實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室建筑中非常重要的一個(gè)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)能否有效、穩(wěn)定的運(yùn)行,直接影響到實(shí)驗(yàn)室環(huán)境是否安全可靠,直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)人員的身體健康。有實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方曾發(fā)出這樣的感慨:對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,通風(fēng)系統(tǒng)做好了,項(xiàng)目成功了一半;通風(fēng)系統(tǒng)沒做好,項(xiàng)目就是失敗的。本文將對(duì)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)中比較重要的幾個(gè)問題進(jìn)行分析和探討,為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方或設(shè)計(jì)方提供一些參考。
1、通風(fēng)量的確定
通風(fēng)量計(jì)算是通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)最為核心的部分,如考慮不全面,則會(huì)影響通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)量,往往會(huì)有多方面的要求。在計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)量時(shí),必須分別計(jì)算各方面要求的通風(fēng)量,并在所有計(jì)算結(jié)果中選取最大值,作為該實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)通風(fēng)量。
常見的有如下一些方面會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)量做出相關(guān)要求。
(1)實(shí)驗(yàn)室規(guī)范要求。例如《科研建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》等等,都會(huì)對(duì)特定實(shí)驗(yàn)室的最小換氣次數(shù)做出相關(guān)的規(guī)定,在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)參照相關(guān)的要求進(jìn)行通風(fēng)量計(jì)算。
(2)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于一些大型企業(yè),也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的最小換氣次數(shù)有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中被充分考慮。
(3)人員衛(wèi)生要求。與其他類型的建筑一樣,實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)量也應(yīng)當(dāng)滿足人員衛(wèi)生所需要的基本新風(fēng)需求。
(4)局部排風(fēng)設(shè)備要求。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)經(jīng)常會(huì)有很多的局部排風(fēng)設(shè)備,如通風(fēng)櫥、生物安全柜、萬象吸氣罩、試劑柜、防爆柜等等,這些局部排風(fēng)設(shè)備總的排風(fēng)量也需要進(jìn)行計(jì)算。而且在很多實(shí)驗(yàn)室中,局部設(shè)備的計(jì)算出的排風(fēng)量往往會(huì)很大。對(duì)于一個(gè)局部排風(fēng)設(shè)備較多的實(shí)驗(yàn)室,通風(fēng)量可能達(dá)到五十次甚至更高。
(5)空調(diào)負(fù)荷要求。對(duì)于全新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)送風(fēng)除了滿足補(bǔ)充排風(fēng)的需求,還要承擔(dān)室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷,控制房間的溫度和濕度。此時(shí),還需要根據(jù)房間的空調(diào)負(fù)荷,計(jì)算送風(fēng)量。
(6)潔凈度要求。對(duì)于一些有潔凈要求的實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室的換氣次數(shù)還需要滿足潔凈度的相關(guān)要求。
(7)其他要求。例如,對(duì)于某些想要美國LEED(Leadership in Energy and Environmental Design 能源與環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒)認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目。它的設(shè)計(jì)通風(fēng)量也需要滿足LEED的相關(guān)要求,才可以拿到相關(guān)的認(rèn)證得分。
2、排風(fēng)系統(tǒng)的劃分
排風(fēng)系統(tǒng)的劃分,在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)中是一個(gè)非常重要,同時(shí)也是比較復(fù)雜的一個(gè)問題。
