實驗室設計-實驗室裝修-實驗室規劃建設-實驗室改造工程

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                      質檢中心實驗室施工-化學實驗樓的通風系統設計

                      發布時間:2021-07-12 09:26 人氣: 來源:http://www.gao88.cn

                      1、調查分析及難題
                      在本建筑工程設計時,小編曾于1997年底、1998年夏天依次2次陪同華中師大負責人領導干部、化學系老師赴北京市、天津市、南京市、廣州市及武漢地區對國家教育部近二十所高等學校的有機化學樓、物理學樓、化工廠樓及一些國家級別試驗樓作了實地考察科學研究。這種試驗樓絕大多數是在上世紀70代末,八十年代及九十年代初修建的,且某些是上世紀四十年代修建的舊式工程建筑。根據實地考察發覺這種試驗樓不一樣水平存有下列難題:
                      建筑外觀老舊、損壞;建筑外墻上到處安裝吊式離心風機,機器設備噪音大;房間內機器設備脆化,管道雜亂無章。
                      自然通風實際效果差。房間內、走道各種各樣味道大、嗆鼻。通風風管損壞透風顯著,脆化比較嚴重。
                      實驗室“三廢”疏忽大意,不符環境保護規定。
                      因而,掌握發覺這種 試驗樓自然通風存在的不足,針對怎樣搞好將來的試驗樓自然通風設計方案工作中是很有使用價值的。
                      2、項目概況
                      華中師大邵逸夫有機化學樓為一幢課堂教學與化學成分分析試驗的綜合型工程建筑。它是由中國香港邵逸夫老先生冠名贊助,中國教育部付款,院校自籌經費而修建的。其工程建筑坐落于校園內桂子山上,工程建筑占地面積1780M2,建筑面積12164m2。教院校一部分八層,為Ⅰ區,關鍵作用為課堂教學用地,由學術研究多功能廳、會議廳、書社及辦公室等構成。試驗樓一部分為七層,部分五層。七層一部分為Ⅱ區,樓高3.8m,五層一部分為Ⅲ區,樓高3.8m。Ⅱ及Ⅲ區平屋面部分設立排風機廊,其高寬比為2.4m。工程項目于1998年12月設計方案,2001年1月完工。
                      Ⅱ區一層為教學方式實驗室,化工廠實驗室及科研部門;二層為無機天平室、無機科學研究及實驗室;三層為有機化學試驗及科研部門;四層為剖析實驗室;五層為有機化學試驗及科研部門;六~七層為生成調研室及課堂教學個人工作室。Ⅱ區共設通風柜134臺。
                      Ⅲ區一層為無機藥物庫、無機玻璃深加工、儀器設備房;二層為無機科學研究及紫外光譜室;三層為有機化學科研部門、電教技術性室及熱電系統軟件室;四層為光譜分析法、分子光譜圖、亮度、熒光、氣象色譜儀室;五層為有機化學科學研究及紅外光譜分析室。Ⅲ區共設通風柜37臺。
                      依據校領導設計方案規定:通風柜選用機械設備排風系統方法,Ⅱ區無機實驗室及五層有機化學實驗室的試驗臺選用部分排風系統方法;其他不造成有害氣體的實驗室按一般機械設備排風系統設計方案,換風按1~2次/h測算。規定保證房間內、走道無臭味。關鍵考慮到“三廢”的排出。
                      3、實驗室有害氣體的類型及釋放量
                      在化學實驗操作全過程中,常常會造成各種各樣難嗅的、有浸蝕的、有害及易燃易爆的汽體。這種有害氣體如不立即排入戶外,不但導致房間內環境污染,危害試驗工作人員的身心健康與安全性,并且會危害機器設備的精密度和使用年限。
                      因而,掌握實驗室造成的有害氣體類型及釋放量對通風管道設計方案是十分關鍵的。有機化學樓實驗室有害氣體依照有機化學特點大部分可分成無機及有機化學兩類。
                      無機類有害氣體關鍵有:SO2、SO3、H2S、NO、NO2、NH3、CL2、HCL、HF1、SiF4、CO及活性氧、氰化氫等。
                      有機化學類有害氣體關鍵有:甲烷氣體、己烷、乙炔氣體、苯、室內甲醛、乙醇、苯甲酸等。
                      因為校領導沒法給予實驗室試驗全過程中造成有害氣體釋放量的詳盡數據信息,因此 在設計方案時,只有做定性研究,沒法開展定性分析,要開展定性分析僅有根據試驗評測獲得數據信息。但從判定上講,有機化學實驗室造成有害氣體的釋放量相對性加工廠公司加工工藝全過程中造成有害氣體的釋放量要小得多。4 、排風系統設計方案
                      有害氣體的排風系統方法 實際操作口進風速率m/s
                      部分排氣管 0.5
                      有機化學通風柜 0.5~0.7
                      放射性物質工作中箱 1.0
