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現(xiàn)代化實驗室的通風空調(diào)工程設(shè)計
時間：2018-08-28
０?引言
隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，我國工業(yè)由制造業(yè)中心向研發(fā)中心的轉(zhuǎn)型已漸成趨勢。近年來國內(nèi)大企業(yè)和跨國集團公司新建和改建的研發(fā)中心實驗室越來越多。這些新建或改建實驗室的通風空調(diào)工程設(shè)計，采用的理念和模式基本一致，即采用建立在高度自動化、智能化基礎(chǔ)上的變風量排風和變風量空調(diào)送風與補風技術(shù)。新技術(shù)的應用與傳統(tǒng)設(shè)計手法之間的沖突，自然會在不同場合下顯現(xiàn)出來。比較突出的場景是，這些實驗室通風與空調(diào)工程設(shè)計在面臨各地相關(guān)職能機構(gòu)審查時，總會出現(xiàn)種種歧見。對此，筆者深感自己有責任把問題解說清楚，求得各方共識；積極維護我國相關(guān)行政執(zhí)法和審查的權(quán)威性；
使各級行政審查始終處于現(xiàn)代化新技術(shù)應用積極助推者的境地。
１?實驗室通風工程設(shè)計基本原則
國內(nèi)外關(guān)于實驗室通風工程設(shè)計的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標準在總的精神和原則上大都具有某些共性和一致性，歸結(jié)起來大致有如下幾點：
１）實驗室內(nèi)的實驗操作應在排風柜內(nèi)進行。
２）為有效控制污染物不逸出，排風柜的排風量應確保工作窗口的面風速大于或等于０．５ｍ／ｓ。
３）新建和改建實驗室所用排風柜應裝有實時監(jiān)控顯示和聲光報警裝置，以便實時顯示排風柜使用前和使用中的性能參數(shù)，并在面風速或者排風量降低到容許下限時，發(fā)出聲光報警信號。
４）新建和改建實驗室所用排風柜應采用壓力無關(guān)型風量自動調(diào)節(jié)、監(jiān)控與聲光報警設(shè)施。
５）凡排風柜排出的有害氣體與別的排風柜排放的氣體混合后，可能引起燃燒、爆炸或者毒性加劇，不應合并于一個系統(tǒng)。
６）除排風柜的局部排風外，實驗室內(nèi)還應有全室排風。實驗室內(nèi)的總排風量折合房間換氣次數(shù)應大于或等于６ｈ－１。
７）實驗室內(nèi)的供暖和空調(diào)不得采用循環(huán)空氣（回風）。
８）用于補給實驗室內(nèi)排風的新風補給送風系統(tǒng)應是不含回風的直流式系統(tǒng)。
９）除非是潔凈型實驗室，一般實驗室的新風補風量應略小于房間的總排風量，以使室內(nèi)相對于走道或辦公室保持微負壓。
需要特別說明的是，上述第２）和３）條是近年來國際上技術(shù)先進國家相關(guān)標準和規(guī)范中的新內(nèi)容。與此相對應的是，我國的ＪＧ／Ｔ?２２２—２００７《實驗室變風量排風柜》也加入了相關(guān)內(nèi)容，按筆者的理解，這正是與國際接軌的一項必要舉措。
２?傳統(tǒng)實驗室通風工程設(shè)計模式
２．１?老式排風柜的結(jié)構(gòu)、
