實(shí)驗(yàn)室裝修系統(tǒng)工程與各個(gè)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室的溫濕度最佳范圍

　　在實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)控項(xiàng)目中，實(shí)驗(yàn)室裝修系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)是行業(yè)中常用的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，包括了化學(xué)、生物、動(dòng)物、物理實(shí)驗(yàn)室等各個(gè)類別。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含了空氣處理、制冷加熱和除濕、氣流組織、控制、安全等部分，它們是一個(gè)整體而不是獨(dú)立系統(tǒng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的功能了解是通風(fēng)系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)的決定因數(shù)，提供一個(gè)安全的環(huán)境給工作人員是首要目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者要徹底研究所有的因數(shù)，找到最合適的設(shè)計(jì)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由濕法化學(xué)間，加熱間，恒溫恒濕間，通用試驗(yàn)間、注塑間和辦公間組成。除恒溫恒濕間的環(huán)境，其他房間只需要溫度控制，并且都沒(méi)有潔凈要求。

　　ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)包括以下：

　　1)室內(nèi)外溫度濕度要求;

　　2)空氣質(zhì)量;

　　3)設(shè)備和工藝熱負(fù)荷，包括顯熱和潛熱;

　　4)內(nèi)部負(fù)荷的預(yù)期增加;

　　5)最小換氣次數(shù);

　　6)進(jìn)風(fēng)和補(bǔ)風(fēng);

　　7)排風(fēng)設(shè)備類型;

　　8)控制和報(bào)警;

　　9)通風(fēng)柜的尺寸和數(shù)量的調(diào)整可能;

　　10)房間壓差;

　　11)設(shè)備和電源的備用。

　　1.換氣次數(shù)的選擇

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室房間的最小換氣量一般在6次/h~8次/h。ASHRAE規(guī)定驗(yàn)室內(nèi)的整體換氣次數(shù)應(yīng)由下列風(fēng)量之決定：從局部排風(fēng)設(shè)備或其他房間排風(fēng)所排出的總風(fēng)量;帶走房間熱負(fù)荷所需的制冷風(fēng)量;最小換氣次數(shù)需求。在使用情況下，實(shí)驗(yàn)室的最小換氣次數(shù)應(yīng)維持6次/h~10次/h。

　　在通常情況下>10次/時(shí)房間換氣次數(shù)被認(rèn)為是合適的。但是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有可能產(chǎn)生高熱負(fù)荷的分析設(shè)備，或房間內(nèi)有較大量的局部排風(fēng)時(shí)，則可能需要相應(yīng)增大換氣量。濕法化學(xué)室有通風(fēng)柜，加熱間有大量的加熱爐。通風(fēng)柜的計(jì)算方法則參照《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)輕、中度危害或有危險(xiǎn)的有害物質(zhì)，在室內(nèi)頂棚有補(bǔ)風(fēng)的情況下，通風(fēng)柜的操作口最小吸風(fēng)面速度0.5m/s。對(duì)于通風(fēng)柜的使用率，當(dāng)通風(fēng)柜的數(shù)量大于2個(gè)時(shí)，則應(yīng)該取60%~70%同時(shí)使用率。加熱爐則是以維持爐內(nèi)加熱溫度的熱平衡法則計(jì)算所需的排風(fēng)量。通過(guò)以上可以計(jì)算出總的安全通風(fēng)量，此外負(fù)荷計(jì)算的空調(diào)風(fēng)量，還有最小換氣次數(shù)10次進(jìn)行比較，三者取最大值。

　　2.送風(fēng)與排風(fēng)形式

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室的排風(fēng)量較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置室外新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，并計(jì)入新風(fēng)負(fù)荷。

　　《科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定每個(gè)排風(fēng)裝置宜設(shè)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有排風(fēng)裝置宜合用一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)。工作時(shí)間連續(xù)使用排風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量宜為排風(fēng)量的70%，并應(yīng)根據(jù)工藝要求對(duì)送風(fēng)進(jìn)行空氣凈化處理。對(duì)于采暖地區(qū)，冬季應(yīng)對(duì)送風(fēng)進(jìn)行加熱。送風(fēng)氣流不應(yīng)破壞實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)裝置的正常工作。

