2024科研實驗室供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)技術(shù)規(guī)程

科研實驗室供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)技術(shù)規(guī)程

目次TOC\o"1-2"\h\z\u1總則 總則1.0.2科研實驗室包括科研院所、大專院校、專業(yè)機構(gòu)等企業(yè)事業(yè)單位設(shè)置的研究、研發(fā)、檢驗檢測及教學(xué)等類型的實驗室。1.0.4目前與科研實驗室的供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)相關(guān)的主要規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)主要包括《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50736、《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016、《建筑防火通用規(guī)范》GB55037、《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189以及《科研建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ91等。對于生物安全實驗室應(yīng)符合《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346、《實驗室生物安全通用要求》GB19489的有關(guān)規(guī)定，對于潔凈實驗室應(yīng)符合《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB50073、《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB50457的有關(guān)規(guī)定。

3基本規(guī)定3.1一般規(guī)定3.1.1科研實驗室在設(shè)計和建設(shè)過程中，其使用對象常常不確定。并且即使是建設(shè)完成的科研實驗室在使用過程中也會根據(jù)科研內(nèi)容和研究對象的變化而進行改造，因此科研實驗室的供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在設(shè)計時需考慮到這種可能性，盡可能為未來改造和發(fā)展提供方便。3.1.3科研實驗室各機電專業(yè)管線較多，布置時應(yīng)綜合布置，排列合理且便于檢修，并滿足室內(nèi)的凈高要求。對于科研通用實驗室的室內(nèi)凈高建議按下列規(guī)定執(zhí)行：1當(dāng)不設(shè)置空氣調(diào)節(jié)時，不宜小于2.80m；2當(dāng)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)時，不宜小于2.60m；3走道凈高不宜小于2.40m。3.1.6實驗室的劃分比較復(fù)雜，科研實驗室的類型也非常多，很難按一定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)完全區(qū)分，本規(guī)程根據(jù)研究專業(yè)做了分類，便于進行供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計時有一定類型的區(qū)分。主要分為化學(xué)實驗室、生物實驗室和物理實驗室：1化學(xué)實驗室包括有機化學(xué)實驗室和無機化學(xué)實驗室。2生物實驗室：包括一般生物實驗室、生物安全實驗室、微生物實驗室和動物實驗室。3物理實驗室：包括力學(xué)實驗室、電磁學(xué)實驗室、光學(xué)實驗室、熱學(xué)實驗室、聲學(xué)實驗室和開放型放射性物質(zhì)實驗室。3.2平面布置3.2.1根據(jù)不同的供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案，需要設(shè)置不同的設(shè)備機房，主要包括空調(diào)機房、新風(fēng)空調(diào)機房、進風(fēng)機房、排風(fēng)機房、排煙機房、補風(fēng)機房、換熱機房、水泵房、水處理機房以及強電間、弱電間等，需考慮足夠的結(jié)構(gòu)荷載以及消聲、隔聲措施。