空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

01、潔凈實(shí)驗(yàn)室

潔凈實(shí)驗(yàn)室空調(diào)采用帶有兩級(jí)過濾的凈化空調(diào)機(jī)組，粗效過濾器用易清洗更換的合成纖維過濾器，中效過濾器集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)組的正壓段，處理后的送風(fēng)在進(jìn)入房間時(shí)由高效空氣過濾器或亞高效空氣過濾單元過濾。潔凈室應(yīng)維持一定的正壓。送風(fēng)與排風(fēng)管上安裝變風(fēng)量(VAV)裝置，控制房間的壓力梯度，潔凈區(qū)與緩沖區(qū)之間的靜壓差不小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的靜壓差不小于10 Pa。

02、超凈實(shí)驗(yàn)室

布置有局部百級(jí)超凈實(shí)驗(yàn)臺(tái)的個(gè)別實(shí)驗(yàn)室采用小型空調(diào)凈化機(jī)組(吊頂內(nèi)安裝)和超小型凈化單元與潔凈層流罩的組合體。氣流組織采用局部工作區(qū)空氣凈化和全室空氣凈化相結(jié)合的形式。無菌室應(yīng)設(shè)有無菌操作間和緩沖間，無菌操作間潔凈度應(yīng)達(dá)到萬級(jí)，室內(nèi)溫度保持在20℃～24℃，相對(duì)濕度保持在45%～60%。超凈臺(tái)潔凈度應(yīng)達(dá)到百級(jí)。

03、溫濕度要求

對(duì)有恒溫、恒濕要求的實(shí)驗(yàn)室，采用帶單獨(dú)冷源的風(fēng)冷恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組。機(jī)組設(shè)輔助電加熱器，或設(shè)移動(dòng)式除濕機(jī)，滿足房間溫濕度及干燥度的要求。對(duì)恒溫恒濕要求不高的場所采用變制冷劑流量機(jī)組?？照{(diào)系統(tǒng)及設(shè)備的選擇具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、使用靈活、技術(shù)先進(jìn)等特性。萬級(jí)恒溫恒濕潔凈實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)機(jī)組可布置在機(jī)房或吊頂上，通常需要的冷熱量不是很大，系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)量較大，可將回風(fēng)分兩路一部分經(jīng)盤管，另一部分與處理的空氣混合，經(jīng)過濾器送出。

04、低溫庫房

低溫庫房是實(shí)驗(yàn)室的一部分，用于保存基礎(chǔ)種質(zhì)搜集品。有溫、濕度要求。采用分體式制冷機(jī)組，配除霜設(shè)備、恒溫控制器和高溫報(bào)警器。庫板為聚氨酯夾心板，蒸發(fā)器的風(fēng)扇為低速風(fēng)扇，風(fēng)冷冷凝器安裝在屋頂上，在緩沖間、冷庫門口設(shè)風(fēng)幕機(jī)。

05、通風(fēng)量

普通實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)量按40 m3/(人·h)確定，特殊實(shí)驗(yàn)室按滿足工藝要求，滿足換氣(一般20 m3/(m2·h))以及壓力梯度要求確定。

通風(fēng)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)與舒適性空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計(jì)是有區(qū)別的。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)有實(shí)驗(yàn)用的通風(fēng)柜排風(fēng)和室內(nèi)平時(shí)排風(fēng)兩種，通風(fēng)柜排出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害氣體(臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性氣體)。

以前通風(fēng)柜是作為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的輔助設(shè)備，而目前實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)逐漸轉(zhuǎn)移到了通風(fēng)柜內(nèi)，使用臺(tái)數(shù)的日益增多，就要求通風(fēng)柜具有適于實(shí)驗(yàn)使用的功能，要求通風(fēng)柜具有排放功能、小倒流功能、隔離功能、補(bǔ)風(fēng)功能等，不只是提供舒適的工作環(huán)境，減少人員暴露在危險(xiǎn)空氣下的可能，還要保證工作人員的身體健康，不造成傷害。通風(fēng)柜的類別很多，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、邊臺(tái)、藥品柜、器皿柜等，這些通風(fēng)柜是實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中重要的設(shè)備。但它并不是室內(nèi)獨(dú)有的排風(fēng)裝置，實(shí)驗(yàn)室還有平時(shí)排風(fēng)口，布置在儀器室或產(chǎn)生危險(xiǎn)物質(zhì)的儀器上方。

