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洁净实验室与空调通风系统的选型(一)

      

在高等院校和研究院所实验室中,洁净实验室是对相关空气和环境参数给予特别设计的一种实验室类型。按照国家标准,科学实验室分为两类,一类为普通实验室,一类为专用实验室。专用实验室定义为有特定环境要求(如恒温、恒湿、洁净、无菌、防振、防辐射、防电磁干扰等)或以精密、大型、特殊实验装置为主(如电子显微镜、高精度天平、谱仪等)的实验室。 这一类实验室大都需要建设净化空调系统,随着科学技术的飞速发展和综合国力的提高,净化实验室在高校和研究院所实验室中所占的比例逐年提高。本文仅就洁净实验室的功能特点与空调通风系统设备的选择等相关问题作出讨论

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,(如河边、食堂周围、动力区域等),还要尽量避开振动或噪声干扰的区域。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、仪表等允许环境振动值进行分析权衡。

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、高效过滤器、电器灯具等方面要充分考虑其保温、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(如送风口、照明器、回风口、各种管线等)的布置,宜先考虑净化空气调节系统的要求。

1.4  对空气洁净度等级标准   空气洁净度划分为九个等级,如表1-1所示。

空气洁净度等级(N)

大于或等于所标粒径的粒子浓度限值(个/每立方米空气粒子)

0.1 um

0.2 um

0.3 um

0.5um

1um

5 um

ISO Class 1

10

2

       

ISO Class 2

100

24

10

4

ISO Class 3

1000

237

102

35

8

ISO Class 4

10000

2370

1020

352

83

ISO Class 5

100000

23700

10200

3520

832

29

ISO Class 6

1000000

237000

102000

35200

8320

293

ISO Class 7

 

352000

83200

2930

ISO Class 8

 

3520000

832000

29300

ISO Class 9

 

35200000

8320000

293000

注:由于涉及测量过程的不确定性,故要求用不超过三个有效的浓度数字来确定等级水平。

洁净室空气洁净度等级的检验,验收时应以动态条件下测试的尘粒数为依据。对于空气洁净度为5级的洁净室内大于等于5微米尘粒的计算应进行多次采样。当其多次出现时,方可认为该测试数值是可靠的。

确定洁净实验室空气洁净度等级时,先要满足实验内容和实验仪器设施对空气洁净度的要求,然后还要根据实验操作步骤和实验程序布局综合考虑各个实验区域的不同净化等级要求,从而做到既满足净化要求又节约成本支出。

1.5  洁净实验室空气净化调节系统  一般情况下,5级、6级洁净区控制温度为20℃~24℃,相对湿度为45%~65%;7级、大于7级洁净区控制温度为18℃~28℃,相对湿度为50%~65%。对洁净室温、湿度无特殊要求时,温度应控制在18℃~26℃,相对湿度控制在45%~65%。此外,空气气流速度、送风量和新风量要符合净化室实验设施和人员的要求。因为净化实验室是一个相对独立密闭的空间,在保持温度、湿度、空气流速流量的同时,还要采取措施补偿室内排风和保持室内正压(或负压)值所需的新鲜空气量。随着洁净度要求的不断提高,还需要用到超高效过滤器, 那么要求空气处理机组也至少要配置初效、中效、亚高效过滤器系统, 这样对机组的强度要求更高, 对空气处理机组送风机的压头会更大,而对于生物洁净实验室,含菌量也是主要控制参数之一,在空气净化处理方法上一般应增加过滤器,不仅可以有效的滤去空气中的尘埃,也可以阻断细菌和病毒在空调系统中传播和扩散,特别是高效过滤器,对于大气中浮游的病毒、细菌的捕捉效率实际上能达到100%,也可采用有效防止过滤器细菌滋生的过滤器。如含抗菌剂INTESEPT的过滤器、二氧化钛过滤器等,过滤器要定期更换。

 

 

 

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