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實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)
2018-05-04
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)是整個實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，規(guī)模最大、影響最廣泛的系統(tǒng)之一。通風(fēng)系統(tǒng)的完善與否，直接對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)人員的身體健康、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)等方面產(chǎn)生重要影響。
實(shí)驗(yàn)室過度負(fù)壓，通風(fēng)柜氣體泄漏，實(shí)驗(yàn)室噪音等問題，一直是困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的難題。這些問題給長期在實(shí)驗(yàn)室中工作的人員，甚至工作在實(shí)驗(yàn)室周圍的管理和后勤人員，造成了身體和心理上的嚴(yán)重傷害。
一個科學(xué)、合理的通風(fēng)系統(tǒng)要求通風(fēng)效果好、噪音低、操作簡便、節(jié)約能源，甚至要求室內(nèi)壓差和溫濕度都能保持人體的舒適性。
一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
1、《采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ19-87-2003）。
2、《通風(fēng)與空調(diào)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ304-2002）。
3、《簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》（GB50194-2002）。
4、《壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（JBJ29-2002）。
5、《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50254-96）
6、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）。
7、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）。
8、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-93）。
9、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）。
10、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）。
11、本公司相關(guān)資料及甲方提供的相關(guān)資料。
二、設(shè)計(jì)原則
1、 根據(jù)大樓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，就近開設(shè)風(fēng)井，劃分排風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，管道系統(tǒng)做到“短、平、順、直”，減小系統(tǒng)阻力，降低系統(tǒng)噪聲；
2、 排風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到風(fēng)量平衡，保持室內(nèi)-5Pa—-10Pa的負(fù)壓，防止有害氣體的散溢，保證實(shí)驗(yàn)人員的身心健康；
3、 夏天補(bǔ)冷風(fēng)、冬天補(bǔ)暖風(fēng)，保證室內(nèi)溫濕度的舒適性；
4、 采用智能變頻控制系統(tǒng)，達(dá)到操作方便、節(jié)能降噪的目的；
5、 綜合考慮各項(xiàng)因素，采用投資少、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行效果好的成熟工藝；
6、 所選擇的工藝必須滿足現(xiàn)場條件，平面布置簡潔、緊湊、少占地，并方便生產(chǎn)操作和維護(hù)維修；
7、 非標(biāo)設(shè)備應(yīng)符合國家或行業(yè)相關(guān)規(guī)范，并保證性能穩(wěn)定、外表美觀；
8、 在設(shè)計(jì)中充分考慮噪聲、臭味等，防止二次污染的產(chǎn)生，不給周圍環(huán)境造成新的污染；
9、 處理設(shè)施具備沖擊負(fù)荷能力，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。
三、設(shè)計(jì)參數(shù)
1、支管路內(nèi)風(fēng)速6～8m/s, 干管路內(nèi)風(fēng)速8～14m/s；
2、通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)風(fēng)量：
通 風(fēng)柜面風(fēng)速：0.3～0.8 m/s，單臺1200*800*2350通風(fēng)柜設(shè)計(jì)風(fēng)量1500m3/h，單臺1500*800*2350通風(fēng)柜設(shè)計(jì)風(fēng)量1800m3/h，單臺 1800*800*2350通風(fēng)柜設(shè)計(jì)風(fēng)量2200m3/h，萬向抽氣罩面風(fēng)速：≥0.35 m/s，萬向抽氣罩排風(fēng)量150～350 m3/h，原子吸收罩面風(fēng)速：≥0.35 m/s，排風(fēng)量350～600 m3/h。
3．換氣次數(shù)：
一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的換氣數(shù)：8～12次/小時
4．通風(fēng)系統(tǒng)使用終端噪聲≤62db。
5．風(fēng)機(jī)采用耐腐蝕玻璃鋼離心風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)采用變頻控制，以達(dá)到節(jié)能和降噪的目的。
四、通風(fēng)柜技術(shù)參數(shù)
（一）定風(fēng)量系統(tǒng)通風(fēng)柜
1、排風(fēng)量
移動門在工作開啟高度0.5m，面風(fēng)速保持0.5m/s情況下，應(yīng)在《排風(fēng)柜》JB/T6412－1999技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排風(fēng)量范圍內(nèi)，實(shí)際排風(fēng)量不得大于計(jì)算排風(fēng)量的5％（計(jì)算排風(fēng)量＝移門寬度*移門開啟高度*0.5m/s*3600秒）。
2、面風(fēng)速
2.1在滿足移動門位的工作開啟高度0.5 m，面風(fēng)速保持0.5 m/s條件下,排風(fēng)量不變，移動門開啟高度發(fā)生變化時，面風(fēng)速可滿足以下要求：
2.2移動門開啟高度在門全開，平均面風(fēng)速大于0.3m/s；
