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实验室通风系统如何设计?

发布时间:2022-05-26 10:19:24

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实验室通风设计要求

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。实验室设计规划注意以下七部分:
1、产品布局的规划设计:为客户提供专业的建议设计符合实验室标准和使用要求的产品布局规划确定实验室内产品的类别规格数量。
2、水电预留位置的设计:在确定了平面布局后提供全面水电位置图方便客户工程精准施工。
3、通排风系统的设计:在实验室新建或改造项目中在规划阶段就参与其中派专业的工程师到现场与相关的人员联系根据实验室内通风载体的数量如通风柜、集气罩、排气罩设计出完整的通风方案方案内容包括建筑内预留排风管井的位置及尺寸管道的分布及规格。确保通风的载体使用时的风速、排风量、噪声等指标符合国家标准并与建筑内的空调、消防、照明等线路互不干绕。
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4、气路管道系统的设计:根据实验对气体供应的需要结合现场布局提供供气系统设计方案在保证气体纯度的同时精密调控气体的压力和流量。
5、环保的设计:提供完善的废气净化处理解决方案使实验中产生的废气得到有效的解决符合环保的排放指标。
6、产品个性设计:根据实验流程及人员的特殊要求调整产品结构和功能设计出个性的产品以满足不同用户的需要。
7、安全设施的设计:按照国际标准在实验室合理配置安全柜、毒品柜及紧急事。

不同实验室通风系统设计的不同侧重

1、化学实验室:一般包括化学分析实验室、理化实验室、精密仪器室、高温室等。设计重点为通风柜的面风速、换气次数、微负压。
2、生物安全实验室:主要分为微生物实验室、动物生物实验室两大类。常见的生物安全实验室:细胞室培养、无菌室、微生物限度、阳性对照、PCR(核酸检测)等。应着重考虑洁净等级、压力梯度、温湿度和换气次数。
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3、物理实验室:主要是电学实验室、力学实验室、热学实验室、光学实验室、火灾实验室等。除尘、温湿度、换气次数对其来说更重要。

通风系统的分类

实验室通风根据服务性质与服务区域不同,可以分为全面通风与局部通风。
全面通风:房间的整体通风换气。
局部通风:污染源处将粉尘或有害气体控制、收集起来。
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通风系统的选择

由于局部通风对污染物的控制更加有效,目前绝大多数实验室的通风系统都采用局部通风为主、全面通风为辅的形式;而对于局部通风量特别大的实验室则可全部采用局部通风的形式。
根据实验室类别、局部通风设备的分布特点、建筑结构特征、系统控制等因素科学划分系统,下列情况之一时,应单独设置通风系统:
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实验室通风系统的组成

实验室通风系统一般由送风系统和排风系统组成,包括送/排风设备、送/排风管道系统(包括送/排风控制设备等)、消声器、过滤设备、可能的隔离防护设备、风机、控制系统等。

通风设备

实验室一般常用排风设备主要有:通风柜、原子吸收罩、万向排气罩、桌面式通风罩等。
1、通风柜是安全处理有害气体或蒸汽的通风设备,作用:用来捕捉、密封和转移污染物以及有害气体,放置其逃逸到实验室内,这样通过吸入工作区域的污染物,使操作者吸入接触的污染物最小化。通风柜内的气流是通过排风机将实验室内的空气吸进通风柜,将通风柜内污染的气体稀释并通过通风系统排到户外后,可以达到低浓度扩散。
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2、万向排气罩是进行局部通风的首选,安装简单、定位灵活。通风性能良好,能有效保护实验室工作人员的人身安全,适用于液相色谱、气相色谱或废气量不大且没有高温的实验。
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3、原子吸收罩主要适用于原子吸收仪等涉及高温且需要局部通风的大型精密仪器,要求定位安装,也是整体实验室规划中必须考虑的因素之一。
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4、桌面通风罩主要适用于有机化学或需要长时间蒸馏的实验室,在解决这类实验室的整体通风要求中,它是必不可少的装备之一。
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送/排风控制设备

实验室送、排风控制设备常用的有:文丘里阀、快速蝶阀、快速调节风阀、电动调节风阀、机械式定风量阀、电动式定风量阀等。

通风管道

对于一般的普通建筑,若室内排出的气体没有腐蚀性,通风管道可以采用镀锌钢板,对于产生有腐蚀性气体的实验室,风管应采用耐腐蚀材料的PVC风管或玻璃钢风管。在一般的实验室通风工程,室内大多采用PVC风管、室外采用玻璃钢风管。对于室内层高不足的实验室或采用大型风管的实验室,一般采用矩形风管,以便与现场空间匹配,在满足风管要求的前提下,尽量减小风管占用空间。圆形风管采用插件连接,矩形风管采用法兰方式连接,根据实际情况也可采用插件方式连接。
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风机

风机主要有轴流风机、斜流风机、离心风机。轴流风机、斜流风机适用于风压小、管路短的通风系统,如,直接排至窗外或墙外的通风系统,简称:直排;玻璃钢离心风机适用于管路长的通风系统,如,通过风管井或外墙接管排至屋顶,简称:屋顶排放。风机的材质:一般分为玻璃钢、PP、PVC等。分估计的型号根据风量和风压选择。

通风控制系统

通风控制系统可根据不同的情况采用不同的控制方式,如,单台通风设备定风量通风控制系统、多台通风设备变频控制系统、多台通风设备变频+变风量通风控制系统。

通风系统的设计选择

实验室种类繁多,其通风系统的设计也应该因地制宜、与时俱进,在一个实验楼内可能同时存在多种通风方式,而通风系统的设计选择不外乎5点:安全性、经济性、实用性、灵活性、舒适性。
随着实验室建设标准的不断提高,变风量通风系统应用越来越广,实验室通风系统的设计选择也需要多倾听专业人士的意见,设计要有针对性,做到有的放矢。

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结束语

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。
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