Zrozumienie funkcji laboratorium jest czynnikiem decydującym o doborze i projektowaniu systemu wentylacji. Zapewnienie bezpiecznego środowiska dla personelu jest głównym celem. Projektując system laboratorium, projektant musi dokładnie przeanalizować wszystkie czynniki i znaleźć najbardziej odpowiedni projekt. . Laboratorium chemiczne składa się z pomieszczenia mokrej chemii, pomieszczenia ogrzewania, pomieszczenia o stałej temperaturze i wilgotności, pomieszczenia do testów ogólnych, pomieszczenia wtrysku i pomieszczenia biurowego. Z wyjątkiem środowiska o stałej temperaturze i wilgotności pomieszczenia, inne pomieszczenia wymagają jedynie kontroli temperatury i nie ma wymogu czystości. ASHRAE przewiduje, że parametry projektowe klimatyzacji i wentylacji laboratoryjnej obejmują:
1) Wymagania dotyczące temperatury i wilgotności wewnątrz i na zewnątrz;
2) jakość powietrza;
3) Obciążenie urządzeń i ciepła procesowego, w tym ciepło jawne i utajone;
4) oczekiwany wzrost obciążenia wewnętrznego;
5) Minimalna liczba wymian powietrza;
6) Pobrać i uzupełnić wiatr;
7) rodzaj wyposażenia wydechowego;
8) Kontrola i alarmowanie;
9) Istnieje możliwość dostosowania wielkości i ilości dygestorium;
10) Różnica ciśnień w pomieszczeniu;
11) Backup sprzętu i zasilania.
1. Wybór liczby wymian powietrza
& quot;Kod projektowy regulacji dotyczących ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji" określa, że minimalny współczynnik wymiany powietrza w pomieszczeniu laboratoryjnym wynosi zazwyczaj od 6 razy/h do 8 razy/h. ASHRAE określa, że całkowita ilość wymian powietrza w laboratorium powinna być określona przez następującą objętość powietrza: całkowita objętość powietrza wywiewanego z lokalnego urządzenia wyciągowego lub innego wywiewu w pomieszczeniu; ilość powietrza chłodzącego potrzebna do odprowadzenia obciążenia cieplnego pomieszczenia; minimalna wymagana liczba wymian powietrza. W warunkach użytkowania minimalna ilość wymian powietrza w laboratorium powinna być utrzymana na poziomie 6 razy/h~10 razy/h.
W normalnych warunkach> 10 razy na godzinę wymiany powietrza w pomieszczeniu są uważane za odpowiednie. Jednak w przypadku możliwości zastosowania w laboratorium sprzętu do analizy wysokich obciążeń termicznych lub stosunkowo dużej ilości lokalnego wywiewu w pomieszczeniu, może zajść konieczność odpowiedniego zwiększenia objętości wentylacji. Pomieszczenie chemiczne mokre posiada dygestorium, a kotłownia dużą ilość pieców grzewczych. Metoda kalkulacji dygestorium odnosi się do"Przepisy projektowe dla systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji" dla lekkich, umiarkowanych lub niebezpiecznych substancji niebezpiecznych. Gdy sufit wewnętrzny jest wypełniony powietrzem, minimalna powierzchnia zasysania otworu roboczego dygestorium Prędkość wynosi 0,5 m/s. W przypadku wskaźnika wykorzystania dygestoriów, gdy liczba dygestoriów jest większa niż 2, wskaźnik jednoczesnego wykorzystania powinien wynosić 60% ~ 70%. Piec grzewczy oblicza wymaganą ilość powietrza wywiewanego na podstawie prawa bilansu cieplnego, które utrzymuje temperaturę grzania w piecu. Dzięki powyższemu można obliczyć całkowitą bezpieczną objętość wentylacji. Ponadto objętość klimatyzacji obliczona przez obciążenie jest porównywana z minimalną liczbą wymian powietrza 10 razy, a maksymalna z trzech jest brana pod uwagę.
