実験室の機能を理解することは、換気システムの選択と設計の決定要因です。 スタッフに安全な環境を提供することが第一の目標です。 実験室のシステム設計では、設計者はすべての要素を徹底的に研究し、最適な設計を見つける必要があります。 。 化学実験室は、湿式化学室、暖房室、恒温湿度室、総合試験室、注入室、事務室で構成されています。 恒温湿度室の環境を除いて、他の部屋は温度管理のみが必要であり、清浄度の要件はありません。 ASHRAEは、実験室の空調および換気の設計パラメーターに次のものが含まれることを規定しています。
1）屋内および屋外の温度と湿度の要件。
2）空気の質;
3）顕熱および潜熱を含む、機器およびプロセスの熱負荷。
4）内部負荷の予想される増加。
5）空気交換の最小数。
6）風を取り入れて補う。
7）排気装置の種類;
8）制御と警報;
9）ドラフトのサイズと量を調整することが可能です。
10）室内圧力差;
11）機器と電源のバックアップ。
1.空気交換回数の選択
& quot;化学暖房、換気、および空調規制設計コード& quot; 実験室の最低空気交換率は、通常、6回/時から8回/時であると規定されています。 ASHRAEは、実験室での空気の変化の総数は、次の空気量によって決定する必要があると規定しています。 部屋の熱負荷を取り除くために必要な冷却空気量。 必要な空気交換の最小数。 使用条件下では、実験室での最小空気交換回数は6回/時〜10回/時に維持する必要があります。
通常の状況では、& gt; 10回/時間の室内空気交換が適切であると見なされます。 ただし、実験室に高熱負荷分析装置が設置されている可能性がある場合、または室内に比較的大量の局所排気がある可能性がある場合は、それに応じて換気量を増やす必要があります。 湿式化学室にはドラフトがあり、暖房室には多数の加熱炉があります。 ドラフトの計算方法は、& quot;化学暖房、換気、および空調設計コード& quot;を参照してください。 軽度、中度、または危険な有害物質の場合。 室内天井が空気で満たされている場合、ドラフトの操作ポートの最小吸込面速度は0.5m / sです。 ドラフトの利用率については、ドラフトの数が2を超える場合、同時利用率は60％〜70％である必要があります。 加熱炉は、炉内の加熱温度を維持する熱収支法則に基づいて、必要な排気量を計算します。 以上により、総安全換気量を算出することができます。 また、負荷で算出した空調量を最小空気交換回数10回と比較し、最大3回を採用しています。
2.給排気形態
& quot;化学暖房、換気、および空調規制設計コード& quot; 実験室の排気量が多い場合は、屋外の外気供給システムを設置し、外気負荷を含めることを規定しています。
& quot; Science Laboratory Building Design Code" 各排気装置には独立した排気システムを装備する必要があると規定されています。 同じ実験室のすべての排気装置は、排気システムを共有する必要があります。 勤務時間中に排気システムを継続的に使用する実験室には、空気供給システムを装備し、空気供給量を排気量の70％にし、プロセス要件に従って空気を浄化する必要があります。 暖房エリアの場合、給気は冬に暖房する必要があります。 給気の流れは、実験室の排気装置の通常の動作を妨げてはなりません。
ASHRAEは、化学実験室から排出されるすべてのガスは屋外に直接排出する必要があり、リサイクルすることはできないと規定しています。 したがって、化学実験室にも清浄度の要件がない限り、隣接する領域に対して負圧を維持する必要があります。 100％新鮮な空気供給システムを選択するかどうかは、実験室のリスク評価の重要な部分である必要があります。
