Вентиляция в лаборатории: проектирование, расчеты, нормы, требования
burger
КАТАЛОГ ТОВАРОВarrow

Вентиляция в лаборатории

Вентиляция в лабораториях должна решать следующие задачи:

  • подавать необходимое количество наружного воздуха для дыхания человека
  • удалять вредные вещества
  • обеспечивать требуемые параметры микроклимата (температуру и влажность воздуха).

Вентиляция лаборатории: нормы и требования

Как и на большинство помещений, на лаборатории распространяется действие таких нормативных актов как:

  • СП 60.13330.2020 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха
  • ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
  • СанПиН 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания.
  • СП 2.1.3678-20 Санитарно-эпидемиологические требования к эксплуатации помещений, зданий, сооружений, оборудования и транспорта…
  • СП 56.13330.2021 СНиП 31-03-2001 Производственные здания

Таким образом, вентиляция в любой лаборатории должна быть организована так, чтоб в воздухе концентрация вредных веществ соответствовала нормативному показателю предельно допустимой концентрации химических элементов/соединений (ПДК)   (по ГОСТ 12.1.005), а также соблюдались допустимые величины параметров микроклимата на рабочих местах в помещениях (температура, влажность, скорость воздуха по СанПиН 1.2.3685-21) и т.д.

Как именно организовать вентиляцию, чтоб эти условия соблюдались — будет зависеть от каждой конкретной лаборатории: процессов, которые в ней осуществляются, веществ, которые выделяются и так далее. Для того, чтобы вентиляция справлялась со своими задачами, потребуется сделать расчет и проект.

Вентиляция в лаборатории

Расчет вентиляции лаборатории

Перед началом расчета проектировщиками определяются возможные локальные зоны улавливания вредных веществ, влаги и теплопритоков. В дальнейшем это способствует снижению расхода воздуха, а следовательно значительному уменьшению затрат.

В комплекс расчетов вентиляции лаборатории входят расчет теплопотерь и воздухообмена

Для расчета потребуются:

  • Расчетная температура внутреннего воздуха — та температура, которую необходимо обеспечить в помещении, определяется в соответствии с нормативными документами, технологией производства и желанием заказчика
  • Тепловыделения — тепло от оборудования и процессов, теплопоступления от людей
  • Влаговыделения — количество водяного пара, выделяющегося в помещение (например, в результате химических реакций)
  • Выделения вредных веществ — количество и виды выделяющихся вредных химических веществ, микроорганизмов, бактерий
  • Расчетная температура наружного воздуха — так как воздух подается с улицы и для подачи в рабочую зону его необходимо предварительно нагреть
  • Объемно-планировочные чертежи помещения — для корректной трассировки систем и правильного расчета воздухораспределения
  • Материал ограждающих конструкций, количество проемов и др. параметры для расчета теплопотерь

Некоторые исходные данные могут быть определены и пересчитаны проектной организацией.

На основании исходных данных проектировщики определяют принципиальные решения по организации вентиляции конкретного помещения.

По необходимости и желанию заказчика разрабатываются системы местной вытяжной вентиляция (местные отсосы), которые в последующем внесут значительную корректировку в расход общеобменной вентиляции.

Далее определить расход воздуха — сколько воздуха должно проходить через помещение каждый час. Для этого:

  • Определяем требуемые расходы воздуха по различным критериям: на ассимиляцию теплоизбытков, влагоизбытков, вредных веществ
  • Выбираем максимальный расчетный показатель расхода воздуха, то есть самый большой из полученных

Чтобы посчитать расход воздуха на ассимиляции влагоизбытков, теплоизбытков, вредных веществ, надо сначала посчитать собственно влаговыделения, тепловыделения и вредности. В лабораториях эти параметры обычно определяет технолог, они задокументированы и передаются проектировщикам в качестве исходных данных.

Расчет воздухообмена по газовым выделениям

В химических лабораториях могут выделяться вредные токсичные вещества — в виде паров, газов, аэрозолей или смесей этих агрегатных состояний. Задача вентиляции — разбавить эти вещества до предельно-допустимых концентраций (ПДК). ПДК устанавливаются в СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" и  ГОСТ 12.1.005 "Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны." 

Если известно количество газов, которое выделяется в объем лаборатории, можно посчитать количество воздуха на их ассимиляцию.

