實驗室局部排氣設(shè)備種類與選擇應(yīng)用

1、 報告人：勞工安全衛(wèi)生研究所副研究員王順志實驗室通風(fēng)設(shè)備被動門窗開口：提供最起碼的自然通風(fēng)換氣，但開口面積過大時室內(nèi)溫溼度不易控制。整體換氣設(shè)備：用以持續(xù)更新室內(nèi)空氣，控制室內(nèi)溫溼度。局部排氣設(shè)備：盡量包圍污染源並就近移除釋放到空氣中的有害物。密閉設(shè)備：孤立污染源並於密閉環(huán)境中就地濾除有害物，使實驗室空氣不遭到污染。實驗室局部排氣設(shè)備之構(gòu)成氣罩：排氣櫃（排煙櫃，化學(xué)櫃），藥品櫃，鋼瓶櫃，生物安全櫃，接收型氣罩，活動式氣罩。排氣導(dǎo)管系統(tǒng)：針對微粒狀有害物的關(guān)鍵設(shè)計因素為搬運風(fēng)速。針對噪音的改善設(shè)計同時有助於降低震動與能源消耗。空氣清淨(jìng)裝置：其型式與有害物種類有關(guān)，不同化性的有害物須分開處理。排氣

2、機與排氣道：安裝於戶外，通常在樓頂，建造大樓時須預(yù)留安裝位置並局部強化建物結(jié)構(gòu)。氣罩種類選擇要訣(1/3)外裝式氣罩須能覆蓋或近似完全遮蔽污染源。藥品應(yīng)依化性分類存放於不同的藥品櫃。不作實驗時，排氣櫃或生物安全櫃的內(nèi)部須保持淨(jìng)空，不可用來堆放藥品或試劑。有長期使用鋼瓶的需要時，須另安裝鋼瓶櫃，以防止鋼瓶連續(xù)洩漏造成爆炸中毒等安全問題。鋼瓶櫃若隨意安裝則無安全保障。於建築物設(shè)計階段即應(yīng)在預(yù)計安裝位置搭配防火防爆設(shè)計；於既有建築物安裝鋼瓶櫃時，須請建築師就建築物現(xiàn)況作局部結(jié)構(gòu)強化與消防設(shè)施補充。補充：氣罩在哪裏？範(fàn)圍有多大？為什麼？污染源空氣洩漏整個房間形成一個氣罩整個房間形成一個氣罩僅喇叭形罩體

3、為氣罩污染源空氣洩漏中央空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)供應(yīng)的新鮮室外空氣補充：氣罩的包圍程度愈完整愈好 四面開啟一面遮蔽兩面遮蔽 三面遮蔽近似四面遮蔽外裝式氣罩 擋板氣罩 雙擋板氣罩 三擋板氣罩 包圍式氣罩懸吊式氣罩安裝於牆面 安裝於屋角 氣流亭 排氣櫃 補充：實驗室常見的接收型氣罩，性能極差Q2Q1Q2微弱側(cè)風(fēng)Q1仰賴熱上升原理的案例 側(cè)風(fēng)極易破壞流場補充：外裝式氣罩的捕集率不穩(wěn)定外裝式100%抽氣風(fēng)速排氣導(dǎo)管氣罩凸緣橘色空間為預(yù)設(shè)10%排氣導(dǎo)管抽氣風(fēng)速的有效抽氣範(fàn)圍，而且前述的有效，不代表不代表捕集效率為100%，請務(wù)必注意！號稱有效捕集範(fàn)圍補充：外裝式氣罩最好完全覆蓋污染源外裝式氣罩的最佳用法，就是把它當(dāng)