操作及其性能過去常用的排風柜及其排風方式如圖１所示，利用上下拉窗２靠手動實現(xiàn)開關(guān)，即當工作人員在工作臺前做實驗時，拉窗上移，窗口開大，直至全開；離開時下拉，窗口關(guān)小，直至關(guān)到最小開度。設(shè)計計算排風量則是按相應拉窗處于最高位置時，窗口最大開度下確保平均面風速大于或等于０．５ｍ／ｓ確定。調(diào)節(jié)閥３是一種調(diào)節(jié)性能很差的手動蝶形閥，其只是用于安裝施工完成后系統(tǒng)調(diào)試時，按設(shè)計計算排風量整定。閥位一經(jīng)整定后便定位并固定鎖住，不再改變。由此可見，由這樣的排風柜及其風閥所構(gòu)成的簡單排風系統(tǒng)的運行主要有如下特點：
１）由于所用排風機是一臺固定轉(zhuǎn)速通風機，其運行風量是固定不變的。它的運行狀態(tài)只有開和停兩種，相應的風量為最大和零。所以，這樣的排風柜和排風系統(tǒng)便稱為定風量排風柜和定風量排風系統(tǒng)。
２）上下拉窗需由實驗人員手動操作，實驗人員做完實驗或者離開后，往往不會總是循規(guī)蹈矩，按操作規(guī)定拉下窗門。
３）窗口面積隨拉窗上下位置的變化而變化，但由于設(shè)計計算排風量是固定不變的，所以，窗口的平均面風速必會隨著拉窗的下移而不斷增大。當它處于最小開度時，窗口風速可能會變得很大，以致吹滅正在進行加熱實驗的酒精燈。
４）不管排風柜的工作狀態(tài)如何變化，系統(tǒng)始終按最大設(shè)計計算排風量運行，其運行能耗大；補風量及其輸送功耗也隨之增大。
５）上述還只是涉及通風輸送能耗的增大。過去囿于工作、生活條件和科學技術(shù)發(fā)展水平的限制，實驗室很少采用空調(diào)，充其量只是在寒冷地區(qū)的冬季采用熱風補風，以滿足室內(nèi)正常供暖或值班供暖。如今，隨著科學研究技術(shù)水平的快速提高，對實驗的精確度、可靠性、重復性要求也越來越苛嚴，相應地對實驗室環(huán)境的要求也在不斷提高，先是一般舒適性空調(diào)，后來則是恒溫恒濕空調(diào)環(huán)境，再后來的發(fā)展是潔凈室環(huán)境要求。在這種情況下如果還是采用定風量排風系統(tǒng)，其能耗是不堪設(shè)想的。僅僅從能耗這一角度說，其應用也是難以為繼的。
２．２?多臺傳統(tǒng)排風柜并聯(lián)運行的系統(tǒng)典型模式
隨著研發(fā)中心實驗室規(guī)模的增大，不可能每臺排風柜構(gòu)成一個獨立系統(tǒng)，而是需要多臺排風柜并聯(lián)運行，共用一個系統(tǒng)。當多臺排風柜接入同一系統(tǒng)時，可能引起的問題很多。
１）首先是系統(tǒng)的初始調(diào)試和整定問題。圖２是由不同數(shù)量排風柜并聯(lián)運行組成的排風系統(tǒng)示意。假定每個排風柜的設(shè)計計算風量都是１?５００ｍ３／ｈ，那么圖２中所示的兩個系統(tǒng)的總排風量分別為７?５００ｍ３／ｈ和４?５００ｍ３／ｈ。按照ＧＢ５０２４３—２００２《通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》要求，工程完工驗收前必須進行系統(tǒng)調(diào)試。調(diào)試的基本目標有二：一是使系統(tǒng)總風量達到設(shè)計計算風量；二是調(diào)整各支風管風閥的開度，確保每臺排風
柜的排風量均衡，都能有１?５００ｍ３／ｈ的排風效果。
實際上這種費時、費力、十分煩瑣的工作很少有單位能夠認真實施，最后的結(jié)果必然是順其自然。系統(tǒng)投入使用運行時，必然會出現(xiàn)有些排風柜窗口的風速過大、有些風速太小的不均衡現(xiàn)象。
