VOLAB關(guān)于生物安全實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很深的研究，現(xiàn)以中國疾病預(yù)防控制中心P3實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案實(shí)例，在加上十多年的P3實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為大家設(shè)計(jì)全新的生物安全實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)方案。在這個(gè)滿世界呼吁安全實(shí)驗(yàn)室的階段，眼下實(shí)驗(yàn)室的安全措施的確是最為人所關(guān)注的 。

為了保證P3實(shí)驗(yàn)室各房間（尤其在有全排風(fēng)的Ⅱ級(jí)生物安全柜的實(shí)驗(yàn)室房間）的負(fù)壓和壓力梯度，通常有以下四種設(shè)計(jì)方案：

一、房間送、排風(fēng)均為變風(fēng)量

即安全柜開、停時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)該房間的送、排風(fēng)風(fēng)量，使實(shí)驗(yàn)室各房間負(fù)壓和壓差梯度保持不變。從原理上來說此方案實(shí)為最理想的方案，即節(jié)能又合理。但由于在安全柜開、停時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的總風(fēng)量和壓力需要重新調(diào)節(jié)和平衡，而且存在多個(gè)變量和多個(gè)控制對象以及倒相等問題，因此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制比較復(fù)雜，難度較大，投資成本也高，因此很少采用。

二、房間送風(fēng)為定風(fēng)量、排風(fēng)為變風(fēng)量

采用此方案，通常安全柜的排風(fēng)風(fēng)管直接接在排風(fēng)總管上，與房間的排風(fēng)分開，即不受房間排風(fēng)變風(fēng)量風(fēng)閥的約束，安全柜啟用或停止時(shí)通過變風(fēng)量風(fēng)閥，自動(dòng)調(diào)節(jié)房間排風(fēng)量的大小，以維持室內(nèi)壓差不變。實(shí)質(zhì)上調(diào)節(jié)房間排風(fēng)量的大小，也就是在安全柜啟用或停止時(shí)維持房間的總排風(fēng)量不變。因此系統(tǒng)的總送風(fēng)和總排風(fēng)風(fēng)量也不變，系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)起來比較容易，投資也較省，應(yīng)用較廣。但要注意由于變風(fēng)量風(fēng)閥調(diào)節(jié)具有滯后性，安全柜的啟、停過程可能會(huì)使室內(nèi)壓差和壓力梯度引起的波動(dòng)，甚至有倒灌的可能，必須采取有效措施加以防范。

三、 房間的送風(fēng)、排風(fēng)均為定風(fēng)量

采用此方案，通常生物安全柜的排風(fēng)風(fēng)管直接接在該房間的排風(fēng)支管上，安全柜的排風(fēng)和房間的排風(fēng)，同時(shí)受同一個(gè)排風(fēng)定風(fēng)量風(fēng)閥的約束，使得安全柜在啟用或停止時(shí)，通過排風(fēng)定風(fēng)量風(fēng)閥維持房間總的排風(fēng)量不變。因此在安全柜啟用或停止時(shí)，對房間的壓差和壓力梯度基本無影響，系統(tǒng)非常穩(wěn)定，控制也很簡單，投資最省，屬目前最流行，采用最多的方案之一。該方案在設(shè)計(jì)時(shí)要注意房間風(fēng)量要留有足夠的余量，以避免安全柜啟動(dòng)時(shí)發(fā)生“倒灌”現(xiàn)象。

而在同一個(gè)房間的排風(fēng)上即使用變風(fēng)量閥，同時(shí)又使用定風(fēng)量閥；我認(rèn)為是畫蛇添足，不但沒有必要，反而會(huì)相互干涉和影響，還可能引起系統(tǒng)的波動(dòng)或不穩(wěn)定。

四、通風(fēng)系統(tǒng)與備用風(fēng)機(jī)問題

如何才能做到在工作的排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備用排風(fēng)機(jī)能自動(dòng)啟動(dòng)并能保證系統(tǒng)不間斷地正常運(yùn)行呢？目前，據(jù)我所知，現(xiàn)有的P3實(shí)驗(yàn)室大多還不能做到規(guī)范中提出的要求；這是由于判斷風(fēng)機(jī)故障，以及備用風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和電動(dòng)風(fēng)閥動(dòng)作的滯后（一般電動(dòng)風(fēng)閥動(dòng)作時(shí)間為90秒，快速電動(dòng)風(fēng)閥動(dòng)作也在15秒以上）特性，僅*增加一臺(tái)排風(fēng)機(jī)，即一送二排，排風(fēng)機(jī)一主一備，很難真正做到“不間斷跟進(jìn)”（即當(dāng)工作的排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備用排風(fēng)機(jī)自動(dòng)跟進(jìn)，系統(tǒng)能不間斷地維持負(fù)壓和壓力梯度；生物安全柜也能不間斷運(yùn)行）。除非在風(fēng)機(jī)發(fā)生故障之前就能作出判斷，而提前啟動(dòng)備用排風(fēng)機(jī)。

