洁净实验室与空调通风系统的选型

洁净实验室与空调通风系统的选型

李春光1高秀忠2田震3

1.中国联合工程有限公司310052；2.上海市机电设计研究院有限公司200040；

3.上海建筑设计研究院有限公司200041

摘要：实验室房间内通风的安全性要足够重视，通风柜的能力要符合现行标准和规定，不仅保证洁净度要求换气次数，室内合理的气流组织，保持实验室的正压或负压。另外，还需要为实验人员创造安全舒适的工作环境，降低系统噪声。系统要容易控制，易于管理，运行稳定且能耗较低。为此，本文针对洁净实验室与空调通风系统的选型进行了分析。

关键词：洁净实验室；空调通风系统；洁净等级

1洁净实验室的特点

1.1洁净实验室位置和环境的选择

洁净实验室在位置选择方面要遵从洁净等级的设计要求，应选择大气含尘浓度较低，自然环境较好的区域和地段。要远离落叶和空气异味的场所，还要量避开振噪声干扰的区域。选择实验室周围的位置、地形、环境时，要与精密设备、精密仪器、仪表等允许的环境参数值进行分析权衡。

1.2洁净实验室墙体围护的标准

洁净实验室的污染源一般主要是大气中含尘、含菌尘粒和微生物以及实验人员的发尘、实验设备和实验操作过程中的产尘等。因此建筑围护结构质量和建筑施工方法对保持和提高洁净实验室的标准具有重要意义。洁净实验室的外围护结构如门窗、墙板、吊顶板以及髙效过滤器、电器灯具等要充分考虑其保温、隔热、防火、防潮、密闭性能好的要求，做到不产尘、无裂痕、可擦洗、耐潮湿板缝平齐密封，压缝条平直缝隙小。地面则力求做到耐磨、耐冲击、耐火、耐侵蚀性好、不易产生静电表面、不易附着的尘粒。

1.3洁净实验室的整体布局设计

洁净实验室的平面和空间设计，应将洁净实验区和人员净化、设备材料净化和其他辅助用房进行分区布置。同时应考虑实验操作、工艺设备安装和维修、气流组织型式、管线布置以及净化空气调节系统等各种技术设施的综合协调效果。实验室内各种固定技术设施的布置，宜首先考虑净化空气调节系统的要求。

1.4严格执行空气洁净度等级要求

对于洁净实验室洁净度的等级检测，要在动态情况下进行尘粒数的测试。针对洁净度等级的测试结果，要进行多次采样，如反复测试结果出现多次，那么可以以该次测试的数值为准。

对于确定实验室等级，要以实验内容与实验仪器设施对空气洁净度的要求为基础，之后要根据实验的程序与实验的步骤考虑整个实验室的区域，因为不同的区域对净化的等级要求是不同的，以此达到净化要求标准并节约投资成本与运营成本。

1.5洁净实验室的空气净化调节系统

在正常情况下，针对5级或6级的洁净区温度要控制在21~25℃之间，而对于相对湿度要控制为46~66%之间；如果是7级标准或者大于7级，那么洁净区控制温度要在19~29℃之间，相对湿度的控制要在46~66%之间。另外，对于新风量、送风量与空气气流的速度一定要以洁净实验室人员与设施的要求为准，因为，洁净实验室是比较独立封闭的空间，对于实验室要保持湿度、温度与空气流速流量这是最基础的，同时还要采取一定的措施来补偿室内排风，并保持室内正压或负压值所需要的新鲜空气。

2洁净实验室对空调通风系统的要求

2.1空调系统对洁净实验室净化的控制

洁净室空调系统主要分为两种，一种是分散式另一种是集中式。分散式的洁净室空调系统主要是处理部分实验室的净化情况，在净化实验室的不同区域，要安装独立的空调处理系统，通过送风经过各级过滤器与净化装置对空气进行处理净化，最后通过处理系统对空气参数的调节，进而使不同净化室的净化等级可以得到控制。

那么集中式的洁净空调系统类似人们所熟知的中央空调，它的特点就是空气的处理设备都集中在中央空调的机房内，然后通过管道进行输送经过处理后再分配给各个洁净实验室。由于这种空调系统有热源与冷源集中的特点，对于实现空气参数的调整比较容易，它能够处理大量的空气，运行可靠，它是集中式实验室在空调系统方面的首选。