4、成包圍式氣罩來使用！此氣照的性能原本十分低劣將氣罩降低覆蓋污染源之後，性能就變得好多了。補充：市售抽氣式藥品櫃外觀補充：市售耐蝕型實驗室外裝式氣罩補充：排氣櫃為包圍式氣罩的一種本案例的排氣櫃，屬風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)不能調(diào)整、同時也沒有壓損訊號回授的傳統(tǒng)機種，目前已有多種保護效能更好的新排氣櫃商品。補充：鋼瓶櫃與藥品櫃的臨界孔口原理藥品櫃結(jié)構(gòu)縫隙愈小，排氣阻抗愈大。當(dāng)排氣阻抗夠大（或結(jié)構(gòu)縫隙夠?。r，藥品櫃排氣風(fēng)量對於導(dǎo)管抽氣負壓不再敏感。因此，即使排氣風(fēng)機或排氣系統(tǒng)導(dǎo)管提供的負壓不足，也不會明顯影響藥品櫃的實際抽氣風(fēng)量。藥品櫃排氣風(fēng)量藥品櫃排氣導(dǎo)管之負壓氣罩種類選擇要訣(2/3)生物安全操作櫃的型式選擇主

5、要依實驗人員的健康風(fēng)險而定。只釋放對人體無害的生物氣膠且無需顧慮試片遭到室內(nèi)空氣污染時，使用Class I生物安全櫃。使用Class II生物安全櫃的首要目的是利用下壓層流確保試片不受室內(nèi)空氣污染，第二目的是避免試片污染室內(nèi)空氣。於生物安全操作櫃內(nèi)使用有機溶劑或其他氣態(tài)有害物質(zhì)時，應(yīng)選擇Class II全外排的型式。補充：Class I生物安全櫃動力式非外排型，附過濾裝置無動力式外排型，附過濾裝置補充：Class II適用於BSL-2,3實驗 A1( 0.38m/sec)P+ A2(0.5m/sec)P-補充：Class II B2全外排式適用於毒物實驗Class II B2Class II

6、B2的BSC通常配合BSL-2,3生物實驗，且於實驗中使用有機溶劑，或於實驗中產(chǎn)生有害氣膠與有害氣體等，須將用過的氣體排出室外。補充：Class III適用於致癌物或病毒實驗適合對人類健康有嚴重威脅的生物實驗，例如活體肺結(jié)核桿菌實驗之中，可能揚起肺結(jié)核桿菌氣膠的操作。氣罩種類選擇要訣(3/3)關(guān)於Class II部分外排生物安全櫃，若不必顧慮室內(nèi)空氣遭試片污染而導(dǎo)致人員患病，則可挑選低外排比例的機型以節(jié)約電費；反之請選用高外排比例。其中的風(fēng)險評估非屬本篇範(fàn)圍。在相同價格與機器品質(zhì)的前提下，若無法決定使用哪一種Class II生物安全櫃時，優(yōu)先選用內(nèi)部負壓型（風(fēng)機安裝在上方）。高排氣風(fēng)量造成高空

7、調(diào)電費，Class II全外排生物安全櫃的運轉(zhuǎn)條件須維持恆定才會有效；與其事後為省電而偷偷調(diào)低風(fēng)量，不如最初就挑選合適機型。排氣導(dǎo)管系統(tǒng)之規(guī)劃與安裝事業(yè)主任性地要求建築師將普通商辦大樓改裝為生化實驗室，既浪費錢效果又差。作為實驗室用途的空間，樓層挑高建議為4m以上，且須預(yù)留安裝通風(fēng)與水電管路的空間，否則將導(dǎo)致耗能、噪音、震動、維修困難等窘境。局部排氣導(dǎo)管系統(tǒng)之設(shè)計，須注意確認抽氣風(fēng)量來源供應(yīng)無虞，減少彎頭數(shù)量，盡量選用平順的合流元件，使用低阻抗與低耗材成本的空氣清淨(jìng)裝置，隔絕風(fēng)機震動。補充：Class II全外排式BSC的排氣隔震B(yǎng)SCBSC直接以法蘭密閉連接的不良設(shè)計以隔震緩衝軟管連接的較良