　　ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環(huán)利用。因此，除非化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求，否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。而是否選擇100%全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)做為實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)重要部分。實(shí)驗(yàn)室各個(gè)單元間設(shè)置了獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)都安裝在屋頂上。濕法化學(xué)間和加熱間由于產(chǎn)生有毒、腐蝕、高溫的氣體，必須采用全新風(fēng)處理。其他如工作人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析的通用實(shí)驗(yàn)間和進(jìn)行材料測(cè)試的恒溫恒濕間，100%全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)并不是唯一的選擇。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室不同的工藝職能，不一定要全新風(fēng)通風(fēng)或全新風(fēng)空氣處理。能滿足工藝只能是首要的，100%的新風(fēng)是針對(duì)通風(fēng)柜的環(huán)境，而對(duì)于一般實(shí)驗(yàn)室循環(huán)空氣處理能達(dá)到要求的，就不必要100%全新風(fēng)。何況在全新風(fēng)的空調(diào)環(huán)境下，能耗非常高。

　　3.房間壓差

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室應(yīng)保持相對(duì)負(fù)壓。

　　ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環(huán)利用。因此，除非化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。這個(gè)規(guī)定其實(shí)要根據(jù)具體的實(shí)施對(duì)象。本項(xiàng)目中恒溫恒濕間需要嚴(yán)格的溫度、濕度控制范圍，應(yīng)該設(shè)計(jì)成正壓。因?yàn)槿绻O(shè)計(jì)成負(fù)壓，則相鄰區(qū)域的空氣去進(jìn)入，一方面可能破壞溫、濕度的控制精;另一方面如果污染的空氣進(jìn)入，也可能造成安全問(wèn)題。而對(duì)于濕法化學(xué)間和加熱間，為防止有毒、腐蝕、高溫的氣體或揮發(fā)物散發(fā)到房間，甚至散發(fā)到其他的區(qū)域，設(shè)計(jì)成負(fù)壓是必須的。實(shí)驗(yàn)室建筑的辦公區(qū)域，應(yīng)相對(duì)于走廊和實(shí)驗(yàn)室始終維持正壓。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣流應(yīng)從低危險(xiǎn)區(qū)域流向高危險(xiǎn)區(qū)域，最終通過(guò)各類通風(fēng)柜或加熱設(shè)備排到室外。

　　4.控制系統(tǒng)

　　控制應(yīng)該把以上幾項(xiàng)綜合起來(lái)，可以滿足整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的房間壓力、各房間壓差、通風(fēng)量、溫濕度和各方面的安全控制要求，同時(shí)降低能耗。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)往往存在許多不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì)污染源，特別是有害氣體，將其排除非常重要。但與此同時(shí)，能源往往會(huì)被大量的消耗，因而實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求從早期定風(fēng)量，雙穩(wěn)態(tài)，變風(fēng)量系統(tǒng)，到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng)。所謂最為安全、舒適的環(huán)境，并要求最節(jié)能的方式是不能太過(guò)于奢望。系統(tǒng)響應(yīng)迅速確保人身安全，以最高的精確性正確控制送排風(fēng)的平衡和室內(nèi)壓力，提供最大的穩(wěn)定性。盡量降低用戶前期投入，同時(shí)減少用戶在運(yùn)行、能源消耗及維護(hù)等方面的費(fèi)用。

　　ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室控制一方面調(diào)整設(shè)備的溫度和濕度控制;另一方面監(jiān)控安全設(shè)施保護(hù)工作人員，用哪個(gè)系統(tǒng)，只要對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室是合適的。

　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)采用定風(fēng)量還是變風(fēng)量控制系統(tǒng)，這取決于設(shè)計(jì)者、使用者和設(shè)施管理者對(duì)其所要求的功能初次投資和運(yùn)行費(fèi)用等問(wèn)題的綜合考慮。定風(fēng)量(CAV)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用來(lái)為所有的通風(fēng)柜和加熱爐提供總的排風(fēng)流量，不管這些通風(fēng)柜和加熱爐是否被占用，總的流量都保持一定。這一方法采用機(jī)械限位擋塊限制調(diào)節(jié)閥門開度，可能最大減小40%流量。變風(fēng)量系統(tǒng)(VAV)，則是系統(tǒng)容量的減小超過(guò)10%或20%的參差性設(shè)計(jì)。

