劉海華

（江蘇正大豐海制藥有限公司，江蘇鹽城 224100）

1 概述

化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究至關(guān)重要的研究場(chǎng)所。在實(shí)驗(yàn)操作過程中會(huì)產(chǎn)生一些有毒、有害的氣體、煙霧等，給實(shí)驗(yàn)室工作人員的健康造成一定的危害。因此，減少實(shí)驗(yàn)室工作人員暴露在危險(xiǎn)環(huán)境下的可能就成為在設(shè)計(jì)中需要特別關(guān)注的方面，同時(shí)，在當(dāng)前節(jié)能減排的大環(huán)境下，如何能進(jìn)行“高效”的勞動(dòng)保護(hù)變得愈發(fā)重要和迫切。

2 設(shè)計(jì)中主要考慮的因素

良好的設(shè)計(jì)不但能保證安全、舒適的工作環(huán)境，可以最大限度地保護(hù)實(shí)驗(yàn)室的工作人員免受有毒、有害物質(zhì)的傷害，保證儀器設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，而且在節(jié)約實(shí)驗(yàn)室的初投資，運(yùn)行維護(hù)成本方面起到至關(guān)重要的作用。

為達(dá)到上述目的，實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓控制、氣流組織及送風(fēng)方式、房間的換氣次數(shù)、通風(fēng)柜的同時(shí)使用系數(shù)、通風(fēng)柜變風(fēng)量控制、實(shí)驗(yàn)室的噪聲及溫、濕度控制等設(shè)計(jì)理念被引入和貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)中，下面結(jié)合正大豐海制藥有限公司南京研發(fā)中心化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室工程案例進(jìn)行闡述。

案例概況：本項(xiàng)目位于江蘇省南京市江蘇生命科技園，實(shí)驗(yàn)室面積約2 000m2，實(shí)驗(yàn)室位于大樓的8 層（大樓共10 層）。實(shí)驗(yàn)室按照工藝要求設(shè)置有4個(gè)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室，分別為化學(xué)合成室一、二、三、四。其中，化學(xué)合成室一面積118m2，實(shí)驗(yàn)室布置12 臺(tái)1800 型通風(fēng)柜；化學(xué)合成室二面積103m2，實(shí)驗(yàn)室布置11 臺(tái)1800 型通風(fēng)柜；化學(xué)合成室三面積103m2，實(shí)驗(yàn)室布置4 臺(tái)1800 型通風(fēng)柜，4 臺(tái)3000型步入式通風(fēng)柜；化學(xué)合成室四面積103m2，實(shí)驗(yàn)室布置10 臺(tái)1800 型通風(fēng)柜?；瘜W(xué)合成實(shí)驗(yàn)室一、二共用一臺(tái)離心排風(fēng)機(jī)，化學(xué)合成室三、四共用一臺(tái)離心排風(fēng)機(jī)。受到實(shí)際條件的局限，實(shí)驗(yàn)室的兩臺(tái)排風(fēng)機(jī)只能安裝在同層設(shè)備間內(nèi)，設(shè)備間做好隔聲、減震措施?；瘜W(xué)合成室一、二、三、四每間實(shí)驗(yàn)室各吊裝一臺(tái)組合式空調(diào)箱。下文圍繞合成實(shí)驗(yàn)室一、二的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

2.1 房間負(fù)壓控制、氣流組織和送風(fēng)方式

實(shí)驗(yàn)室負(fù)壓控制、氣流組織和送風(fēng)方式的設(shè)計(jì)是保證各功能間所產(chǎn)生的有毒有害氣體不相互擴(kuò)散的先決條件，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的控制核心。必須建立穩(wěn)定可靠的氣流組織和保證實(shí)驗(yàn)室氣流穩(wěn)定的負(fù)壓梯度，從而建立起安全、可靠、有效的防護(hù)屏障。在平面工藝布局設(shè)計(jì)上氣流應(yīng)從非實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)域，從低危險(xiǎn)區(qū)域流向高危險(xiǎn)區(qū)域，經(jīng)過廢氣處理后排放至室外。

OSHA 美國(guó)職業(yè)安全與衛(wèi)生條例管理局提出，在任何情況下氣流均應(yīng)從辦公、管理用房、內(nèi)走道進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)域，所有化學(xué)實(shí)驗(yàn)室所排出的氣體均應(yīng)直接高空排放，而不得循環(huán)使用[1]。