8、好設(shè)計較不好的設(shè)計較合理的設(shè)計補充：Class II部分外排BSC排氣接力設(shè)計BSCcanopythimbleBSC運轉(zhuǎn)時，canopy自BSC間接抽取來自實驗室的空氣；BSC不運轉(zhuǎn)時，canopy直接自thimble與canopy之間的縫隙抽取實驗室的空氣。補充：選用低噪音震動的排氣導(dǎo)管設(shè)計BADOK導(dǎo)流板OKPOORBADOK補充：排氣導(dǎo)管的優(yōu)劣設(shè)計案例比較優(yōu)良的合流設(shè)計(桃園榮民醫(yī)院) 容易發(fā)生噪音震動的案例容易發(fā)生噪音震動的案例補充：彎管設(shè)計優(yōu)劣比較1. 常見90度彎頭有十餘種，直角轉(zhuǎn)彎是最浪費能量的一種，也是噪音最大者。2. 若無法製作為圓弧(R/d=22.5)，也可設(shè)計為三節(jié)以上蝦

9、背管（五節(jié)最好）。圖示的蝦背管良好案例位於高雄。直角轉(zhuǎn)彎。錯錯可可空氣清淨(jìng)裝置選用：污染物與清淨(jìng)技術(shù)洗滌塔：粉塵、霧滴、水溶性有害物，注意腐蝕。吸收塔：濕氣、氣態(tài)或微霧滴酸鹼污染物，須依有害物質(zhì)的化學(xué)特性挑選吸收劑。靜電集塵：粉塵、油煙、酸鹼霧滴，須注意微粒收集板的腐蝕與微粒覆蓋堆積問題。活性碳濾網(wǎng)：有機溶劑與氣味物質(zhì)。初 / 中級濾網(wǎng)：針對中大尺寸微粒。HEPA / ULPA濾網(wǎng)：針對極細有害微粒。注意：後三種有濾網(wǎng)阻塞問題。工安案例：請注意物質(zhì)混合的效應(yīng)楚天都市報2008年4月28日報導(dǎo)昨晚位於武漢名幸電子有限公司發(fā)生氯氣中毒事故，多名工人中毒，12名工人送醫(yī)。他們均為氯氣中毒，其中4人生

10、命垂危。一名工人說，昨晚8時突然接到2樓車間打來的電話，稱工人加錯藥水，將雙氧水和鹽酸兌到了一起，產(chǎn)生大量氯氣。他看到2樓車間煙霧彌漫，氣味刺鼻，頓時感到胸悶、想吐。補充：洗滌與吸收塔的概略原理使用透明儲槽以觀察吸收球是否變色失效大量微細水珠水珠攔截網(wǎng)清潔空氣清潔空氣污染氣體污染氣體補充：靜電集塵與濾網(wǎng)過濾概略原理鋁質(zhì)格柵 初級濾網(wǎng) 主要濾網(wǎng) 活性碳濾網(wǎng) 放電段收集段靜電集塵器概略原理活性碳過濾器概略原理補充：HEPA濾網(wǎng)箱的外型與濾網(wǎng)換裝 排氣風(fēng)量換算的濾網(wǎng)過濾風(fēng)速切勿超過上限（約0.1m/s） 濾網(wǎng)換裝的程序?qū)幔˙IBO消毒後換裝）？補充：HEPA濾網(wǎng)與濾網(wǎng)阻塞特性簡介極限壓損初始壓損破

11、斷現(xiàn)象發(fā)生時間壓損理論壓損變遷實際壓損變遷最易穿透粒徑補充：避免回流的屋頂排氣道設(shè)計概念補充：具防雨功能的排氣道套管細部設(shè)計典型雨滴氣動直徑：毛毛雨0.2mm細雨1mm一般降雨2mm大雨5mm；除非有異常的下壓風(fēng)速（位於大山脈的背風(fēng)陡坡），否則降雨速度最高不超過10m/sec，排氣風(fēng)速排氣風(fēng)速15m/sec已經(jīng)足以防雨已經(jīng)足以防雨。 實驗室局部排氣設(shè)備安裝實務(wù)(1/6)業(yè)主堅持將樓層挑高不足且未預(yù)留導(dǎo)管安裝空間的普通商辦大樓改建為實驗室，且不願安裝噪音控制裝置時，不可輕易承諾實驗室噪音控制範(fàn)圍，否則將無法驗收。業(yè)主堅持於實驗室內(nèi)安裝低品質(zhì)接收型氣罩時，請?zhí)峁┫麓沟臍庹珠_口翼板或氣罩開口帷幕，以