2.2空调通风系统

洁净实验室内，对于大部分机械仪器与设备在实验室内的洁净要求都是通过相对正压维持的，但是，针对有毒、有害的气体或者是易燃易爆的溶剂都有相对特殊的要求，有时必须采取相对负压形式控制。

洁净实验室要保持不受污染并维持住洁净等级参数，要保持住一定的正压这是重要的因素之一，即使是负压的洁净室，它也不能够低于相邻实验室所维持的正压，只有这样负压实验室的洁净度才能够保持。而对于洁净实验室的正压是指在门与窗都关闭的情况下，室内静压大于室外静压所产生的数值。所以，数值的产生是通过净化系统送风量大于回风量。

2.3空调系统的低能耗与低噪声可以有效的提高实验室质量

实验室的噪声会给实验人员带来困倦与烦恼的情绪，而且对实验室内精密的仪器与语言通讯设备都会造成一定的干扰，这不仅会影响实验工作人员的工作效率，也会阻碍实验项目的进展。在实验室内的静态噪声有很多来源，而空调系统是最主要的来源之一，静态噪声的大小与换气次数和洁净气流流型等相关因素有着密切的关联，但是最主要的还是空调系统的布置，还要有降噪的合理措施方法，所以净化实验室对空调系统选型的另一要求就是低噪声。

2.4空调通风净化系统对稳定性与可靠性要求较高

比如，生物培养室，主要是进行组织培养、微生物培养等用房，严格要求包括温度、湿度以及灭菌消毒等措施。实验室内要有良好的灭菌功能，对于净化空间与环境处理方面和对空调通风、洁净等级都有相关的特殊标准。

3洁净实验室对空调通风系统的选型

3.1空调通风系统在选择上要量力而行并酌情选择

洁净实验室为了满足净化要求，使用了特殊的工艺设备阻隔了外界空气与使用空间之间的交流，之后再通过人工的方法把处理过的洁净空气送入到实验室内,在输送新风的同时也会输送浊风，浊风就是将使用后的空间输送到外界经过各级过滤转换处理成洁净的空气再重新送回实验室使用。洁净实验室的空调通风系统主要是通过空气输送设施、处理设备、初效、中效、高效过滤器等相关设备所组成的，这些设备类型不同，所对应的性能也不一样。

3.2以净化要求标准为选择基础

在选择空调系统类型时，人们通常会以投资成本与运营成本来衡量设计方案的选择，却忽略了实验室的需求和对净化标准的要求。因此在选择类型之前，要先掌握实验室的用途与实验内容，充分了解实验设备和实验对象对空气质量参数要求的具体事项，然后设计有针对性的净化方案，要考虑的方面包括楼层高度、实验室总高度、实验室面积和实验内容等，以满足室内洁净度、温度、相对湿度、风速、静压差等需求，综合这些因素，来确定空调通风系统的选用类型。

4结论

洁净实验室最重要的目的是为了避免空气中的有害气体、细菌、尘粒等污染源对实验室内的设备、实验对象以及过程造成污染。对于净化、洁净与超净等这些词的概念并非是指百分之分的不受污染，只是将空气中能够符合净化标准的尘埃颗粒的含量有效的控制在微量的单位上。洁净室还有另一个功能就是对于室内的洁净度、室内压力、室内温度、噪声振动或照明等相关因素要控制在允许的范围内，在这一范围内要控制所有参数的准确度,因为这点决定了洁净实验室的净化等级与标准。

参考文献

[1]魏长春,陈国强.洁净实验室与空调通风系统的选型[J].实验室科学,2013(6):193-197.

[2]中央空调通风系统清洗技术与措施[J].张虹英.江西建材.2016(01)

作者介绍

李春光（1987.10.14），性别：男；籍贯：河北沧州；民族：回；学历：硕士；职称：工程师；职务：暖通设计师；研究方向：通风与空调。

高秀忠（1987.6.7），性别：男；籍贯：江苏滨海；民族：汉；学历：研究生、硕士；职称：工程师；职务：暖通工程师；研究方向：暖通。

田震（1988.8.25），性别：男；籍贯：河南南阳；民族：汉；学历：工学硕士；职称：工程师；职务：暖通设计师；研究方向：暖通设计相关。