2. Forma nawiewno-wywiewna
& quot;Kod projektowy regulacji dotyczących ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji" określa, że gdy objętość powietrza wywiewanego w laboratorium jest duża, należy zainstalować zewnętrzny system doprowadzania świeżego powietrza i uwzględnić obciążenie świeżym powietrzem.
& quot;Kodeks Projektowania Budynków Laboratorium Naukowego" stanowi, że każde urządzenie wyciągowe powinno być wyposażone w niezależny system wyciągowy. Wszystkie urządzenia wyciągowe w tym samym laboratorium powinny mieć wspólny układ wydechowy. Laboratorium, w którym system wyciągowy jest użytkowany w sposób ciągły w godzinach pracy, powinno być wyposażone w instalację nawiewną, a ilość nawiewanego powietrza powinna wynosić 70% objętości powietrza wywiewanego, a nawiewane powietrze powinno być oczyszczone zgodnie z wymaganiami procesu. W pomieszczeniach grzewczych powietrze nawiewane powinno być ogrzewane zimą. Przepływ powietrza nawiewanego nie powinien zakłócać normalnej pracy laboratoryjnego urządzenia wyciągowego.
ASHRAE stanowi, że wszystkie gazy wyrzucane z laboratorium chemicznego muszą być bezpośrednio odprowadzane na zewnątrz i nie mogą być poddawane recyklingowi. Dlatego o ile laboratorium chemiczne nie ma również wymagań dotyczących czystości, konieczne jest utrzymanie jego podciśnienia w stosunku do sąsiedniego terenu. Ważną częścią laboratoryjnej oceny ryzyka powinno być to, czy wybrać 100% system dostarczania świeżego powietrza.
Pomiędzy każdą jednostką laboratorium montowany jest niezależny system wyciągowy, a wyciąg montowany jest na dachu. Mokre pomieszczenie chemiczne i kotłownia muszą być oczyszczane świeżym powietrzem ze względu na wytwarzanie toksycznych, żrących i wysokotemperaturowych gazów. W przypadku innych ogólnych pomieszczeń laboratoryjnych do analizy komputerowej oraz pomieszczeń o stałej temperaturze i wilgotności do testowania materiałów, w 100% nowy system zasilania powietrzem nie jest jedyną opcją. Ze względu na różne funkcje procesowe laboratorium, wentylacja lub uzdatnianie świeżego powietrza nie jest konieczne. Spełnienie tego procesu może być tylko najwyższym priorytetem. 100% świeżego powietrza jest przeznaczone do otoczenia dygestorium, a dla ogólnego laboratoryjnego uzdatniania powietrza obiegowego, które może spełnić wymagania, 100% świeżego powietrza nie jest konieczne. Co więcej, w świeżym środowisku klimatyzacyjnym zużycie energii jest bardzo wysokie.
3. Różnica ciśnień w pomieszczeniu
& quot;Kod projektowy regulacji dotyczących ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji" stanowi, że laboratorium powinno utrzymywać względnie podciśnienie.
ASHRAE stanowi, że wszystkie gazy wyrzucane z laboratorium chemicznego muszą być bezpośrednio odprowadzane na zewnątrz i nie mogą być poddawane recyklingowi. Dlatego o ile laboratorium chemiczne nie ma również wymagań dotyczących czystości, konieczne jest utrzymanie jego podciśnienia w stosunku do sąsiedniego terenu.
Regulacja ta faktycznie zależy od konkretnego przedmiotu wdrożenia. W tym projekcie pomieszczenie o stałej temperaturze i wilgotności wymaga ścisłego zakresu kontroli temperatury i wilgotności i powinno być zaprojektowane jako nadciśnienie. Ponieważ jeśli konstrukcja jest podciśnieniowa, powietrze z sąsiedniego obszaru dostanie się z jednej strony, może to zaburzyć precyzję kontroli temperatury i wilgotności; z drugiej strony, jeśli dostanie się zanieczyszczone powietrze, może to również spowodować problemy z bezpieczeństwem. W przypadku mokrego pomieszczenia chemicznego i kotłowni, aby zapobiec emisji toksycznych, korozyjnych, wysokotemperaturowych gazów lub substancji lotnych do pomieszczenia, a nawet do innych obszarów, konieczne jest zaprojektowanie podciśnienia. Powierzchnia biurowa budynku laboratorium powinna zawsze utrzymywać nadciśnienie w stosunku do korytarza i laboratorium. Strumień powietrza w laboratorium powinien płynąć z obszaru niskiego ryzyka do obszaru wysokiego ryzyka, a następnie być wywiewany na zewnątrz przez różnego rodzaju dygestorium lub urządzenia grzewcze.
