潔凈生物安全實驗室送排風系統

潔凈生物安全實驗室安全的核心措施是通過排風保持負壓，所以排風機是關鍵設備之一，須有備用。《生物安全實驗室建筑技術規范》第5. 3.6條中以條文的形式規定：三級和四級生物安全實驗室應設置備用排風機組，并可自動切換。《實驗室  生物安全通用要求》在第6.3.3條的第10款規定：安裝風機和生物安全柜啟動自動聯鎖裝置，確保潔凈實驗室內不出現正壓和確保生物安全柜內氣流不倒流。

《生物安全實驗室建筑技術規范》和《實驗室生物安全通用要求》對于備用送風機的設置并未做明文規定，在我國早期已建的潔凈生物安全實驗室中凈化空調系統風機配置多為一臺送風機、兩臺排風機(簡稱一送兩排)， 未設置備用送風機，排風機運行模式為一用一備。這種風機配置及運行模式對自控系統的要求較高，隨著國內在三級生物安全實驗室建設方面經驗的積累與總結，已有一些潔凈生物安全實驗室建設采用兩送兩排、兩送三排，甚至三送三排的風機配置及運行模式，現主要介紹一送兩排、 兩送三排兩種風機配置運行模式，其他模式可參照這兩者進行分析。

1.一送兩排配置

目前，我國已建三級生物安全實驗室送、排風機的配置模式大部分為一送兩排(即一臺送風機、兩臺排風機)。一送兩排的風機配置模式僅考慮了備用排風機的問題，并沒有配置備用送風機，故在送風機發生故障時，可以保證負壓環境，但不容易保證系統的特定負壓梯度，系統不能正常工作。

(1) 排風機一主一備運行

在大部分情況下排風機的運行模式為一主一備，即正常工作時為一臺送風機送風，排風機一用一備；當一臺排風機發生故障不能工作時，備用排風機立即啟動，房間負壓及系統負壓梯度仍能保持，這種狀況為緊急狀況，系統將發出報警提示潔凈實驗室內工作人員盡快撤離，并提示維護人員及時維修。

排風機一主一備的運行模式下，備用排風機切換自控系統的設計原則一般為：系統檢測到排風系統故障，先迅速關閉送風機及送風總管氣密閥，啟動備用排風管氣密閥及備用排風機，關閉主排風管氣密閥，然后再重新啟動送風總管氣密閥及送風機。由于風機啟停及密閉閥的開關都需要時間，進行備用排風機切換可靠性驗證時，上述時間相互制約，很容易造成潔凈實驗室出現正壓。為解決壓差逆轉問題，送、排風總管的密閉閥應能迅速開啟、關閉，一般響應時間不宜超過10s，這種運行模式對風閥響應速度及自控人員經驗要求均較高。

(2)排風機兩主互備運行

排風機兩主互備是指兩臺排風機并聯運行、互為備用的運行模式。

排風機兩主互備運行模式的工作原理為：正常工作時，一臺送風機送風，兩臺排風機排風，當一臺排風機發生故障時，另一臺排風機單獨運行，送風機無需停止，這種狀況為緊急狀況，系統將發出提示潔凈實驗室內工作人員盡快撤離，并提示維護人員及時維修。

排風機兩主互備運行模式下，備用排風機的切換變成了非故障排風機獨立運行排風，過程中無需關閉送、排風總管的氣密閥，也不存在風機啟、停的情況，故可以很好地解決潔凈實驗室出現正壓的問題。顯然這種運行模式下沒有絕對意義上的備用排風機，但由于兩臺并聯運行的排風機同時發生故障的概率很小，所以不失為一種好的運行參考模式。中凈環球凈化可提供潔凈車間、生物實驗室的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

2.兩送三排配置

兩送三排是指采用兩臺送風機、三臺排風機的風機配置模式。這種風機配置下的常用風機運行模式主要有兩種： (1) 送風機一主一備，排風機兩主一備；(2) 送風機兩主互備，排風機兩主一備。

(1)送風機一主一備、排風機兩主一備運行

正常工作時送風機一用一備，排風機兩用一備，3臺排風機中的主備排風機由自控程序隨機設置，這樣3臺排風機各自工作時間基本相當，延長了各自使用時間。當一臺排風機發生故障不能工作時，備用排風機立即跟進，保障系統正常運行，并發出提示維護人員及時維修；若主送風機發生故障不能工作時，備用送風機立即跟進自動運行，切換過程中房間可能會出現短時間的較大負壓(類似于系統啟動時的情況)，但不會出現正壓，備用送風機啟動完畢后，房間負壓及系統負壓梯度仍能保持，這種狀況為應急狀況，自控系統將發出報警提示維護人員及時維修，但潔凈實驗室內工作人員仍可繼續進行實驗。

這種運行模式既有絕對意義上的備用送、排風機，又易于解決備用排風機切換過程中出現的正壓等問題，是理想的風機配置及運行模式，自控系統設計、調試相對簡單，但風機初投資相對較高，另外兩臺送風機使得空氣處理機組結構復雜。

(2)送風機兩主互備、排風機兩主一備運行

正常工作時為兩臺送風機送風互為備用，排風機兩用一備，3臺排風機中的主備排風機由自控程序隨機設置，這樣3臺排風機各自工作時間基本相當，延長了各自使用時間。當一臺排風機發生故障不能工作時，備用排風機立即跟進，保障系統正常運行，并發出提示維護人員及時維修；若一臺送風機發生故障不能工作時，系統立即停止一臺排風機并發出報警，此時為一送一排的工作模式，房間負壓及系統負壓梯度仍能保持，這種狀況為應急狀況，潔凈實驗室內工作人員應盡快撤離潔凈實驗室。

可以看出這種運行模式下，風機故障的控制處理簡單易行，由于未涉及變頻控制，自控系統更簡單。如前文所述送風機兩主互備模式，這種模式同樣沒有絕對意義上的備用送風機，但兩臺送風機同時發生故障的概率很小。

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