化学实验室的通风如何系统设计？

来源：http://www.dcsyss.com/ 作者：DEIIANG得创发布时间：2022-05-26 09:12

1、调查分析及难题

在本建筑实验室工程设计时，小编曾于1997年底、1998年夏天依次2次陪同华中师大负责人领导干部、化学系老师赴北京市、天津市、南京市、广州市及武汉地区对国家教育部近二十所高等学校的有机化学楼、物理学楼、化工厂楼及一些国家级别试验楼作了实地考察科学研究。这种试验楼绝大多数是在上世纪70代末，八十年代及九十年代初修建的，且某些是上世纪四十年代修建的旧式工程建筑。根据实地考察发觉这种试验楼不一样水平存有下列难题：
建筑外观老旧、损坏；建筑外墙上到处安裝吊式离心风机，机器设备噪音大；房间内机器设备脆化，管道杂乱无章。
自然通风实际效果差。房间内、走道各种各样味道大、呛鼻。通风风管损坏透风显著，脆化比较严重。
实验室“三废”疏忽大意，不符环境保护规定。
因而，掌握发觉这种试验楼自然通风存在的不足，针对怎样搞好将来的试验楼自然通风设计方案工作中是很有使用价值的。

2、项目概况

华中师大邵逸夫有机化学楼为一幢课堂教学与化学成分分析试验的综合型工程建筑。它是由中国香港邵逸夫老先生冠名赞助，中国教育部付款，院校自筹经费而修建的。其工程建筑坐落于校园内桂子山上，工程建筑占地面积1780M2，建筑面积12164m2。教院校一部分八层，为Ⅰ区，关键作用为课堂教学用地，由学术研究多功能厅、会议厅、书社及办公室等构成。试验楼一部分为七层，部分五层。七层一部分为Ⅱ区，楼高3.8m，五层一部分为Ⅲ区，楼高3.8m。Ⅱ及Ⅲ区平屋面部分设立排风机廊，其高宽比为2.4m。工程项目于1998年12月设计方案，2001年1月完工。
Ⅱ区一层为教学方式实验室，化工厂实验室及科研部门；二层为无机天平室、无机科学研究及实验室；三层为有机化学试验及科研部门；四层为剖析实验室；五层为有机化学试验及科研部门；六～七层为生成调研室及课堂教学个人工作室。Ⅱ区共设通风柜134台。
项目概况

Ⅲ区一层为无机药物库、无机玻璃深加工、仪器设备房；二层为无机科学研究及紫外光谱室；三层为有机化学科研部门、电教技术性室及热电系统软件室；四层为光谱分析法、分子光谱图、亮度、荧光、气象色谱仪室；五层为有机化学科学研究及红外光谱分析室。Ⅲ区共设通风柜37台。
依据校领导设计方案规定：通风柜选用机械设备排风系统方法，Ⅱ区无机实验室及五层有机化学实验室的试验台选用部分排风系统方法；其他不造成有害气体的实验室按一般机械设备排风系统设计方案，换风按1～2次/h测算。规定保证房间内、走道无臭味。关键考虑到“三废”的排出。

3、实验室有害气体的类型及释放量

在化学实验操作全过程中，常常会造成各种各样难嗅的、有浸蚀的、有害及易燃易爆的汽体。这种有害气体如不立即排入户外，不但导致房间内环境污染，危害试验工作人员的身心健康与安全性，并且会危害机器设备的精密度和使用年限。
因而，掌握实验室造成的有害气体类型及释放量对通风管道设计方案是十分关键的。有机化学楼实验室有害气体依照有机化学特点大部分可分成无机及有机化学两类。
无机类有害气体关键有：SO2、SO3、H2S、NO、NO2、NH3、CL2、HCL、HF1、SiF4、CO及活性氧、氰化氢等。
有机化学类有害气体关键有：甲烷气体、己烷、乙炔气体、苯、室内甲醛、乙醇、苯甲酸等。
因为校领导没法给予实验室试验全过程中造成有害气体释放量的详尽数据信息，因此在设计方案时，只有做定性研究，没法开展定性分析，要开展定性分析仅有根据试验评测获得数据信息。但从判定上讲，有机化学实验室造成有害气体的释放量相对性加工厂公司加工工艺全过程中造成有害气体的释放量要小得多。
实验室有害气体的类型

