全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在輻射類檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)思路

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

（浙江省計(jì)量科學(xué)研究院，杭州310007）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展也極為迅速，而且各種實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目的建設(shè)也根據(jù)人們生活息息相關(guān)，其中空調(diào)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要設(shè)施之一，應(yīng)合理選用空調(diào)系統(tǒng)的類型，不僅要保障實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)環(huán)境，也要帶給工作人員一個(gè)空氣質(zhì)量相對(duì)較好的環(huán)境，更要本著節(jié)能、省力、使用壽命長等多個(gè)原則進(jìn)行考慮，全新風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)是值得在建實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用和推廣的空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)特殊的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境有一定的提升作用。

實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路：

1 系統(tǒng)要求

該實(shí)驗(yàn)室使用面積為80m2左右每間，分為設(shè)備區(qū)、檢測(cè)區(qū)，要求檢測(cè)時(shí)呈負(fù)壓狀態(tài)，空調(diào)系統(tǒng)具有送風(fēng)、加熱、加濕、制冷、除濕、新風(fēng)和空氣凈化能力、排風(fēng)為一體的系統(tǒng)；采用微處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)污染程度的實(shí)時(shí)檢測(cè)自動(dòng)開啟強(qiáng)排風(fēng)將有毒氣體進(jìn)行排放，控制實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)負(fù)壓狀態(tài)的一套系統(tǒng)，根據(jù)連續(xù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的控制。

2 空調(diào)系統(tǒng)布局

送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)此空調(diào)系統(tǒng)有2 種運(yùn)行模式，分別為：①在檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)空調(diào)采用全新風(fēng)模式，利用空調(diào)設(shè)備的送風(fēng)和排風(fēng)的調(diào)節(jié)使房間溫室度得以平衡，因?yàn)闄z測(cè)時(shí)實(shí)驗(yàn)室回風(fēng)沒有到空調(diào)設(shè)備中，使得空調(diào)設(shè)備不會(huì)因?yàn)榭照{(diào)設(shè)備的回風(fēng)而使實(shí)驗(yàn)室外部環(huán)境受到污染。②在檢測(cè)完畢后，在模式①下對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，待合格后自動(dòng)開啟機(jī)組回風(fēng)關(guān)閉室外排風(fēng)，通過新風(fēng)補(bǔ)給和回風(fēng)的混合通過空調(diào)處理機(jī)達(dá)到室內(nèi)溫度控制目的，也使設(shè)備使用功耗可以降低。

設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的輻射會(huì)與空氣發(fā)生電離作用，產(chǎn)生少量的臭氧和氮氧化物等有害氣體，對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)產(chǎn)生的少量臭氧，設(shè)置排風(fēng)口設(shè)在實(shí)驗(yàn)室底部，采取嚴(yán)格的防輻射泄漏措施防護(hù)，經(jīng)過監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)處理后通過風(fēng)道高排排入大氣。如圖1 所示。

3 實(shí)驗(yàn)室布局及建筑墻體參數(shù)

混凝土施工應(yīng)一次完成，不得留有施工縫，墻體模板不得采用套管對(duì)拉螺桿，應(yīng)采用一次性全牙對(duì)拉螺桿，拆模后割斷螺桿。混凝土應(yīng)振搗均勻、密實(shí)，特別要防止過振導(dǎo)致骨料沉底問題。養(yǎng)護(hù)期內(nèi)應(yīng)落實(shí)各項(xiàng)混凝土養(yǎng)護(hù)措施，避免或減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。對(duì)出現(xiàn)的裂縫，應(yīng)采取高壓灌漿方式填補(bǔ)，防止射線細(xì)裂縫直穿泄露或造成混凝土防護(hù)當(dāng)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(shí)）。

具體參數(shù)如表1。

表1 墻體參數(shù)表

用線束朝向巖石層，巖土層方向不再設(shè)置關(guān)注點(diǎn)，經(jīng)分析，機(jī)房主要關(guān)注點(diǎn)位為5 個(gè)點(diǎn)：

A 點(diǎn)：迷道外墻外表面30cm 處，操作室；

B 點(diǎn)：防護(hù)門外表面30cm 處，防護(hù)門外；

C 點(diǎn)：東墻外表面30cm 處，實(shí)驗(yàn)室；

D 點(diǎn)：頂棚外表面30cm 處，綠化草坪；

E 點(diǎn)：樓下離地100cm 處，地下停車場(chǎng)。

按照關(guān)注點(diǎn)人員居留因子的不同，分別確定各關(guān)注點(diǎn)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(chǎng)所：Hc，max≤2.5μSv/h；人員居留因子T＜1/2 的場(chǎng)所：Hc，max≤10μSv/h。

圖1 空調(diào)系統(tǒng)布局圖

圖2 空調(diào)系統(tǒng)平面圖

圖3 墻體管線剖面圖

關(guān)注點(diǎn)位的劑量率參考控制水平，如表2。

表2 關(guān)注點(diǎn)劑量率參考表

經(jīng)計(jì)算：機(jī)房外各關(guān)注點(diǎn)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(hù)門外關(guān)注點(diǎn)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(shí)，由于擬建機(jī)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(duì)周圍環(huán)境的影響。

4 實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)使用場(chǎng)景模擬

實(shí)驗(yàn)室要求空調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)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(diào)系統(tǒng)采用全新風(fēng)處理的空調(diào)機(jī)組，進(jìn)行新風(fēng)預(yù)處理，處理后新風(fēng)應(yīng)達(dá)到室內(nèi)狀態(tài)等焓點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室均采用變頻風(fēng)冷恒溫恒濕機(jī)組，混合段系統(tǒng)不運(yùn)行時(shí)風(fēng)閥均應(yīng)嚴(yán)密關(guān)閉；區(qū)域內(nèi)排風(fēng)管上均設(shè)電動(dòng)風(fēng)閥與排風(fēng)機(jī)連鎖。在設(shè)計(jì)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室空調(diào)配置時(shí)需要考慮熱源增加時(shí)的擴(kuò)容量，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)于地下室內(nèi)，環(huán)境溫濕度一定程度上比較穩(wěn)定，使得空調(diào)設(shè)備在進(jìn)入正常使用后的功耗不會(huì)太大。全新風(fēng)處理可以避免此類實(shí)驗(yàn)室在有實(shí)驗(yàn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的微小塵粒隨回風(fēng)設(shè)施進(jìn)入到外部非實(shí)驗(yàn)區(qū)域，有效避免實(shí)驗(yàn)室在檢測(cè)時(shí)所產(chǎn)生的廢氣由于設(shè)備原因進(jìn)入非實(shí)驗(yàn)區(qū)域。模擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景溫度如圖4 所示。

圖4 模擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境圖

表3 空調(diào)機(jī)組主要參數(shù)表

5 空調(diào)機(jī)組主要參數(shù)表

空調(diào)機(jī)組主要參數(shù)表如表3。

6 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)環(huán)境模擬分析，此實(shí)驗(yàn)室在檢測(cè)時(shí)，設(shè)備周圍環(huán)境溫度偏高，但在其他檢測(cè)區(qū)域反映的溫度均可滿足實(shí)驗(yàn)需求，在環(huán)境影響上認(rèn)真落實(shí)環(huán)保“三同時(shí)”，在建成運(yùn)行后又能切實(shí)加強(qiáng)環(huán)保管理，做好環(huán)境污染綜合防治工作，此檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案是可行的。