科研院校实验室设计
        科研院校实验室以培养学生为主的教学类实验和科学研究为主的综合型实验室,以满足知识验证的要求和完成相关教学计划为目的,同时对学生创新实验进行支持。其实验内容比较稳定,同等装备数量较多,人流量大,对气流控制要求高,环境安全压力大。
本文就以我司一个案例来介绍科研院校实验室设计--西南科大国防科学研究院实验室改造设计

设计理念
      
 
安全性:保护人员和实验样品原则
规范化:依据各科室标准规范
实用性:合理的实验室设备配置和空间的优化组合
预见性:全方位结合通风/水电/实验台/仪器因素,精心设计
主要设计规范
   1、 《科学实验室建筑设计规范》JGJ91-93
   2、 《实验室生物安全通用要求》GB19489-2004
   3、 《检验检测实验室设计、建设的技术要求 食品检测实验室(征 求意见稿)》
   4、 《临床基因扩增检验实验室管理办法》
   5、 《临床基因扩增检验实验室工作规范》
   6、 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-926
   7、 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002
   8、 《洁净厂房设计规范》GB 50073-2001
   9、 《洁净室施工及验收规范》JGJ 71-1990
   10、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002
   11、《采暧通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
   12、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
   13、《建筑照明设计标准》GB 50034-2004
   14、《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2002
 
对于科研院校的实验室设计,通风系统是确保安全的重要环节。
1、通风设备设计风量:
 单台1.5米通风柜设计风量1500m3/h
 万象排气罩设计风量300m3/h
 原子吸收罩设计风量500-600m3/h
 
2、通风系统设计:
通风系统划分要根据建筑功能、平面分布及甲方的使用要求,综合技术、经济、管理等因素,还应当考虑工艺流程、同时使用情况及有害气体性质及其处理等因素。
 
工艺流程:
 


 
废气处理:实验室废气经管道引到天面后,使用喷淋塔或活性炭净化机进行净化处理,再引到高空排放。
3、实验室通风柜控制
a、实验室通风柜采用变风量通风柜控制系统,每个通风柜的排风支管上均安装电动风阀,当其发生变化时,将信号传输给控制面板,处理后传输给阀门执行器改变阀门开度,达到当前状态下面风速设定值下所需要的风量,实验室楼顶风机采用变频控制系统。
b、实验室的万向排气罩和其他排气罩按定风量排风设计:其排风支管上安装有风量调节风阀,排风机风量根据定风量设置的参数而计算排风量;房间为自然通风,通过走廊或开窗自然换气。
 
 
4、变风量控制系统说明
 
1、通风柜面风速控制系统
(1)传感器、控制器、操作面板、监控软件等均应采用国际一流品牌,以保持控制完整性以及维护可靠性。
(2)基本功能:1数字显示面风速状态;2自动调节风量以恒定面风速;3不安全的条件下,声音及数字显示报警; 4通风柜门全关闭时维持最小换风次数;
(2)变风量风阀相关要求
 执行器驱动方式:电动;
 风量控制精度:控制风量的±10%;
 执行器响应完成时间:<2.5秒。
 噪音小于60dB(A)。
 安全措施:当断电或故障时,风阀应处于最大排风状态(常开状态)。
(3)实现通风柜面风速控制。
(4)通风柜专用面风速传感器
安装于通风柜一侧,实际测量通风柜面风速,测量范围:0~1m/s;测量精度±1.0%;
传感器测量应采用热敏或热风式直接测量方式;
传感器应有基准:,不会随使用发生精度漂移;
 
2、管道静压控制系统 
(1)管道静压控制系统:静压控制器和压力感测器各1个,可调整变频系统,控制通风管道内的恒定静压力,可接受不同的压力范围及多个管道直接测量,自动调节变频器从而调节风机转速。
(2)产品功能:
保持恒定的静压力、降低风机成本。
变频器故障及显示报警。
方便的键盘操作及功能显示。
3、变频配电柜及布线要求:
(1)电控箱为风机的变频电控箱,防尘。
(2)所有布线按照国家标准施工,控制线不可同强电走同一线管,所有通风柜的面风速控制系统的电源线必须由本系统的风机电控箱中引出,不可就地取电。
(3)变频器选用合资品牌,电源:三相380~480V±10%;频率:48~63Hz;功率因数:约0.98;输入信号,电压0~10 V或电流0~20 mA;需配有操作显示面板,带滤波器。
(4)电控箱原理图(附图)