4 、排风系统设计方案

有害气体的排风系统方法	实际操作口进风速率m/s
部分排气管	0.5
有机化学通风柜	0.5～0.7
放射性物质工作中箱	1.0

4.1 实际操作口进风速率赋值（见表）　　4.2 排风系统关键设计原理
4.2.1 无机实验室、有机化学实验室及化肥所生成实验室排风系统分离设定。
4.2.2 针对混和后很有可能造成点燃、发生爆炸、结聚凝块或产生毒副作用更强的有害物质时，单设排风系统。
4.2.3 针对有害气体、蒸气或烟尘的散发源分离设定部分排风系统设备。
4.2.4 带有有毒化学物质或刺鼻味道化学物质的部分排风系统所排出来的汽体，应排至房屋建筑驱动力黑影区和正压力区之上。
4.2.5 部分排风系统排出来的汽体在排进空气以前，应依据所含有害物质的毒副作用及浓度值明确是不是必须开展净化处理解决。
4.3 通风柜排风系统设计方案
4.3.1 通风柜的布局
本工程项目Ⅱ区设立通风柜134台、Ⅲ区设立通风柜37台。其外观规格均为1600×750×1700（长×宽×高），实际操作口规格均为350×600×2（长×高×总数）。
为避免从窗前进到的户外气旋的影响，本工程项目通风柜均布局在屋子挨近走道的内墙脚。
4.3.2 通风柜风量测算
其风量按住计算公式： L=3600FVβ m3/h L=3600×0.35×0.6×2×0.7×1.1 =1164m3/h
4.4 通风柜排风系统设计方案
从方便使用及排风系统实际效果视角考虑到，最好一台通风柜为一个排风系统。但因为本工程项目通风柜总数多，且另外有实验室其他排风系统，若一台通风柜设一个排风系统，那麼竖直通风风管的总数及离心风机廊离心风机数量诸多，无法布局。因而本工程项目经综合性考虑到，反复研究，一般2～3台通风柜设计方案为一个排风系统，但正常情况下不超过4个。 4.4 实验室试验台部分排风系统设计方案
通风柜风量测算