在平面布置中應(yīng)充分予以考慮，并預(yù)留維護、維修和保養(yǎng)的空間。3.2.3很多實驗室譬如裝配精密電子儀器類的實驗室對振動、噪聲控制的要求較高，因此不宜與產(chǎn)生噪聲和振動的設(shè)備機房毗鄰。當(dāng)受條件限制需緊鄰布置時，應(yīng)采取有效的消聲、隔振、減振措施。3.2.4安裝在室外或屋頂?shù)脑O(shè)備需根據(jù)其所在區(qū)域的不同執(zhí)行不同的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096的規(guī)定，聲環(huán)境功能區(qū)分為0類、1類、2類、3類以及4類共五種類型。每種環(huán)境功能區(qū)的晝間和夜間的環(huán)境噪聲應(yīng)符合下列規(guī)定：0類聲環(huán)境功能區(qū)：指康復(fù)療養(yǎng)區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。1類聲環(huán)境功能區(qū)：指以居民住宅、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研設(shè)計、行政辦公為主要功能，需要保持安靜的區(qū)域。2類聲環(huán)境功能區(qū)：指以商業(yè)金融、集市貿(mào)易為主要功能，或者居住、商業(yè)、工業(yè)混雜，需要維護住宅安靜的區(qū)域。3類聲環(huán)境功能區(qū)：指以工業(yè)生產(chǎn)、倉儲物流為主要功能，需要防止工業(yè)噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響的區(qū)域。4類聲環(huán)境功能區(qū)：指交通干線兩側(cè)一定距離內(nèi)，需要防止交通噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響的區(qū)域。表1環(huán)境噪聲限值單位：dB(A)聲環(huán)境功能區(qū)類別時段晝間夜間0類50401類55452類60503類65554類4a類70554b類70603.2.6實驗室吊頂會對實驗室不確定的工藝調(diào)整變化帶來影響，所以根據(jù)本規(guī)程第3.1.1條的原則，除實驗工藝需設(shè)吊頂外，一般的科研通用實驗區(qū)均建議不設(shè)吊頂。設(shè)吊頂時宜采用活動式穿孔板、空格柵式等吊頂。3.2.7排風(fēng)柜的安全使用，需要確保其柜口面風(fēng)速。而人員行走或送風(fēng)口氣流的干擾均有可能破壞排風(fēng)柜柜口面風(fēng)速的穩(wěn)定，從而影響排風(fēng)柜使用的安全性。因此通常將排風(fēng)柜正前方1米區(qū)域設(shè)置為防干擾區(qū)，防干擾區(qū)內(nèi)應(yīng)避開設(shè)置人行通道以及門、窗等，如下圖所示。圖13.3室內(nèi)環(huán)境要求3.3.3根據(jù)《科研建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ91以及《辦公建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ67的相關(guān)規(guī)定，類似實驗室的室內(nèi)允許噪聲均要求宜小于或等于45dB。但科研實驗室室內(nèi)設(shè)備設(shè)施比較多，在使用排風(fēng)柜等設(shè)備的情況下很難滿足這一要求。因此本規(guī)程參照了《工業(yè)企業(yè)噪聲設(shè)計技術(shù)規(guī)范》GB/T50087中關(guān)于工作場所中醫(yī)務(wù)室、值班宿舍的有關(guān)規(guī)定，將實驗室室內(nèi)允許噪聲級放寬到55dB(A)，在實際工程應(yīng)用中更有意義。

