大排风量满足*
小换气次数要求的实验室。
(4)对于排风量远大于*小通风量要求的房间还可以采用两段式通风控制系统保证风量平衡,即根据通风柜的位移信号,排风机、送
风机有2种送风工况,低风量工况应用于维持*小换气次数的要求,节约能耗。此情形药检所采用了变风量控制系统。
通风柜风量变化时,排风量也会相对变小,此时要求放置在屋顶的排风机随着通风柜柜门的位置变化而变频,降低风量,保证通风柜
面风速恒定。同时自控系统改变全新风风机的频率,降低风量,维持负压平衡。变风量系统可以降低系统能耗。系统*大、*小换气
次数接近则考虑采用定风量系统,使得系统简单,降低初投资。
通风系统除上文所述对通风柜有特殊要求外,对其他设备和控制系统也有一定的要求和标准。通风柜的选择除满足排风和捕捉能力外
,还要注意需要根据调节门移动而立即改变风量,维持表面风速的恒定。笔者建议系统风量的测定和控制以柜门位移为信号而不是测
定表面风速来测定。实验室压力控制和*小通风量的控制除了设备选型因素以外,通风系统设计和控制系统是关键因素,要保证系统
的反应时间要足够短(<1秒),通风系统不平衡会导致通风柜排风和捕捉能力散失,气流流出实验室,建筑物内压力不稳定。