實驗室通風係統的探討

某公司處在南方沿海，其分析間在5～11月份由於當地溫濕度較高，房間吊頂和牆壁出現結露現象，不僅影響到實驗室的美觀，而且不能滿足化驗分析恒溫恒濕的要求。本文就緊密結合此實驗室的建築特點和通風係統，詳細剖析了此化驗室出現這些問題的原因，提出了一些解決這些問題的辦法。 
　　1　某公司所在地區氣象條件如下： 
　　1.1　氣溫 
　　多年平均氣溫：21.9℃。 
　　極端最高氣溫：37.5℃。 
　　極端最低氣溫：1.1℃。 
　　最熱月平均氣溫(7月)：28.3℃。 
　　最冷月平均氣溫(1月)：13.5℃。 
　　1.2　降水 
　　本地區降雨充沛，多集中於夏季，其中6月～9月四個月的雨量占全年雨量的66.7％。 
　　年平均降水量 
　　2227.3mm 
　　年最大降水量 
　　2962mm 
　　年最小降水量 
　　1426mm 
　　日最大降雨量 
　　360mm 
　　一小時最大降雨量85mm 
　　年均大於25ram降水日為26d 
　　1.3　霧況 
　　能見度小於1000m的霧日多年平均為20.2天，年最多霧日為32天，1月～3月霧日最多，最長連續霧日為5天。 
　　1.4　濕度 
　　本地區多年平均相對濕度為82％，多年最小相對濕度為22％，多年最高相對濕度為100％。 
　　2　某公司實驗室建築特點和通風係統概況 
　　2.1　化驗室建築特點 
　　某公司新建實驗室為兩層，建築麵積6000m²:，整體呈長方形，中間是長方形天井，成“回”型結構(如圖1粗線部分所示)，靠天井的建築內側為走廊(如圖1陰影部分所示)，外側為分析間。建築內外側窗戶均為可移動開關的窗戶，分析間和走廊之間的窗戶為封閉式，分析間門為自動閉合式。建築共有四個人工閉合玻璃大門(如圖1粗虛線表示)和外界大氣外相通，見圖1。  
　　2.2　通風係統概況 
　　(1)分析間內通風由送新風機組、通風櫃、門窗漏風三部分組成。室外空氣經過新風機組降溫除濕後送進各房間，總送風量為70000m³／h；通風櫃共有79台，其排氣量由能夠感知壓力的雙穩態文丘裏閥控製，同時使用係數為50％，總排風量為86700m³／h；分析間門窗漏風的主要來源是走廊空氣。分析間內空氣通過吊頂的風機盤管循環，風機盤管改變氣體溫度，用以控製室內溫度；(2)走廊的通風情況，走廊沒有送新風和製冷製熱設施，走廊盡頭四個人工閉合大門不能起到隔絕走廊氣體和外界大氣的作用。 
　　3　運行過程中出現的問題及原因分析 
　　3.1　運行過程中出現的問題 
　　(1)房間出現吊頂和牆壁出現結露問題 
　　在實際運行中，為保證分析間在試驗時飄散的各種有害氣體能及時排出室外並不飄至走廊，通風櫃連續向外抽風，抽風量大幹送新風量，以確保分析間為微負壓(設計為-5Pa—-10Pa)。由於設計的排風量大幹送入的新風量，出現了外界大量濕熱空氣通過走廊上的門窗進入走廊及房間，由於室內溫度比外界底，濕熱空氣進入室內後冷卻，在房間和走廊之間的窗戶玻璃上向下流水，房間牆壁及吊頂結露嚴重，部分房間出現嚴重的牆麵發黴、滴水穿透吊頂石膏板的情況，儀器設備運行環境很不穩定。(2)在樣品轉移過程中揮發出來的氣體不能有效排出房間。分析間的抽風主要是通過通風櫥實現的，通風櫥台麵離地麵80cm，在吊頂沒有抽風措施，室內實際上是局部排風。於是在分析間轉移樣品(主要是液體樣品和氣體樣品)的過程中，由於樣品揮發、滴漏等出現的氣體在房間內難以有效的排出室外，在室內富集，出現異味。 
　　3.2　對出現上述問題的原因分析 
　　(1)分析間是一個人員流動性相對較大的場所，分析人員取樣、轉移樣品等進進出出，自動閉合門起不到應有的作用，處在常開的狀態，實際上和建築內走廊處在相通的狀態。而走廊和外界大氣緊緊隔了人工閉合的玻璃門及不密閉的窗戶，間接上相當於分析間和外界大氣直接相通，大量濕熱空氣得以通過走廊沒有處理直接進入分析間後冷卻，形成結露。(2)化驗間房頂沒有排氣設施，在室內味道較重時，員工不得已開門開窗，使通過門窗的補風量大大增加，而分析間門(主要來自走廊)窗(直接來自外界大氣)的補風為沒有經過處理的自然風，濕度較高，進入房間後冷卻，形成結露。(3)房間控溫主要靠吊頂的風機盤管，盤管冷卻水為製冷站送過來的冷水(水溫控製在7℃～12℃)，由於室內補風中濕熱的自然風較多，水汽在風機盤管及其附近凝結，形成大量水滴，滴在吊頂石膏板上。(4)房間送新風在送入各個房間之前是經過冷卻的，在一定程度上降低氣體濕度，但沒有經過幹燥處理，相比室內空氣所要求的濕度來說，依然較大。(5)走廊沒有新風和製冷措施，和外界壓力相等，沒有起到隔絕分析間和外界大氣的作用。(6)設計時通風櫥的同時使用係數僅為50％，而實際上實驗室的試驗工作幾乎是同時進行的，隻有當通風櫥的同時使用係數僅為接近100％，新風送風量遠遠小於排風量。 
　　4　根據上述分析，已知造成實驗室結露的直接原因和主要原因是室內進入了大量未經處理的濕熱空氣，因此解決問題的重點是在如何控製進入建築內濕熱空氣的問題，提出的解決思路如下 
　　(1)在化驗室的四個大門處增加二道門(電動玻璃門)，在大門打開的同時，二道門起到緩衝建築內外空氣對流的作用。(2)在走廊增加製冷幹燥設施，使送入走道內的新風降溫並幹燥，並且送風量應保證過道內為微正壓，一方麵起到隔絕外部濕熱空氣不通過門窗進入走道，另一方麵保證給分析間內的補風為冷卻幹燥的空氣。(3)加強建築內外側門窗的密封性，控製通過門窗的漏風量，並且盡量養成良好習慣，進出分析間隨手關門。(4)分析間內應有屋頂排風，讓分析間內的有害氣體不能在屋頂富集，也可以避免分析員因室內氣體難聞而開門開窗，尤其是外側的窗戶，導致分析間補風無法控製。(5)根據具體實驗內容，有針對性的增加某些通風櫥內的抽風量，保證通風櫥內進行的實驗不會有氣味逸出。