01、分開排放

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置原則是有毒、無毒分開排放，有機(jī)物、無機(jī)物分開排放。根據(jù)各學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)基本是單獨(dú)設(shè)置的，少部分實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)是同層相同功能房間的多臺(tái)并聯(lián)系統(tǒng)。

02、共用系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng)與室內(nèi)排風(fēng)共用一套排風(fēng)系統(tǒng)(風(fēng)管及風(fēng)機(jī))。風(fēng)機(jī)風(fēng)速有三擋(或?yàn)樽冾l風(fēng)機(jī))，低速時(shí)為室內(nèi)平時(shí)排風(fēng)(換氣次數(shù)見室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù))，中速時(shí)為通風(fēng)柜排風(fēng)(1600m3/(臺(tái)·h))，高速為室內(nèi)平時(shí)排風(fēng)加通風(fēng)柜排風(fēng)。風(fēng)機(jī)設(shè)置在屋面，排風(fēng)管為負(fù)壓，完全避免有害氣體在室內(nèi)泄露。

03、補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)

各通風(fēng)系統(tǒng)均配有排風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。低速排風(fēng)時(shí)的補(bǔ)風(fēng)由室內(nèi)人員新風(fēng)補(bǔ)充。通風(fēng)柜補(bǔ)風(fēng)量大，為避免大量抽用房間內(nèi)空氣，造成能源的浪費(fèi)，采用了帶補(bǔ)風(fēng)的通風(fēng)柜，補(bǔ)風(fēng)由室外直接供給。補(bǔ)風(fēng)管設(shè)電動(dòng)風(fēng)閥，與通風(fēng)柜排風(fēng)聯(lián)動(dòng)，通風(fēng)柜排風(fēng)時(shí)抽吸室外風(fēng)補(bǔ)風(fēng)。補(bǔ)風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排排除室外，設(shè)計(jì)中大部分通風(fēng)柜選用了上部排風(fēng)和通風(fēng)柜后側(cè)補(bǔ)風(fēng)的形式。雖然在控制上復(fù)雜一些，但為今后使用提供了便利。圖2為實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)與通風(fēng)示意圖。

04、速度控制

對(duì)通風(fēng)柜操作面的吸入風(fēng)速進(jìn)行控制，防止有害氣體逸出。對(duì)一般無毒的污染物風(fēng)速控制為0.25~0.38m/s。對(duì)一般無毒的危險(xiǎn)的有害物風(fēng)速控制為0.4~0.5 m/s，劇毒或有少量放射性物質(zhì)風(fēng)速控制為0.5~0.6m/s。為了確保通風(fēng)順暢，排風(fēng)機(jī)應(yīng)有必要的靜壓。另外，確定排風(fēng)風(fēng)速時(shí)還必須注意噪聲問題，通風(fēng)管道內(nèi)流速以5~8m/s為限。

05、潔凈實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

① 對(duì)有潔凈等級(jí)要求的正壓實(shí)驗(yàn)室、回風(fēng)與經(jīng)過集中處理的新風(fēng)混合后進(jìn)入空調(diào)機(jī)組的潔凈實(shí)驗(yàn)室，機(jī)組內(nèi)設(shè)中效過濾，房間送風(fēng)口設(shè)高效送風(fēng)口，回風(fēng)口處設(shè)空氣阻尼層，氣流組織采用上送側(cè)回;通過調(diào)節(jié)回風(fēng)阻尼層阻力調(diào)節(jié)回風(fēng)量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)潔凈室的正壓控制。在機(jī)組新風(fēng)入口處設(shè)電動(dòng)風(fēng)閥，與潔凈空調(diào)機(jī)組聯(lián)鎖。潔凈實(shí)驗(yàn)室送風(fēng)量通過緩沖間壓出，在緩沖間外的實(shí)驗(yàn)室房間常配有通風(fēng)柜排風(fēng)和房間排風(fēng)，滿足各房間的壓力梯度。

② 對(duì)有潔凈等級(jí)要求的負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室，如動(dòng)科院寄生蟲實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞培養(yǎng)室，既要保證潔凈，又要保持負(fù)壓。送入潔凈間的風(fēng)量為此房間排風(fēng)量的70%~80%，并加定風(fēng)量閥鎖定送風(fēng)量。排風(fēng)機(jī)與空調(diào)機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)行，排風(fēng)口處加定風(fēng)量閥，以滿足實(shí)驗(yàn)室壓力梯度的要求。另外，與正壓實(shí)驗(yàn)室不同的是負(fù)壓潔凈實(shí)驗(yàn)室外的房間內(nèi)仍要保證為同潔凈等級(jí)，因此潔凈空調(diào)其余20%~30%的風(fēng)量送至實(shí)驗(yàn)室輔助房間、非實(shí)驗(yàn)區(qū)域，使氣流流向從安全區(qū)到產(chǎn)生危險(xiǎn)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)房間，既保證污染源不泄漏，又保證了實(shí)驗(yàn)室的潔凈等級(jí)。