２）即使是上述初始調(diào)試和整定工作按標準規(guī)定圓滿完成并得以嚴格驗收，那也只是系統(tǒng)某一特定的運行工況，比如所有排風柜都處于最大開度情況下的運行狀態(tài)。而實際上，并聯(lián)于同一系統(tǒng)中的任何一臺排風柜的開－停或者拉窗位置的變化，都會引起別的排風柜排風量的變化。這是因為風管系統(tǒng)內(nèi)水力相關(guān)，無法避免各個末端之間相互干擾。
為便于各支管的水力平衡，有利于各個排風柜正常、穩(wěn)定運行，一個系統(tǒng)中不宜接入太多的排風柜，比如，不超過４臺成了一項不成文的約定。當然，這種俗成約定是不具嚴格科學意義的，它只是在低水平科技手段條件下針對這類定風量排風系統(tǒng)模式的一種無奈的折中處置。
２．３?采用定風量型排風柜排風系統(tǒng)和相應房間全室通風的傳統(tǒng)模式圖３為采用定風量型排風柜和相應房間全室通風的傳統(tǒng)模式。在寒冷地區(qū)，該系統(tǒng)的進風除需經(jīng)粗效過濾外，還需進行加熱，以實施熱風補給。從圖３可看出，全室排風系統(tǒng)Ｐ－２和局部排風系統(tǒng)Ｐ－１是分開獨立設(shè)置的。至于全室通風是否必須與局部通風分開獨立設(shè)置，雖然未見教科書有所記述，也鮮見有什么設(shè)計標準或規(guī)范條文予以明確規(guī)定，不過，這一做法卻幾乎已成為通風工程設(shè)計不成文的俗成約定。
另外，如圖３所示，過去，囿于技術(shù)經(jīng)濟條件的限制，多數(shù)實驗室內(nèi)不設(shè)空調(diào)，只是要求冬季溫度不低于５.０℃而已。所以，新風補給系統(tǒng)的全年運行能耗尚屬有限。
３?現(xiàn)代自動化、智能化實驗室的通風空調(diào)工程設(shè)計模式
３．１?實驗室變風量排風柜的應用
ＪＧ／Ｔ?２２２—２００７《實驗室變風量排風柜》是一項與美國ＡＳＨＲＡＥ標準和國際標準等效的標準。該標準規(guī)定實驗室排風柜需采用自動化控制手段，以保持工作窗口面風速恒定為目的而實施變風量控制。
圖４所示為最簡單的只有單一排風點，沒有分支風管的情況。圖中１為可自動或手動控制的上下拉窗；２為安裝于窗口的風速傳感器；風速顯示控制器３根據(jù)面風速給定值與風速傳感器２的實時測定值進行比較，作出判斷；操控變頻器４，調(diào)節(jié)風機運行轉(zhuǎn)速，增大或減小排風量。
對于面風速的感測，這里只是為了能比較直觀地闡述原理，才在圖４中借用了風速傳感器
２。在現(xiàn)實情況下，采用這種有形的風速傳感器顯得有些礙手礙腳，也難以找到恰當位置安放。在實踐中廣泛采用的是間接的機械式替代方式，即利用卷軸行程傳感器對其牽拉線纜拖動的窗門位移高度進行精確的感測，從而相應地加大或者減小排風量，以達到始終保持恒定面風速的效果。其工作原理可用式（１）表示。
Ｌ＝３?６００ｖ?ｂｈ
（１）式中?Ｌ為排風量，ｍ３／ｈ；
ｖ為恒定的平均面風速，０．５ｍ／ｓ；
ｂ為窗口寬度，ｍ；ｈ為窗口開啟高度，ｍ。
式（１）中的ｖ和ｂ都是常量，唯一的變量是ｈ。所以，排風量Ｌ與窗口高度ｈ（即卷軸行程傳感器所感測到的行程）之間存在著簡單的線性關(guān)系。
為了使窗口保持恒定的面風速，只要感測出窗口的高度（開度），即可計算并實施控制所需排風量Ｌ。這樣，卷軸行程傳感器的感測效應與面風速傳感器便是完全等效的。后文中除非特別說明，在討論相關(guān)自動控制原理時，將一律采用排風量（風速）傳感器代之。