4供暖4.2熱負(fù)荷4.2.1自然通風(fēng)耗熱量參照第5章5.2.3條的規(guī)定。4.3供暖系統(tǒng)與管道4.3.3供暖裝置的防止?jié)B漏措施包括：1控制室和配電裝置室內(nèi)的供暖管道采用焊接連接；2散熱器采用熱水排管或翅片管散熱器等無接口類型散熱器；3與電氣用房無關(guān)的供暖管道不得穿過。4.3.5本條是散發(fā)有燃燒爆炸危險性粉塵或氣體的危險性實驗室供暖系統(tǒng)設(shè)計的有關(guān)規(guī)定。在實驗過程中散發(fā)的有燃燒、爆炸危險性粉塵會沉積于散熱器表面，因此需要將其表面經(jīng)常擦洗干凈，以免引起事故。采用熱水排管散熱器或其他易于擦洗的散熱器，是為了方便清掃和擦洗。4.3.6本條文參考了《民用爆炸物品工程設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)》GB50089的有關(guān)規(guī)定，是從安全角度對危險性實驗室供暖系統(tǒng)及熱媒提出的具體要求。由于在危險性實驗室內(nèi)經(jīng)常存在的易燃易爆等危險性物質(zhì)往往對溫度的敏感度較高，它與高溫物體接觸也能引起燃燒、爆炸事故。這些易燃易爆物質(zhì)發(fā)生燃燒、爆炸危險性的大小與接觸物體表面溫度的高低成正比，溫度愈高，發(fā)生燃燒、爆炸危險性的可能性愈大，因此需要熱媒溫度進行限制。

5通風(fēng)5.1一般規(guī)定5.1.6實驗室排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)正確設(shè)計排風(fēng)管道截面積及接口方向，保證排風(fēng)管道的正確接入和排風(fēng)順暢。若排風(fēng)管道及其接口設(shè)計不合理，主管道壓力大于支管壓力，也容易產(chǎn)生回流。實驗室排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)進行整體設(shè)計，支管道與主管道對接的彎頭、三通等，應(yīng)采取可能的最大曲率半徑，并考慮設(shè)置導(dǎo)流裝置。5.1.7實驗室排風(fēng)系統(tǒng)的使用通常分為工作狀態(tài)、非工作狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)。對于需要防凍或關(guān)閉狀態(tài)時不允許空氣的侵入，通向室外的排風(fēng)管道上，應(yīng)采取相應(yīng)防倒灌的措施，如安裝可靠電動密閉閥等。冬季嚴(yán)寒與寒冷地區(qū)風(fēng)管系統(tǒng)通向室外的進排風(fēng)口處是比較明顯的冷橋部位。閥門密閉不嚴(yán)不僅會增大所在位置處房間的冬季熱負(fù)荷，且滲透的冷風(fēng)會對新排風(fēng)設(shè)備及管路帶來不利影響。如設(shè)備、管道結(jié)霜結(jié)冰等現(xiàn)象。對于沒有采用防凍設(shè)施且利用熱水作為加熱熱媒的新風(fēng)機組熱水加熱盤管段有增大凍結(jié)的可能性；對于排除空氣濕度較大的排風(fēng)管路，情況嚴(yán)重時會出現(xiàn)貼鄰排風(fēng)口處的閥門處結(jié)冰，閥門無法正常啟閉導(dǎo)致風(fēng)機無法正常運行。5.2全面通風(fēng)5.2.4放散有害物質(zhì)的實驗室，通常應(yīng)保持負(fù)壓，保證氣流的單向性，其與相鄰房間的負(fù)壓值通常為5～15Pa。若壓差值選擇過小，實驗室的壓差很容易破壞，實驗室內(nèi)的氣體可能會外溢到走廊或相鄰房間，壓差值選擇較大，則可能造成試劑傾倒、開門困難等情況。參考《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB50073，按換氣次數(shù)法計算滲透風(fēng)量，壓差5Pa時，取1次/小時～2次/小時，壓差10Pa時，取2次/小時～4次/小時。而排風(fēng)量大于15次/小時換氣時，室內(nèi)壓差值可能高于50Pa，門的開關(guān)會受到影響，推薦設(shè)置機械補新風(fēng)系統(tǒng)。5.2.5實驗室的排風(fēng)量及空調(diào)送風(fēng)量都較大，在國內(nèi)大部分地區(qū)，空調(diào)送風(fēng)產(chǎn)生的冷熱負(fù)荷能耗巨大，回收排風(fēng)中的能量對于降低實驗室的能耗具有重要意義。由于實驗室的排風(fēng)中通常會含有有害物質(zhì)，所以熱回收方案中對于防止新風(fēng)、排風(fēng)交叉污染是重點。熱管式熱回收裝置通過分隔板隔斷排風(fēng)與新風(fēng)，分隔板的密封性是防止交叉污染的關(guān)鍵，也是判斷產(chǎn)品是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。液體循環(huán)式熱回收裝置則通過“中間熱媒-空氣”熱交換器連接管道組成熱回收系統(tǒng)，新風(fēng)與排風(fēng)互不接觸，為防止交叉污染提供了有力保證。