實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)房的設(shè)計(jì)
山東鑫廣實(shí)驗(yàn)設(shè)備科技有限公司實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)房的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)房(通常稱(chēng)為“通風(fēng)櫥”或“實(shí)驗(yàn)室”,但您指的更可能是包含通風(fēng)櫥等設(shè)備的“通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室”)的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜且至關(guān)重要的工程。它直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)人員的安全、實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性以及設(shè)備的壽命。
下面我將從核心原則、關(guān)鍵組成部分、設(shè)計(jì)流程和注意事項(xiàng)四個(gè)方面,為您全面解析實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)房的設(shè)計(jì)。
一、核心設(shè)計(jì)原則
1. 安全
保護(hù)人員: 首要目標(biāo)是防止實(shí)驗(yàn)人員吸入有毒、有害、易燃易爆或具有異味的化學(xué)氣體。
保護(hù)環(huán)境: 將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染物經(jīng)過(guò)有效處理后安全排放到大氣中,符合環(huán)保法規(guī)。
設(shè)備防護(hù): 避免腐蝕性氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器和設(shè)備造成損害。
2. 功能性與效率
滿足實(shí)驗(yàn)需求: 通風(fēng)系統(tǒng)必須能處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的大污染物負(fù)荷。
氣流控制: 保證足夠的排風(fēng)量和風(fēng)速(通常為0.3-0.5 m/s),確保污染物被有效捕獲,不發(fā)生逸散。
能效與可持續(xù)性: 在保證安全的前提下,采用變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng)、補(bǔ)風(fēng)型通風(fēng)櫥等技術(shù),降低能耗。
3. 合規(guī)性
設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家和地方的建筑規(guī)范、消防法規(guī)、環(huán)保要求以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如美國(guó)的OSHA、NFPA,中國(guó)的《科研建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 91等)。
二、關(guān)鍵組成部分
一個(gè)完整的通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)核心部分:
1. 通風(fēng)櫥與局部排風(fēng)設(shè)備
通風(fēng)櫥: 是核心安全設(shè)備。類(lèi)型包括:
標(biāo)準(zhǔn)型: 通用型,適用于大多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
旁通型: 當(dāng)視窗關(guān)閉時(shí),仍有部分風(fēng)量從上方固定開(kāi)口通過(guò),節(jié)能且安全。
補(bǔ)風(fēng)型: 從室外引入一部分空氣直接送到操作者呼吸區(qū),減少對(duì)室內(nèi)空調(diào)風(fēng)的消耗,適用于對(duì)室內(nèi)溫濕度要求高或排風(fēng)量巨大的實(shí)驗(yàn)室。
放射性/高氯酸專(zhuān)用: 使用特殊材質(zhì)和設(shè)計(jì),處理特定危險(xiǎn)品。
萬(wàn)象抽氣罩/原子吸收罩: 用于排放定點(diǎn)產(chǎn)生的高熱或高濃度氣體(如馬弗爐、ICP-MS)。
試劑柜/藥品儲(chǔ)存柜: 帶有排風(fēng)功能,用于儲(chǔ)存揮發(fā)性化學(xué)品。
2. 房間整體通風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)系統(tǒng):
來(lái)源: 通常來(lái)自大樓的空調(diào)系統(tǒng)或獨(dú)立的空調(diào)機(jī)組。
布局: 送風(fēng)口應(yīng)布置在遠(yuǎn)離排風(fēng)設(shè)備(如通風(fēng)櫥)的區(qū)域,通常在天花板或側(cè)墻高處,引導(dǎo)氣流從清潔區(qū)(走廊、辦公區(qū))流向污染區(qū)(實(shí)驗(yàn)區(qū)),再流向排風(fēng)設(shè)備。
排風(fēng)系統(tǒng):
排風(fēng)機(jī): 需要有足夠的靜壓來(lái)克服管道阻力,通常一用一備。
排風(fēng)管道: 材質(zhì)需耐腐蝕(如PP、PVC、不銹鋼),設(shè)計(jì)需平滑以減少阻力,并有一定坡度以便排出冷凝液。
排風(fēng)口: 位于屋頂,應(yīng)高于鄰近建筑物,并考慮廢氣處理裝置(如洗滌塔、活性炭過(guò)濾器)的需要。
3. 氣流組織與壓差控制
氣流組織: 必須保證氣流模式是定向流,即從走廊(相對(duì)清潔區(qū))流入實(shí)驗(yàn)室(相對(duì)污染區(qū))。這通過(guò)控制送風(fēng)量和排風(fēng)量的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)。
房間壓差:
負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室: 絕大多數(shù)化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)室要求為負(fù)壓(排風(fēng)量 > 送風(fēng)量),防止污染物外泄。
壓差傳感器與控制系統(tǒng): 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并自動(dòng)調(diào)節(jié)送/排風(fēng)量,以維持壓差(通常-5 to -15 Pa)。
4. 控制系統(tǒng)
現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)依賴于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng):
變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng): 根據(jù)通風(fēng)櫥視窗的開(kāi)啟高度,自動(dòng)調(diào)節(jié)排風(fēng)量和送風(fēng)量,在保證安全面風(fēng)速的同時(shí),大幅節(jié)約能源。