對于變風量排風柜，如果要求進一步提高其自動化程度，還可增設(shè)區(qū)域存在傳感器，在一定距離處（比如距排風柜０．５ｍ）感測操作人員的有無，自動操控工作窗口的開閉。當排風柜前有操作人員時，傳感器發(fā)出信號給控制器，命令將排風柜設(shè)置到使用模式（開窗和正常排風量）；當操作人員離開后，傳感器和控制器便發(fā)出指令，將排風柜設(shè)置于待命模式（關(guān)窗和最小排風量）
。實際工程中常見的是具有多個排風點的系統(tǒng)形式。圖５所示的是含有２個排風點的系統(tǒng)，在這種情況下，每個支風管所連接的變風量排風柜都需采用壓力無關(guān)型變風量閥４，以確保每個排風末端的排風效果不受別的支風管及其末端設(shè)備運行狀況的干擾影響。
接入系統(tǒng)的任一排風柜分支風量彼此之間互相不受干擾的根本原因，在于其所用變風量閥的壓力無關(guān)特性。實踐中應用最多的壓力無關(guān)型變風量裝置為文丘里變風量閥（文氏風閥）。變風量通風柜與文丘里變風量閥及卷軸行程傳感器結(jié)合使用的集成模塊見圖６。
圖５中，卷軸行程傳感器２感測到拉窗位置改變后，發(fā)出信號給控制器３（ＶＩＣ），后者即命令變風量閥４的閥位作出相應的變化，以達到所需的風量（風速）；同時，風量數(shù)據(jù)信號也由變風量閥４傳輸給風量疊加計算給定器５（ＤＩ）?？傦L量顯示控制器６（ＦＩＣ－１０１）在獲得其計算結(jié)果數(shù)據(jù)信號后，控制變頻調(diào)速風機７的運行轉(zhuǎn)速，以滿足總風量要求。顯然，這是一個開環(huán)控制，如要實現(xiàn)閉環(huán)控制，補充一個總風量反饋信號即可。
３．２?壓力無關(guān)型文丘里變風量閥的構(gòu)造和工作原理
文丘里變風量閥消除了排風系統(tǒng)（或空調(diào)送風系統(tǒng)）中各支管或末端之間水力工況的相關(guān)性，可以說是變風量通風與空調(diào)技術(shù)應用中的關(guān)鍵性設(shè)備。只有了解其結(jié)構(gòu)和工作原理（見圖７９），才能洞察它的壓力無關(guān)特性。
如圖７所示，文丘里變風量閥的外形是一個文氏管型的筒體１，內(nèi)部有一裝有壓力補償彈簧３的錐形閥芯２。４為安裝于閥體上的執(zhí)行機構(gòu)。它接收來自風量顯示控制器（ＶＩＣ）的控制信號，通過連桿７牽動錐形閥芯２前后移動，改變環(huán)形流道截面，實現(xiàn)風量調(diào)節(jié)。顯然，這是屬于主動性質(zhì)的控制效應。壓力補償彈簧３吸收風管系統(tǒng)中壓力在一定范圍內(nèi)的波動，從而賦予文丘里變風量閥壓力無關(guān)特性，因此，彈簧３在文丘里變風量閥中被稱為定風量機構(gòu)。當排風系統(tǒng)總風管內(nèi)壓力（圖７和圖９ａ中文丘里變風量閥的左側(cè)）降低時，或送風系統(tǒng)總風管內(nèi)（文丘里變風量閥右側(cè)）壓力升高時，文丘里變風量閥前后壓差增大。這一增大的壓差一方面會導致風量有增大的趨勢；另一方面也會加大施加于錐體彈簧上的壓力，壓縮彈簧，推動錐形閥芯稍稍向左移動，
使閥內(nèi)環(huán)形流道截面積減小，流動阻力增大，使之呈現(xiàn)風量減小的趨勢。這樣，本來因壓差增大而可能導致風量增大的趨勢，便在后一因素作用下，獲得補償或平衡，最終得以消除。反之亦然。
