全新風空調系統在輻射類檢測實驗室的設計思路

華海東HUA Hai-dong；陳毅生CHEN Yi-sheng；陳敏雪CHEN Min-xue

（浙江省計量科學研究院，杭州310007）

0 引言

隨著社會經濟的不斷發展，建筑行業的發展也極為迅速，而且各種實驗室項目的建設也根據人們生活息息相關，其中空調系統作為實驗室建設的重要設施之一，應合理選用空調系統的類型，不僅要保障實驗室檢測環境，也要帶給工作人員一個空氣質量相對較好的環境，更要本著節能、省力、使用壽命長等多個原則進行考慮，全新風恒溫恒濕空調系統是值得在建實驗室建設項目中應用和推廣的空調系統，對特殊的檢測實驗室環境有一定的提升作用。

實驗室空調系統設計思路：

1 系統要求

該實驗室使用面積為80m2左右每間，分為設備區、檢測區，要求檢測時呈負壓狀態，空調系統具有送風、加熱、加濕、制冷、除濕、新風和空氣凈化能力、排風為一體的系統；采用微處理自動控制系統，根據污染程度的實時檢測自動開啟強排風將有毒氣體進行排放，控制實驗室系統負壓狀態的一套系統，根據連續測量實驗室運行狀況，實現對實驗室環境的控制。

2 空調系統布局

送風系統設計此空調系統有2 種運行模式，分別為：①在檢測試驗時空調采用全新風模式，利用空調設備的送風和排風的調節使房間溫室度得以平衡，因為檢測時實驗室回風沒有到空調設備中，使得空調設備不會因為空調設備的回風而使實驗室外部環境受到污染。②在檢測完畢后，在模式①下對實驗室環境進行檢測，待合格后自動開啟機組回風關閉室外排風，通過新風補給和回風的混合通過空調處理機達到室內溫度控制目的，也使設備使用功耗可以降低。

設備運行過程中產生的輻射會與空氣發生電離作用，產生少量的臭氧和氮氧化物等有害氣體，對于實驗內產生的少量臭氧，設置排風口設在實驗室底部，采取嚴格的防輻射泄漏措施防護，經過監測裝置檢測處理后通過風道高排排入大氣。如圖1 所示。

3 實驗室布局及建筑墻體參數

混凝土施工應一次完成，不得留有施工縫，墻體模板不得采用套管對拉螺桿，應采用一次性全牙對拉螺桿，拆模后割斷螺桿。混凝土應振搗均勻、密實，特別要防止過振導致骨料沉底問題。養護期內應落實各項混凝土養護措施，避免或減少混凝土裂縫的出現。對出現的裂縫，應采取高壓灌漿方式填補，防止射線細裂縫直穿泄露或造成混凝土防護當量不足。

整體布局示意圖如圖2 和圖3 所示。（其墻體采用鋼筋混凝土墻，局部墻體中間加鉛板，門釆用鉛板屏蔽門，與墻體縫隙要填實）。

具體參數如表1。

表1 墻體參數表

用線束朝向巖石層，巖土層方向不再設置關注點，經分析，機房主要關注點位為5 個點：

A 點：迷道外墻外表面30cm 處，操作室；

B 點：防護門外表面30cm 處，防護門外；

C 點：東墻外表面30cm 處，實驗室；

D 點：頂棚外表面30cm 處，綠化草坪；

E 點：樓下離地100cm 處，地下停車場。

按照關注點人員居留因子的不同，分別確定各關注點的最高劑量率參考控制水平Hc，max。人員居留因子T≥1/2 的場所：Hc，max≤2.5μSv/h；人員居留因子T＜1/2 的場所：Hc，max≤10μSv/h。

圖1 空調系統布局圖

圖2 空調系統平面圖

圖3 墻體管線剖面圖

關注點位的劑量率參考控制水平，如表2。

表2 關注點劑量率參考表

經計算：機房外各關注點的γ 輻射劑量率最大值為1.08×10-1μSv/h，低于最高劑量率參考控制水平Hc，max≤10μSv/h 的劑量率限值。防護門外關注點的γ 輻射劑量率最大值為5.25×10-2μSv/h，低于最高劑量率參考控制水平Hc，max≤2.5μSv/h 的劑量率限值。同時，由于擬建機房室頂30cm 處的γ 輻射劑量率低于100μSv/h，故不再考慮天空散射對周圍環境的影響。

4 實驗室空調系統使用場景模擬

實驗室要求空調對實驗室環境溫濕度精度高，且必須控制合適的溫濕度，以保證精密儀器的正常使用。此空調系統采用全新風處理的空調機組，進行新風預處理，處理后新風應達到室內狀態等焓點。實驗室均采用變頻風冷恒溫恒濕機組，混合段系統不運行時風閥均應嚴密關閉；區域內排風管上均設電動風閥與排風機連鎖。在設計恒溫恒濕實驗室空調配置時需要考慮熱源增加時的擴容量，實驗室建設于地下室內，環境溫濕度一定程度上比較穩定，使得空調設備在進入正常使用后的功耗不會太大。全新風處理可以避免此類實驗室在有實驗負荷運行時產生的微小塵粒隨回風設施進入到外部非實驗區域，有效避免實驗室在檢測時所產生的廢氣由于設備原因進入非實驗區域。模擬實驗場景溫度如圖4 所示。

圖4 模擬實驗室環境圖

表3 空調機組主要參數表

5 空調機組主要參數表

空調機組主要參數表如表3。

6 結論

通過實驗環境模擬分析，此實驗室在檢測時，設備周圍環境溫度偏高，但在其他檢測區域反映的溫度均可滿足實驗需求，在環境影響上認真落實環保“三同時”，在建成運行后又能切實加強環保管理，做好環境污染綜合防治工作，此檢測實驗室建設方案是可行的。