　　實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)計(jì)首要解決的問(wèn)題是安全性問(wèn)題，還要考慮到為實(shí)驗(yàn)人員創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作環(huán)境，解決溫度、氣流、噪音的問(wèn)題，同時(shí)要保證最低的能源消耗，系統(tǒng)穩(wěn)定，容易控制，易于操作管理。簡(jiǎn)而言之就是要從安全、舒適、節(jié)能、可靠運(yùn)行方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)此類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室涉及的換氣次數(shù)、送排風(fēng)形式、房間壓差、控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)是行業(yè)中常用的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，包括了化學(xué)、生物、動(dòng)物、物理實(shí)驗(yàn)室等各個(gè)類別。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含了空氣處理、制冷加熱和除濕、氣流組織、控制、安全等部分，它們是一個(gè)整體而不是獨(dú)立系統(tǒng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的功能了解是通風(fēng)系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)的決定因數(shù)，提供一個(gè)安全的環(huán)境給工作人員是首要目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者要徹底研究所有的因數(shù)，找到最合適的設(shè)計(jì)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由濕法化學(xué)間，加熱間，恒溫恒濕間，通用試驗(yàn)間、注塑間和辦公間組成。除恒溫恒濕間的環(huán)境，其他房間只需要溫度控制，并且都沒(méi)有潔凈要求。

　　ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)包括以下：

　　1)室內(nèi)外溫度濕度要求;

　　2)空氣質(zhì)量;

　　3)設(shè)備和工藝熱負(fù)荷，包括顯熱和潛熱;

　　4)內(nèi)部負(fù)荷的預(yù)期增加;

　　5)最小換氣次數(shù);

　　6)進(jìn)風(fēng)和補(bǔ)風(fēng);

　　7)排風(fēng)設(shè)備類型;

　　8)控制和報(bào)警;

　　9)通風(fēng)柜的尺寸和數(shù)量的調(diào)整可能;

　　10)房間壓差;

　　11)設(shè)備和電源的備用。

　　1.換氣次數(shù)的選擇

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室房間的最小換氣量一般在6次/h~8次/h。ASHRAE規(guī)定驗(yàn)室內(nèi)的整體換氣次數(shù)應(yīng)由下列風(fēng)量之決定：從局部排風(fēng)設(shè)備或其他房間排風(fēng)所排出的總風(fēng)量;帶走房間熱負(fù)荷所需的制冷風(fēng)量;最小換氣次數(shù)需求。在使用情況下，實(shí)驗(yàn)室的最小換氣次數(shù)應(yīng)維持6次/h~10次/h。

　　在通常情況下>10次/時(shí)房間換氣次數(shù)被認(rèn)為是合適的。但是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有可能產(chǎn)生高熱負(fù)荷的分析設(shè)備，或房間內(nèi)有較大量的局部排風(fēng)時(shí)，則可能需要相應(yīng)增大換氣量。濕法化學(xué)室有通風(fēng)柜，加熱間有大量的加熱爐。通風(fēng)柜的計(jì)算方法則參照《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)輕、中度危害或有危險(xiǎn)的有害物質(zhì)，在室內(nèi)頂棚有補(bǔ)風(fēng)的情況下，通風(fēng)柜的操作口最小吸風(fēng)面速度0.5m/s。對(duì)于通風(fēng)柜的使用率，當(dāng)通風(fēng)柜的數(shù)量大于2個(gè)時(shí)，則應(yīng)該取60%~70%同時(shí)使用率。加熱爐則是以維持爐內(nèi)加熱溫度的熱平衡法則計(jì)算所需的排風(fēng)量。通過(guò)以上可以計(jì)算出總的安全通風(fēng)量，此外負(fù)荷計(jì)算的空調(diào)風(fēng)量，還有最小換氣次數(shù)10次進(jìn)行比較，三者取最大值。

　　2.送風(fēng)與排風(fēng)形式

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室的排風(fēng)量較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置室外新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，并計(jì)入新風(fēng)負(fù)荷。

　　《科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定每個(gè)排風(fēng)裝置宜設(shè)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有排風(fēng)裝置宜合用一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)。工作時(shí)間連續(xù)使用排風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量宜為排風(fēng)量的70%，并應(yīng)根據(jù)工藝要求對(duì)送風(fēng)進(jìn)行空氣凈化處理。對(duì)于采暖地區(qū)，冬季應(yīng)對(duì)送風(fēng)進(jìn)行加熱。送風(fēng)氣流不應(yīng)破壞實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)裝置的正常工作。