圖８中風量曲線ａ，ｂ，ｃ，…，ｎ，與圖７所示的閥位一一對應。圖中縱坐標顯示的是壓力補償彈簧的正常工作壓力范圍，只要總風管內(nèi)壓力波動引起文丘里變風量閥前后壓差的變化不超出所示壓力范圍，文丘里變風量閥即可完全排除風管系統(tǒng)內(nèi)無序的壓力波動干擾，而達到壓力無關(guān)的控制效果。圖８中的Ａ和Ｂ分別表示文丘里變風量閥兩個互不相關(guān)操作機構(gòu)的控制功能：前者根據(jù)自動控制器指令信號，對風量進行調(diào)節(jié)；后者為閥件本身為排除系統(tǒng)壓力波動干擾因素影響的定風量作用。
３．３?現(xiàn)代化實驗室通風與空調(diào)工程設(shè)計的典型模式
１）大型變風量排風系統(tǒng)圖１０所示的排風系統(tǒng)是一個大型變風量排風系統(tǒng)。并聯(lián)接入該系統(tǒng)的變風量排風柜１，僅圖中所示的一個房間就有５臺，另外，圖中未示出的其他房間可能還有很多臺。還有一個與傳統(tǒng)做法明顯不同之處，房間全室通風的排風管４也與各排風柜局部排風支管并聯(lián)于一個系統(tǒng)。需要注意的是，系統(tǒng)的每個支管上都裝有壓力無關(guān)型文丘里變風量閥２，而且，系統(tǒng)的動力部分采用的是變頻風機３。采用變風量排風系統(tǒng)的實驗室和實驗中心，
可能采用的排風柜數(shù)量少則幾臺，多則十幾臺、數(shù)十臺。從理論和技術(shù)層面上說，并聯(lián)接入同一系統(tǒng)的排風柜或其他設(shè)備數(shù)量可以不受限制，而且，全室排風風管的并聯(lián)接入也屬正常和必要。更有甚者，同一個排風系統(tǒng)還可連接若干個不同實驗室的排風。其實，這一切都是由于并聯(lián)各支路的水力工況，以至其風量，均被賦予了壓力無關(guān)特性的緣故。另外，借助于智能化的自動控制技術(shù)，可確保系統(tǒng)總是以必要的最小排風量運行，從而在最大程度上減少通風和空調(diào)能耗。
需要補充說明的是，有的實驗室要求恒溫恒濕空調(diào)環(huán)境，甚至是潔凈空調(diào)環(huán)境，但更多的只是要求保持舒適性環(huán)境即可。不同空調(diào)環(huán)境參數(shù)的要求，其系統(tǒng)運行能耗顯然是大相迥異的。
２）大型變風量排風系統(tǒng)的風量自動控制原理變風量排風柜的應用和變風量排風系統(tǒng)的自動控制技術(shù)，對于確保實驗室排風柜的排風效果，保障整個排風系統(tǒng)運行的可靠和穩(wěn)定，改善實驗室研究人員的職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境，降低實驗室的通風和空調(diào)負荷、減少能耗都具有很大意義。
圖１１所示的是一個跨房間的多室共用系統(tǒng)，首先它所連接的排風柜及其他設(shè)備的數(shù)量很多（遠遠超過了傳統(tǒng)習慣的３～４臺）；其次，在符合某些規(guī)定的條件下它容許把作為局部排風的排風柜、儲存柜、活動風口等的排風與房間全室排風合并成一個系統(tǒng)。
如圖１１所示，從風量（風速）顯示控制器１（ＶＩＣ－１０１～１０５）到變風量閥２的控制，等同于圖５。凡是接入同一系統(tǒng)，包括來自別的房間的各排風末端風量控制器的風量輸出信號，都各自輸入變風量閥２，３，以控制自身所需排風量。同時，各路排風量數(shù)據(jù)信號經(jīng)由各變風量閥２，３輸入風量疊加計算給定器４（ＤＩ－１０１）。給定器４的計算結(jié)果數(shù)據(jù)信號即作為總風量顯示控制器５（ＦＩＣ－１０１）的系統(tǒng)總風量給定值，用于控制變頻調(diào)速風機６的轉(zhuǎn)速?？傦L量傳感器７測得的總風量值是控制動作后的實際風量，作為反饋信號再輸入總風量顯示控制器５（ＦＩＣ－１０１），與之前的計算給定值進行比較，構(gòu)成帶反饋的閉環(huán)控制回路，從而可實現(xiàn)變風量排風系統(tǒng)總風量的精確控制。
