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1.1優(yōu)化方向

實(shí)驗室廢氣的主要來(lái)源于試驗過(guò)程中使用的各種化學(xué)試劑的揮發(fā)，產(chǎn)生的廢氣主要有乙醚、醛類(lèi)、酮類(lèi)、四氯化乙烯、酸霧氣體等各種有機或無(wú)機廢氣，大部分都會(huì )對人體產(chǎn)生不同程度影響。

本項目主要是針對新建的實(shí)驗室的通風(fēng)系統進(jìn)行研究，通過(guò)前期的設計優(yōu)化以及后期調整、調試和試驗，結合智能化的控制，改善通風(fēng)系統的整體性能，提高實(shí)驗室內部空氣質(zhì)量，創(chuàng )造一個(gè)更舒適、更安全的試驗環(huán)境，并通過(guò)實(shí)驗室空氣質(zhì)量、通風(fēng)系統參數等進(jìn)行對比，檢驗通風(fēng)及控制系統的實(shí)際效果，總結相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗，為以后實(shí)驗室建設提供重要的經(jīng)驗參考。

1.2實(shí)現的效果

項目選取了干洗檢驗以及生態(tài)前處理的舊有和新建實(shí)驗室作為主要的研究對象，通過(guò)以下手段，包括：針對性配置末端排風(fēng)設備、新風(fēng)補風(fēng)系統合理配置、實(shí)驗室微負壓控制、排風(fēng)系統管道壓力控制等，實(shí)現通風(fēng)系統的優(yōu)化，達到改善實(shí)驗室空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。

從新建和舊有實(shí)驗室通風(fēng)系統運行參數以及環(huán)境參數的對比來(lái)看（具體參數見(jiàn)表1），新建實(shí)驗室通風(fēng)系統的排風(fēng)量和房間換氣系數并沒(méi)有增加很多，但是房間的廢氣濃度卻有了明顯的改善，基本達到國家室內空氣質(zhì)量標準所規定VOC的推薦濃度限值（0.6mg/m3）要求。而其主要的使用感受差異如下：舊有實(shí)驗室產(chǎn)生的廢氣沒(méi)有得到很好的收集，即使在室外過(guò)道上也能聞到室內散發(fā)出的刺激性氣味，在實(shí)驗室內必須佩戴安全防護器具才能長(cháng)時(shí)間停留，否則會(huì )引起不適。而新建的實(shí)驗室明顯減輕了以上情況，并且有效地解決了內廢氣溢出到室外的問(wèn)題，在為檢驗人員提供更安全工作環(huán)境的同時(shí)，避免廢氣影響到室外的其他人員。

               表1 實(shí)驗室通風(fēng)及環(huán)境參數表

2.1針對性配置末端排風(fēng)設備

每一種類(lèi)型的檢驗工作所采用的試劑、儀器、工藝流程都存在一定的差異，相對應其產(chǎn)生廢氣的成分以及廢氣的擴散形式與速率均不相同，針對不同的需求配置相應的排風(fēng)設備，才能使效果最大化。如生態(tài)前處理室的旋轉蒸發(fā)儀在使用過(guò)程會(huì )揮發(fā)出大量乙醚，并且經(jīng)過(guò)加熱后，擴散速度加快。使用傳統的通風(fēng)柜，由于空間相對狹小，放置這類(lèi)體積較大的設備不方便操作。而采用普通排氣罩其廢氣收集效率又難以得到保證。為了更好地改善以上問(wèn)題，新建的生態(tài)前處理室采用一種較為新型的集氣柜，即在普通實(shí)驗臺上增加類(lèi)似通風(fēng)柜上部結構的密閉罩，將實(shí)驗臺表面以上的空間圍閉，并設置柜門(mén)方便操作。集氣柜結合通風(fēng)柜的密閉性和普通實(shí)驗臺的空間利用率，既能提高廢氣收集效率，又能確保操作空間滿(mǎn)足檢驗需求。

2.2新風(fēng)補風(fēng)系統的作用

傳統的實(shí)驗室通風(fēng)系統一般只設有排風(fēng)系統，但在實(shí)踐當中單純通過(guò)強力的排風(fēng)帶走室內廢氣的效果并不理想。主要的原因是廢氣排走必然帶動(dòng)空氣的流動(dòng)，而空氣流動(dòng)是否順暢則直接影響著(zhù)廢氣收集的效率。排風(fēng)系統在帶走室內空氣的同時(shí)，室外的空氣則經(jīng)過(guò)門(mén)窗等地方進(jìn)入到房間，但由于補進(jìn)的氣流無(wú)法均勻，導致效率降低。

