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实验室通风系统设计方案SICOLAB

一、整体设计


实验室通风系统的整体设计。首先应考虑有效排气和噪声干扰这两大互相制约因素的影响,同时还应该注意实验室的功能要求和室内布局的美观。风机的安装位置一般有室内和楼顶两种。一般来说,风机安装在楼顶不仅可以节省实验室的有效空间,避免风机噪音直接扰,还可以有效排放有害气体,并且方便安装。因此,应首选把风机安装于楼顶。当单台风机排气量超过2000立方米/H时,室内噪声就会很大。在保证有效换气量的前提下,可以采取多台小风机运行的方式降低噪声。小风机本身震动小,多台风机时运转时的异步性也会抵消部分震动噪声;增加通风管道的长度和转弯次数也会降低部分噪声,但这需要加大风机功率。实验室所在楼层的位置,往往决定通风管道的长度。这也是影响排气量和噪声的重要因素之一。
上例中,分析实验室位于实验楼的顶层,通风管道较短,噪声问题尤为突出。换气量3750立方米/H,如采用一台3000W大功率风机,虽然可以保证换气量的要求,但噪声干扰会十分严重。如采用4台750W多翼式小风机,既可满足的换气量的要求,又可大大降低噪声。解剖学实验室位于实验楼的一层,通风管道长达20多米,可以有效的抑制部分噪声,但也会损失一定的排气量。采用两台3000W风机运行,则能够满足以上要求。


二、实验室换气量的计算

根据实验中有害气体的散逸程度,换气速度大体可选在10—20次/H。在废气对人体危害程度不高,且散逸不严重的情况下,可选10次/H,如低于10次,则不能有效的排除室内废气。如换气量过大,则室内噪声加大。我们在设计中,分析实验室选用换气速度为14次/H,解剖学实验室选用换气速度为18次/H,换气效果良好:室内无异味,室内噪声均低于55分贝。换气量计算方法:换气量=室内有效空间×换气次数/H室内有效空间=室内容积-室内设施体积:以SICOLAB承接的某校分析实验室和解剖学实验室为例说明:两个实验室的有效空间均为:长×宽×高-室内设施体积=250立方米。根据废气的有害程度,设计分析实验室换气速度为15次/H。则换气量=250×15=3750立方米/H。即每小时排出的空气体积为3750立方米解剖学实验室换气速度为18次/H,则换气量=250×18=4500立方米/H。即每小时排出的空气为4500立方米。计算出的换气量,可以作为通风系统的总体设计以及排气管道、风机选用的依据。




三、实验室换气量的测算

通风系统安装完毕后,换气量能否达到设计要求,可按以下方法进行测算。
(1)换气量的测算:使用风速仪,在排风风机的出口处多点采集数据(不少于4点)取其平均值为基本数据。测量风机出口截面积,进行计算。换气量=实测风速×风机出口截面×3600上例中,解剖学实验室实测风速为5.2米/秒,出风口截面为0.12平方米。代入上式为,实际换气量=5.2×0.12×3600=2246.6立方米/H。双机同时运行,实际换气量为4492立方米/H。
(2)室内换气速度=换气量/室内有效空间=4492/250=17.92次/H,约为每小时18次。分析实验室实测风速为5.56米/秒,出风口截住面为0.048平方米。四台风机同时运转的排气量=5.56×0.048×4×3600=3843立方米/H。换气速度=3843/250=15次/H,略大于设计要求,因其噪音不超标,可以正常使用。

有了足够的换气量,并不一定能有效的排除室内有害气体,在室内还必须保证正确的气流方向,才能使新鲜空气进入,有害气体排出。也就是说,室内气流方向不正确,就可能使换气气流短路,进入室内的新鲜空气被排出了,而有害气体却仍滞留在室内,这同样无法达到换气的目的。一般室内气流方向的形成,取决于出风口和进风口的位置。要根据出风口的位置来确定进风口的位置。上例中,分析实验室出风口在屋顶,我们就在室内墙壁距地面300mm处开进气孔。孔径120mm,两面墙上共开十孔,孔外侧以PVC网罩镶于墙上,内以PVC管封盖封堵。在使用通风系统时,旋下封盖,可有效补充室内空气;停用时,可将封盖盖上,以防灰尘进入室内。这就保证了室内气流方向是自下而上、自四周而集中流向出风口的走向。上例中解剖学实验室的出风口位于解剖实验台下边,室内气流是往下方流动的,这就可以不必另设进风口了。因为门窗的缝隙,足可以补充室内空气,而门窗的进气方位一般是在实验台上方,这就保证了室内气流是自上而下、自四周而集中于出风口的走向。合理的气流方向,可以确保有效地更换室内空气。