３）全室排風量的確定及其自動控制原理對于房間的全室排風而言，由于它只與該房間的容積相關(guān)，理應在每一房間（實驗室）層級基礎(chǔ)上考慮問題。實驗室的日常全室排風量應確保換氣次數(shù)不小于６ｈ－１。由于室內(nèi)的局部排風也是來自同一實驗室內(nèi)，其實時量值也應計入全室排風內(nèi)，室內(nèi)局部排風量是時時變化的，因而，全室排風量也需隨之時時改變才行。
圖１２所示的只是整個排風系統(tǒng)（圖１１）中所涉及實驗室的一部分。來自各變風量閥２，３的風量數(shù)據(jù)信號，輸入風量疊加計算給定器４（ＤＩ－１０２），其計算結(jié)果數(shù)據(jù)信號有兩路輸出：一路傳輸給補風量差值計算給定器ＳＰ－２０１（見圖１３），以供送風系統(tǒng)補風量控制用；另一路則傳送給全室排風量顯示控制器５（ＦＩＣ－１０２），與房間按照最小換氣次數(shù)計算的排風量給定值進行比較。如果前者實時量值與后者給定值相等，則變風量閥３開度保持不變；如果前者大于后者，閥３關(guān)小，直到全關(guān)；反之，若前者小于后者，則閥３逐步加大開度，直到補全不足部分風量為止。
圖１２中的給定值可按照實驗室工作班制定時改變，比如白天工作期間，室內(nèi)最小換氣次數(shù)按６ｈ－１計算；夜間最小換氣次數(shù)按２ｈ－１計算。定時改變給定值，即可實現(xiàn)節(jié)能的值班通風控制。
４）變風量空調(diào)送風系統(tǒng)風量的自動控制圖１０中Ｓ－１系統(tǒng)是一個典型的跨區(qū)域（房間）、多區(qū)域（房間）共用的直流式變風量空調(diào)送風系統(tǒng)。其單一實驗室和系統(tǒng)總送風量的自動控制原理見圖１３。
實驗室空調(diào)自動控制有兩個方面須考慮：一是室內(nèi)微負壓（潔凈室空調(diào)時微正壓）的保持；另一個是室內(nèi)環(huán)境要求的空氣參數(shù)的保持。對于室內(nèi)微負壓的控制，有兩種方案可供選擇：補風量差值控制方案和壓差控制方案。
補風量差值控制方案示于圖１３左側(cè)。送風系統(tǒng)的風量控制大致可分解成兩個層次：由補風量差值計算給定器３（ＳＰ－２０１）和風量顯示控制器４（ＦＩＣ－２０１）構(gòu)成的單一房間層次的控制與由風量疊加計算給定器５（ＤＩ－２０３）和總風量顯示控制器６（ＦＩＣ－２０３）構(gòu)成的整個系統(tǒng)層次的控制。將來自室內(nèi)總排風量的數(shù)據(jù)信號（圖１２中ＤＩ－１０２的一路輸出信號）輸入補風量差值計算給定器３（ＳＰ－２０１），后者可將其乘以０．９（或０．９５）所得結(jié)果作為室內(nèi)送風量給定值，輸入風量顯示控制器４，控制變風量閥１的開度，這是房間層次的控制。至于整個送風系統(tǒng)層次的控制，則是由來自各房間送風支管上變風量閥１和２的風量數(shù)據(jù)信號輸入風量疊加計算給定器５（ＤＩ－２０３）開始，通過總風量顯示控制器６（ＦＩＣ－２０４）對送風機７的轉(zhuǎn)速實施控制完成。