而當增加新風(fēng)補風(fēng)系統則可以根據現有的排風(fēng)系統布置進(jìn)行針對性的布置，帶動(dòng)整個(gè)房間的空氣流動(dòng)，提高均勻性，從而提升廢氣收集效率。同時(shí)，新鮮空氣的補充可以進(jìn)一步降低房間廢氣濃度，提高室內空氣質(zhì)量，保障檢驗人員安全。從上文附表數據可以看出，實(shí)驗室在增加或完善補風(fēng)系統后，對實(shí)驗室廢氣濃度的降低起到一定的作用。

2.3實(shí)驗室微負壓控制的作用

上面提到增加新風(fēng)補風(fēng)系統可以提高房間的空氣質(zhì)量，但是如果控制不好，同樣會(huì )衍生出其他問(wèn)題。傳統的實(shí)驗室雖然也有部分配置有新風(fēng)補風(fēng)系統，但基本上是排風(fēng)系統配置了多少排風(fēng)量，補風(fēng)系統則相應地配置了略低的補風(fēng)量，從而保持實(shí)驗室微負壓狀態(tài)。但是這種方式一旦排風(fēng)系統因為設備老化、配套廢氣處理裝置堵塞導致阻力增大等問(wèn)題造成排風(fēng)量降低，則有可能出現排風(fēng)量低于補風(fēng)量的情況，過(guò)多的新風(fēng)會(huì )把廢氣帶出到室外，威脅到室外人員的安全。

故此新建的實(shí)驗室采用負壓控制方式進(jìn)行排風(fēng)及補風(fēng)系統的配合，利用傳感器實(shí)時(shí)監測實(shí)驗室內與外界的壓差值，調節新風(fēng)補風(fēng)量，使之保持略低于排風(fēng)量，從而保持房間微負壓，確保廢氣不會(huì )外溢到室外影響其他人員的安全。由于該控制模式為實(shí)時(shí)調節，可以較為穩定地實(shí)現微負壓控制，能進(jìn)一步提高實(shí)驗室的安全性。

2.4排風(fēng)系統管道壓力控制的作用

正如上文所提到的，排風(fēng)系統會(huì )隨著(zhù)使用時(shí)間的推移，引起設備老化、配套廢氣處理裝置堵塞等問(wèn)題，導致排風(fēng)量不足。為了解決這一問(wèn)題，排風(fēng)系統中引入管道壓力控制，即當實(shí)驗室內的排風(fēng)量調節至理想狀態(tài)后，監測排風(fēng)主管道內的壓力值，并將其設定為固定的調節目標值，即排風(fēng)設備根據設定的管道壓力目標值調節運行頻率，從而保持管道內的壓力在恒溫范圍內，使實(shí)驗室內的排風(fēng)量處于最優(yōu)狀態(tài)。如當廢氣處理裝置堵塞，管道阻力增大，處理裝置前的管道壓力降低，隨即升高排風(fēng)設備的運行頻率，使管道壓力保持穩定。此項措施有利于提高排風(fēng)系統穩定性，使實(shí)驗室內的廢氣能隨時(shí)得到有效的收集。

實(shí)驗室通風(fēng)系統是一項復雜的系統工程，包含了排風(fēng)、新風(fēng)、控制、處理等多種構成要素，不同的配置、組合、協(xié)調配合都影響其實(shí)際效果。但目前很多的實(shí)驗室對其通風(fēng)系統的要求只停留在有或沒(méi)有的概念上，并沒(méi)有真正了解其中的重要性。且不論忽略通風(fēng)系統所帶來(lái)的空氣污染問(wèn)題會(huì )不會(huì )對試驗結果造成影響，但一定會(huì )對工作人員的安全和健康造成威脅。以人為本是社會(huì )發(fā)展的一個(gè)重要方向，未來(lái)的實(shí)驗室必然向更加安全及人性化的方向發(fā)展，而通風(fēng)系統作為實(shí)驗室重要的組成部分，也應該得到更多的重視。