　　ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環(huán)利用。因此，除非化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求，否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。而是否選擇100%全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)做為實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)重要部分。實(shí)驗(yàn)室各個(gè)單元間設(shè)置了獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)都安裝在屋頂上。濕法化學(xué)間和加熱間由于產(chǎn)生有毒、腐蝕、高溫的氣體，必須采用全新風(fēng)處理。其他如工作人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析的通用實(shí)驗(yàn)間和進(jìn)行材料測(cè)試的恒溫恒濕間，100%全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)并不是唯一的選擇。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室不同的工藝職能，不一定要全新風(fēng)通風(fēng)或全新風(fēng)空氣處理。能滿足工藝只能是首要的，100%的新風(fēng)是針對(duì)通風(fēng)柜的環(huán)境，而對(duì)于一般實(shí)驗(yàn)室循環(huán)空氣處理能達(dá)到要求的，就不必要100%全新風(fēng)。何況在全新風(fēng)的空調(diào)環(huán)境下，能耗非常高。

　　3.房間壓差

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室應(yīng)保持相對(duì)負(fù)壓。

　　ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環(huán)利用。因此，除非化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。這個(gè)規(guī)定其實(shí)要根據(jù)具體的實(shí)施對(duì)象。本項(xiàng)目中恒溫恒濕間需要嚴(yán)格的溫度、濕度控制范圍，應(yīng)該設(shè)計(jì)成正壓。因?yàn)槿绻O(shè)計(jì)成負(fù)壓，則相鄰區(qū)域的空氣去進(jìn)入，一方面可能破壞溫、濕度的控制精;另一方面如果污染的空氣進(jìn)入，也可能造成安全問(wèn)題。而對(duì)于濕法化學(xué)間和加熱間，為防止有毒、腐蝕、高溫的氣體或揮發(fā)物散發(fā)到房間，甚至散發(fā)到其他的區(qū)域，設(shè)計(jì)成負(fù)壓是必須的。實(shí)驗(yàn)室建筑的辦公區(qū)域，應(yīng)相對(duì)于走廊和實(shí)驗(yàn)室始終維持正壓。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣流應(yīng)從低危險(xiǎn)區(qū)域流向高危險(xiǎn)區(qū)域，最終通過(guò)各類通風(fēng)柜或加熱設(shè)備排到室外。

　　4.控制系統(tǒng)

　　控制應(yīng)該把以上幾項(xiàng)綜合起來(lái)，可以滿足整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的房間壓力、各房間壓差、通風(fēng)量、溫濕度和各方面的安全控制要求，同時(shí)降低能耗。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)往往存在許多不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì)污染源，特別是有害氣體，將其排除非常重要。但與此同時(shí)，能源往往會(huì)被大量的消耗，因而實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求從早期定風(fēng)量，雙穩(wěn)態(tài)，變風(fēng)量系統(tǒng)，到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng)。所謂最為安全、舒適的環(huán)境，并要求最節(jié)能的方式是不能太過(guò)于奢望。系統(tǒng)響應(yīng)迅速確保人身安全，以最高的精確性正確控制送排風(fēng)的平衡和室內(nèi)壓力，提供最大的穩(wěn)定性。盡量降低用戶前期投入，同時(shí)減少用戶在運(yùn)行、能源消耗及維護(hù)等方面的費(fèi)用。

　　ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室控制一方面調(diào)整設(shè)備的溫度和濕度控制;另一方面監(jiān)控安全設(shè)施保護(hù)工作人員，用哪個(gè)系統(tǒng)，只要對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室是合適的。

　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)采用定風(fēng)量還是變風(fēng)量控制系統(tǒng)，這取決于設(shè)計(jì)者、使用者和設(shè)施管理者對(duì)其所要求的功能初次投資和運(yùn)行費(fèi)用等問(wèn)題的綜合考慮。定風(fēng)量(CAV)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用來(lái)為所有的通風(fēng)柜和加熱爐提供總的排風(fēng)流量，不管這些通風(fēng)柜和加熱爐是否被占用，總的流量都保持一定。這一方法采用機(jī)械限位擋塊限制調(diào)節(jié)閥門開度，可能最大減小40%流量。變風(fēng)量系統(tǒng)(VAV)，則是系統(tǒng)容量的減小超過(guò)10%或20%的參差性設(shè)計(jì)。