在設(shè)計(jì)上我們通常采用二級(jí)屏障來達(dá)到上述要求。一是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用通風(fēng)柜、原子吸收罩、萬向抽氣罩等局部排風(fēng)設(shè)備作為一級(jí)防護(hù)屏障；二是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室須保持相對(duì)于相鄰區(qū)域的微負(fù)壓，作為二級(jí)防護(hù)屏障。

有通風(fēng)柜的房間送風(fēng)口應(yīng)該遠(yuǎn)離通風(fēng)柜且宜采用相對(duì)較低的送風(fēng)流速。原則上通風(fēng)柜前的擾流風(fēng)速不應(yīng)超過通風(fēng)柜面風(fēng)速的一半，理想的流速應(yīng)該低于通風(fēng)柜設(shè)計(jì)面風(fēng)速的30%[2]。

圖1 為化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室布置示意圖，實(shí)驗(yàn)室中間布置中央工作臺(tái)，兩側(cè)布置通風(fēng)柜。建筑開間較小，進(jìn)深較大，化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室布置的通風(fēng)柜數(shù)量多，實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)補(bǔ)償量大，如果按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，房間中間布置散流器或格柵送風(fēng)口，不但會(huì)造成送風(fēng)口的密集布置，而且會(huì)形成較高的送風(fēng)流速，在此項(xiàng)目我們采用局部孔板送風(fēng)方式，既能保證良好的視覺效果給實(shí)驗(yàn)室工作者帶來愉悅的工作心情，又能保證良好的氣流組織和送風(fēng)流速。局部孔板送風(fēng)采用帶靜壓箱的多孔板結(jié)構(gòu)這樣做的目的可以大幅度地降低送風(fēng)速度，并且使送風(fēng)氣流均勻布置在通風(fēng)柜前，最大限度地降低了對(duì)通風(fēng)柜的擾流，同時(shí)，通風(fēng)柜盡量避免布置在門口或人員活動(dòng)較為密集的區(qū)域，一定程度上減少人為活動(dòng)對(duì)通風(fēng)柜“控制能力”的影響。人為活動(dòng)對(duì)通風(fēng)柜控制能力的影響可以參考?xì)W盟BS/EN14175-3 測(cè)試中Robustness test 穩(wěn)健性測(cè)試[3]。

在對(duì)有有害氣體擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室房間安裝壓差控制器，房間微負(fù)壓傳感器監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室與相鄰房間（或走廊）間的壓差，通過調(diào)節(jié)送入實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)量的多少來達(dá)到實(shí)驗(yàn)室與相鄰房間（或走廊）間的壓差穩(wěn)定。同時(shí)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓值超過設(shè)定值（高壓或低壓）時(shí)將進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒實(shí)驗(yàn)室管理者，以便采取措施。

圖1 化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室布置示意圖

2.2 實(shí)驗(yàn)室換氣次數(shù)

室內(nèi)需要保證合理的持續(xù)的換氣，以避免在操作期間內(nèi)有毒有害化學(xué)物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)濃度增加，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的整體換氣次數(shù)應(yīng)由下列因素綜合決定：

（1）從局部排風(fēng)設(shè)備（通風(fēng)柜、萬向罩、原子吸收罩等）排出的總風(fēng)量以及維持實(shí)驗(yàn)室負(fù)壓要求所需風(fēng)量；

（2）帶走實(shí)驗(yàn)室冷、熱負(fù)荷所需的風(fēng)量；

（3）最小換氣次數(shù)的需求。

美國(guó)職業(yè)安全和健康委員會(huì)（OSHA）要求在通常情況下，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)保證6～12 次的換氣次數(shù)[1]。但是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室有較大的排風(fēng)要求（較多通風(fēng)柜）或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)熱負(fù)荷較高（如有較多分析設(shè)備）時(shí)，可能會(huì)要求更多的換氣次數(shù)。在實(shí)際運(yùn)用中我們應(yīng)根據(jù)不同功能間的情況確定具體的換氣次數(shù)，同時(shí)，考慮實(shí)驗(yàn)室無人時(shí)最小換氣次數(shù)達(dá)到6 次/h[4]。

