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四.1实验室变风量通风空调系统技术要求

四.1.1实验室通风空调系统要求总则：

●确保通风柜对实验中有害物质的防护——安全的面风速控制，控制面风速0.45~0.55m/s。

控制浓度≤0.5ml/m3，响应时间1.5s，面风速偏差≤±

10％，噪声≤55dB（A）；

通风柜面风速控制：

0.5m/s；

●确保房间压力——气流组织从办公、管理用房、内走道到产生危险物质的实验房间。

通风柜的位置布置应该在远离空气流动、紊流大的地方，远离行走区域和空气新风区。

新风从远离通风柜的地方引入，空气流动路径远离通风柜，防止气流对通风柜的面风速产生扰动。

某些较小的房间为避免气流扰动对通风柜面风速的影响，应该避免设置散流器或者在通风柜1.5米范围内部设置散流器。

●房间最小换气次数——适当的换气量控制，化学实验室换气次数不小于8次/小时，夜间或无人时换气次数可减少为2~3次/小时

●为实验室提供安全的工作环境，并满足一定的舒适性要求

●在满足安全性的同时，最大限度节约能耗

●气流控制系统的自动化管理

四.1.1.1实验室通风控制

四.1.1.1.1实验室局部通风控制

1）实验室通风柜采用变风量通风柜控制系统，每个通风柜的排风支管上均安装防腐变风量文丘里阀。

通风柜安装位移传感器，通过实时测量通风柜开度，调节阀门开度至计算位置。

然后通过面风速传感器实时测量通风柜的面风速，并将实测值转换成电压信号传给控制面板，指示当前面风速值；

控制面板根据面风速实际值与设定值（0.50m/s）进行比较，如果风速不在设定值范围内，则改变给执行器的输出信号,执行器调整文丘里阀的开度，从而调整风量，使面风速回归设定值。

整个通风柜变风量控制系统的响应时间<

1秒；

2）报警功能：

如果面风速传感器给出的面风速实际值低于0.45（设定值，可以根据不同要求进行设置）m/s,延迟5秒后面风速仍然没有回到设定值0.50m/s，监控面板将同时发出声光报警；

当通风柜门关闭后，风量阀要维持通风柜的最小排风量；

通风柜门位过高时有声音报警；

由于故障面风速过高或过低时有声光报警；

当出现异常情况时，开启紧急排放模式控制系统将全部打开风阀,排放系统内可能排出的最大风量,不受面风速值的控制。

当通风柜调节窗关至最低位置时，需维持通风柜的最小排风量，以满足实际房间换气次数要求，以及通风柜安全排风要求。

3）单台通风柜均有待机运行按键。

当该通风柜一段时间内不使用时，可按此按键，此时排风系统进入待机运行状态，此时排风降低至设定值（如最大排风的20%），系统不再跟随面风速传感器实测值进行控制。

直至再次按下该按键，解除待机运行状态。

监控器应支持多路外部继电输入，如通过开关切换、时间设定值、感光传感器等方式自动切换至待机运行状态。

4）追踪房间排风变化完成变风量补风控制。

每个房间均单独安装房间控制器，通过实时计算房间排风总量，根据设定的余风量值调整房间送风文丘里阀风量，保持送排风总量差值不变，以此控制房间保持微负压。

所有具有通风柜的实验室配备房间压差传感器，以便在房间显示单元及中控软件上显示及监视报警。

5）实验室的原子罩、万向吸气罩、试剂柜等按定风量排风设计，其排风支管上安装定风量压力无关文丘里阀，保证系统压力变化的时候风量保持不变。

6）房间通风柜外其他局部排风，或为满足房间最低换气次数而设置的房间一般排风或辅助排风，应采用知名品牌压力无关定风量文丘里阀或变风量辅助排风文丘里阀，满足在150Pa-750Pa之间精度在设定值的±