　　實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)計(jì)首要解決的問(wèn)題是安全性問(wèn)題，還要考慮到為實(shí)驗(yàn)人員創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作環(huán)境，解決溫度、氣流、噪音的問(wèn)題，同時(shí)要保證最低的能源消耗，系統(tǒng)穩(wěn)定，容易控制，易于操作管理。簡(jiǎn)而言之就是要從安全、舒適、節(jié)能、可靠運(yùn)行方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)此類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室涉及的換氣次數(shù)、送排風(fēng)形式、房間壓差、控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)是行業(yè)中常用的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，包括了化學(xué)、生物、動(dòng)物、物理實(shí)驗(yàn)室等各個(gè)類別。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含了空氣處理、制冷加熱和除濕、氣流組織、控制、安全等部分，它們是一個(gè)整體而不是獨(dú)立系統(tǒng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的功能了解是通風(fēng)系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)的決定因數(shù)，提供一個(gè)安全的環(huán)境給工作人員是首要目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者要徹底研究所有的因數(shù)，找到最合適的設(shè)計(jì)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由濕法化學(xué)間，加熱間，恒溫恒濕間，通用試驗(yàn)間、注塑間和辦公間組成。除恒溫恒濕間的環(huán)境，其他房間只需要溫度控制，并且都沒(méi)有潔凈要求。

　　ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)包括以下：

　　1)室內(nèi)外溫度濕度要求;

　　2)空氣質(zhì)量;

　　3)設(shè)備和工藝熱負(fù)荷，包括顯熱和潛熱;

　　4)內(nèi)部負(fù)荷的預(yù)期增加;

　　5)最小換氣次數(shù);

　　6)進(jìn)風(fēng)和補(bǔ)風(fēng);

　　7)排風(fēng)設(shè)備類型;

　　8)控制和報(bào)警;

　　9)通風(fēng)柜的尺寸和數(shù)量的調(diào)整可能;

　　10)房間壓差;

　　11)設(shè)備和電源的備用。

　　1.換氣次數(shù)的選擇

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室房間的最小換氣量一般在6次/h~8次/h。ASHRAE規(guī)定驗(yàn)室內(nèi)的整體換氣次數(shù)應(yīng)由下列風(fēng)量之決定：從局部排風(fēng)設(shè)備或其他房間排風(fēng)所排出的總風(fēng)量;帶走房間熱負(fù)荷所需的制冷風(fēng)量;最小換氣次數(shù)需求。在使用情況下，實(shí)驗(yàn)室的最小換氣次數(shù)應(yīng)維持6次/h~10次/h。

　　在通常情況下>10次/時(shí)房間換氣次數(shù)被認(rèn)為是合適的。但是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有可能產(chǎn)生高熱負(fù)荷的分析設(shè)備，或房間內(nèi)有較大量的局部排風(fēng)時(shí)，則可能需要相應(yīng)增大換氣量。濕法化學(xué)室有通風(fēng)柜，加熱間有大量的加熱爐。通風(fēng)柜的計(jì)算方法則參照《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)輕、中度危害或有危險(xiǎn)的有害物質(zhì)，在室內(nèi)頂棚有補(bǔ)風(fēng)的情況下，通風(fēng)柜的操作口最小吸風(fēng)面速度0.5m/s。對(duì)于通風(fēng)柜的使用率，當(dāng)通風(fēng)柜的數(shù)量大于2個(gè)時(shí)，則應(yīng)該取60%~70%同時(shí)使用率。加熱爐則是以維持爐內(nèi)加熱溫度的熱平衡法則計(jì)算所需的排風(fēng)量。通過(guò)以上可以計(jì)算出總的安全通風(fēng)量，此外負(fù)荷計(jì)算的空調(diào)風(fēng)量，還有最小換氣次數(shù)10次進(jìn)行比較，三者取最大值。

　　2.送風(fēng)與排風(fēng)形式

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室的排風(fēng)量較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置室外新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，并計(jì)入新風(fēng)負(fù)荷。

　　《科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定每個(gè)排風(fēng)裝置宜設(shè)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有排風(fēng)裝置宜合用一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)。工作時(shí)間連續(xù)使用排風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量宜為排風(fēng)量的70%，并應(yīng)根據(jù)工藝要求對(duì)送風(fēng)進(jìn)行空氣凈化處理。對(duì)于采暖地區(qū)，冬季應(yīng)對(duì)送風(fēng)進(jìn)行加熱。送風(fēng)氣流不應(yīng)破壞實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)裝置的正常工作。

　　ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環(huán)利用。因此，除非化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求，否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。而是否選擇100%全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)做為實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)重要部分。實(shí)驗(yàn)室各個(gè)單元間設(shè)置了獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)都安裝在屋頂上。濕法化學(xué)間和加熱間由于產(chǎn)生有毒、腐蝕、高溫的氣體，必須采用全新風(fēng)處理。其他如工作人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析的通用實(shí)驗(yàn)間和進(jìn)行材料測(cè)試的恒溫恒濕間，100%全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)并不是唯一的選擇。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室不同的工藝職能，不一定要全新風(fēng)通風(fēng)或全新風(fēng)空氣處理。能滿足工藝只能是首要的，100%的新風(fēng)是針對(duì)通風(fēng)柜的環(huán)境，而對(duì)于一般實(shí)驗(yàn)室循環(huán)空氣處理能達(dá)到要求的，就不必要100%全新風(fēng)。何況在全新風(fēng)的空調(diào)環(huán)境下，能耗非常高。