Расход приточного воздуха для ассимиляции газовых выделений до уровня ПДК в лаборатории рассчитывают по формуле:

L = K / (Kгдк–Kпр)

Где:

  • L расход приточного воздуха, м3/час
  • К — весовое количество газов, что выделяются в помещение, мг/м3;
  • Кгдк — предельно допустимая концентрация газов, мг/м3;
  • Кпр — концентрация газов в приточном воздухе, мг/м3.

Приточно-вытяжная вентиляция в лаборатории

Расчет воздухообмена по влаговыделениям

Если известны влаговыделения, можно рассчитать количество приточного воздуха, которое требуется для их ассимиляции до требуемой влажности воздуха

Количество приточного воздуха при значительных влаговыделениях можно посчитать по формуле:

Lпр = Wвл / (p(dух - dпр ))

  • Lпр — расход приточного воздуха, м3/ч
  • Wвл — количество водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч;
  • p — плотность воздуха, принимаемая в зависимости от температуры воздуха, кг/м3
  • dух — влагосодержание уходящего из помещения воздуха, г/кг при температуре и относительной влажности воздуха, определяется по диаграмме I—d
  • dпр — влагосодержание приточного наружного воздуха, г/кг, определяется по диаграмме I—d

Кратность воздухообмена

Когда нам необходимо произвести сравнение полученного расхода воздуха и рекомендуемой кратности воздухообмена в соответствии с технологическими рекомендациями, мы можем определить кратность воздухообмена — сколько раз воздух полностью сменился в помещении за единицу времени:

N = L пр / V пом.

Где:

  • N или n — кратность (раз в час);
  • L пр — расход воздуха — требуемое количество свежего воздуха, определенное в ходе расчетов, м³/ч;
  • V пом — объем помещения, м³;

Мы привели только несколько формул, которые используются при организации вентиляции лабораторий. На самом деле их гораздо больше, и методика расчетов всегда сильно зависит от специфики лаборатории.

Заказать расчет вентиляции можно у нас, в компании Энергомир, — мы можем сделать расчет расхода воздуха, теплотехнический, аэродинамический и другие типы. 

Проектирование вентиляции лабораторий

Чтобы организовать эффективную и соответствующую нормам систему вентиляции лаборатории, потребуется сделать проект.

В проектирование вентиляции входит:

  • расчеты:
    • тепло- и влагопоступлений в помещения;
    • ассимиляции вредных газовыделений;
    • воздухообмена в здании;
    • основного вентиляционного оборудования
    • воздухораспределительных устройств;
    • аэродинамический расчет;
  • разработка технико-экономического обоснования 
  • подготовка чертежей:
  • размещения оборудования
  • схемы обвязки
  • деталировка узлов системы 
  • аксонометрические схемы системы

Приточно-вытяжная вентиляции лабораторий

Для лабораторий чаще всего требуется предусматривать приточно-вытяжную систему вентиляции. В нее обычно входят:

    • Вентиляторы
    • Воздуховоды
    • Воздухораспределители
    • Регулировочные клапаны, шиберы, заслонки
    • Фильтры 
    • Воздушные клапаны
    • Шкаф автоматики
    • Нагреватели воздуха
    • Дополнительные устройства — рекуператор/рециркулятор/увлажнитель/осушитель

Также при высокой токсичной опасности вредных веществ для эффективного улавливания требуется организация местных вытяжных устройств. Обычно такие системы состоят из:

    • Вентиляторы (чаще всего высокого давления) 
    • Воздуховоды (чаще всего с защитой от коррозии и тп. - материал исполнения воздуховодов определяется от свойств перемещаемой среды)
    • Устройства улавливания — местные отсосы (зонты, шкафы, консольные устройства, боковые и активированные остосы и др.)  
    • Регулировочные клапаны, шиберы, заслонки
    • Фильтры газоочистки (скруберы и ионообменные фильтры)
    • Каплеулавливатели (при вероятности уноса жидкой фазы из зоны удаления или фильтра)
    • Воздушные клапаны, клапаны взрывозащиты и тп.
    • Шкаф автоматики

Не допускается рециркуляция воздуха из лабораторных помещений, в которых производятся работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями.

Нагревателями воздуха в системе вентиляции могут выступать такие устройства как теплогенераторы, канальные воздухонагреватели — газовые, электрические, водяные; приточно-вытяжные установки с блоками нагрева. Если допускает специфика лаборатории, систему вентиляции можно сделать совмещенной с системой отопления — это позволяет сократить затраты на проектирование, монтаж, эксплуатацию, покупку оборудования.

Вентиляция медицинских лабораторий

Здания, строения, сооружения медицинских организаций, в том числе лаборатории, должны быть оборудованы системами приточно-вытяжной вентиляции с механическим и (или) естественным побуждением.