実験室の各ユニット間に独立した排気システムが設置され、排気は屋根に設置されています。 湿った化学室と暖房室は、有毒で腐食性の高温ガスが発生するため、新鮮な空気で処理する必要があります。 コンピュータ分析用の他の一般的な実験室および材料試験用の恒温恒湿室の場合、100％真新しい空気供給システムが唯一の選択肢ではありません。 実験室のプロセス機能が異なるため、外気換気や外気処理は必要ありません。 プロセスを満たすことは、最優先事項にすぎません。 新鮮な空気の100％はドラフトの環境用であり、要件を満たすことができる一般的な実験室の循環空気処理では、新鮮な空気の100％は必要ありません。 さらに、新鮮な空調環境では、エネルギー消費量が非常に高くなります。
3.室内圧力差
& quot;化学暖房、換気、および空調規制設計コード& quot; 実験室は比較的負圧を維持する必要があると規定しています。
ASHRAEは、化学実験室から排出されるすべてのガスは屋外に直接排出する必要があり、リサイクルすることはできないと規定しています。 したがって、化学実験室にも清浄度の要件がない限り、隣接する領域に対して負圧を維持する必要があります。
この規制は、実際には特定の実装オブジェクトに依存します。 このプロジェクトでは、恒温湿度室は厳密な温度と湿度の制御範囲が必要であり、陽圧として設計する必要があります。 設計が負圧の場合、隣接する領域の空気が入る一方で、温度と湿度の制御の精度が損なわれる可能性があるためです。 一方、汚染された空気が入ると、安全上の問題を引き起こす可能性もあります。 ウェットケミカルルームや暖房室では、有毒で腐食性の高温ガスや揮発性物質が部屋や他の場所に放出されるのを防ぐために、負圧を設計する必要があります。 実験棟のオフィスエリアは、廊下と実験室に対して常に正圧を維持する必要があります。 実験室の空気の流れは、低リスク領域から高リスク領域に流れ、最終的にはさまざまな種類のドラフトまたは加熱装置を介して屋外に排出される必要があります。
4.制御システム
制御は、エネルギー消費を削減しながら、室内圧力、各部屋の圧力差、換気、温度と湿度、および実験室全体のさまざまな安全制御要件を満たすために、上記の項目を統合する必要があります。 実験室には人間の健康に良くない化学汚染源、特に有害ガスがたくさんあることが多く、それらを排除することは非常に重要です。 しかし同時に、エネルギーはしばしば大量に消費されます。 したがって、実験室&＃39;の換気制御システムの要件は、初期の一定空気量、双安定、可変空気量システムから最新の適応制御システムにまで及びます。 いわゆる最も安全で最も快適な環境と最もエネルギー効率の良い方法は、贅沢すぎないことです。 このシステムは、個人の安全を確保するために迅速に対応し、最大の安定性を提供するために最高の精度で給気と排気のバランスと室内圧力を正確に制御します。 ユーザー&＃39;の初期投資を削減し、ユーザー&＃39;の運用、エネルギー消費、および保守のコストを削減するようにしてください。
ASHRAEは、実験室制御が一方では機器の温度と湿度の制御を調整することを規定しています。 一方、現在の実験室に適している限り、スタッフを保護するための安全設備と使用するシステムを監視します。
化学実験室の換気が一定の風量を採用するか、可変の風量制御システムを採用するかは、設計者、ユーザー、および施設管理者による必要な機能の初期投資と運用コストの包括的な考慮に依存します。 定風量（CAV）システムは、すべてのドラフトと加熱炉が占有されているかどうかに関係なく、すべてのドラフトと加熱炉に総排気量を提供するように設計されています。総流量は一定に保たれます。 この方法では、機械的な制限停止を使用してバルブの開放を制限します。これにより、流量が最大40％減少する可能性があります。 可変風量システム（VAV）は、システム容量が10％または20％以上削減された千鳥設計です。
実験室の換気設計によって解決されるべき主要な問題は安全性の問題であり、それはまた、最小のエネルギー消費を確保しながら、実験者にとって快適な作業環境を作り、温度、気流、および騒音の問題を解決することを考慮しなければなりません。システムは安定しており、制御が簡単です。 、操作と管理が簡単。 要するに、安全性、快適性、省エネ、信頼性の高い操作の観点から設計することです。 空気の変化の数、空気の供給と排気の形態、室内の圧力差、制御システムの基準に関与するこのタイプの化学実験室を通じて。