实验室通风系统的探讨

某公司处在南方沿海，其分析间在5～11月份由于当地温湿度较高，房间吊顶和墙壁出现结露现象，不仅影响到实验室的美观，而且不能满足化验分析恒温恒湿的要求。本文就紧密结合此实验室的建筑特点和通风系统，详细剖析了此化验室出现这些问题的原因，提出了一些解决这些问题的办法。 
　　1　某公司所在地区气象条件如下： 
　　1.1　气温 
　　多年平均气温：21.9℃。 
　　极端最高气温：37.5℃。 
　　极端最低气温：1.1℃。 
　　最热月平均气温(7月)：28.3℃。 
　　最冷月平均气温(1月)：13.5℃。 
　　1.2　降水 
　　本地区降雨充沛，多集中于夏季，其中6月～9月四个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 
　　一小时最大降雨量85mm 
　　年均大于25ram降水日为26d 
　　1.3　雾况 
　　能见度小于1000m的雾日多年平均为20.2天，年最多雾日为32天，1月～3月雾日最多，最长连续雾日为5天。 
　　1.4　湿度 
　　本地区多年平均相对湿度为82％，多年最小相对湿度为22％，多年最高相对湿度为100％。 
　　2　某公司实验室建筑特点和通风系统概况 
　　2.1　化验室建筑特点 
　　某公司新建实验室为两层，建筑面积6000m²:，整体呈长方形，中间是长方形天井，成“回”型结构(如图1粗线部分所示)，靠天井的建筑内侧为走廊(如图1阴影部分所示)，外侧为分析间。建筑内外侧窗户均为可移动开关的窗户，分析间和走廊之间的窗户为封闭式，分析间门为自动闭合式。建筑共有四个人工闭合玻璃大门(如图1粗虚线表示)和外界大气外相通，见图1。  
　　2.2　通风系统概况 
　　(1)分析间内通风由送新风机组、通风柜、门窗漏风三部分组成。室外空气经过新风机组降温除湿后送进各房间，总送风量为70000m³／h；通风柜共有79台，其排气量由能够感知压力的双稳态文丘里阀控制，同时使用系数为50％，总排风量为86700m³／h；分析间门窗漏风的主要来源是走廊空气。分析间内空气通过吊顶的风机盘管循环，风机盘管改变气体温度，用以控制室内温度；(2)走廊的通风情况，走廊没有送新风和制冷制热设施，走廊尽头四个人工闭合大门不能起到隔绝走廊气体和外界大气的作用。 
　　3　运行过程中出现的问题及原因分析 
　　3.1　运行过程中出现的问题 
　　(1)房间出现吊顶和墙壁出现结露问题 
　　在实际运行中，为保证分析间在试验时飘散的各种有害气体能及时排出室外并不飘至走廊，通风柜连续向外抽风，抽风量大干送新风量，以确保分析间为微负压(设计为-5Pa—-10Pa)。由于设计的排风量大干送入的新风量，出现了外界大量湿热空气通过走廊上的门窗进入走廊及房间，由于室内温度比外界底，湿热空气进入室内后冷却，在房间和走廊之间的窗户玻璃上向下流水，房间墙壁及吊顶结露严重，部分房间出现严重的墙面发霉、滴水穿透吊顶石膏板的情况，仪器设备运行环境很不稳定。(2)在样品转移过程中挥发出来的气体不能有效排出房间。分析间的抽风主要是通过通风橱实现的，通风橱台面离地面80cm，在吊顶没有抽风措施，室内实际上是局部排风。于是在分析间转移样品(主要是液体样品和气体样品)的过程中，由于样品挥发、滴漏等出现的气体在房间内难以有效的排出室外，在室内富集，出现异味。 
　　3.2　对出现上述问题的原因分析 
　　(1)分析间是一个人员流动性相对较大的场所，分析人员取样、转移样品等进进出出，自动闭合门起不到应有的作用，处在常开的状态，实际上和建筑内走廊处在相通的状态。而走廊和外界大气紧紧隔了人工闭合的玻璃门及不密闭的窗户，间接上相当于分析间和外界大气直接相通，大量湿热空气得以通过走廊没有处理直接进入分析间后冷却，形成结露。(2)化验间房顶没有排气设施，在室内味道较重时，员工不得已开门开窗，使通过门窗的补风量大大增加，而分析间门(主要来自走廊)窗(直接来自外界大气)的补风为没有经过处理的自然风，湿度较高，进入房间后冷却，形成结露。(3)房间控温主要靠吊顶的风机盘管，盘管冷却水为制冷站送过来的冷水(水温控制在7℃～12℃)，由于室内补风中湿热的自然风较多，水汽在风机盘管及其附近凝结，形成大量水滴，滴在吊顶石膏板上。(4)房间送新风在送入各个房间之前是经过冷却的，在一定程度上降低气体湿度，但没有经过干燥处理，相比室内空气所要求的湿度来说，依然较大。(5)走廊没有新风和制冷措施，和外界压力相等，没有起到隔绝分析间和外界大气的作用。(6)设计时通风橱的同时使用系数仅为50％，而实际上实验室的试验工作几乎是同时进行的，只有当通风橱的同时使用系数仅为接近100％，新风送风量远远小于排风量。 
　　4　根据上述分析，已知造成实验室结露的直接原因和主要原因是室内进入了大量未经处理的湿热空气，因此解决问题的重点是在如何控制进入建筑内湿热空气的问题，提出的解决思路如下 
　　(1)在化验室的四个大门处增加二道门(电动玻璃门)，在大门打开的同时，二道门起到缓冲建筑内外空气对流的作用。(2)在走廊增加制冷干燥设施，使送入走道内的新风降温并干燥，并且送风量应保证过道内为微正压，一方面起到隔绝外部湿热空气不通过门窗进入走道，另一方面保证给分析间内的补风为冷却干燥的空气。(3)加强建筑内外侧门窗的密封性，控制通过门窗的漏风量，并且尽量养成良好习惯，进出分析间随手关门。(4)分析间内应有屋顶排风，让分析间内的有害气体不能在屋顶富集，也可以避免分析员因室内气体难闻而开门开窗，尤其是外侧的窗户，导致分析间补风无法控制。(5)根据具体实验内容，有针对性的增加某些通风橱内的抽风量，保证通风橱内进行的实验不会有气味逸出。