傅尊金

（南京拓展科技有限公司）

1 高排風(fēng)量的恒溫凈化實驗室能耗過大

1.1 重點難點分析

C 級（10000 級）恒溫凈化實驗室的實現(xiàn)，按相關(guān)規(guī)范要求，需要計算20～25次的換氣次數(shù)，B 級（100 級）凈化等級的實現(xiàn)需要50～70 次的換氣次數(shù)，實驗室需要0.5m/s 左右的面風(fēng)速，由此折算出很大的換氣次數(shù)，如果采用普通的送風(fēng)方式，需要有選擇非常龐大風(fēng)量的空調(diào)箱。

1.2 解決方法

例如一個實驗室的實驗環(huán)境要求為20±1℃，濕度（60±10）%RH，凈化等級為整體C 級（10000 級）、局部B 級（100 級），實驗室內(nèi)主要為精密儀器，從事項目為實驗檢測，同時需要通過不銹鋼排氣罩實現(xiàn)局部排風(fēng)。綜合考慮本項目的實驗環(huán)境及節(jié)能、噪聲要求，我們采用了局部滿布百級層流罩（風(fēng)機過濾機組）的方式實現(xiàn)局部B 級（100 級）的凈化效果：

1) 新、回風(fēng)經(jīng)過AHU 初、中效兩級過濾，送至回風(fēng)靜壓箱；

2) 百級層流罩通過回風(fēng)立柱從房間側(cè)下方抽取室內(nèi)空氣至機組間靜壓箱空間內(nèi)，通過風(fēng)機送風(fēng)壓差使處理過的空氣經(jīng)過高效過濾器達到實驗室；

3) 人流物流房間門設(shè)置互鎖設(shè)置，有效的避免緩沖間進出門同開，產(chǎn)生的核心區(qū)域與室外環(huán)境交叉污染的風(fēng)險；

4) 實驗室維護結(jié)構(gòu)處理好縫隙的打膠密封，防止與室外過多的氣流交換。

1.3 方案優(yōu)點

1) 避免凈化空調(diào)機組冷量與風(fēng)量太大，機組尺寸太大；

2) 減少風(fēng)管的尺寸，滿足室內(nèi)吊頂夾層內(nèi)凈高要求；

3) 房間氣流自循環(huán)，按規(guī)范補充舒適性新風(fēng)，更加節(jié)能環(huán)保。

1.4 方案措施

（1）B 級（100 級）實驗室吊頂龍骨系統(tǒng)

百級層流罩龍骨吊頂系統(tǒng)適用于局部層流系統(tǒng)，采用專門為百級層流罩吊裝使用鋁合金成品龍骨。

（2）百級層流罩施工技術(shù)條件

a.在潔凈室安裝百級層流罩時，室內(nèi)必須保持密封，空調(diào)輸送潔凈的新風(fēng)需要空吹72 小時，并且室內(nèi)必須保持潔凈，保持無粉塵，所有的龍骨都需要安裝調(diào)平。

b.每組的安裝人員都必須穿戴潔凈服、潔凈手套，以防止人為的污染百級層流罩或高效過濾器。

2 機組間噪聲較大

2.1 重難點分析

根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》，防治社會生活噪聲污染相關(guān)要求，相關(guān)限值如下：

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室內(nèi)空調(diào)箱的噪聲不經(jīng)處理的情況下會達到65dB 以上。噪聲對于人員工作時的舒適度會有較大影響。噪聲主要由于機組運行時風(fēng)機發(fā)出的風(fēng)噪，其次是空調(diào)減震效果不佳造成的震動噪聲。

2.2 解決措施：

（1）采用靜音風(fēng)機箱+消聲器的設(shè)計，可以一定程度上降低噪聲的傳播。

空調(diào)風(fēng)噪過大，是由于風(fēng)機壓頭選型不合理，風(fēng)量過大，需要配置合適型號的變頻器，進行變風(fēng)量控制?？梢愿鶕?jù)實際運行工況調(diào)節(jié)機組輸入功率和頻率，不僅可以降噪，還可以降低能耗

風(fēng)速相對降低，在規(guī)范允許范圍內(nèi)貼下限設(shè)置風(fēng)速，可以很大程度上降低風(fēng)噪。

在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置消聲器，可以有效降低系統(tǒng)噪聲。

（2）過濾器設(shè)置壓差傳感器，可以實時顯示過濾器淤堵情況，還可以避免因為過濾器過分擁堵造成的局部風(fēng)速過高而產(chǎn)生的噪聲。

根據(jù)人體舒適度及相關(guān)規(guī)范度噪聲的限制要求。我們需要在空調(diào)系統(tǒng)的送、回風(fēng)設(shè)計時考慮對其風(fēng)速進行嚴(yán)格控制，避免因風(fēng)速過大產(chǎn)生嘯叫噪音。為了進一步達到消聲效果，我們在空調(diào)機組加設(shè)消聲段或者在機組的出風(fēng)口安裝消聲靜壓箱、也可以在主風(fēng)管增設(shè)消聲器，大大的降低了實驗室內(nèi)的噪聲，整體滿足實驗人員的舒適性要求。

