某实验室通风空调系统设计

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1、某实验室通风空调系统设计刘丹青(上海班特化工技术工程有限公司，上海200233)摘要:通过对某实验室通风空调系统的具体设计要点及设备的选型过程进行分析，依据实验室设计的原则及业主的要求，设定了送排风量、空调方式及控制方式，以满足实验室环境要求。关键词:通风空调系统，送风量，排风量，最小换气次数，变风量阀中图分类号:TU831．3文献标识码:A在紧急排风工况时，排风柜的排风量始终保持最大排风量，而无论柜门处于什么样的位置。当实验室有药品试剂打翻等紧急情况下，或某台排风柜需要大量排风时，可以置于此种工况。当晚上下班后可置于夜间工

2、况，关闭房间送风及排风柜的排风，维持实验室最小风量排风，节约能耗。没有配置通风柜的实验室仅设置夜间工况开关。平时工作时间为工作工况。通风系统的送风和排风均采用变频控制技术，以达到节能和提高运行效果的目的。对于排风，当排风柜拉窗关小时，排风柜控制阀会关小以减少排风量保持面风速，这时排风总管中的静压绝对值将增大，变频控制器通过安装在总管中的静压传感器得到这一变化值，据此降低变频器的输出频率，降低风机转速，排风总管中的静压绝对值也恢复到设定值，最终达到既保证排风量满足要求，又经济节能。相反，当排风柜拉窗开大时，排风柜控制阀会开大以

3、增加排风量保持面风速，这时排风总管中的静压绝对值将减小，变频控制器通过安装在总管中的静压传感器得到这一变化值，据此提高变频器的输出频率，提高风机转速，排风总管中的静压绝对值也恢复到设定值，最终保证排风量满足要求。送风变频器的工作原理同排风。2．2．2实验室通风量确定下面以车间实验室为例进行说明实验室风量的确定。车间实验室内有2台排风柜，1台安全柜(排风量为180m3/h)。1)实验室负压控制。为防止实验室的气体扩散到周围区域，实验室内需保持负压，也就是说实验室内总排风量应始终大于送风量。实验室的负压就由2台通风柜排风，1台安

4、全柜排风，1台房间送风阀送风和自然渗透风之间的平衡来保证。根据工程经验，当送排风量差为2次换气次数对应的风量时，室内负压约为－5Pa。该实验室面积为25m2，层高为3m，2次换气次数对应的风量为:ΔV=25×3×2=150m3/h。室内送排风量差确定为150m3/h时，门窗关闭时室内负压通过自然渗透可维持在－5Pa左右。实际上由于门窗的缝隙和吊顶的密封性以及吊顶上房间与走廊的隔墙的密封性差异，维持－5Pa的负压可能需要不同于150m3/h的风量差，这个问题可以在调试时再根据实际情况来确定风量差加以解决。2)实验室总排风量的确

5、定。排风柜最大排风量:排风柜规格为(面长×高度×深度):1．2m×2．4m×0．85m。柜前有人操作时面风速可选0．5m/s，柜门拉起开度取0．7m，此时为排风柜最大排风量。概况本项目为位于江苏省张家港的新建建筑，属工厂的辅助用房。建筑共4层，建筑面积约为1440m2，其中2层和3层分别有质量实验室、车间实验室、环保实验室、化学室、样品室等有温湿度要求的实验室及样品室，其他房间为办公室、会议室、会客室。空调冷热源由设在屋面的风冷热泵机组提供。办公室采用风机盘管加新风系统，实验室采用组合空调机组全新风系统、独立排风系统加VRV

6、空调系统。本文主要介绍实验室通风空调系统的设计，以下就该建筑内的实验室通风空调设计进行具体描述。2实验室通风空调设计12．1实验室概况及环境要求本建筑内质量实验室、车间实验室、化学室位于2层，环保实验室、样品室位于3层，室内布置有台式通风柜、万象抽气罩、安全柜及烤箱架等需要通风的实验设施;根据业主方的要求，实验室及样品室的湿度均要求在50%，质量实验室、车间实验室及环保实验室有恒温要求，具体见表1。实验室及样品室均要求为室内负压，负压数值无需准确控制。表1实验室环境要求2．2实验室通风设计2．2．1实验室通风系统设计原则实验

7、室的通风设计应满足实验室的安全性、经济性、技术先进性与安装使用维护的便利。实验室通风必须保证工作人员的安全和健康，即需保证排风柜入口合适的面风速，送排风阀的快速启动及风机风量的匹配，实验室内相对于建筑其他区域一定为负压，回风不可利用，全新风，并保证室内最小的换气次数。据以上原则，本项目实验楼根据楼层布局采用独立的空调新风送风系统和独立的排风系统。实验室每个排风柜为变风量排风，保持其入口平均面风速随着柜门开度的变化快速反应。在安全柜等排风设备为定风量排风。根据实验室的具体情况，可能配置变风量或定风量室内辅助排风阀从吊顶上排风。

8、通过这些排风控制阀，既保证了通风设备的正常工作，又能满足室内换气次数的要求。考虑实验室的实际需要和使用情况，配置有变风量阀的通风柜的实验室设置2个开关:紧急排风工况开关和夜间工况开关。柜门最大开口净面积为:A排=1．2×0．7=0．84m。2排风柜最大排风量:V柜max=A排×0．5×36