2.3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)及送排風(fēng)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)要求新風(fēng)全部來自室外，然后100%排至室外[5]。實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)量考慮的原則：一是補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)（包括局部排風(fēng)和沖淡有害物質(zhì)的全面排風(fēng)）；二是維持實(shí)驗(yàn)室微負(fù)壓；三是保證每人不小于30CMH 衛(wèi)生新風(fēng)量?？照{(diào)箱的風(fēng)量控制采用VFD 變頻控制，變頻控制采用定靜壓控制方法，在新風(fēng)空調(diào)箱送風(fēng)主管道上設(shè)置管道靜壓傳感器，變頻器根據(jù)管道靜壓傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，維持管道靜壓，從而達(dá)到滿足實(shí)際需要風(fēng)量的目的。

例如：當(dāng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的視窗拉高，此時(shí)實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)量增加，為維持穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)室負(fù)壓，實(shí)驗(yàn)室的送風(fēng)量也隨之增加，新風(fēng)變風(fēng)量蝶閥開度增大，新風(fēng)管道內(nèi)靜壓減小，管道靜壓傳感器檢測(cè)到靜壓的變化，通過變頻器調(diào)節(jié)新風(fēng)空調(diào)箱的新風(fēng)機(jī)，增大風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，增大新風(fēng)量，使管道內(nèi)的靜壓值回歸到初始狀態(tài)的設(shè)定值。

常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有定風(fēng)量、雙穩(wěn)態(tài)、變風(fēng)量、自適應(yīng)等控制方式。采用何種形式需從實(shí)驗(yàn)工藝和操作方式、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)危害物質(zhì)危險(xiǎn)程度、系統(tǒng)的安全可靠性，同時(shí)結(jié)合系統(tǒng)綜合節(jié)能、初期投資費(fèi)用、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性出發(fā)來綜合考慮。

通常對(duì)于化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室由于排風(fēng)柜數(shù)量多，對(duì)應(yīng)的排風(fēng)量和新風(fēng)量大，所需冷、熱負(fù)荷變化大，采用變風(fēng)量系統(tǒng)較為經(jīng)濟(jì)；液相室布置眾多萬向抽氣罩，按照不同的使用需求宜設(shè)置PLC多段速控制并連鎖新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)；化學(xué)品儲(chǔ)存柜的排風(fēng)宜設(shè)置獨(dú)立的24 h 排風(fēng)系統(tǒng)，并應(yīng)配置風(fēng)機(jī)失效報(bào)警等安全措施。在系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的選型上我們要依據(jù)不同功能間的所需風(fēng)量和不同工藝需求，計(jì)算出各功能間所需送排風(fēng)量的大小，合理配備風(fēng)機(jī)。

為保持室內(nèi)空氣清潔，送風(fēng)一般要求帶初效過濾器的風(fēng)機(jī)箱或新風(fēng)空調(diào)箱（過濾效率為85%的空氣過濾器），送風(fēng)管道的材料宜采用熱鍍鋅鋼板制作?；瘜W(xué)合成實(shí)驗(yàn)室排放的廢氣有無機(jī)酸性廢氣，有機(jī)廢氣和粉塵，排放特點(diǎn)為：（1）廢氣種類多；（2）濃度變化較大；（3）間歇性操作。對(duì)風(fēng)管和風(fēng)機(jī)的材質(zhì)選擇要合適，滿足抗腐蝕和防火要求，此次我們排風(fēng)管道采用的材料為PVC，風(fēng)機(jī)采用的材料為玻璃鋼，且排風(fēng)機(jī)盡可能做到一用一備；排放的尾氣應(yīng)得到有效的處理，滿足國(guó)家和地方環(huán)保法規(guī)要求；酸性廢氣常用的處理方法有堿液吸收法和吸附法，普通的堿液吸收法就其本身特點(diǎn)來講已經(jīng)不適合于處理合成實(shí)驗(yàn)（化驗(yàn)）室排放的酸性廢氣凈化，因此，我們采用一種全新的干式廢氣吸附凈化設(shè)備，它采用酸氣吸附劑作吸附材料。

設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：

（1）可以同時(shí)凈化多種混合酸氣；

（2）凈化效率高，滿足嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求；

（3）運(yùn)行穩(wěn)定，免維護(hù)，吸附劑的更換方便；

（4）設(shè)備形式可設(shè)計(jì)性高，可適應(yīng)不同場(chǎng)地需求；

（5）使用安全，無二次污染；

（6）不需要用水，無水循環(huán)系統(tǒng)，免維護(hù)，運(yùn)行成本低。

另外需要說明的是排風(fēng)口高度不低于屋面3m，排風(fēng)口風(fēng)速應(yīng)大致保持在12m/s 以實(shí)現(xiàn)高空排放[6]。