                      4.1 實際操作口進風速率賦值(見表)   4.2 排風系統關鍵設計原理
                      4.2.1 無機實驗室、有機化學實驗室及化肥所生成實驗室排風系統分離設定。
                      4.2.2 針對混和后很有可能造成點燃、發生爆炸、結聚凝塊或產生毒副作用更強的有害物質時,單設排風系統。
                      4.2.3 針對有害氣體、蒸氣或煙塵的散發源分離設定部分排風系統設備。
                      4.2.4 帶有有毒化學物質或刺鼻味道化學物質的部分排風系統所排出來的汽體,應排至房屋建筑驅動力黑影區和正壓力區之上。
                      4.2.5 部分排風系統排出來的汽體在排進空氣以前,應依據所含有害物質的毒副作用及濃度值明確是不是必須開展凈化處理解決。
                      4.3 通風柜排風系統設計方案
                      4.3.1 通風柜的布局
                      本工程項目Ⅱ區設立通風柜134臺、Ⅲ區設立通風柜37臺。其外觀規格均為1600×750×1700(長×寬×高),實際操作口規格均為350×600×2(長×高×總數)。
                      為避免從窗前進到的戶外氣旋的影響,本工程項目通風柜均布局在屋子挨近走道的內墻腳。
                      4.3.2 通風柜風量測算
                      其風量按住計算公式: L=3600FVβ m3/h L=3600×0.35×0.6×2×0.7×1.1 =1164m3/h 4.4 通風柜排風系統設計方案
                      從方便使用及排風系統實際效果視角考慮到,最好一臺通風柜為一個排風系統。但因為本工程項目通風柜總數多,且另外有實驗室其他排風系統,若一臺通風柜設一個排風系統,那麼豎直通風風管的總數及離心風機廊離心風機數量諸多,無法布局。因而本工程項目經綜合性考慮到,反復研究,一般2~3臺通風柜設計方案為一個排風系統,但正常情況下不超過4個。 4.4 實驗室試驗臺部分排風系統設計方案
                      4.4.1 側吸罩風量測算
                      依據設計方案規定,Ⅱ區二層無機及五層有機化學實驗室內的試驗臺規定設定部分排風系統。
                      每個實驗室設立三小組長4.0M、寬1.2m、高0.8米的試驗臺。
                      本建筑工程設計在每一組試驗臺表面設立6個(一邊3個)側吸罩,其規格為:口部Φ200,法蘭盤邊150mm,對接Φ150,規定側吸罩口距試驗櫥柜臺面水平距離0.2m處造成0.25m/s的呼吸速率。
                      依據吸流流譜及Dalla-Valle試驗公式計算,側吸罩
                      排風量為: L=0.75·(5x2 F)·Ux·3600 m3/h L=0.75·(5·0.42 為使試驗工作人員在櫥柜臺面更加便捷地開展實驗過程,本建筑工程設計特將側吸罩設計方案成一個可360°轉動的套筒規格式側吸罩。詳試驗臺模型。
                      4.4.2 排風系統通風風管布局
                      設計方案時,為盡量避免實驗室上空布局的管道,降低各種各樣管道影響試驗工作人員的視野,使房間內布局干凈整潔、光源光亮,對通風風管、上、下水管道、實驗室用各種各樣氣體管道作了用心統一的分配。試驗臺下邊除支墩外,其他均為中空,側邊設定柜子門。各種各樣管道均設定在櫥柜臺面下邊,支管道豎直頒布面。側吸罩支通風風管與櫥柜臺面下邊主通風風管相接處接一手動蝶閥,可便捷地根據打開櫥柜臺面下邊側邊柜子門開展排風量及均衡調整。另外在側吸罩支通風風管在臺表面的法蘭盤處設一鋼絲網片以避免臟東西進到試驗臺下邊的主通風風管,進而危害排風系統的一切正常運作。 通風風管選用豎直敷設方式引至高層離心風機廊離心風機。 試驗臺剖視圖 4.5 無有害氣體造成的實驗室、廢水間及洗手間排風系統設計方案
                      無有害氣體造成的實驗室按1~2次/h,廢水間及洗手間按10次/h測算風量。離心風機設定于離心風機廊,通風風管選用豎直敷設方式。
                      4.6 排風系統的送風系統軟件及自然通風設計方案
                      調研研究表明,其試驗樓自然通風實際效果差、屋子及走道臭味比較嚴重除通風降溫設備老舊,通風風管脆化損壞透風外,主要是沒有對排風系統開展有機構的送風及開展有效的自然通風設計方案。
