解剖实验室空调通风系统与常规舒适性空调系统相比，具有送、排风量大，冷热负荷大，送风速度小,室内空气不能循环利用等特点。根据国内规范要求及相关文献对解剖工艺和环境的研究结果，确定室内设计参数:夏季室内空气温度(25 ±1) ℃,相对湿度60 %～70 % ;冬季温度(17 ±1) ℃,相对湿度60 %～65 %;解剖标本表面风速0. 2～0. 25 m/ s。为减少甲醛对实验室周围环境的危害，室内须保证一定的负压,换气次数取送风30 h – 1 ,排风35h – 1 。
根据气体动力学原理,随着室内空气温度升高,甲醛水溶液中甲醛分压力明显增大,甲醛逸出量明显增多,速度也加快。南方夏季及过渡季节适当降低室内温度,可充分抑制甲醛的逸出。为防止标本干燥变质,维持室内空气相对湿度,可考虑采用加湿、除湿装置。为保证实验过程中室内甲醛质量浓度小于或等于0. 1mg/ m3 ,本工程采用高能离子净化装置(包括高能离子发生器主机、空气质量自动控制器、远端手动控制器、控制系统配套使用的甲醛探头) ,其产生的臭氧离子可将挥发的甲醛蒸气转化为无害的化合物。
解剖实验室通风方式与气流组织
按照传统设计手法,解剖室多采用通风罩局部排风方式,比如伞形罩上排风,或者百叶风口侧送风、侧排风方式。对于解剖实验室而言,单纯采用伞形罩上排风时,要求实验室层高较高,土建一次性投资有所增加,且数量较多的伞形罩有碍室内观瞻;如果采用侧排风方式,则需结合解剖工艺对现有定型的解剖台进行改造,才不会妨碍人员操作。上述两种排风方式排除污染物的效果不理想,特别是霉雨季节尤为突出。主要原因是气流组织不合理,室内有多个涡流区,涡流区内的污染物始终得不到排除,且不停地被卷吸并向四周扩散。
解剖实验室要达到满意的通风效果,可采取全面均匀上送风和各污染源处局部下排风相结合的方式 。在每个解剖台正上方设置散流器(法医学解剖实验室采用布气罩,如图2 所示) 均匀下送风,解剖台下设排风口,经排风支、干管汇总后,由排风机抽出向高空排放。这样充分利用了封闭吊顶空腔“静压箱”的作用,使送风气流均匀缓慢地向下送出,抑制甲醛蒸气向上扩散,保证操作人员的呼吸器官最先接受到新鲜干净的室外空气,同时又非常顺畅地将污物迅速排除。
解剖实验室送、排风系统工艺设计
该解剖实验室独立设置通风系统,每组通风系统由送风和排风两个子系统组成,送风机2 台,风量为2 600 m3 /h ,电动机功率为1 kW;排风机风量为8 480 m3 / h ,电动机功率为3 kW;高能离子净化器风量为3 500 m3 / h ,功率为0. 06 kW ,离子数800～1 000 个/ cm3 。解剖台箱体分外箱体和内箱体,外箱体长2. 0 m ,宽0. 8 m ,内、外箱体之间形成50 mm 宽的风道,甲醛蒸气主要从此风道中排出。箱体底部排风口尺寸为Φ250 mm ,高出地面约300 mm ,风口法兰与地面排风口采用柔性连接。屋顶排风机通过有机玻璃钢风管与解剖室地下管道夹层的排风管相连,地下排风管与每一床不锈钢解剖台底部的排风口相通。排风口采用百叶窗式风门控制开关,使每台解剖台的排风量都可以控制。送风机设置于解剖实验室吊顶内,送风管与高能离子净化器相连,采用支、干式送风口小于排风机动力,可保证室内空气不断更新。排风机与送风机、高能离子净化器联动控制。排风机和配电控制箱设置在大楼屋面,现场控制箱、空气质量控制器均设置在解剖实验室内,臭氧探头顶边距地2 m 安装,甲醛探头在房间中间位置距地2 m 采用不锈钢空心套管吊装。风管压力传感器设于排风道中,电动风阀执行器与解剖台排风口连接,控制管理软件、模式控制器、操作模块等集成安装在现场控制箱内。
解剖实验室变频控制应用
根据教学要求,每床解剖台都能单独控制送、排风机的启停,可以调节排风量大小。实验开始前,根据使用的解剖台编号开启控制箱内对应的开关,送风机与离子净化器随即启动,随后自动开启解剖台底部排风管道的电动风阀,屋顶排风机开始运行。排风口采用百叶窗式风门控制开关,风机变频器根据解剖台使用数量控制电动机转速调节排风机风量。离子净化器通过臭氧和甲醛探头测试室内空气中臭氧和甲醛浓度,由空气质量控制器调节离子发生数量。通风系统控制的主要技术性能要求:
1) 每间解剖实验室单独设置控制箱,联动控制送、排风机,电动风阀以及离子净化器的启停;
2) 送风机采用软启动器启动,减少对电动机启动的冲击,降低风机启动的噪声;
3) 排风机采用变频器调速,排风管道内设置压力传感器,解剖台下排风口设电动风阀执行器。
对单个实验室进行系统测试时,8 床解剖台同时使用,在不开启排风机的情况下,约10 min ,室内甲醛平均质量浓度急剧升高到9. 37 mg/ m3 。送、排风系统开启15 min后,甲醛平均质量浓度下降到0. 47 mg/ m3 。约25 min 后,甲醛平均质量浓度可下降到0. 10 mg/ m3 左右。