2.4 通風(fēng)柜的同時(shí)使用系數(shù)（參差性）

根據(jù)最簡(jiǎn)單定義,參差性設(shè)計(jì)即是系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)值小于各峰值需求的總和。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室來說，了解影響參差性的因數(shù)可以幫助設(shè)計(jì)者正確確定HVAC系統(tǒng)的容量，并且會(huì)使他們有信心按照預(yù)計(jì)的使用情況而不是按照可能使用情況的總和設(shè)計(jì)系統(tǒng)容量。

影響通風(fēng)柜參差性的因素主要有：

（1）操作人員的存在：確定參差系數(shù)時(shí)，通風(fēng)柜使用者的存在與否是重要因素。

（2）通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門管理：當(dāng)使用者在通風(fēng)柜前操作時(shí)，他們一般要將通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門打開。當(dāng)他們離開通風(fēng)柜時(shí)，他們也可能不會(huì)將調(diào)節(jié)門關(guān)上。調(diào)節(jié)門的關(guān)閉程度決定了設(shè)施內(nèi)通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門的管理水平。

（3）通風(fēng)柜的隨機(jī)使用：在對(duì)眾多案例的現(xiàn)場(chǎng)研究中發(fā)現(xiàn)，在一天中通風(fēng)柜的使用隨機(jī)性很強(qiáng)。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樗馕吨谝惶熘?，大多?shù)或者所有通風(fēng)柜同時(shí)被占用的情況概率非常低。

（4）通風(fēng)柜的數(shù)量：綜合了解了實(shí)驗(yàn)室操作人員的存在情況、通風(fēng)柜的隨機(jī)使用情況以及系統(tǒng)中通風(fēng)柜的數(shù)量，就可以應(yīng)用如“可能性分布函數(shù)”統(tǒng)計(jì)工具。它可以幫助確定任何時(shí)間給定數(shù)量的通風(fēng)柜前出現(xiàn)的操作者的數(shù)量。通過確定諸如通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門管理、實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行時(shí)間以及每個(gè)系統(tǒng)中通風(fēng)柜的數(shù)量等因素，就可以得到系統(tǒng)相對(duì)準(zhǔn)確的參差性系數(shù)[7]。

在HVAC 設(shè)計(jì)中應(yīng)用參差性，新建實(shí)驗(yàn)室設(shè)施可以從中受益，設(shè)計(jì)過程中允許設(shè)施通過減小與之直接相關(guān)的通風(fēng)柜排風(fēng)機(jī)和實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)空調(diào)箱的容量來減小主要設(shè)備的造價(jià)。所以選擇一個(gè)合理的同時(shí)使用概率是至關(guān)重要和必要的，如果通風(fēng)柜同時(shí)使用概率選擇太小會(huì)影響到正常實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行給實(shí)驗(yàn)室操作者造成無形的傷害，如果使用概率過高，則會(huì)造成初投資設(shè)備成本的增加和運(yùn)行維護(hù)成本的增加。

除了考慮實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的參差性系數(shù)以外，我們還應(yīng)該考慮到4 個(gè)合成實(shí)驗(yàn)室同時(shí)使用的概率，即系統(tǒng)的參差性系數(shù)。這個(gè)系數(shù)對(duì)于我們選擇空調(diào)系統(tǒng)的主機(jī)容量至關(guān)重要。

綜合考慮本企業(yè)的長(zhǎng)期規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)室目前實(shí)際使用需求，我們將通風(fēng)柜的同時(shí)使用概率確定在80%。4 間化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)同時(shí)使用概率為60%。

2.5 通風(fēng)柜變風(fēng)量控制

通風(fēng)柜是一個(gè)密閉的同時(shí)又能排風(fēng)的工作空間，其設(shè)計(jì)目的是為了控制、稀釋以及排除這個(gè)密閉空間內(nèi)產(chǎn)生制造的煙氣、氣霧和微粒，同時(shí)，它也是實(shí)驗(yàn)室預(yù)防泄漏控制的重要組成部分[3]。

合適的面風(fēng)速（即空氣進(jìn)入通風(fēng)柜移門的速度）對(duì)于安全高效的通風(fēng)柜操作時(shí)起到至關(guān)重要的作用。過高的面風(fēng)速將會(huì)導(dǎo)致紊流從而減低其對(duì)有毒有害物質(zhì)的控制能力，而同時(shí)過低的面風(fēng)速也將影響到通風(fēng)柜的性能。