5.2.6產(chǎn)生易燃、易爆氣體的實驗室，或爆炸危險性的實驗室，排風(fēng)管道及配套閥件應(yīng)選用金屬材質(zhì)，管道及通風(fēng)設(shè)備均應(yīng)采取防靜電接地措施。排風(fēng)機應(yīng)采用防爆型風(fēng)機。5.4氣流組織5.4.2實驗室壓差風(fēng)量的確定，多采用縫隙法或換氣次數(shù)法確定。采用換氣次數(shù)法估算滲透風(fēng)量，需考慮房間氣密性的差異。采用縫隙法計算滲透風(fēng)量，既考慮了房間圍護結(jié)構(gòu)的密閉性，又考慮了維持不同壓差值所需的壓差風(fēng)量，比換氣次數(shù)法更為合理和精準(zhǔn)，但單位長度縫隙滲漏空氣量計算比較困難。圖25.4.3排風(fēng)柜的安全使用，需要確保其柜口面風(fēng)速穩(wěn)定。通常將排風(fēng)柜正面和側(cè)面的陰影區(qū)定義為防干擾區(qū)。對送風(fēng)口的設(shè)置要求較高，主要目的是使得送風(fēng)口的橫向干擾氣流不大于柜面操作風(fēng)速的1/2，最好不超過1/5。在圖2中，盡量將送風(fēng)口設(shè)置在擴散區(qū)1，其次是布置在擴散區(qū)2，再次是布置在擴散區(qū)3，但應(yīng)注意不宜布置在陰影區(qū)范圍內(nèi)。5.5廢氣處理與排放5.5.3實驗室應(yīng)根據(jù)廢氣特征選用合適的凈化技術(shù)，并將收集和凈化裝置的運行維護納入到日常管理中，根據(jù)技術(shù)發(fā)展鼓勵采用更加高效的技術(shù)手段，檢測廢氣處理設(shè)備的運行狀態(tài)，排放是否達標(biāo)。5.5.4實驗室廢氣排放的管理應(yīng)符合國家或地方已發(fā)布針對行業(yè)、通用工藝或設(shè)備大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，或者惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。若無具體要求，可依照《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297及各地地標(biāo)執(zhí)行。排氣筒中顆粒物或氣態(tài)污染物的監(jiān)測采樣應(yīng)按GB/T16157、HJ/T397、HJ/T373、HJ691、HJ/T75、HJ732的規(guī)定執(zhí)行。5.7生物安全實驗室5.7.1空調(diào)凈化系統(tǒng)的劃分要考慮多方面因素，如實驗對象的危害程度、不同房間的交叉污染、密閉消毒等問題。生物安全實驗室的建設(shè)，可參照相關(guān)的生物安全實驗室建設(shè)規(guī)范、規(guī)程等。5.7.3本條規(guī)定的生物安全柜選用原則是最低要求，使用單位可根據(jù)自己的實際使用情況選用適用的生物安全柜。對于放射性的防護，即使是少量的，建議也采用全排型生物安全柜。5.7.4本條規(guī)定的是不同類型生物安全柜的連接方式，因不同類型生物安全柜結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同，連接方式要求也不同。5.7.7上送下排的氣流組織形式對于污染物的控制優(yōu)于上送上排的氣流組織形式。但對于一些場所如大動物實驗室，房間下部衛(wèi)生條件較差，需經(jīng)常清洗，也可選用上送上排方式。5.9高氯酸實驗室5.9.1高氯酸是一種無機化合物，可助燃，具有強腐蝕性、強刺激性，有機高氯酸鹽極易爆炸，高氯酸鹽與易被氧化的物質(zhì)混合也非常容易發(fā)生爆炸。高氯酸排風(fēng)柜應(yīng)采用相對惰性的材料來制作，如不銹鋼材質(zhì)等，并應(yīng)在設(shè)計中避免出現(xiàn)銳角或隱蔽位置。高氯酸排風(fēng)柜配置自動噴淋沖洗裝置，可有效防止?jié)撛诳煞磻?yīng)的高氯酸鹽類的物質(zhì)積存。5.9.2高氯酸在排風(fēng)管道內(nèi)結(jié)晶也有可能引起爆炸，因此高氯酸實驗室排風(fēng)管道宜選用圓形成品管道，并定期清潔，防止高氯酸鹽類物質(zhì)積存。