設(shè)計壓差的時候需要保證氣流從潔凈區(qū)向污染區(qū)流動的原則，結(jié)合規(guī)范要求合理設(shè)置壓差梯度。

部分實驗室（如通風(fēng)柜）設(shè)備的啟停會造成房間壓力變化的時候，需要在排風(fēng)設(shè)計的時候，設(shè)計設(shè)備與房間排風(fēng)之間的切換，壓差精度要求很高的時候，可以在房間設(shè)置壓力傳感器+管道設(shè)置變風(fēng)量閥的技術(shù)手段，在壓力發(fā)生變化的時候，房間采集壓力數(shù)據(jù)反饋給PLC 與設(shè)定壓力比較后反饋給變風(fēng)量閥門，從而保證房間的壓差恒定在設(shè)計范圍內(nèi)浮動。

（3）空調(diào)機組使用空氣墊減震器，該種減振器由大直徑螺絲固定孔、防護帽、壓縮空氣倉、充氣嘴、防滑膠墊等組成。機組如果發(fā)生了明顯的偏重現(xiàn)象,可根據(jù)重量調(diào)整減振器數(shù)量和間距,達到最佳的減振效果。

3 凈化實驗室壓差的實現(xiàn)

3.1 重難點分析

設(shè)計壓差時必須需考慮和保證氣流組織，經(jīng)處理后的空氣從潔凈區(qū)向污染區(qū)流動的原則，按相關(guān)規(guī)范要求合理設(shè)置壓差梯度。

3.2 解決方法

部分有排風(fēng)要求的實驗室（如A2 級生物安全柜），設(shè)備的啟停會造成房間壓差瞬間變化，造成實驗室內(nèi)氣流組織紊亂。需要在暖通自控設(shè)計時，在房間、通風(fēng)管道設(shè)置壓力傳感器+管道設(shè)置變風(fēng)量電動閥門，將風(fēng)管壓力實時變化的數(shù)據(jù)及房間采集壓力數(shù)據(jù)反饋給PLC 與設(shè)定壓力比較后從而保證房間的壓差恒定，氣流組織就能恒定，從而保證設(shè)計效果。

4 特殊工況時溫濕度控制

4.1 重難點分析

高精密恒溫凈化實驗室不同于普通舒適性空調(diào)，需要在任何工況時保證實驗室內(nèi)溫濕度精度控制，即不管在梅雨季節(jié)還是冬季濕度較小的時候，實驗室的溫濕度也必須保證。

4.2 解決措施：

（1）在高精密恒溫凈化實驗室中，空調(diào)系統(tǒng)可采用單點控制，即一臺機組配置一套傳感器，傳感器可以記錄采集室內(nèi)實時溫濕度數(shù)值，經(jīng)過軟件分析計算，對空調(diào)機組的風(fēng)量及冷量進行精密控制，保證了實驗室的溫濕度精度。

對濕度控制應(yīng)當(dāng)采用絕對含濕量的控制方式。通過測量房間的溫濕度值計算出房間內(nèi)的空氣絕對含濕量，與目標(biāo)值進行對比，對送風(fēng)溫度與濕度精確控制，節(jié)約能源。

（2）根據(jù)實驗室的溫濕度精度要求，通過規(guī)范相關(guān)公式計算和要求，計算出準(zhǔn)確的送風(fēng)量并配置相應(yīng)的冷熱量，達到溫度的精度要求

5 氣流均勻性控制

5.1 重難點分析

在有排風(fēng)的情況下需要保證局部的B 級（100 級）的氣流均勻性

5.2 解決措施

為達到高精密恒溫凈化實驗室潔凈度及溫濕度要求，保證室內(nèi)的氣流組織均勻順暢，送回風(fēng)口必須合理布置。高精密實驗室的氣流組織應(yīng)采用上送側(cè)下回的方式，即頂面百級層流罩送風(fēng)，側(cè)下方回風(fēng)立柱回風(fēng)（或排風(fēng)）；此外，合理的回排風(fēng)口布置會有效避免氣流死角的產(chǎn)生，進一步保證潔凈度達到要求。