方案Ｂ壓差控制方案比較簡單，由安裝于室內(nèi)的壓差傳感器８感測室內(nèi)側(cè)壓力與室外側(cè)（走廊）壓力之間的實時壓差信號，輸入壓差顯示控制器９（ＰＩＣ－２０１），與預先確定的壓差給定值進行比較，控制器９根據(jù)偏差信號的大小，調(diào)節(jié)變風量閥的開度。同時，來自變風量閥１的送風量信號傳輸給風量疊加計算給定器５（ＤＩ－２０３），參與對整個系統(tǒng)總送風量的控制。
室內(nèi)環(huán)境空氣參數(shù)的控制也有兩種手段：一種是常規(guī)的空氣處理過程中的參數(shù)控制，另一種是對送風量的控制。前者實施比較簡便、節(jié)能；后者實施起來勢必又會反過來波及并牽動室內(nèi)負壓，以至排風量的控制。顯然，在既要滿足負壓控制要求，又要滿足室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)要求的情況下，便不得不額外加大送風量和排風量，導致運行能耗增大，所以，筆者認為，后一種手段不值得推廣應用。
４?研發(fā)中心實驗室通風空調(diào)工程設(shè)計及其完工驗收面臨的評價和審查
我國各級地方政府下屬的相應職能監(jiān)督機構(gòu)，比如各級疾病預防控制中心、衛(wèi)生監(jiān)督所、勞動安全監(jiān)督機構(gòu)等，受權(quán)對研發(fā)中心實驗室通風、空調(diào)工程的各個階段實施監(jiān)督和審查。這類監(jiān)督和審查隨著實施過程的進展越來越嚴格和規(guī)范化?，F(xiàn)在可以確定的是，除了工程設(shè)計前期針對室外環(huán)境的環(huán)境影響評價之外，對于室內(nèi)環(huán)境至少得通過兩步評估和審查：
初步設(shè)計階段的預評估審查和完工后的效果實測驗收審查。僅就這一制度實施以來筆者所經(jīng)歷的情況而言，碰到的問題不少。這些問題大致有：
１）新老系統(tǒng)不同設(shè)計理念的質(zhì)疑。
①在一個排風系統(tǒng)中連接排風柜數(shù)量超過４臺有違常規(guī)，難以正常、可靠、有效地運行。
②把作為全室通風的排風與作為局部通風的排風柜排風合并接入同一系統(tǒng)，難以認可。
③偌大一個排風系統(tǒng)連接的支風管多多，能否防止氣流的倒灌？
④由于對作為新技術(shù)應用之關(guān)鍵性裝置———壓力無關(guān)型文丘里變風量閥的構(gòu)造、工作原理、性能的不了解，產(chǎn)生各種疑慮，導致對新型系統(tǒng)運行可靠性和安全性的懷疑。
上述４個方面的問題是初始階段最常受到評審專家們質(zhì)疑的話題。不過，
通過對新老系統(tǒng)不同設(shè)計理念的解說，評審專家們最終能接受新的思維和技術(shù)理念。
２）某公司實驗中心的建設(shè)和通風工程設(shè)計，考慮到生產(chǎn)工藝未來可能的多變，借鑒其國外已有的成功先例，采用模塊化的手法，在每一單元模塊承重頂板上預留若干標準尺寸的管孔，用以適應日后設(shè)備位置的可能變動。對于這種本來屬于增進工藝靈活性的新的設(shè)計思想，基于它對室內(nèi)環(huán)境控制并無實質(zhì)性影響，不但不應遭到質(zhì)疑，反而應該得到肯定和支持。
３）某公司實驗中心的建設(shè)方和設(shè)計方，為了追求建筑立面的美觀，整個外墻自上而下全部采用玻璃幕墻。鑒于新風進風量很大，只能利用建筑物周邊頂部的幕墻留出條縫作為新風口，并通過適當?shù)膰?，?gòu)成寬廣的新風通道，與安裝于屋面的新風機房相連通。對于這樣的做法和安排，質(zhì)疑之聲不斷。理由是在衛(wèi)生部和地方衛(wèi)生部門頒發(fā)的標準和規(guī)范中確有條文明確要求：“空調(diào)系統(tǒng)的新風應直接取自室外”，而不是靠機房的負壓吸入。其實，該條文的目的只是在于限制當新風機房周邊有其他房間，在新風機房負壓作用下，有可能吸入非室外空氣的情況。然而，在該工程情況下，一方面由于進風量很大，利用風管集風，幾無可能；另一方面，新風機房周邊并無別的房間連通，新風機房吸入的只是室外空氣。情況解釋清楚之余，質(zhì)疑之聲也就戛然而止。