06、排風(fēng)變頻

一些有特殊排風(fēng)要求的實(shí)驗(yàn)室(例如有藥品柜、安全柜的實(shí)驗(yàn)室)，其排風(fēng)機(jī)配置變頻器，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷排放。而一般實(shí)驗(yàn)室房間排風(fēng)均為負(fù)壓，壓差約5Pa。

07、防腐功能

有的通風(fēng)柜內(nèi)需要安置電爐，有的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的大量酸堿有害有毒氣體具有極強(qiáng)的腐蝕性，通風(fēng)柜的臺(tái)面、襯板、側(cè)板都應(yīng)具有防腐功能。使用硫酸、硝酸、氫氟酸等強(qiáng)酸的場合，還要求通風(fēng)柜的整體材料必須防酸堿，須采用不銹鋼或玻璃鋼材料制造。風(fēng)柜內(nèi)襯板材質(zhì)采用環(huán)氧樹脂板。

08、噪聲限值

實(shí)驗(yàn)室的A聲級(jí)噪聲限制值為50dB，增加管道截面尺寸可以降低噪聲，考慮到管道的經(jīng)費(fèi)和施工問題，大部分風(fēng)量為1600m3/h的通風(fēng)柜與實(shí)驗(yàn)室房間的管道、有平時(shí)排風(fēng)要求的豎井的截面尺寸多數(shù)為350×400mm。

09、凈化處理

實(shí)驗(yàn)室排出的有毒和酸堿腐蝕性極強(qiáng)的氣體會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，在排入大氣前根據(jù)氣體的成分采取吸取、過濾等措施對(duì)其進(jìn)行凈化處理，使排出氣體有害成分低于國家環(huán)保衛(wèi)生要求。例如動(dòng)物房的氣體經(jīng)過粗效和中效過濾后，直接排入大氣，排出口應(yīng)高出頂部3m以上。

10、燃?xì)?/span>

對(duì)需要?dú)錃?、乙炔和燃?xì)獾膶?shí)驗(yàn)室，要作好房間內(nèi)的通風(fēng)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)房間沒有可開啟外窗時(shí)還要設(shè)置燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置(防爆型)和事故排風(fēng)(換氣次數(shù)為12 h-)，控制開關(guān)設(shè)在實(shí)驗(yàn)室便于操作的地點(diǎn)。

11、能耗

整個(gè)實(shí)驗(yàn)室雖然設(shè)置通風(fēng)柜多達(dá)550臺(tái)以上。但資料和經(jīng)驗(yàn)表明100臺(tái)通風(fēng)柜中99%的時(shí)間只有18個(gè)或更少的在使用，尤其是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室不同時(shí)使用或?qū)W校放假期間，使用數(shù)量會(huì)更少，所以，不用擔(dān)心通風(fēng)柜帶來巨大的能耗。

12、溫度

對(duì)豎向設(shè)置的發(fā)熱量較大的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房設(shè)豎向集中排風(fēng)，可有效控制服務(wù)器機(jī)房的溫度。

氣體輸送系統(tǒng)

01、氣體種類

(1)實(shí)驗(yàn)室需用氣體種類繁多，集中供應(yīng)的氣體有壓縮空氣、氮?dú)狻⒄羝?。其余氣體分散瓶裝供應(yīng)。但潔凈房間使用的氣體均通過管道進(jìn)入，在潔凈室預(yù)留進(jìn)房間的管道，氣瓶放置在潔凈室外。

02、設(shè)備機(jī)房

(2)地下室動(dòng)力機(jī)房有空壓機(jī)、制氮機(jī)、真空泵及配套設(shè)備等設(shè)備機(jī)房，壓縮空氣取風(fēng)來自進(jìn)風(fēng)井(確保空氣潔凈)，真空泵排氣經(jīng)水箱過濾及消毒排至安全處。氣體管道經(jīng)過濾器至各實(shí)驗(yàn)室入口。

03、管理系統(tǒng)

(3)空壓站配置遠(yuǎn)程通訊管理系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)了解空壓機(jī)的運(yùn)行信息，并根據(jù)用氣量隨時(shí)重新設(shè)置參數(shù)，及時(shí)加載/卸載并監(jiān)控能耗。