　　3.房間壓差

　　《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室應(yīng)保持相對(duì)負(fù)壓。

　　ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環(huán)利用。因此，除非化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。這個(gè)規(guī)定其實(shí)要根據(jù)具體的實(shí)施對(duì)象。本項(xiàng)目中恒溫恒濕間需要嚴(yán)格的溫度、濕度控制范圍，應(yīng)該設(shè)計(jì)成正壓。因?yàn)槿绻O(shè)計(jì)成負(fù)壓，則相鄰區(qū)域的空氣去進(jìn)入，一方面可能破壞溫、濕度的控制精;另一方面如果污染的空氣進(jìn)入，也可能造成安全問(wèn)題。而對(duì)于濕法化學(xué)間和加熱間，為防止有毒、腐蝕、高溫的氣體或揮發(fā)物散發(fā)到房間，甚至散發(fā)到其他的區(qū)域，設(shè)計(jì)成負(fù)壓是必須的。實(shí)驗(yàn)室建筑的辦公區(qū)域，應(yīng)相對(duì)于走廊和實(shí)驗(yàn)室始終維持正壓。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣流應(yīng)從低危險(xiǎn)區(qū)域流向高危險(xiǎn)區(qū)域，最終通過(guò)各類通風(fēng)柜或加熱設(shè)備排到室外。

　　4.控制系統(tǒng)

　　控制應(yīng)該把以上幾項(xiàng)綜合起來(lái)，可以滿足整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的房間壓力、各房間壓差、通風(fēng)量、溫濕度和各方面的安全控制要求，同時(shí)降低能耗。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)往往存在許多不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì)污染源，特別是有害氣體，將其排除非常重要。但與此同時(shí)，能源往往會(huì)被大量的消耗，因而實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求從早期定風(fēng)量，雙穩(wěn)態(tài)，變風(fēng)量系統(tǒng)，到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng)。所謂最為安全、舒適的環(huán)境，并要求最節(jié)能的方式是不能太過(guò)于奢望。系統(tǒng)響應(yīng)迅速確保人身安全，以最高的精確性正確控制送排風(fēng)的平衡和室內(nèi)壓力，提供最大的穩(wěn)定性。盡量降低用戶前期投入，同時(shí)減少用戶在運(yùn)行、能源消耗及維護(hù)等方面的費(fèi)用。

　　ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室控制一方面調(diào)整設(shè)備的溫度和濕度控制;另一方面監(jiān)控安全設(shè)施保護(hù)工作人員，用哪個(gè)系統(tǒng)，只要對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室是合適的。

　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)采用定風(fēng)量還是變風(fēng)量控制系統(tǒng)，這取決于設(shè)計(jì)者、使用者和設(shè)施管理者對(duì)其所要求的功能初次投資和運(yùn)行費(fèi)用等問(wèn)題的綜合考慮。定風(fēng)量(CAV)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用來(lái)為所有的通風(fēng)柜和加熱爐提供總的排風(fēng)流量，不管這些通風(fēng)柜和加熱爐是否被占用，總的流量都保持一定。這一方法采用機(jī)械限位擋塊限制調(diào)節(jié)閥門開度，可能最大減小40%流量。變風(fēng)量系統(tǒng)(VAV)，則是系統(tǒng)容量的減小超過(guò)10%或20%的參差性設(shè)計(jì)。

　　實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)計(jì)首要解決的問(wèn)題是安全性問(wèn)題，還要考慮到為實(shí)驗(yàn)人員創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作環(huán)境，解決溫度、氣流、噪音的問(wèn)題，同時(shí)要保證最低的能源消耗，系統(tǒng)穩(wěn)定，容易控制，易于操作管理。簡(jiǎn)而言之就是要從安全、舒適、節(jié)能、可靠運(yùn)行方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)此類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室涉及的換氣次數(shù)、送排風(fēng)形式、房間壓差、控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。不同實(shí)驗(yàn)室對(duì)溫濕度都有要求，而大部分實(shí)驗(yàn)都是在明確的溫濕度環(huán)境中展開，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件直接影響著各種實(shí)驗(yàn)或檢測(cè)的結(jié)果，每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行都需要精確可靠的監(jiān)測(cè)儀器來(lái)提供準(zhǔn)確的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。