下面引述了不同國(guó)家對(duì)于通風(fēng)柜面風(fēng)速的不同標(biāo)準(zhǔn)：

美國(guó)職業(yè)安全和健康委員會(huì)（OSHA）-Appendix A，section C.4(g) 0.3-0.5m/s

美國(guó)暖通工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) ANSI/ASHRAE110-95 0.5m/s[8]

歐盟標(biāo)準(zhǔn)BS/EN14175 0.5m/s

中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6412-1999 04-0.5m/s（100fpm）[9]

通風(fēng)柜平均面風(fēng)速應(yīng)當(dāng)能夠很好地抑制柜內(nèi)產(chǎn)生的危害性化學(xué)氣體以防其泄漏。合適的通風(fēng)柜的面風(fēng)速對(duì)于實(shí)驗(yàn)室安全是很重要的，但也不是唯一標(biāo)準(zhǔn)，我們應(yīng)對(duì)各種因素進(jìn)行綜合考慮實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的操作者及其他設(shè)備物品的運(yùn)動(dòng)都會(huì)對(duì)通風(fēng)柜的安全性能，產(chǎn)生明顯影響。當(dāng)面風(fēng)速過低時(shí)，通風(fēng)柜對(duì)柜內(nèi)氣流的抑制能力會(huì)大大降低，從而產(chǎn)生相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，因此，我們建議面風(fēng)速要大于0.3m/s。通風(fēng)柜在面風(fēng)速0.5m/s 時(shí)對(duì)其內(nèi)部產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)控制能力是最強(qiáng)的。

所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室尤其是通風(fēng)柜數(shù)量眾多的化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)室引入變風(fēng)量通風(fēng)柜是很有意義的。不但可以降低實(shí)驗(yàn)室操作人員暴露在有毒有害物質(zhì)環(huán)境的可能性，而且在節(jié)能減排方面起到不可估量的作用。目前，通風(fēng)柜變風(fēng)量控制系統(tǒng)的形式多種多樣，市場(chǎng)主流控制方式主要有：①面風(fēng)速傳感器+快速響應(yīng)蝶閥型；②門高傳感器+文丘里閥型。在此次項(xiàng)目中我們采用的是面風(fēng)速傳感器+快速響應(yīng)蝶閥型的控制形式。

圖2 合成實(shí)驗(yàn)室?guī)Э刂泣c(diǎn)空氣流程圖

面風(fēng)速傳感器+快速響應(yīng)蝶閥型控制系統(tǒng)采用“閉環(huán)”控制，面風(fēng)速傳感器安裝在通風(fēng)柜側(cè)壁靠近操作窗位置，用以適時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)柜的面風(fēng)速變化，與控制器“預(yù)設(shè)”的面風(fēng)速值（通常為0.5m/s）進(jìn)行“比較”，通過調(diào)節(jié)通風(fēng)柜排風(fēng)口安裝的快速響應(yīng)蝶閥的開度達(dá)到“預(yù)設(shè)”面風(fēng)速值。

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜面風(fēng)速控制系統(tǒng)最突出特點(diǎn)就是系統(tǒng)必須具有“快速”響應(yīng)和“快速”穩(wěn)定的性能特征，遲緩（>3s）的響應(yīng)速度則會(huì)導(dǎo)致有毒有害的物質(zhì)泄漏。

通風(fēng)柜面風(fēng)速控制器的響應(yīng)時(shí)間是關(guān)系到通風(fēng)柜變風(fēng)量控制系統(tǒng)安全性至關(guān)重要的因素。當(dāng)通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門移動(dòng)時(shí)，面風(fēng)速控制器必須有足夠快的響應(yīng)速度以減小由于面風(fēng)速變化而引起的通風(fēng)柜Containment“控制能力”的降低。

我們選用面風(fēng)速傳感器配快速響應(yīng)蝶閥型變風(fēng)量控制系統(tǒng)，項(xiàng)目驗(yàn)收各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和性能均能通過測(cè)試，系統(tǒng)投入運(yùn)行6 個(gè)月，運(yùn)行良好，性能穩(wěn)定。

