实验室通风房的设计
山东鑫广实验设备科技有限公司实验室通风房的设计
实验通风房(通常也称为实验室或通风柜室)的设计是一个复杂且专业性极强的系统工程。它需要综合考虑安全、功能、舒适和未来扩展性。下面我将从设计原则、核心组成部分、关键设计步骤和注意事项等方面,为您提供一个全面的设计指南。
一、核心设计原则
1. 安全原则:
首要任务是保护实验人员免受有毒、有害、易燃、易爆或致病性物质的伤害。
确保通风系统能有效控制并排出污染物,防止其泄漏到实验室内。
配备必要的安全设施,如紧急洗眼器、淋浴器、灭火器和安全报警系统。
2. 功能性与灵活性:
满足当前实验流程的需求,合理规划空间布局,使工作正常运行。
考虑未来可能的变化,采用模块化设计,便于日后改造和设备增减。
3. 舒适与可持续:
提供良好的室内环境质量,包括适宜的温度、湿度、光照和噪音水平。
在保证安全的前提下,尽可能降低能耗,例如采用变风量(VAV)系统、热回收装置等。
4. 合规性:
设计必须符合国家和地方的建筑规范、消防规范、环保要求以及实验室安全标准(例如中国的《科研建筑设计标准》、《生物安全实验室建筑技术规范》等)。
二、核心组成部分与设计要点
1. 空间布局与分区
工作区: 放置通风柜、生物安全柜、实验台、洗涤池等核心设备。
通风柜位置: 应远离门口、人员走动频繁的区域和送风口,避免交叉气流干扰通风柜的面风速和 containment。
通道宽度: 主通道建议不小于1.5米,实验台之间的通道不小于1.2米,确保紧急疏散和设备搬运。
准备区/辅助区: 用于药品储存、器皿清洗、样品准备等。应与主要实验区有所分隔,但联系方便。
办公/数据区: 为实验人员提供处理数据、休息的空间,应与湿式化学实验区物理或空间上分离。
2. 通风系统(重中之重)
1.通风类型:
全排风系统: 较为常见于化学实验室。室内空气被排走后,不再循环回送由新风补充。这是安全的选择。
补风型通风柜: 在寒冷地区,为减少能源消耗,可采用带有外部补风的通风柜,但设计更为复杂。
2.气流组织:
送风: 应采用顶送侧回或顶送下回的方式。送风口不应直接对着通风柜操作口,以免破坏其气流平衡。
排风: 排风口应设置在房间下部(因为某些蒸汽密度比空气大),但通风柜的排风一定是来自顶部。通常采用上排下补的气流模式。
3.换气次数:
一般化学实验室建议 6-12次/小时。
有大量挥发性试剂或高风险操作的房间可能需要更高次数(如12-16次/小时)。
具体次数需根据实验内容、化学品使用量和房间大小计算确定。
风量与压力控制:
变风量(VAV)系统: 现代实验室的选择。它能根据通风柜窗位的开合自动调节排风量和送风量,维持恒定的面风速(通常0.3-0.5 m/s),大大节约能耗。
房间压力: 大多数化学通风房应保持负压,防止污染物向外扩散。对于洁净或生物安全要求高的区域,则需要正压或梯度压差控制。
3. 基础设施
供电系统: 实验台和通风柜应提供足够的、不同断的电源插座。仪器需单独回路,并考虑稳压电源或UPS。
给排水系统:
纯水、超纯水供应。
耐腐蚀的PP或PVC排水管道。
地漏应使用耐腐蚀的材质,并配备水封。
气路系统: 集中供气(如氮气、氦气、压缩空气)管道应布置合理,接口方便、安全。
照明系统: 均匀、无影的照明,照度不低于500 lux。防爆区域需使用防爆灯具。
4. 家具与设备
实验台: 台面需根据实验类型选择耐腐蚀、耐热、易清洁的材料(如环氧树脂板、实心理化板、不锈钢等)。
通风柜: 选择合适的类型(标准型、旁通型、无管道型等),其材质、内衬及配件需与处理的化学品兼容。
安全设施: 紧急淋浴器、洗眼器、灭火器、灭火毯、化学品泄漏应急包、安全标识等必须安装在明显且易于取用的位置。
三、设计流程概要
1. 需求评估:
明确实验类型(化学、生物、物理)。
列出主要设备清单及功率、用水、用气需求。
确定使用的化学品类型、数量和风险等级。
确定工作人员数量和班次。
2. 概念设计:
制定初步平面布局方案,确定功能分区。
确定通风柜的数量、类型和位置。
初步确定通风策略(全排风、VAV等)。
3. 初步设计:
与各专业工程师(暖通、给排水、电气、自控)协同工作。
完成暖通空调系统的初步计算(风量、冷热负荷、换气次数)。
确定主要材料和设备规格。
4. 施工图设计:
生成详细的建筑、结构、机电图纸。
制定详细的施工规范和说明。
5. 施工与调试:
严格监督施工过程,确保按图施工。
系统安装完成后,必须进行严格的调试和平衡,确保通风柜面风速、房间换气次数、压差等所有参数达到设计标准。这是保证安全的关键一步。
四、关键注意事项
1.噪音控制:
大风量通风系统会产生噪音,应选用低噪音风机,并采取消声措施。
2.能源回收:
排风能量巨大,考虑安装热回收装置(如转轮式、板翘式热回收),可显著降低运行成本。
3.智能化控制:
采用楼宇自控系统,实时监控房间压差、通风柜状态、报警信息等,实现智能化管理。
未来适应性:
预留一定的空间、管道接口和电力容量,为未来发展留有余地。
总结而言,一个成功的实验通风房设计,是一个多学科团队紧密合作的结果。它始于对实验安全需求的深刻理解,成于精细、专业的工程设计和严格的施工调试。强烈建议在项目初期就聘请有丰富实验室设计经验的建筑师和工程师团队参与。

山东鑫广实验设备科技有限公司成立于2007年,作为实验室整体解决方案服务商,提供从实验室设计、实验室工程、实验室家具、实验室设备、实验室耗材、到实验室服务等实验室建造一站式服务,致力于研发、设计、生产实验室家具等产品及相关配套设备,并提供实验室建设解决方案的新型高科技企业。公司下设研发生产车间,在各地拓展网络和办事处,为客户提供产品和服务。
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