4. System sterowania
Kontrola powinna integrować powyższe elementy, aby sprostać ciśnieniu w pomieszczeniu, różnicy ciśnień w każdym pomieszczeniu, wentylacji, temperaturze i wilgotności oraz różnym wymaganiom kontroli bezpieczeństwa całego laboratorium, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii. W laboratorium często występuje wiele źródeł zanieczyszczeń chemicznych, które nie są korzystne dla zdrowia ludzkiego, zwłaszcza szkodliwych gazów, i bardzo ważne jest ich wyeliminowanie. Ale jednocześnie energia jest często zużywana w dużych ilościach. W związku z tym wymagania laboratoryjnego systemu sterowania wentylacją' wahają się od wczesnego systemu stałego przepływu powietrza, bistabilnego, zmiennego systemu objętości powietrza do najnowszego adaptacyjnego systemu sterowania. Tak zwanym najbezpieczniejszym i najbardziej komfortowym środowiskiem oraz najbardziej energooszczędnym sposobem nie jest zbytnia ekstrawagancja. System reaguje szybko, aby zapewnić bezpieczeństwo osobiste i precyzyjnie kontroluje równowagę nawiewu i wywiewu oraz ciśnienie w pomieszczeniu z najwyższą dokładnością, aby zapewnić maksymalną stabilność. Spróbuj zmniejszyć początkową inwestycję użytkownika', jednocześnie zmniejszając koszty użytkownika' w zakresie eksploatacji, zużycia energii i konserwacji.
ASHRAE przewiduje, że kontrola laboratoryjna reguluje z jednej strony kontrolę temperatury i wilgotności sprzętu; z drugiej strony monitoruje urządzenia bezpieczeństwa, aby chronić personel i jakiego systemu użyć, o ile jest on odpowiedni dla obecnego laboratorium.
To, czy wentylacja laboratorium chemicznego przyjmie stały lub zmienny przepływ powietrza, zależy od kompleksowego rozważenia przez projektanta, użytkownika i kierownika obiektu kosztów inwestycji początkowej i kosztów eksploatacji wymaganych funkcji. System stałej objętości powietrza (CAV) został zaprojektowany w celu zapewnienia całkowitego przepływu powietrza wywiewanego dla wszystkich dygestoriów i pieców grzewczych, niezależnie od tego, czy te dygestoria i piece grzewcze są zajęte, czy nie, całkowity przepływ jest utrzymywany na stałym poziomie. Ta metoda wykorzystuje mechaniczny ogranicznik do ograniczenia otwarcia zaworu, co może zmniejszyć natężenie przepływu nawet o 40%. System zmiennej objętości powietrza (VAV) to konstrukcja schodkowa, w której wydajność systemu jest zmniejszona o ponad 10% lub 20%.
Podstawowym problemem do rozwiązania przy projektowaniu wentylacji laboratorium jest problem bezpieczeństwa, należy również rozważyć stworzenie komfortowego środowiska pracy dla eksperymentatorów, rozwiązywanie problemów temperatury, przepływu powietrza i hałasu przy jednoczesnym zapewnieniu jak najniższego zużycia energii, system jest stabilny i łatwy do kontrolowania. , Łatwy w obsłudze i zarządzaniu. W skrócie chodzi o projektowanie pod kątem bezpieczeństwa, komfortu, oszczędności energii i niezawodnego działania. Za pośrednictwem tego typu laboratorium chemicznego zajmuje się ilością wymian powietrza, formą nawiewu i wywiewu, różnicą ciśnień w pomieszczeniu, normami układu sterowania.