5%之内，节约能源。

7）每个房间的房间控制器均应具备一键紧急排风功能。

紧急情况下，实验室工作人员可通过该按键，切换房间送排风至紧急状态，排风全开，送风关至最小，同时控制器须发出声光报警。

该模式持续1小时，1小时后恢复正常运行状态。

在紧急模式下，再次按下该键，可恢复正常运行模式。

模式切换需支持远程控制。

四.1.1.1.2空调、通风及消防系统自动控制设计

1）空调系统自动控制：

●变风量房间的送风支管上安装变风量送风文丘里阀，根据余风量控制方式保证补风平衡压差。

●当有火灾信号时，应立即关闭所有的空调通风系统。

●新风空调机组均设机电一体化可编程的“DDC”控制系统，调节热水盘管电动水阀的开度，从而控制送风温度。

新风机组依据送风总管设定静压值控制方式进行变频调节运行，变频控制在送风主管道末端设置风道压差变送器，通过测量风管内的静压（现场可修改）输出信号控制变频器改变风机转速，从而调节总的送风量。

管道内的静压差应在现场可根据调试情况进行设定。

2）通风系统自动控制：

●实验楼通风系统的自动控制采用DCS控制系统。

●实验室通风柜的排风量根据柜门开启的程度进行适应性调节，通过调节支风管上的变风量阀门来实现，实验室应自动开启相应的新风机组，补风量始终小于排风量并保证一定的差值，维持房间微负压（-1pa～-5pa）

●屋顶实验室风机根据其入口段风管内的静压变化而进行变频调节运行。

主管道末端设置风道压差变送器，通过测量风管内的静压（现场可修改）输出信号控制变频器

3）消防自动控制：

●送排风变频控制柜接到防火阀火警信号时，立即发出指令,关闭所有送排风设备，且在控制柜上显示防火阀报警。

●垂直风管与每层水平风管段上均设有防火阀，管道穿越防火分区均有防火阀。

四.1.1.2产品及控制系统技术要求

四.1.1.2.1通风柜面风速控制系统：

每台通风柜配置一套PhoenixControlsVAV控制系统。

该控制系统保证通风柜调节门在任意位置下通风柜面风速在1.5秒内迅速稳定到设定值，一般为0.5m/s。

该系统包括一个面风速传感器或一个调节窗位移传感器，一个防腐型变风量文丘里阀、一个LCD显示控制面板、一个电源保护模块。

系统具有以下功能特性：

1）系统稳定性控制

采用性能优异的风量与压力无关控制文丘里阀门，保证系统稳定。

●风道静压发生变化，阀门在1秒之内响应，保证设定风量

●风量控制精度小于设定风量的±

5％

2）系统快速性控制

采用直接控制方法：

●阀门采用出厂标定控制风量和反馈风量，使风量控制信号和风量反馈信号均为直接对应风量值的线性化模拟信号以实现风量的直接控制。

达到控制响应的最快速和最稳定。

●风量控制响应速度小于1秒（随动调节过程）。

●变风量通风柜面风速控制采用检测调节门开度直接控制阀门风量设定。

3）阀门风量控制范围大

●阀门最大控制风量与最小控制风量之比达20:

1，满足变风量要求。

4）高质量的通风柜控制效果

●操作人员使用变风量通风柜时，通风柜调节门处于任何位置都要保证通风柜调节门开口平均面风速为0.5±

0.1m/s。

通风柜调节门移动过程中，通风柜平均面风速的控制响应速度小于1秒。

5）稳定的送风及房间压力控制

●房间送风追踪房间排风变化完成变风量送风控制。

采用最可靠的余风量法，在通风柜调节门开度调整到位后1秒之内完成控制，保持房间总的送风量、排风量的差值－余风量恒定，保证房间气流流向/压力的正确性。

6）阀门安装和控制无直管段要求，适应拥挤的安装空间和维护空间。

7）系统维护量最小，由于没有风量、风速检测设备，无探头阻塞清洗、维护及传感器标定问题，维护量最小。

8）系统节能性控制

●通风柜不使用时，调节门关至最小，系统通风量将降至最低，只满足房间最小通风，系统能耗降至最低，满足节能和降低运行费用的要求。

9）变风量控制系统，包括传感器、控制器、控制模块、阀门调节机构、专用监控软件等均应采用同一厂家同一品牌产品，以保持控制完整性以及维护可靠性。

不允许厂家之外的供应商更换及组合系统内产品。

投标人需提供系统完整性及可靠性承诺书。

●变风量控制需采用进口国际知名品牌产品，投标商需提供厂家出具的投标授权函。

●通风柜面风速传感器或位移传感器应可适用于大多数施工条件以及建筑标准，以及适应不同标准、规格、厂家的通风柜结构。

同时应能够合理代表通风柜的平均面风速。

四.1.1.3通风柜排风控制设备配置

每台通风柜配置一套PhoenixControls的通风柜排风控制系统，具体包括一台通风柜控制器、一个变风量防腐排风文丘里阀、一只通风柜调节门传感器，有需要的可以增加一个区域存在传感器，能够在不牺牲安全性的前提下为双稳态及变风量通风柜提供最大限度的节能。

四.1.1.3.1通风柜变风量排风文丘里阀

1）通风柜排风文丘里阀特性

●风阀类型：

数字型变风量控制文丘里阀，受控于通风柜控制器，实现通风柜变风量控制,通过通讯与子系统内其它文丘里阀相连，交换数据，实现相关控制功能。

●安装位置：

每个通风柜排风管道上。

●防腐：

具有防腐蚀能力，阀体、锥体和阀杆都经防腐处理，即：

阀体和锥体涂覆酚醛，316不锈钢阀杆涂覆PFA。

●正常工作压力范围：

阀门前后压差范围在150Pa到750Pa之间风量与压力无关。

●风量控制精度：

控制风量的±

5%。

●风量调节比：

最大风量：

最小风量16：

1以上。

●变风量响应速度：

调节时间<

1秒。

●风量控制稳定性：

平衡风管内压力波动时间<

●现场安装：

阀门安装前后无需直管段。

●阀门驱动方式：

电动。

●反馈信号：

提供实时风量反馈信号，反馈风量控制精度：

当前风量的±

●安全措施：

当断电或故障时,风阀应处于最大排风状态（常开状态）。

2）通风柜控制器

通风柜控制器特性

每个通风柜侧旁表面,位置便于观察。

●功能：

接收通风柜调节门传感器开度信号,计算并指令通风柜排风文丘里阀至对应的排风量。

●显示：

LED显示屏显示通风柜实时面风速。

●报警：

在面风速超出控制范围或设备故障时,发出声光报警。

●参数设定：

计算机编程修改全部设定参数，包括面风速设定、控制参数设定等。

●紧急排风模式：

通过按键操作,通风柜排风瞬间调节到最大风量，紧急排风结束后再按此按钮，则回到常规排风模式。

●静音模式：

当通风柜报警时，通过此按钮，可以消除报警音。

3）通风柜调节门传感器

型号：

●用于垂直调节门的通风柜，标准检测长度

垂直调节门传感器特性

●高精度电位器带一条钢丝。

每个通风柜顶部。

测量通风柜柜门开度,将信号传递到通风柜控制器。

●标准的：

钢丝最大缩进长度为1041mm

●长型的：

钢丝最大缩进长度为2540mm

●工作原理：

0~10000Ω的电阻输出，输出值与调节门位置成正比。

四.1.1.4生物安全柜排风控制设备配置

每台生物安全柜配置一套PhoenixControls的双稳态控制阀，同时在对应的房间排风管路上也配置一套双稳态控制阀，两套双稳态控制同时开同时关，确保房间的压差保持不变；