12、提高污染源的包圍程度，或明確告知業(yè)主此氣罩之保護效能等同於一個普通排氣通風(fēng)口，對實驗人員的健康而言缺乏具體的保護作用。實驗室局部排氣設(shè)備安裝實務(wù)(2/6)實驗室因故必須安裝外裝式氣罩時，此氣罩平時作為常態(tài)排氣元件，不用時也要開啟使其連續(xù)抽氣，否則將影響同一個排氣系統(tǒng)的所有元件。外裝式氣罩請盡量選用活動式。安裝時須確認氣罩延伸臂的長度足以完整覆蓋污染源（例如放置在實驗桌上的硫酸燒杯）。穩(wěn)定的通風(fēng)換氣狀態(tài)才有性能優(yōu)劣可言，實驗室門窗啟閉情形須訂定在驗收與使用規(guī)範(fàn)內(nèi)，否則將造成爭議（門窗緊閉時，總排氣風(fēng)量降低；門窗全開時，排氣櫃與生物安全櫃的性能不穩(wěn)）。實驗室局部排氣設(shè)備安裝實務(wù)(3/6)無論排氣櫃

13、或生物安全櫃，都應(yīng)安裝在實驗室深處等較不受門窗啟閉影響的位置。若業(yè)主堅持將櫃體安裝於門邊與緊鄰常用走道旁的位置，請明確告知其負面影響。生物安全櫃需要至少3.5m樓層挑高才能妥善安裝，以容納緩衝軟管（或套管）、壓差監(jiān)測裝置、空氣採樣開口（檢測排氣HEPA濾網(wǎng)用）。生物實驗室安裝Class II部分外排生物安全櫃時，若搭配使用套管（thimble），則發(fā)揮自動穩(wěn)定負壓與實驗室換氣風(fēng)量的作用。實驗室局部排氣設(shè)備安裝實務(wù)(4/6)使用Class II全外排生物安全櫃時，緩衝軟管不可為了遷就實驗室淨(jìng)高而刻意安裝在實驗空間外部，因為緩衝軟管的存在就是為了避免BSC的震動傳遞給實驗室建築結(jié)構(gòu)而造成密封破裂。

14、生物實驗室安裝Class II全外排生物安全櫃時，由於排氣端為密封，實驗室通風(fēng)系統(tǒng)須能因應(yīng)生物安全櫃的啟動與否而自動調(diào)整進氣與排氣側(cè)的風(fēng)量，以穩(wěn)定室內(nèi)負壓數(shù)值。安裝實驗室進排氣導(dǎo)管前，請先向業(yè)主詢問標(biāo)示規(guī)範(fàn)，印成大量的貼紙，於導(dǎo)管系統(tǒng)各位置詳細標(biāo)示管路名稱，用途，氣體種類，流向箭號等。實驗室局部排氣設(shè)備安裝實務(wù)(5/6)實驗室進氣側(cè)供應(yīng)冷氣時，務(wù)必預(yù)留檢修維護空間以確認保溫棉包覆完整，因應(yīng)異常滴水問題?？諝馇鍦Q(jìng)裝置若為過濾式（活性碳濾網(wǎng)，HEPA濾網(wǎng)等），務(wù)必確認壓差監(jiān)測口安裝的氣密程度，此壓差訊號對於確認濾網(wǎng)壽命有重要意義。屋頂排氣道的安裝，須注意套管（sleeve）的防雨作用是否正常，並注意套管的支撐須穩(wěn)定且足以抵禦風(fēng)雨侵襲，否