6空氣調(diào)節(jié)6.1一般規(guī)定6.1.2如同本規(guī)程第3.1條所述，科研實驗室在設(shè)計、建設(shè)以及使用過程中，其使用對象、研究內(nèi)容經(jīng)常會發(fā)生變化，因此實驗室建筑的制冷及熱力機房和冷熱媒系統(tǒng)管路的輸送能力在設(shè)計時需考慮到這種可能性，盡可能為未來改造和發(fā)展提供方便。當(dāng)科研實驗室工藝需求發(fā)生變化時，可以盡可能便捷、快速的進行改造而不影響其他實驗室的使用。6.2負(fù)荷計算6.2.1對于采用直流式（全新風(fēng)）空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的系統(tǒng)，在設(shè)計日逐時負(fù)荷計算中，新風(fēng)逐時焓值對空調(diào)負(fù)荷的影響相對于非直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)要大得多，為了更準(zhǔn)確的計算逐時冷負(fù)荷，應(yīng)采用新風(fēng)逐時焓值計算。6.4空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)6.4.7蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)是利用室外空氣中的干、濕球溫度差所具有的“天然冷卻能力”，通過水與空氣之間的熱濕交換，對被處理的空氣或水進行降溫處理，以滿足室內(nèi)溫、濕度要求的空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)ASHRAE相關(guān)技術(shù)資料，所在地的濕球溫度越低，就越能發(fā)揮蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的降溫效果。而濕球溫度22.8℃是采用直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)滿足熱舒適性的理論上限；但如果結(jié)合間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)，即使在濕球溫度25.0℃的情況下，也可以達到較好的效果。因此一般推薦在夏季空調(diào)室外計算濕球溫度較低的干燥地區(qū)（通常在低于23℃的地區(qū)如新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古等）采用蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，其降溫幅度大約能達到10℃～20℃。6.5節(jié)能設(shè)計6.5.3科研實驗室的空調(diào)新風(fēng)量一般都比較大，采用直流式（全新風(fēng)）空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實驗室更是如此。因而在國內(nèi)大部分地區(qū)，空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)的冷熱負(fù)荷較大，回收排風(fēng)中的能量對于降低實驗室的能耗具有重要意義。熱回收裝置應(yīng)根據(jù)項目的具體情況，如氣候條件、系統(tǒng)需求、投資、防交叉污染等因素綜合考慮。通常采用熱管式熱回收裝置或液體循環(huán)式熱回收裝置。對于需要設(shè)置再熱的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮利用空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的余熱、回收熱來進行再熱，從而降低整體能耗。

7監(jiān)測與控制7.4通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)測與控制7.4.1實驗室的壓差控制，通過在房間內(nèi)外設(shè)置壓差測量裝置，進行實測監(jiān)測，改變房間的輔助排風(fēng)量或送風(fēng)量，進而控制房間的壓差。壓差控制適用于密閉性好易建立壓力梯度的房間內(nèi)。余風(fēng)量控制通過實時測量并調(diào)整房間的輔助排風(fēng)量或送風(fēng)量，保持實驗室內(nèi)的送風(fēng)和排風(fēng)風(fēng)量差的穩(wěn)定，進而控制房間的氣流單向性。余風(fēng)量控制適用于密閉性差難以建立壓力梯度的房間。7.4.4負(fù)壓實驗室聯(lián)鎖程序首先應(yīng)依次開啟排風(fēng)系統(tǒng)，即排風(fēng)閥門、廢氣凈化裝置、排風(fēng)機等，然后