Система вентиляции медицинской лаборатории, размещающейся в многоквартирном доме, должна быть отдельной от вентиляции многоквартирного дома.

Лаборатории и боксированные помещения оборудуются отдельными системами приточно-вытяжной вентиляции с механическим и (или) естественным побуждением, либо вентиляционная система нескольких помещений класса чистоты А должна исключать обратный переток воздуха между помещениями.

Санитарно-эпидемиологические требования относят клинико-диагностические лаборатории к классу чистоты Г. Эксплуатация вентиляционных систем должна исключать перетекание воздушных масс из помещений класса чистоты Г, то есть лабораторий, - в помещения классов чистоты В, Б и А. 

На приточных и вытяжных вентиляционных системах в лабораториях патологоанатомических отделений и отделений судебно-медицинской экспертизы должны устанавливаться запорные устройства для исключения несанкционированного перетока воздуха.

В асептических помещениях приток воздуха должен преобладать над вытяжкой. В помещениях инфекционного профиля вытяжка должна преобладать над притоком воздуха.

Воздух помещений клинико-диагностических лабораторий должен соответствовать приложению N 3 Санитарно-эпидемиологические требований:

Наименование помещений

Класс чистоты помещений

Санитарно-микробиологические показатели

Допустимая температура воздуха (расчетная)

Нормируемый воздухообмен в 1 час, не менее

Кратность вытяжки при естественном воздухообмене

общее количество микроорганизмов в 1 м воздуха (КОЕ/м)

приток

вытяжка

   

до начала работы

во время работы

       

Клинико-диагностические лаборатории (помещения для исследований)

Г

Не нормируется

Не нормируется

20-26 (20)

-

3

2

Проведение работ с использованием вредных химических веществ (фиксирование материала, розлив формалина, концентрированных кислот, приготовление реактивов, прокаливание, выжигание, измельчение) должны проводиться в вытяжных шкафах.

В помещениях лабораторий местные отсосы постоянного действия и общеобменную вытяжку допускается объединять в одну вытяжную систему. Воздуховоды местных отсосов и общеобменной вытяжки могут быть объединены в пределах помещения лаборантской или в помещении вентиляционного оборудования

Забор наружного воздуха для систем вентиляции и кондиционирования производится из чистой зоны на высоте не менее 2 метров от поверхности земли. Наружный воздух, подаваемый приточными установками, подлежит очистке фильтрами грубой и тонкой очистки.

Выброс отработанного воздуха должен организовываться выше кровли на 0,7 м. Выброс воздуха на фасад здания должен быть после очистки фильтрами соответствующего назначения.

Вентиляция зуботехнической (стоматологической) лаборатории

В помещении стоматологической (зуботехнической) лаборатории местные отсосы и общеобменная вытяжная вентиляция могут быть объединены в одну вытяжную систему в пределах помещений лабораторий или в помещении вентиляционной камеры.

При устройстве общей общеобменной приточной вентиляции для помещений лабораторий и других помещений стоматологической медицинской организации подачу приточного воздуха в помещения лаборатории необходимо организовывать по самостоятельному воздуховоду, проходящему от вентиляционной камеры, с установкой на нем обратного клапана в пределах вентиляционной камеры.

Технологическое оборудование, в состав которого входят секции для очистки удаляемого воздуха, а также оборудование замкнутого цикла, не требует дополнительных местных отсосов.

В стоматологиях должны быть местные отсосы от рабочих мест зубных техников, шлифовальных моторов, в литейной над печью, в паяльной, над нагревательными приборами и рабочими столами в помещении для полимеризации материалов. Воздух, выбрасываемый в атмосферу, должен очищаться в соответствии с технологической характеристикой оборудования и материалов. Системы местных отсосов конструктивно должны быть автономными от систем общеобменной вытяжной вентиляции стоматологических медицинских организаций.

В помещениях, к которым предъявляются требования асептических условий, должна быть скрытая прокладка воздуховодов, трубопроводов, арматуры.

Вентиляция химических лабораторий

Основная задача вентиляции в химических лабораториях — ассимиляция вредных выделений до норм ПДК.

Решается эта задача чаще всего при помощи местных отсосов и подачи большого количества приточного воздуха. 