４）某工程的建設(shè)單位和設(shè)計單位提供的設(shè)計方案，對實驗室空調(diào)提出采用風機盤管方式，這一設(shè)計方案終不為評審專家們所認可。理由是，風機盤管自身賴以工作的空氣循環(huán)處理方式，有違實驗室空調(diào)系統(tǒng)關(guān)于回風利用問題的基本原則。
５）某公司的設(shè)計團隊在其實驗中心通風與空調(diào)設(shè)計方案中提出了一種新的方法。主要思想有兩點：
一是辦公區(qū)的空調(diào)采用直流式的全空氣系統(tǒng)；二是除衛(wèi)生間的排風直接排出外，辦公區(qū)的全部排風作為實驗區(qū)空調(diào)的進風。應該說，這一設(shè)計思想體現(xiàn)了對節(jié)能減排的追求，可是要想得到公共衛(wèi)生專家們的認可，不費一番口舌，也是難以通過的。不過，以筆者觀點看，只要辦公區(qū)能夠嚴格執(zhí)行控煙制度，增大新風換氣次數(shù)后的排風空氣質(zhì)量滿足實驗區(qū)的空調(diào)新風進風的衛(wèi)生標準，是不會有問題的。這種空氣的梯級利用，是值得充分肯定的。這種做法的實際效果還可在工程實施后，通過實測予以驗證。
６）比較常見和頻發(fā)的問題是對實驗中心的通風排風口和進風口的不當處理和安排。相應技術(shù)規(guī)范和標準中對兩者的最小水平安裝距離和垂直安裝距離都有明確和嚴格規(guī)定。但是，建設(shè)單位往往考慮建筑物的美觀，不希望把排風管做得足夠高，以致污染氣流得不到有效擴散。在這種情況下，采用提高出口風壓，加大氣流射流高程的辦法，盡管可以使問題得到部分改善或緩解，但重要的是還需通過氣流擴散模擬計算加以論證，并在工程竣工投產(chǎn)后，對氣流擴散效果進行實測驗證。
７）筆者對某公司已建成實驗大樓建設(shè)現(xiàn)場進行的實地考察發(fā)現(xiàn)，該實驗大樓４層屋面上布滿了新風空氣處理機組和排風凈化處理機組以及各種管道。盡管新風進風口和廢氣排風口分別位于建筑物寬度方向的兩側(cè)，水平距離可達２５ｍ以上，而且兩者風口朝向相反，但是，其排風口高度很低，甚至低于僅靠著的女兒墻高度。這顯然存在兩個問題，一是排風氣流受到女兒墻的阻擋，嚴重影響污染氣流的擴散；二是排風口高度和新風口與排風口的垂直距離不符合規(guī)范要求。雖然實驗室周圍看不到高高矗立的排氣筒，大樓美觀的立面得以保全，但是，污染氣流擴散不良，導致周邊環(huán)境污染和新風進風空氣質(zhì)量的降低，這樣的代價是不容許的。
５?結(jié)語
現(xiàn)代化、智能化的研發(fā)中心實驗室可說是完全建立在先進的變風量排風系統(tǒng)和變風量空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上的。而變風量通風與空調(diào)技術(shù)卻絲毫離不開自動控制手段的保障。筆者在文中就此方面的詮釋，也僅僅是基于和限于個人對所涉問題的理解，特別是對自動控制原理的圖示，重點在于對控制邏輯的表達，力求通俗、簡約、直觀，讓通風空調(diào)設(shè)計者和工程審查者易于接受。