　　環(huán)境條件溫濕度的控制方面考慮的要素就是保證實(shí)驗(yàn)操作的環(huán)境溫濕度是能夠滿足實(shí)驗(yàn)程序各個(gè)過(guò)程的需要。我們主要從以下幾個(gè)方面來(lái)制定實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫濕度控制范圍。

　　首先，識(shí)別各項(xiàng)工作對(duì)環(huán)境溫濕度的要求。

　　主要識(shí)別儀器的需要、試劑的需要、實(shí)驗(yàn)程序的需要，以及實(shí)驗(yàn)室員工的人性化考慮(人體在溫度18-25℃ 相對(duì)濕度在35-80%范圍內(nèi)總體感覺(jué)舒適，并且從醫(yī)學(xué)角度來(lái)看環(huán)境干燥和喉嚨的炎癥存在一定的因果關(guān)系)四個(gè)方面要素綜合考慮，列出對(duì)溫濕度控制范圍要求的清單。

　　第二，選擇并制定有效的環(huán)境溫濕度控制范圍。

　　從以上各要素所有要求清單中摘取最窄范圍作為該實(shí)驗(yàn)室環(huán)境控制的允許范圍，制定環(huán)境條件控制方面的管理程序，并依據(jù)該科室實(shí)際情況制定合理有效的SOP。

　　第三，保持和監(jiān)控。

　　通過(guò)各項(xiàng)措施保證環(huán)境的溫濕度在控制的范圍內(nèi)，并對(duì)環(huán)境溫濕度進(jìn)行監(jiān)控和做好監(jiān)控的記錄，超過(guò)允許范圍及時(shí)采取措施，開空調(diào)調(diào)節(jié)溫度，開除濕機(jī)控制濕度。

　　以某一實(shí)驗(yàn)室為例：

　　試劑室 溫度10-30℃，濕度35%-80%

　　樣品存放室 溫度10-30℃，濕度35%-80%

　　天平室 溫度10-30℃，濕度35%-80%

　　水分室 溫度10-30℃，濕度35%-65%

　　紅外室 溫度10-30℃，濕度35%-60%

　　中心實(shí)驗(yàn)室 溫度10-30℃，濕度35%-80%

　　留樣室 溫度10-25℃，濕度35%-70%

　　各個(gè)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室的溫濕度最佳范圍

　　病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室

　　病理學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，切片機(jī)，脫水機(jī)，染色機(jī)，電子天平等儀器的使用對(duì)溫度有比較嚴(yán)格的要求。例如電子天平應(yīng)盡可能在環(huán)境溫度較穩(wěn)定的條件(溫度變化每小時(shí)不大于5℃)下使用。因此，這類實(shí)驗(yàn)室的溫濕度狀況需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄。DSR溫濕度記錄儀可提供精確的溫濕度記錄數(shù)據(jù)，有助于各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

　　抗生素實(shí)驗(yàn)室

　　對(duì)溫濕度環(huán)境有嚴(yán)格的要求 般情況下冷處是2～8℃，陰涼處不超過(guò)20℃。抗生素保存的溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致抗生素失活，并且不同種類抗生素的失活溫度也各有不同，因此溫濕度記錄儀在這類實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的監(jiān)測(cè)及記錄是個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

　　化學(xué)檢測(cè)室

　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)室般包含多種實(shí)驗(yàn)室房間，如化學(xué)檢測(cè)室、物理檢測(cè)室、抽樣室等。各房間的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)都不相同，每個(gè)房間需指定專人定時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率通常為每天兩次。使用DsR溫濕度記錄儀，通過(guò)專業(yè)的組網(wǎng)連接，工作人員只需在中心控制臺(tái)就可查看各個(gè)實(shí)驗(yàn)室溫濕度狀況，下載并保存實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溫濕度數(shù)。

　　實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房

　　動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要求以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為主其濕度應(yīng)維持在40%～60%RH之間，以老鼠為例，它們?nèi)粼谙鄬?duì)濕度40%以下的環(huán)境生活，很容易發(fā)病掉尾而死亡。DSR溫濕度壓差記錄儀可通過(guò)組網(wǎng)報(bào)警等措施建立溫濕度監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)，有利于動(dòng)物房壓差、溫濕度的控制.防止疾病的傳播和避免動(dòng)物的相互感染。