監(jiān)視與報(bào)警: 系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)控通風(fēng)櫥面風(fēng)速、房間壓差、風(fēng)機(jī)狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù),并在出現(xiàn)異常時(shí)(如面風(fēng)速過(guò)低)發(fā)出聲光報(bào)警。
5. 基礎(chǔ)設(shè)施與布局
空間規(guī)劃: 通風(fēng)櫥不應(yīng)放置在門(mén)口、人員走動(dòng)頻繁或氣流紊亂的區(qū)域。實(shí)驗(yàn)臺(tái)、水池、氣瓶柜、緊急沖淋器等需合理布局,形成合理的工作流線。
水、電、氣: 預(yù)留充足的實(shí)驗(yàn)用氣體管道、純水和廢水接口、不同電壓的電源插座。
建筑材料: 墻面、地面、天花板應(yīng)使用耐腐蝕、易清潔的材料(如環(huán)氧樹(shù)脂地面、玻鎂板墻面)。
三、設(shè)計(jì)流程
1. 需求評(píng)估:
明確實(shí)驗(yàn)類(lèi)型(化學(xué)、生物、物理?)。
確定使用的化學(xué)品類(lèi)型、數(shù)量和危險(xiǎn)性。
統(tǒng)計(jì)所需的通風(fēng)櫥數(shù)量、類(lèi)型和其他局部排風(fēng)設(shè)備。
確定實(shí)驗(yàn)室的人員密度和設(shè)備發(fā)熱量。
2. 概念設(shè)計(jì):
確定實(shí)驗(yàn)室的平面布局,定位通風(fēng)櫥、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、安全設(shè)施。
確定氣流組織方案和房間壓力要求。
初步選擇通風(fēng)系統(tǒng)類(lèi)型(定風(fēng)量CAV vs. 變風(fēng)量VAV)。
3. 詳細(xì)設(shè)計(jì):
暖通設(shè)計(jì): 計(jì)算總排風(fēng)量和送風(fēng)量,設(shè)計(jì)風(fēng)管路徑,選型風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)組。
自控設(shè)計(jì): 設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)原理圖,確定監(jiān)控點(diǎn)和報(bào)警邏輯。
結(jié)構(gòu)與電氣設(shè)計(jì): 協(xié)調(diào)管道穿墻、開(kāi)洞,預(yù)留設(shè)備電源和照明。
4. 施工與調(diào)試:
在施工過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)督,確保按圖施工。
系統(tǒng)安裝完成后,進(jìn)行嚴(yán)格的平衡調(diào)試,使用風(fēng)速儀、壓差計(jì)等工具測(cè)試每個(gè)通風(fēng)櫥的面風(fēng)速、每個(gè)房間的壓差,確保所有參數(shù)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行系統(tǒng)操作培訓(xùn)。
四、重要注意事項(xiàng)
靈活性: 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮未來(lái)可能的變化,為增加設(shè)備或改變布局留有余地。
噪音控制: 大風(fēng)量系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生噪音,需選用低噪音設(shè)備并采取消音措施。
應(yīng)急處理: 需有緊急排風(fēng)方案,例如在火災(zāi)或電源故障時(shí),排風(fēng)機(jī)應(yīng)能持續(xù)工作或由備用電源驅(qū)動(dòng)。
維護(hù)便利性: 風(fēng)管、風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器等設(shè)備必須易于接近,以便日常維護(hù)和檢修。
專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì): 務(wù)必聘請(qǐng)有豐富實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的建筑師、暖通工程師和實(shí)驗(yàn)室顧問(wèn)共同完成項(xiàng)目。
總結(jié)而言,一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)房設(shè)計(jì),是一個(gè)將安全、功能、能效和合規(guī)性深度融合的系統(tǒng)工程。它始于對(duì)實(shí)驗(yàn)需求的深刻理解,成于多專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作,終通過(guò)嚴(yán)格的調(diào)試和持續(xù)的維護(hù)來(lái)保障其長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

山東鑫廣實(shí)驗(yàn)設(shè)備科技有限公司成立于2007年,作為實(shí)驗(yàn)室整體解決方案服務(wù)商,提供從實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室工程、實(shí)驗(yàn)室家具、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室耗材、到實(shí)驗(yàn)室服務(wù)等實(shí)驗(yàn)室建造一站式服務(wù),致力于研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室家具等產(chǎn)品及相關(guān)配套設(shè)備,并提供實(shí)驗(yàn)室建設(shè)解決方案的新型高科技企業(yè)。公司下設(shè)研發(fā)生產(chǎn)車(chē)間,在各地拓展網(wǎng)絡(luò)和辦事處,為客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)。
山東通風(fēng)柜廠家產(chǎn)品應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生、檢疫、商檢、科教、生物制藥、食品化工、石油、環(huán)保、等多個(gè)行業(yè)的不同類(lèi)別的實(shí)驗(yàn)室。產(chǎn)品服務(wù)范圍涵蓋:實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)室整體裝修工程、實(shí)驗(yàn)室家具、通排風(fēng)系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、水電、凈化潔凈系統(tǒng)、空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)。 吸取實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀,我公司推出了全新的實(shí)驗(yàn)室系列產(chǎn)品(主要產(chǎn)品有:全鋼結(jié)構(gòu)、全木結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)等系列實(shí)驗(yàn)臺(tái)和邊臺(tái)及儀器臺(tái)、操作臺(tái)、天平臺(tái)、器皿柜、通風(fēng)柜、水斗臺(tái)、試劑柜、超凈工作臺(tái)、配套設(shè)施等)。
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