4.4.1 侧吸罩风量测算
依据设计方案规定，Ⅱ区二层无机及五层有机化学实验室内的试验台规定设定部分排风系统。
每个实验室设立三小组长4.0M、宽1.2m、高0.8米的试验台。
本建筑工程设计在每一组试验台表面设立6个（一边3个）侧吸罩，其规格为：口部Φ200，法兰盘边150mm，对接Φ150，规定侧吸罩口距试验橱柜台面水平距离0.2m处造成0.25m/s的呼吸速率。
依据吸流流谱及Dalla-Valle试验公式计算，侧吸罩
排风量为： L=0.75·（5x2 F）·Ux·3600 m3/h L=0.75·（5·0.42 为使试验工作人员在橱柜台面更加便捷地开展实验过程，本建筑工程设计特将侧吸罩设计方案成一个可360°转动的套筒规格式侧吸罩。详试验台模型。
4.4.2 排风系统通风风管布局
设计方案时，为尽量避免实验室上空布局的管道，降低各种各样管道影响试验工作人员的视野，使房间内布局干净整洁、光源光亮，对通风风管、上、下水管道、实验室用各种各样气体管道作了用心统一的分配。试验台下边除支墩外，其他均为中空，侧边设定柜子门。各种各样管道均设定在橱柜台面下边，支管道竖直颁布面。侧吸罩支通风风管与橱柜台面下边主通风风管相接处接一手动蝶阀，可便捷地根据打开橱柜台面下边侧边柜子门开展排风量及均衡调整。另外在侧吸罩支通风风管在台表面的法兰盘处设一钢丝网片以避免脏东西进到试验台下边的主通风风管，进而危害排风系统的一切正常运作。通风风管选用竖直敷设方式引至高层离心风机廊离心风机。试验台剖视图 4.5 无有害气体造成的实验室、废水间及洗手间排风系统设计方案
无有害气体造成的实验室按1～2次/h，废水间及洗手间按10次/h测算风量。离心风机设定于离心风机廊，通风风管选用竖直敷设方式。
4.6 排风系统的送风系统软件及自然通风设计方案
调研研究表明，其试验楼自然通风实际效果差、屋子及走道臭味比较严重除通风降温设备老旧，通风风管脆化损坏透风外，主要是沒有对排风系统开展有机构的送风及开展有效的自然通风设计方案。
本建筑工程设计在Ⅱ区一～七层，Ⅲ区二～五层各层设定一台低噪音离心风机箱排风做为实验室排风系统的送风用，不够一部分由外窗开展送风。排风通风风管布局在各层内走道，通风风管上匀称布局数个Φ360圆形散流器。全部实验室至走道的门边设定两个250×500单面固定不动百叶窗。最先通风机将户外清新空气通风管道、散流器送至走道，使走道维持正压力；随后根据门边百叶窗进入房间，最终根据通风柜及侧吸罩、通风风管、排烟风机排入户外。实验室因为排风系统的运作，持续保持负压力。那样，有害气体就不容易进到走道，进而确保走道无臭味。
Ⅱ区一～七层各层设定1台560～630Pa，8500～19000M3/h 2.2～5KW单速离心风机箱1台。实验室一部分应用时开低速档，所有应用时开快速。
Ⅲ区二～五层每楼高置1台580Pa，9000M3/h，2.2KW离心风机箱1台。
因为武汉地区严寒時间较短，假期时试验楼大部分不应用，且实验室冬天沒有设定供暖系统，因此为节约资源，设计方案时沒有对送风开展加温解决。
4.7 平屋面排风机廊设计方案及通风风管布局特性
因为外立面美观大方的必须（不允许离心风机外挂软件），有利于通风降温设备实际操作与管理方法及对汽体的净化处理及噪声处理，本建筑工程设计在Ⅱ、Ⅲ区平屋面设立排风机廊。秉着节省土建造价的标准，离心风机廓楼高操纵在2.7米。离心风机廓两侧主梁上翻，有益于机器设备、管路的布局及实际操作、检修。全部排烟风机设定于排风机廊。
排烟风机的通风风管选用竖直敷设方式，在实验室走道内外墙侧设定通风管道井。离心风机廊布局平面图本工程项目共设排风系统91个，送风系统10个。
因为排风机廓排烟风机台数很多，自然通风管道繁杂，离心风机廓楼高较低，历经细心科学研究，设计方案时，通风风管选用了“线路板”式布局计划方案，防止了排风系统间通风风管交叉式打架斗殴，给设备维护、实际操作、检修产生便捷。
5、实验室排风系统的操纵及消防设计规范
5.1 在各排风系统通风柜处或房间内均设立离心风机的启/停电源开关，同一排风系统只需有1台通风柜或实验室工作中，排烟风机均能运作。
5.2 在排风系统管水准支通风风管与竖直通风风管相接处及排风管超越疏散出口两边均设立70℃防火调节阀。

6 、排风系统的消音与减震设计方案

在离心风机底端设立ZTB型减震器，离心风机进出口贸易选用耐腐蚀软接联接。
在排烟风机通道均设定消音弯管，通风机出入口设定1台复合型特性阻抗消音器，离心风机廊房间内墙面设定吸音材料，使其噪音符合要求规定。
排风系统

7 、通风柜、排风机及通风风管材料的挑选

7.1 因为化学实验操作全过程中造成的有害气体具备明显的浸蚀功效，因此设计方案时，离心式风机选用玻璃钢风机，通风风管选用了圆形机械设备缠绕式有机化学玻璃钢风管。
7.2 通风柜的挑选
因基本建设资金不足，校领导决策Ⅱ区五～七层通风柜购入陈品通风柜，其性价比高。其他通风柜为校加工厂加工制做，其框架选用历经腐解决的画框，其他选用3毫米厚夹层玻璃。

8 、有害气体的净化处理解决及排出方法

扩初实验室设计时，小编曾就有害气体的净化处理解决向校领导明确提出了一套详细的计划方案。因为其净化处理处理设备需近1上百万资产，校领导考虑到试验室汽体排放浓度较低，经与环保局商议后沒有执行有害气体净化处理解决计划方案。
为使有害气体排放浓度尽量减少、施工图时采用了防范措施。在排风机廊顶端设计方案一高500mm静压箱。全部离心风机的排风系统先进到静压箱后再根据伞状无动力风帽排至空气，进而使比中空重的有害气体、混和后造成的水蒸气沉集在静压箱内，进而做到减少排放有害气体浓度的目地。
静压箱内内贴δ=3毫米厚有机玻璃板厚钢板，并设5‰倾斜度及多条污水管排至废水间，静压箱选用人力方法按时对沉集的有机废气开展解决。