Нормы ПДК для некоторых вредных веществ:

Наименование вещества 

Величина ПДК, мг/куб. м

Класс опасности

Азота диоксид

2

III

Аммиак 

20

IV 

Ампициллин 

0,1

II

Ацетон 

200

IV 

Диэтилртуть 

0,005

Йод+

1

II 

Кислота серная+ 

1

II 

Кобальт

0,5

II 

Озон

0,1

Свинец и его неорганические соединения (по свинцу)

0,01/0,005

Стрептомицин+ 

0,1

Титан и его диоксид 

10

IV 

Уран, нерастворимые соединения

0,075

Формальдегид+ 

0,5

II

Хлор+ 

1

II 

Этиленгликоль

5

III 

 

Вентиляция микробиологической лаборатории

Лаборатории, в которых проводятся манипуляции с патогенными биологическими агентами (ПБА), должны соответствовать СанПиН 3.3686-21 "Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней", в том числе в части требований к вентиляции. 

Выделяют несколько уровней лабораторий в зависимости от того, с какой группой патогенных биологических агентов (ПБА) лаборатория работает. В зависимости от группы различаются требования к вентиляции.

Требования к лаборатории базового уровня 2:

Во вновь строящихся и реконструируемых лабораториях, боксированные помещения лаборатории и помещения блока для работы с инфицированными животными, должны быть оборудованы отдельными автономными системами приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением, оснащенными фильтрами очистки воздуха класса Н11 на входе и класса Н14 на выходе. 

Требования к изолированной лаборатории 3 уровня:

Во вновь строящихся и реконструируемых подразделениях/организациях боксированные помещения и помещения блока для работы с инфицированными животными должны быть оборудованы отдельными автономными системами приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением, оснащенными фильтрами очистки воздуха (ФОВ) класса H13 на входе и класса H14 на выходе.

Вентиляция лабораторий этого уровня должна соответствовать параметрам:

  • обеспечивать разницу давления между "заразной" и чистой зонами: 50 Па (5 мм водяного столба) для лабораторий, проводящих диагностические работы, и 100 Па (10 мм водяного столба) для лабораторий, проводящих экспериментальные работы
  • постоянно контролировать величину разрежения в помещениях "заразной" зоны 
  • обеспечивать среднюю скорость воздушного потока не менее 0,4 м/сек в открытых дверных проемах на границах зон в санитарных пропускниках лабораторий, проводящих экспериментальные работы с ПБА II группы.

Местные отсосы в системе вентиляции лаборатории

Для лабораторий, в которых проводятся работы с аэрозолями микроорганизмов I - II групп патогенности, вентиляция должна отвечать следующим требованиям:

  • Шкафы, в которых содержат инфицированных лабораторных животных, должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией
  • Разрежение должно составлять не менее 200 - 250 Па (20 - 25 мм водяного столба)
  • Группа помещений отдельного технологического цикла должна оснащаться автономной приточно-вытяжной вентиляцией.
  • Динамическая аэрозольная камера должна иметь технологическую вентиляцию, удаляющую воздух непосредственно из камеры.
  • Производительность каждой вентиляционной системы рассчитывается таким образом, чтобы воздушные потоки были направлены в сторону аэрозольных установок. При неработающем аэрозольном блоке движение воздуха направлено в сторону помещений с зараженными животными.

Про нас

Мы занимаемся проектированием отопления и вентиляции более 12 лет. Огромный опыт подбора, установки и наладки оборудования, а также профильное образование наших инженеров вкупе с постоянным повышением квалификации позволяет успешно работать с самыми специфичными объектами.

Мы используем проверенные системы расчета и подбора техники. Устройства подбираются индивидуально под каждый объект в зависимости от технических условий и пожеланий заказчика. Для поставки доступно современное оборудование, отвечающее высоким стандартам качества и безопасности. 

Основы нашего подхода к работе:

  • Рациональность. Если вы не знаете, какой агрегат будет экономичнее и эффективнее в долгосрочной перспективе, мы учтем все факторы, влияющие на это — специфику производства, географическое расположение, доступность тех или иных видов топлива для конкретного объекта и его расход, изнашиваемость оборудования — и исходя из этих данных посоветуем наиболее разумный вариант.
  • Честность. Мы честно говорим, если то или иное оборудование не подходит под ваши задачи или если есть более рациональный вариант. Мы не руководствуемся принципом “лишь бы продать”. О минусах и нюансах техники, если такие присутствуют, предупреждаем. 
  • Ответственность. Для подбора мы делаем точные расчеты, за которые отвечаем. Если для точного расчета по какой-то причине недостаточно данных — предупреждаем заказчика и подбираем агрегат так, чтоб его мощности хватало с запасом.
Теги:
проектирование
Поиск по темам
Вверх