對(duì)于一棟實(shí)驗(yàn)建筑來講,通常會(huì)有大量的排風(fēng)點(diǎn),而且種類各不相同,對(duì)于這些排風(fēng)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的排風(fēng)系統(tǒng)劃分,才能使系統(tǒng)能夠有效工作。
下面舉例幾個(gè)系統(tǒng)劃分的原則:
(1)特殊性排風(fēng)需考慮單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。包括一些劇毒的、易燃易爆的、含粉塵的排風(fēng),他們需要獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng),不和其他的排風(fēng)混在一起。比如如果劇毒性排風(fēng)和其他排風(fēng)共用了同一套系統(tǒng),當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障,排風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行的時(shí)候,劇毒物質(zhì)就可能會(huì)通過共用的排風(fēng)管道進(jìn)入其他房間,并產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
(2)萬象吸氣罩可考慮單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。因?yàn)槿f象吸氣罩的風(fēng)阻比較大,一般在300Pa以上,如果把萬象吸氣罩和別的通風(fēng)櫥、房間排風(fēng)串在一起,那么就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的壓損增大,整個(gè)系統(tǒng)的排風(fēng)機(jī)靜壓增大,一方面不利于節(jié)能,另一方面也會(huì)造成系統(tǒng)噪音的升高。所以當(dāng)系統(tǒng)中萬象吸氣罩?jǐn)?shù)量有一定數(shù)量時(shí)候,可以考慮單獨(dú)設(shè)置一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)的。
(3)房間排風(fēng)可考慮單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。在合理的情況下,房間排風(fēng)可單獨(dú)設(shè)置系統(tǒng),不和局部排風(fēng)系統(tǒng)共用。這是因?yàn)?,?shí)驗(yàn)室局部排風(fēng)中污染物濃度較高,通常需要進(jìn)行處理后才能夠排放到大氣。而除特殊情況外,實(shí)驗(yàn)室房間內(nèi)的空氣一般是安全和干凈的,房間排風(fēng)是不需要廢氣處理的。如果房間排風(fēng)和局部排風(fēng)并為同一系統(tǒng),那么廢氣處理設(shè)備的處理風(fēng)量則會(huì)增大為兩者之和,也就增大了廢氣處理設(shè)備的成本。
(4)不同處理方式的排風(fēng)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的污染性排風(fēng),通常需要經(jīng)過有效的廢氣處理后才能夠?qū)Υ髿馀欧?。不同性質(zhì)的污染物,需要不同的廢氣處理方式,有的排風(fēng)需要活性碳吸附,有的需要洗滌塔洗滌,有的需要高效過濾器過濾等等。需要不同廢氣處理的排風(fēng)一般也需要分別設(shè)置。
3、風(fēng)量平衡
對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng),有一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)原則,就是“風(fēng)量平衡”。從物質(zhì)守恒的角度來講,對(duì)于一間實(shí)驗(yàn)室,排出多少空氣,就會(huì)進(jìn)入多少空氣;進(jìn)入多少空氣,就會(huì)排出多少空氣。
這看似一個(gè)比較常識(shí)的概念,但在實(shí)際項(xiàng)目中,甚至是一些大企業(yè)項(xiàng)目中,已經(jīng)有太多相關(guān)的失敗案例,并且仍在連續(xù)不斷的出現(xiàn)。就是在通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中沒有考慮風(fēng)量平衡的概念。
在某些項(xiàng)目中,排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量按局部排風(fēng)設(shè)備需求計(jì)算,整個(gè)房間的排風(fēng)量達(dá)到了二三十次,而送風(fēng)卻只考慮了人員衛(wèi)生所需新風(fēng)量,每人30CMH。這樣設(shè)計(jì)最后出來的效果就是,實(shí)驗(yàn)室處于非常大的負(fù)壓中,在負(fù)壓的影響下,通風(fēng)櫥等排風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)量也無法到達(dá)設(shè)計(jì)值,降低了污染物的控制率,造成了污染物外泄。并且由于巨大的負(fù)壓,也經(jīng)常造成實(shí)驗(yàn)室門、窗、吊頂?shù)仍O(shè)施被負(fù)壓吸壞的現(xiàn)象。
因此在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中一定要充分考慮風(fēng)量平衡的原則,使整個(gè)實(shí)驗(yàn)室壓力處于合理的范圍內(nèi)。
以上內(nèi)容即是實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮通風(fēng)量及風(fēng)量平衡相關(guān)內(nèi)容,更多實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)、通風(fēng)系統(tǒng)裝修設(shè)計(jì)請(qǐng)關(guān)注深圳華安實(shí)驗(yàn)室(http://www.shyili56.com)