2.3移動門開啟高度在0.15m，平均面風(fēng)速小于0.7m/s；
2.4面風(fēng)速均勻度（須帶低風(fēng)速偵測儀）；
2.5排風(fēng)柜的面風(fēng)速應(yīng)分布均勻，在移門開啟高度0.5m，面風(fēng)速0.5m/s情況下，在移門開啟面積內(nèi)，上下左右每隔0.3m處，取一個點(diǎn)，測得的面風(fēng)速，其最大值、最小值與算術(shù)平均值的偏差小于15％。
3、通風(fēng)柜阻力
排風(fēng)柜移動門開啟至最高位置時，在達(dá)到《排風(fēng)柜》JB/T6412-1999技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排風(fēng)量和面風(fēng)速保持0.5m/s的條件下，排風(fēng)柜阻力應(yīng)小于或等于70Pa。
4、其它功能要求
通 風(fēng)柜操作面板控制系統(tǒng)須為液晶顯示（使用者操作起來更安全方便）。柜內(nèi)高溫報警功能；如選用KFJ-17型面風(fēng)速監(jiān)控聲光報警器（風(fēng)速過高、過低報警功 能）；自動延時保護(hù)裝置，能徹底抽空殘余腐蝕、有害、有毒氣體；電壓0～220V范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)功能；步進(jìn)風(fēng)閥執(zhí)行系統(tǒng)任意調(diào)節(jié)功能。
（二）變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）通風(fēng)柜
1、 根據(jù)美國ANSI Z9.5-2003標(biāo)準(zhǔn)，通風(fēng)柜面風(fēng)速高于或低于0.5m/s都可能導(dǎo)致有害氣體外逸，過低的面風(fēng)速無法有效捕捉排放的有害物質(zhì)，過高的面風(fēng)速導(dǎo)致通風(fēng)柜 內(nèi)氣流形成紊流和渦流，同樣可能導(dǎo)致有害物質(zhì)逸出。為確保排風(fēng)效果，通風(fēng)柜采用VAV變風(fēng)量控制方式，要求通風(fēng)柜面風(fēng)速穩(wěn)定在0.5m/s±5%；
2、 采用直接風(fēng)速測量控制系統(tǒng)，能夠快速有效的保證通風(fēng)柜面風(fēng)速，從而達(dá)到保證實(shí)驗(yàn)室工作人員安全的目的。為避免環(huán)境溫濕度對普通風(fēng)速傳感器的基準(zhǔn)點(diǎn)飄移影 響，通風(fēng)柜控制系統(tǒng)使用熱線型風(fēng)速傳感器對面風(fēng)速進(jìn)行真實(shí)測量；風(fēng)速傳感器配備獨(dú)特的自潔式過濾器，具有防灰塵堵塞功能；
3、風(fēng)速傳感器檢測到面風(fēng)速變化時，控制器發(fā)出信號給執(zhí)行器，通過改變變風(fēng)量閥門開度來使面風(fēng)速回到設(shè)定值，要求系統(tǒng)響應(yīng)時間小于3秒；
4、通風(fēng)柜的風(fēng)速傳感器實(shí)時監(jiān)測真實(shí)的面風(fēng)速，當(dāng)面風(fēng)速不在設(shè)定范圍內(nèi)時，經(jīng)15秒延時后監(jiān)控器發(fā)出聲光報警；
5、監(jiān)控器有最大風(fēng)量和最小風(fēng)量功能，當(dāng)發(fā)生緊急情況時可以按下最大風(fēng)量按鈕，排風(fēng)閥門完全打開，當(dāng)希望通風(fēng)柜以小風(fēng)量運(yùn)行時（例如晚上）可以按下最小風(fēng)量按鈕，通風(fēng)柜以小風(fēng)量運(yùn)行；
6、監(jiān)控器還具有低風(fēng)速運(yùn)行按鈕，按下這一按鈕，可以使面風(fēng)速設(shè)定值為正常值的70%，用來減少氣體排放以節(jié)能，（當(dāng)通風(fēng)柜內(nèi)有高危險性物質(zhì)時不建議使用）。
五、通風(fēng)系統(tǒng)控制
（一）定風(fēng)量系統(tǒng)控制
1、系統(tǒng)采用靜壓傳感自動變頻控制（或PLC編程控制），靜壓傳感自動變頻控制可以根據(jù)開啟通風(fēng)設(shè)備的數(shù)量變化，將其感應(yīng)到的靜壓轉(zhuǎn)變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率，使風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)量與實(shí)際所需排風(fēng)量相匹配，從而確保排風(fēng)效果，達(dá)到節(jié)能節(jié)噪的效果；
2、每臺通風(fēng)柜安裝一個電子風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，其控制開關(guān)和變頻控制系統(tǒng)及風(fēng)機(jī)聯(lián)動，可實(shí)現(xiàn)單臺或多臺通風(fēng)設(shè)備等不同工況下的控制。風(fēng)量調(diào)節(jié)閥采用數(shù)顯可調(diào)角度的電子風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，并且有記憶功能（即可以記住此次調(diào)節(jié)的角度，下次打開時仍然調(diào)到設(shè)計(jì)的角度）。
3、系統(tǒng)風(fēng)閥和風(fēng)機(jī)整體聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)氣流的有序流動，平衡系統(tǒng)風(fēng)量，防止氣流反串、倒流。
（二）變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）控制
1、系統(tǒng)采用靜壓傳感自動變頻控制，靜壓傳感自動變頻控制可以根據(jù)開啟通風(fēng)設(shè)備的數(shù)量變化，將其感應(yīng)到的靜壓轉(zhuǎn)變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率，使風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)量與實(shí)際所需排風(fēng)量相匹配，從而確保排風(fēng)效果，達(dá)到節(jié)能節(jié)噪的效果；
2、每臺通風(fēng)柜安裝一個文丘里變風(fēng)量風(fēng)閥，其控制開關(guān)和變頻控制系統(tǒng)及風(fēng)機(jī)聯(lián)動，可實(shí)現(xiàn)單臺或多臺通風(fēng)設(shè)備等不同工況下的控制。變風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門采用數(shù)顯可調(diào)角度的文丘里風(fēng)閥，并且有記憶功能（即可以記住此次調(diào)節(jié)的角度，下次打開時仍然調(diào)到設(shè)計(jì)的角度）。
3、系統(tǒng)風(fēng)閥和風(fēng)機(jī)整體聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)氣流的有序流動，平衡系統(tǒng)風(fēng)量，防止氣流反串、倒流
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