同时能够在不牺牲安全性的前提下为双稳态生物安全柜提供最大限度的节能。

1）生物安全柜双稳态排风文丘里阀特性

数字型双稳态控制文丘里阀，受控于DDC控制器，实现生物安全柜的变风量控制,通过通讯与子系统内其它文丘里阀相连，交换数据，实现相关控制功能。

四.2万向排气罩等局部排风控制

四.2.1.1定风量排气罩排风文丘里阀特性

1）风阀类型：

定风量文丘里阀。

2）安装位置：

房间的排气罩排风管道上。

3）防腐：

4）正常工作压力范围：

5）风量设定调节比：

6）风量控制精度：

7）风量控制稳定性：

8）现场安装：

四.3实验室一般排风控制

四.3.1.1一般排风控制原理

当通风柜排风量最小时，此时的送风如果小于房间最小换气次数要求的送风量，则需要增加房间一般排风阀。

一般排风阀的作用就是当通风柜关到最小时，保证房间换气次数。

一般排风阀的变化与通风柜排风阀的变化相反，即，通风柜排风阀开到最小时，一般排风阀开到最大；

通风柜排风阀开到最大时，一般排风阀开到最小值。

四.3.1.2房间一般排风文丘里阀

房间一般排风文丘里阀特性

变风量文丘里阀。

每个房间的排风管道上。

四.4有通风柜、生物安全柜的实验室送风控制

四.4.1.1送风控制原理

PhoenixControls送风控制系统采用余风量原理，通过送风文丘里阀自带的控制器调节送风量，使其与排风量的差值（余风量）恒定，以此保证房间负压的稳定。

此原理相对传统的利用测量房间压差或采用流量测量装置闭环调节送风量方法具有更快速、稳定、无过冲的优势。

四.4.1.2房间送风文丘里阀

房间送风文丘里阀特性

数字型变风量文丘里阀，通过通讯与子系统内其它文丘里阀相连，交换数据并实现相关功能。

每个房间的送风管道上。

当断电或故障时,风阀应处于最小送风状态（常闭状态）。

四.5无通风柜、生物安全柜的辅助实验室送风控制

没有通风柜、生物安全柜的实验室送风，1个或几间相邻的实验室配置1台定风量文丘里阀。

控制原理：

送入室内一定量的新风。

文丘里阀配置详见后附表：

各实验室配置表。

房间送/排风文丘里阀特性

每个房间的送排风管道上。

●风量设定调节比：

四.5.1.1排风机变频控制系统：

风机变频控制：

采用定静压控制方法，通过控制主管道压力损失1/3处静压值，保持该点静压值在设定值，并以此为基准点变频调节风机运转。

每套变频排风系统设置一套静压控制系统。

该系统包括一个管道静压传感器、变频器、DDC控制器。

●自动调节风机的转速以保证测量点的静压稳定不变

●直接测量并数字显示或上传当前管道内的静压值

●不正常情况下，声光报警

●具备夜间工作模式

●就地键盘操作及功能显示屏

●具备意外紧急排放功能

●面板显示管道内的压力变化

●支持就地控制与远程监控功能，所有新风机状态参数上传至BAS

产品要求：

1）管道静压传感器

●两线制：

0-5VDC,0～10VDC或4～20MA的高电平输出，供电电源：

24VDC

●精度±

0.5%，静态精度在常温下为1%FS，温度补偿范围是-18～+65℃,在温度补偿范围外的热漂移小于+0.06%FS/℃

●量程：

0～50Pa/0～5000Pa；

0～±

25Pa/0～±

2500Pa

●介质：

适用于空气或非导电气体

2）DDC控制器

●实现功能：

接收来自实验室气流控制系统指令启停风机。

●接收压差变送器信号，与设定参数比较计算，实时变频控制排风机转速。

●监测排风机实际工作状态。

●显示报警。

●实现常用/备用风机的切换功能。

3）变频器是采用正弦波PWM控制方式的变频器，低速额定转矩输出，超静音稳定运行，内置PID功能可以方便地实现PID闭环控制，也可以采用数字化可编程方式运行，通过RS-485计算机网络接口及监控运行软件，可方便实现计算机的联网运行，修改变频器的功能参数，控制变频器启动停止，监视其运行状态，实现实时保护，高可靠运行，并显示简明的故障诊断信息，帮助用户确定故障原因节能运行可以最大限度地提高电机功率因数和电机效率。

