解剖實驗室空調通風系統與常規舒適性空調系統相比，具有送、排風量大，冷熱負荷大，送風速度小,室內空氣不能循環利用等特點。根據國內規范要求及相關文獻對解剖工藝和環境的研究結果，確定室內設計參數:夏季室內空氣溫度(25 ±1) ℃,相對濕度60 %～70 % ;冬季溫度(17 ±1) ℃,相對濕度60 %～65 %;解剖標本表面風速0. 2～0. 25 m/ s。為減少甲醛對實驗室周圍環境的危害，室內須保證一定的負壓,換氣次數取送風30 h – 1 ,排風35h – 1 。
根據氣體動力學原理,隨著室內空氣溫度升高,甲醛水溶液中甲醛分壓力明顯增大,甲醛逸出量明顯增多,速度也加快。南方夏季及過渡季節適當降低室內溫度,可充分抑制甲醛的逸出。為防止標本干燥變質,維持室內空氣相對濕度,可考慮采用加濕、除濕裝置。為保證實驗過程中室內甲醛質量濃度小于或等于0. 1mg/ m3 ,本工程采用高能離子凈化裝置(包括高能離子發生器主機、空氣質量自動控制器、遠端手動控制器、控制系統配套使用的甲醛探頭) ,其產生的臭氧離子可將揮發的甲醛蒸氣轉化為無害的化合物。
解剖實驗室通風方式與氣流組織
按照傳統設計手法,解剖室多采用通風罩局部排風方式,比如傘形罩上排風,或者百葉風口側送風、側排風方式。對于解剖實驗室而言,單純采用傘形罩上排風時,要求實驗室層高較高,土建一次性投資有所增加,且數量較多的傘形罩有礙室內觀瞻;如果采用側排風方式,則需結合解剖工藝對現有定型的解剖臺進行改造,才不會妨礙人員操作。上述兩種排風方式排除污染物的效果不理想,特別是霉雨季節尤為突出。主要原因是氣流組織不合理,室內有多個渦流區,渦流區內的污染物始終得不到排除,且不停地被卷吸并向四周擴散。
解剖實驗室要達到滿意的通風效果,可采取全面均勻上送風和各污染源處局部下排風相結合的方式 。在每個解剖臺正上方設置散流器(法醫學解剖實驗室采用布氣罩,如圖2 所示) 均勻下送風,解剖臺下設排風口,經排風支、干管匯總后,由排風機抽出向高空排放。這樣充分利用了封閉吊頂空腔“靜壓箱”的作用,使送風氣流均勻緩慢地向下送出,抑制甲醛蒸氣向上擴散,保證操作人員的呼吸器官最先接受到新鮮干凈的室外空氣,同時又非常順暢地將污物迅速排除。
解剖實驗室送、排風系統工藝設計
該解剖實驗室獨立設置通風系統,每組通風系統由送風和排風兩個子系統組成,送風機2 臺,風量為2 600 m3 /h ,電動機功率為1 kW;排風機風量為8 480 m3 / h ,電動機功率為3 kW;高能離子凈化器風量為3 500 m3 / h ,功率為0. 06 kW ,離子數800～1 000 個/ cm3 。解剖臺箱體分外箱體和內箱體,外箱體長2. 0 m ,寬0. 8 m ,內、外箱體之間形成50 mm 寬的風道,甲醛蒸氣主要從此風道中排出。箱體底部排風口尺寸為Φ250 mm ,高出地面約300 mm ,風口法蘭與地面排風口采用柔性連接。屋頂排風機通過有機玻璃鋼風管與解剖室地下管道夾層的排風管相連,地下排風管與每一床不銹鋼解剖臺底部的排風口相通。排風口采用百葉窗式風門控制開關,使每臺解剖臺的排風量都可以控制。送風機設置于解剖實驗室吊頂內,送風管與高能離子凈化器相連,采用支、干式送風口小于排風機動力,可保證室內空氣不斷更新。排風機與送風機、高能離子凈化器聯動控制。排風機和配電控制箱設置在大樓屋面,現場控制箱、空氣質量控制器均設置在解剖實驗室內,臭氧探頭頂邊距地2 m 安裝,甲醛探頭在房間中間位置距地2 m 采用不銹鋼空心套管吊裝。風管壓力傳感器設于排風道中,電動風閥執行器與解剖臺排風口連接,控制管理軟件、模式控制器、操作模塊等集成安裝在現場控制箱內。
解剖實驗室變頻控制應用
根據教學要求,每床解剖臺都能單獨控制送、排風機的啟停,可以調節排風量大小。實驗開始前,根據使用的解剖臺編號開啟控制箱內對應的開關,送風機與離子凈化器隨即啟動,隨后自動開啟解剖臺底部排風管道的電動風閥,屋頂排風機開始運行。排風口采用百葉窗式風門控制開關,風機變頻器根據解剖臺使用數量控制電動機轉速調節排風機風量。離子凈化器通過臭氧和甲醛探頭測試室內空氣中臭氧和甲醛濃度,由空氣質量控制器調節離子發生數量。通風系統控制的主要技術性能要求:
1) 每間解剖實驗室單獨設置控制箱,聯動控制送、排風機,電動風閥以及離子凈化器的啟停;
2) 送風機采用軟啟動器啟動,減少對電動機啟動的沖擊,降低風機啟動的噪聲;
3) 排風機采用變頻器調速,排風管道內設置壓力傳感器,解剖臺下排風口設電動風閥執行器。
對單個實驗室進行系統測試時,8 床解剖臺同時使用,在不開啟排風機的情況下,約10 min ,室內甲醛平均質量濃度急劇升高到9. 37 mg/ m3 。送、排風系統開啟15 min后,甲醛平均質量濃度下降到0. 47 mg/ m3 。約25 min 后,甲醛平均質量濃度可下降到0. 10 mg/ m3 左右。
