实验室通风系统工程的设计 (REGIN瑞晶)

实验室通风系统工程的设计

实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中，规模最大、影响最广泛的系统之一。通风系统的完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。

实验室过度负压，通风柜气体泄漏，实验室噪音等问题，一直是困扰实验室工作人员的难题。这些问题给长期在实验室中工作的人员，甚至工作在实验室周围的管理和后勤人员，造成了身体和心理上的严重伤害。

一个科学、合理的通风系统要求通风效果好、噪音低、操作简便、节约能源，甚至要求室内压差和温湿度都能保持人体的舒适性。

一、设计标准

1、《采暖、通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87-2003）。

2、《通风与空调工程质量检验评定标准》（GBJ304-2002）。

3、《简明通风设计手册》（GB50194-2002）。

4、《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（JBJ29-2002）。

5、《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》（GB50254-96）

6、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。

7、《环境空气质量标准》（GB3095-1996）。

8、《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）。

9、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）。

10、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）。

11、本公司相关资料及甲方提供的相关资料。

二、设计原则

1、 根据大楼的结构特点，就近开设风井，划分排风和补风系统，管道系统做到“短、平、顺、直”，减小系统阻力，降低系统噪声；

2、 排风和补风系统达到风量平衡，保持室内-5Pa—-10Pa的负压，防止有害气体的散溢，保证实验人员的身心健康；

3、 夏天补冷风、冬天补暖风，保证室内温湿度的舒适性；

4、 采用智能变频控制系统，达到操作方便、节能降噪的目的；

5、 综合考虑各项因素，采用投资少、运行稳定、运行费用低、运行效果好的成熟工艺；

6、 所选择的工艺必须满足现场条件，平面布置简洁、紧凑、少占地，并方便生产操作和维护维修；

7、 非标设备应符合国家或行业相关规范，并保证性能稳定、外表美观；

8、 在设计中充分考虑噪声、臭味等，防止二次污染的产生，不给周围环境造成新的污染；

9、 处理设施具备冲击负荷能力，确保废气达标排放。

三、设计参数

1、支管路内风速6～8m/s, 干管路内风速8～14m/s；

2、通风设备设计风量：

通风柜面风速：0.3～0.8 m/s，单台1200*800*2350通风柜设计风量1500m3/h，单台1500*800*2350通风柜设计风量1800m3/h，单台

1800*800*2350通风柜设计风量2200m3/h，万向抽气罩面风速：≥0.35 m/s，万向抽气罩排风量150～350 m3/h，原子吸收罩面风速：≥0.35 m/s，排风量350～600 m3/h。

3．换气次数：

一般化学实验室的换气数：8～12次/小时

4．通风系统使用终端噪声≤62db。

5．风机采用耐腐蚀玻璃钢离心风机，系统采用变频控制，以达到节能和降噪的目的。

四、通风柜技术参数

（一）定风量系统通风柜

1、排风量

移动门在工作开启高度0.5m，面风速保持0.5m/s情况下，应在《排风柜》JB/T6412－1999技术标准规定的排风量范围内，实际排风量不得大于计算排风量的5％（计算排风量＝移门宽度*移门开启高度

*0.5m/s*3600秒）。

2、面风速

2.1在满足移动门位的工作开启高度0.5 m，面风速保持0.5 m/s条件下,排风量不变，移动门开启高度发生变化时，面风速可满足以下要求：2.2移动门开启高度在门全开，平均面风速大于0.3m/s；

2.3移动门开启高度在0.15m，平均面风速小于0.7m/s；

2.4面风速均匀度（须带低风速侦测仪）；

2.5排风柜的面风速应分布均匀，在移门开启高度0.5m，面风速0.5m/s 情况下，在移门开启面积内，上下左右每隔0.3m处，取一个点，测得的面风速，其最大值、最小值与算术平均值的偏差小于15％。

3、通风柜阻力

排风柜移动门开启至最高位置时，在达到《排风柜》JB/T6412-1999技术标准规定的排风量和面风速保持0.5m/s的条件下，排风柜阻力应小于或等于70Pa。

4、其它功能要求

通风柜操作面板控制系统须为液晶显示（使用者操作起来更安全方便）。柜内高温报警功能；如选用KFJ-17型面风速监控声光报警器（风速过高、过低报警功能）；自动延时保护装置，能彻底抽空残余腐蚀、有害、有毒气体；电压0～220V范围内任意调节功能；步进风阀执行系统任意调节功能。

（二）变风量系统（VAV）通风柜

1、根据美国ANSI Z9.5-2003标准，通风柜面风速高于或低于0.5m/s都可能导致有害气体外逸，过低的面风速无法有效捕捉排放的有害物质，过高的面风速导致通风柜内气流形成紊流和涡流，同样可能导致有害物质逸出。为确保排风效果，通风柜采用VAV变风量控制方式，要求通风柜面风速稳定在0.5m/s±5%；

2、采用直接风速测量控制系统，能够快速有效的保证通风柜面风速，从而达到保证实验室工作人员安全的目的。为避免环境温湿度对普通风速传感器的基准点飘移影响，通风柜控制系统使用热线型风速传感器对面风速进行真实测量；风速传感器配备独特的自洁式过滤器，具有防灰尘堵塞功能；

3、风速传感器检测到面风速变化时，控制器发出信号给执行器，通过改变变风量阀门开度来使面风速回到设定值，要求系统响应时间小于3秒；

4、通风柜的风速传感器实时监测真实的面风速，当面风速不在设定范围内时，经15秒延时后监控器发出声光报警；

5、监控器有最大风量和最小风量功能，当发生紧急情况时可以按下最大风量按钮，排风阀门完全打开，当希望通风柜以小风量运行时（例如晚上）可以按下最小风量按钮，通风柜以小风量运行；

6、监控器还具有低风速运行按钮，按下这一按钮，可以使面风速设定值为正常值的70%，用来减少气体排放以节能，（当通风柜内有高危险性物质时不建议使用）。

五、通风系统控制

（一）定风量系统控制

1、系统采用静压传感自动变频控制（或PLC编程控制），静压传感自动变频控制可以根据开启通风设备的数量变化，将其感应到的静压转变成0-10v的电信号输入变频器从而自动调节风机频率，使风机的抽风量与实际所需排风量相匹配，从而确保排风效果，达到节能节噪的效果；

2、每台通风柜安装一个电子风量调节阀，其控制开关和变频控制系统及风机联动，可实现单台或多台通风设备等不同工况下的控制。风量调节阀采用数显可调角度的电子风量调节阀，并且有记忆功能（即可以记住此次调节的角度，下次打开时仍然调到设计的角度）。

3、系统风阀和风机整体联锁，实现气流的有序流动，平衡系统风量，防止气流反串、倒流。

（二）变风量系统（VAV）控制

1、系统采用静压传感自动变频控制，静压传感自动变频控制可以根据开启通风设备的数量变化，将其感应到的静压转变成0-10v的电信号输入变频器从而自动调节风机频率，使风机的抽风量与实际所需排风量相匹配，从而确保排风效果，达到节能节噪的效果；

2、每台通风柜安装一个文丘里变风量风阀，其控制开关和变频控制系