　　混凝土實(shí)驗(yàn)室

　　溫度和濕度對(duì)些建筑材料的性能有定的影響，故在許多標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)材料測(cè)試時(shí)的環(huán)境條件有明確規(guī)定且必須遵守。如GB/T1 7671 1999中規(guī)定，試體成型時(shí)實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)穩(wěn)定保持在20℃±2℃，相對(duì)濕度不低于50%RH。使用DSR溫濕度記錄儀.可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室自身?xiàng)l件建立溫濕度監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的溫濕度控制。

　　認(rèn)證與計(jì)量實(shí)驗(yàn)室

　　認(rèn)證與計(jì)量實(shí)驗(yàn)室在實(shí)施檢驗(yàn)、鑒定、測(cè)試和認(rèn)證服務(wù)時(shí)，需要實(shí)時(shí)記錄檢驗(yàn)全過(guò)程溫濕度的變化，使用DsR溫濕度記錄儀可簡(jiǎn)化記錄工作，節(jié)約成本，并且記錄數(shù)據(jù)不會(huì)受到過(guò)多人為因素的干擾，能夠客觀真實(shí)地反映檢測(cè)過(guò)程。嘉峪檢測(cè)網(wǎng)建議，試驗(yàn)環(huán)境及設(shè)備對(duì)溫濕度的控制準(zhǔn)確與否,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、重復(fù)性都有著重大的影響。GLP、GAP、CNAS、ISO17025、ISO15189、ISO17020、ISO9000、ISO16949、ISO14000等認(rèn)證是對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的基本要求，ZOGLAB的產(chǎn)品符合各項(xiàng)要求，精密的監(jiān)測(cè)并提供高精度無(wú)法篡改的原始記錄。

　　實(shí)驗(yàn)室控溫的原因

　　根據(jù)GB/T4857.2-2005規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室的溫度要控制在21℃-25℃左右，相對(duì)濕度要控制在45%-55%左右才能滿足基本的實(shí)驗(yàn)要求，更專業(yè)的實(shí)驗(yàn)要求就需要提供恒溫和恒濕的環(huán)境來(lái)維持實(shí)驗(yàn)過(guò)程的準(zhǔn)確性。

　　從實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)環(huán)境來(lái)看，能導(dǎo)致急劇溫差和濕度過(guò)大的情況幾乎不存在，這樣對(duì)溫濕度調(diào)節(jié)器的短期控制程度要求很高，要從降溫、加熱、加濕和除濕這幾種方式來(lái)嚴(yán)格控制。

　　與此同時(shí)，從外部環(huán)境來(lái)看，實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)的溫濕度變化會(huì)受外部條件的影響，例如地域的氣候特點(diǎn)、白天和黑夜的溫差、各種特殊天氣的影響，產(chǎn)生溫濕度的高低變化。因此，要保證溫濕度的平衡和達(dá)到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室需要密封隔絕外部環(huán)境任何有可能導(dǎo)致室內(nèi)空氣變化的突發(fā)情況，嚴(yán)格要求管理人員定時(shí)換送新鮮空氣的時(shí)機(jī)，禁止出現(xiàn)人員的過(guò)失對(duì)室內(nèi)環(huán)境的污染，對(duì)照明設(shè)備、精密儀器的使用環(huán)境進(jìn)行測(cè)溫，以保證室內(nèi)溫濕度達(dá)到規(guī)定的偏差。

　　特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)濕度變化進(jìn)行嚴(yán)格的控制，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的空氣不存在其他條件導(dǎo)致出現(xiàn)溫濕度差異，而空氣的溫度只要變動(dòng)了1.0℃，就會(huì)導(dǎo)致相對(duì)濕度出現(xiàn)大幅度的變化，影響室內(nèi)儀器的正常運(yùn)作。甚至只是0.2℃的溫差，也會(huì)引起大于0.5%的濕度變化。

　　因此，對(duì)溫濕度非常敏感的實(shí)驗(yàn)室，需要使用專業(yè)的傳感器來(lái)嚴(yán)格控制偏差，尤其是對(duì)濕度的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。傳感器有兩種，一種是溫度傳感器，相對(duì)精準(zhǔn);另一種是濕度傳感器，在一定的條件下會(huì)失準(zhǔn)，必須定時(shí)監(jiān)測(cè)空氣的濕度來(lái)確保精準(zhǔn)。于此同時(shí)，構(gòu)造實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候還要注意整個(gè)溫濕度控制區(qū)域的均勻度。