2.6 室內(nèi)噪聲及溫濕度控制

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)噪聲主要來源于通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲和儀器設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。因此控制通風(fēng)系統(tǒng)引起的噪聲是控制室內(nèi)噪聲的主要方面。在設(shè)計(jì)上首先要考慮的是在送排風(fēng)管路加裝阻抗復(fù)合式消聲器，二是要保證風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速盡可能低，通常情況下干管風(fēng)速7.5m/s～9m/s，支管風(fēng)速2.5m/s～5.5m/s；但為使在通風(fēng)柜正常使用期間，排風(fēng)系統(tǒng)中的液體以及可凝結(jié)顆粒沉積最少，此時(shí)可適當(dāng)提高管內(nèi)風(fēng)速；三是對(duì)矩形風(fēng)管的彎管部分應(yīng)盡量使用較大的曲率半徑，常用的標(biāo)準(zhǔn)曲率半徑為R=3/2b(b 為風(fēng)管彎邊的寬度)，當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑R<3/2b 時(shí)，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)流葉片[10]。四是風(fēng)機(jī)房采用低噪聲風(fēng)機(jī)和減振機(jī)座，必要時(shí)機(jī)房可采取吸聲措施。

溫濕度的控制不僅是滿足人員的舒適度的要求而且也是為了滿足儀器設(shè)備的工作環(huán)境需要。通常的設(shè)計(jì)原則是根據(jù)不同功能間或單元對(duì)溫濕度以及換次次數(shù)的要求來確定設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇合適的組合式空調(diào)機(jī)組。組合式空調(diào)機(jī)組一般由進(jìn)風(fēng)段、初效過濾段、表冷段、加濕段、風(fēng)機(jī)段組成；室內(nèi)溫濕度的控制采用DDC 數(shù)字控制系統(tǒng)，分別由溫濕度傳感器來檢測(cè)進(jìn)風(fēng)溫濕度，通過實(shí)際測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較實(shí)行PID 調(diào)節(jié)冷（熱）水進(jìn)水閥門開度大小及加濕器工作狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)溫濕度而達(dá)到房間溫濕度的控制目的[11]。具體控制原理及流程參見圖2。

2.7 供電電源

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的供電負(fù)荷設(shè)計(jì)時(shí)為一級(jí)負(fù)荷，二路獨(dú)立供電電源；對(duì)實(shí)驗(yàn)用精密儀器還要考慮供電電源電壓的穩(wěn)定性和電網(wǎng)諧波對(duì)儀器運(yùn)行的影響，因此，要選擇能夠穩(wěn)頻穩(wěn)壓的穩(wěn)壓器，加裝到儀器設(shè)備的供電線路中，另對(duì)一些連續(xù)工作的重要儀器除上述二路供電外還要配置大功率的UPS 備用電源。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展日新月異。諸如：實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的智能化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、高性能低面風(fēng)速通風(fēng)柜、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、通風(fēng)柜自動(dòng)開關(guān)門系統(tǒng)等無處不彰顯著越來越先進(jìn)的設(shè)計(jì)管理理念和節(jié)能減排措施。

總之，良好的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)除了上述的主要因素需考慮外，實(shí)驗(yàn)室的給排水系統(tǒng)、純水制備系統(tǒng)、特殊氣體輸送系統(tǒng)，LIMS 管理系統(tǒng)、BMS 監(jiān)控系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、管道綜合布置等也應(yīng)能全面考慮。科學(xué)化的實(shí)驗(yàn)室管理制度和實(shí)驗(yàn)室人員良好的操作使用習(xí)慣也是非常關(guān)鍵的因素。

[1]聯(lián)邦公報(bào)－美國(guó)職業(yè)安全和健康委員會(huì)（OSHA）－Appendix A，section C.4(g)/Prudent practices P192

[2]美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)/美國(guó)工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會(huì)（ANSI/AIHA）－PP.16-18,section 3.3.1

[3]BS EN14175-3 FUME CUPBOARD TYPE TEST通風(fēng)柜性能測(cè)試,Part 1:4-5.Part 3:14-15.

[4]中國(guó)石化集團(tuán)上海工程公司.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）下冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010，581.

[5]戴鏡煒.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)定風(fēng)量變風(fēng)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].醫(yī)藥工程設(shè)計(jì),2007,28（5）：56-59.

[6]ANSI/AIHA Z9.5:“American National Standards for Laboratory Ventilation”,35-37.

[7]實(shí)驗(yàn)室氣流控制系統(tǒng)工程技術(shù)手冊(cè)(2005年版)，12-14.

[8]美國(guó)暖通制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(huì)ASHRAE.110-95;11-12.

[9]JB/T6412-1999.中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).排風(fēng)柜[S].

[10]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997，554-560.

[11]安大偉.暖通空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009，230-235.