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        实验室空调系统设计

        浏览次数: 日期:2012年11月9日 15:25
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           实验室空调系统必须满足实验室研究要求。除对温度、湿度需严格控制外,需要足够的通风量处理烟尘、异味、空气中污物,满足排风设备通风以及实验室内热负荷要求。空调系统必须充分考虑系统的可靠性并考虑富余量。不同性质区域需保证不同的相对压力,并要根据相关标准考虑节能。实验室空调系统设计除了常规空调需要考虑的因素外,还需要结合实验室特点,综合分析各种因素后,选择合适的空调系统。

        1、实验室的气流组织

           实验室必须保持一定的温度梯度和气流状况,通常情况下,实验室相对于走廊以及非实验室区保持负压,气流从低危区流向高危区,整栋建筑相对于外界必须保证正压以防止有害的未经过过滤处理的气体渗入。
           走廊的送风需考虑到对实验室的补风以及整栋建筑的正压要求。在建筑平面布局合理的前提下,充分考虑送风口、回风口以及排风口的位置,送回排风量的匹配,建立房间之间合理的压力梯度,保证空气有序流动,防止交叉感染。在实验室的设计中不仅要考虑气流的流向,还要考虑流量、不同洁净等级或不同功能房间的压差,通常为5-10pa,生物安全实验室相邻不同功能房间压差通常为10-15pa,要充分考虑人流、物流的路线,最大限度的减少室内的回流和涡流,避免污染物扩散到室内,危害人员和环境的安全。特别要注意排毒柜对室内气流组织的影响,在实验室排毒柜、生物安全柜附近的区域应尽量避免紊流的出现,紊流在罩边的影响远比在罩前的影响大。

        2、实验室气流的压力控制
        1)直接压差控制法
             直接压差控制法即通过压差传感器测量室内与参照区域的压差,与设定的压差比较后,控制器根据偏差调节送风量(或排风量)进行控制,从而达到要求的压差。此种压力控制法为反馈控制,系统的响应时间长,控制精度低。
        2)余风量控制法
             实验室的送风量与排风量之间保持一定的风量差(称为余风量),必然会导致实验室室内外产生一定的压差。当室内总送风量大于室内回风、排风总量时,空气通过余压阀和房间缝隙排出,与相邻区域建立起正压,避免环境中的污染物进入室内,如要求洁净度较高的场所。
             当房间总送风量小于回风、排风量时,空气通过相邻房间或由室外进入室内,室内呈负压,此类负压系统是为了保证环境的安全,保证未经处理的污染物不会流向室外。

             对于要求压力控制精度高且需要压力稳定的场所(如生物安全实验室),多以余风量控制法为基本控制法,同时加入压力传感器和控制器对余风量进行设定。
        3、实验室的排风设备
           实验室的排风设备的数量及排风量是实验室的空调系统设计考虑的重要因素,常见的实验室排风设备包括排毒柜、万象排烟罩、原子吸收罩、桌面通风罩、生物安全柜、抽风式试剂柜、通风的动物笼、手套箱等。

        4、冷热负荷的因素
           实验室空调系统的设计必须充分考虑实验室的潜在热源与冷源,以便计算出科学准确的冷量及采用变频空调,达到节能的目的。实验室常见的冷热负荷包括人员显热、动物显热、实验室仪器设备、计算机、灯光、冷房、暖房等。

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