变频控制柜主要电气元器件Siemens、Schneider、ABB

四.5.1.2排风风机与新风机组控制要求：

四.5.1.2.1新风机组控制：

●新风温度检测：

在新风送风口安装温度传感器检测送风温度状态。

●初中效过滤段压差报警：

在过滤器前后安装压差开关检测初中效过滤段的前后压差，若检测压差超出过滤器标定压差范围，在控制器中显示过滤器阻塞报警。

●新风冬季、其他季节温湿度的控制：

冬季通过控制热水阀控制送风温度。

夏季由于厂区无冷源，其房间温度由房间空调直接处理。

其他季节一般指新风温度可以满足条件的时段，一般不予控制或者由房间空调直接处理。

●新风机运行状态检测及故障报警：

采用压差开关检测新风机运行状态，系统将命令信号与反馈信号相比较，如发现严重超差，则在控制器中报警。

●新风机的变频控制：

新风机为变频控制，通过变频器控制启停及转速。

在送风主管道上设置管道静压传感器，通过控制器和变频器调节新风机组风机转速，维持管道静压，从而调节系统在原静压状态运行，当系统风量减少时同时可达到变频节能的目的。

●新风进风段设置电动开关型风阀，与空调送风机连锁。

先开启阀门，再开启送风机；

关闭时，先关闭送风机，再关闭风阀。

●联锁：

水阀、与新风机状态联锁。

四.5.1.2.2新风机组与排风风机的连锁控制：

净化区域连锁控制：

开启顺序：

新风机组启动→排风风机启动

关闭顺寻：

排风风机关闭→新风机组关闭

非净化区域连锁控制：

排风风机启动→新风机组启动

新风机组关闭→排风风机关闭

●自动调节风机工频以保证测量点的静压稳定不变

●初中效过滤器故障维护报警

●送风温度调节

●送排风连锁

●夜间工作模式

●火灾及意外有紧急关闭功能

●就地控制与远程监控功能，所有送排风机状态参数上传至BAS

四.5.1.3中央监控系统控制要求：

1）检测每个通风柜、生物安全柜的实际排风量、显示通风柜的面风速、柜门开度、VAV阀门开度、通风柜的运行模式等通风柜运行参数。

2）监控实验室、洁净室送排风机的瞬时排风量、送风量、及运行频率，送风温湿度、房间压差值等。

3）能够定时实现实验室、洁净室的运行模式，如下班后实验室自动处于值班模式等。

4）监控整个系统的排风机、空调器的运行状态，并能够进行远程设置于操作，如出现紧急情况时排风机能够处于最有利的运行状态。

5）系统与消防联锁，出现消防情况时系统关闭。

6）中央监控系统软件要求：

●上传或下载报警或控制参数

●故障诊断

●事件/报警数据记录

●实时面风速以及压力曲线图显示

●连接至维护数据库

●远程网络登陆

至少以下参数应集中显示与中央控制系统：

Ø

通风柜、生物安全柜状态参数：

A.通风柜面风速显示值

B.过低面风速报警和设定值

C.运行状态显示

D.夜间状态设定模式

E.电信号输出

F.变风量阀开度状态

房间状态参数：

A.房间各通风柜、生物安全柜排风量

B.房间总排风量

C.房间补风变风量阀补风量

D.房间压差值

E.房间温湿度值

F.房间当前设定余风量值

G.房间（控制器）使用状态

H.房间洁净度值

送排风状态参数：

A.新风温度状态值

B.初效过滤器报警

C.中效过滤器报警

D.新风开关阀状态

E.热水调节阀阀位

F.送风机运行状态

G.送风机变频器工作频率

H.变频器故障报警

I.送风管道静压

J.排风机运行状态

K.排风机工作频率

L.排风机变频器故障

M.