                      本建筑工程設計在Ⅱ區一~七層,Ⅲ區二~五層各層設定一臺低噪音離心風機箱排風做為實驗室排風系統的送風用,不夠一部分由外窗開展送風。排風通風風管布局在各層內走道,通風風管上勻稱布局數個Φ360圓形散流器。全部實驗室至走道的門邊設定兩個250×500單面固定不動百葉窗。最先通風機將戶外清新空氣通風管道、散流器送至走道,使走道維持正壓力;隨后根據門邊百葉窗進入房間,最終根據通風柜及側吸罩、通風風管、排煙風機排入戶外。實驗室因為排風系統的運作,持續保持負壓力。那樣,有害氣體就不容易進到走道,進而確保走道無臭味。
                      Ⅱ區一~七層各層設定1臺560~630Pa,8500~19000M3/h 2.2~5KW單速離心風機箱1臺。實驗室一部分應用時開低速檔,所有應用時開快速。
                      Ⅲ區二~五層每樓高置1臺580Pa,9000M3/h,2.2KW離心風機箱1臺。
                      因為武漢地區嚴寒時間較短,假期時試驗樓大部分不應用,且實驗室冬天沒有設定供暖系統,因此 為節約資源,設計方案時沒有對送風開展加溫解決。
                      4.7 平屋面排風機廊設計方案及通風風管布局特性
                      因為外立面美觀大方的必須(不允許離心風機外掛軟件),有利于通風降溫設備實際操作與管理方法及對汽體的凈化處理及噪聲處理,本建筑工程設計在Ⅱ、Ⅲ區平屋面設立排風機廊。秉著節省土建造價的標準,離心風機廓樓高操縱在2.7米。離心風機廓兩側主梁上翻,有益于機器設備、管路的布局及實際操作、檢修。全部排煙風機設定于排風機廊。
                      排煙風機的通風風管選用豎直敷設方式,在實驗室走道內外墻側設定通風管道井。 離心風機廊布局平面圖 本工程項目共設排風系統91個,送風系統10個。
                      因為排風機廓排煙風機臺數很多,自然通風管道繁雜,離心風機廓樓高較低,歷經細心科學研究,設計方案時,通風風管選用了“線路板”式布局計劃方案,防止了排風系統間通風風管交叉式打架斗毆,給設備維護、實際操作、檢修產生便捷。5、排風系統的操縱及消防設計規范
                      5.1 在各排風系統通風柜處或房間內均設立離心風機的啟/停電源開關,同一排風系統只需有1臺通風柜或實驗室工作中,排煙風機均能運作。
                      5.2 在排風系統管水準支通風風管與豎直通風風管相接處及排風管超越疏散出口兩邊均設立70℃防火調節閥。
                      6 、排風系統的消音與減震設計方案
                      在離心風機底端設立ZTB型減震器,離心風機進出口貿易選用耐腐蝕軟接聯接。
                      在排煙風機通道均設定消音彎管,通風機出入口設定1臺復合型特性阻抗消音器,離心風機廊房間內墻面設定吸音材料,使其噪音符合要求規定。
                      7 、通風柜、排風機及通風風管材料的挑選
                      7.1 因為化學實驗操作全過程中造成的有害氣體具備明顯的浸蝕功效,因此 設計方案時,離心式風機選用玻璃鋼風機,通風風管選用了圓形機械設備纏繞式有機化學玻璃鋼風管。
                      7.2 通風柜的挑選
                      因基本建設資金不足,校領導決策Ⅱ區五~七層通風柜購入陳品通風柜,其性價比高。其他通風柜為校加工廠加工制做,其框架選用歷經腐解決的畫框,其他選用3毫米厚夾層玻璃。
                      8 、有害氣體的凈化處理解決及排出方法
                      擴初設計時,小編曾就有害氣體的凈化處理解決向校領導明確提出了一套詳細的計劃方案。因為其凈化處理處理設備需近1上百萬資產,校領導考慮到試驗室汽體排放濃度較低,經與環保局商議后沒有執行有害氣體凈化處理解決計劃方案。
                      為使有害氣體排放濃度盡量減少、施工圖時采用了防范措施。在排風機廊頂端設計方案一高500mm靜壓箱。全部離心風機的排風系統先進到靜壓箱后再根據傘狀無動力風帽排至空氣,進而使比中空重的有害氣體、混和后造成的水蒸氣沉集在靜壓箱內,進而做到減少排放有害氣體濃度的目地。
                      靜壓箱內內貼δ=3毫米厚有機玻璃板厚鋼板,并設5‰傾斜度及多條污水管排至廢水間,靜壓箱選用人力方法按時對沉集的有機廢氣開展解決。
                      9、工程總結  本工程于2001年1月完工,并于2001年上半年度宣布交付使用,已應用了2年多的時間。小編曾一度對工程開展了電話回訪。從應用的狀況看,自然通風實際效果理想化,過道、房間內無臭味,做到了設計方案規定及校領導的應用規定。本工程獲2003年中國教育部出色工程二等獎。
                      10 、結果
                      有機化學試驗樓應十分重視其開店選址對周邊環境的危害,并關鍵科學研究“三廢”的排放方法,有效選用自然通風方法,使其合乎環境保護規定

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