因?yàn)楫?dāng)只有一臺(tái)正在工作的排風(fēng)機(jī)，一旦發(fā)生故障時(shí)，其系統(tǒng)排風(fēng)的動(dòng)力或壓頭就會(huì)立即消失，排風(fēng)風(fēng)量急劇減少，即使立即停送風(fēng)機(jī)和生物安全柜的排風(fēng)機(jī)（否則室內(nèi)極有可能產(chǎn)生正壓和“倒灌”，這就相當(dāng)于，在停機(jī)時(shí)，先停排風(fēng)機(jī)后停送風(fēng)機(jī)一樣會(huì)出現(xiàn)正壓，非常危險(xiǎn)），然后再利用備用排風(fēng)機(jī)重新啟動(dòng)系統(tǒng)；這個(gè)過程至少也在十秒鐘以上，這期間室內(nèi)可能已經(jīng)失壓或出現(xiàn)正壓了！因此一臺(tái)送風(fēng)機(jī)二臺(tái)排風(fēng)機(jī)的方案不可行！

另外，一旦假設(shè)送風(fēng)機(jī)發(fā)生了故障又怎么辦呢？VOLAB設(shè)計(jì)方認(rèn)為；在P3實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)中，送風(fēng)機(jī)也應(yīng)設(shè)有備用。因?yàn)樗惋L(fēng)機(jī)一旦發(fā)生故障，排風(fēng)機(jī)也必須停。否則，過大的負(fù)壓會(huì)對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的維護(hù)結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，或?qū)Ω咝?、?shí)驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)生不良影響。

VOLAB實(shí)驗(yàn)室建設(shè)設(shè)計(jì)師提出；在一送二排的基礎(chǔ)上再增加一臺(tái)送風(fēng)機(jī)和一臺(tái)排風(fēng)機(jī)，即二送三排，排風(fēng)機(jī)為二用一備。這樣就能做到在工作的二臺(tái)排風(fēng)機(jī)其中一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)備用排風(fēng)機(jī)自動(dòng)“不間斷跟進(jìn)”，保證在切換過程中，室內(nèi)的負(fù)壓和壓力梯度不被破壞，整個(gè)系統(tǒng)就能不間斷地正常運(yùn)行。

因?yàn)楫?dāng)二臺(tái)并聯(lián)的排風(fēng)機(jī)同時(shí)工作，其中一臺(tái)排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)；由于還有一臺(tái)排風(fēng)機(jī)仍在工作，其動(dòng)力或壓頭還能繼續(xù)維持，雖然系統(tǒng)的排風(fēng)風(fēng)量也會(huì)逐漸減少，但短時(shí)間內(nèi)由于有定風(fēng)量閥的作用，室內(nèi)的負(fù)壓和壓力梯度還不會(huì)立即發(fā)生變化，從而保證了系統(tǒng)不間斷地正常運(yùn)行。

通過VOLAB設(shè)計(jì)方在兩個(gè)P3實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目上的實(shí)踐證明，二送三排系統(tǒng)即使在其中一臺(tái)工作的排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，另一臺(tái)備用排風(fēng)機(jī)自動(dòng)跟進(jìn)時(shí)，系統(tǒng)的壓差和壓力梯度非常穩(wěn)定，效果甚佳。

在二送三排系統(tǒng)中，一旦兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)其中一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，也能切換為一送一排方式使系統(tǒng)繼續(xù)工作。一送一排系統(tǒng)配以二位定風(fēng)量閥，仍然可以維持室內(nèi)負(fù)壓和壓力梯度，或作為值班系統(tǒng)使用，從而又可省去另外再單獨(dú)設(shè)置的值班系統(tǒng)，使系統(tǒng)更簡單，更節(jié)能，更安全可*，投資也更省。

可以看出在二送三排的通風(fēng)系統(tǒng)中，送風(fēng)機(jī)還是沒有真正意義上的備用風(fēng)機(jī)。即當(dāng)兩臺(tái)在工作的送風(fēng)機(jī)其中一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，也只能切換為一送一排方式繼續(xù)工作，以維持室內(nèi)負(fù)壓和系統(tǒng)的壓力梯度。此時(shí)生物安全柜可能會(huì)由于風(fēng)量或壓頭不夠而不能繼續(xù)正常工作。

要做到無論是有一臺(tái)排風(fēng)機(jī)；還是一臺(tái)送風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)和生物安全柜都能不間斷地繼續(xù)工作，只有三送三排才能徹底解決問題，因此對要求較高的P3或者P4實(shí)驗(yàn)室最適宜采用三送三排通風(fēng)系統(tǒng)方案。

究竟選擇以上那一種通風(fēng)系統(tǒng)方案，應(yīng)根據(jù)操作對象的危害程度和具體要求來選用。實(shí)際上，設(shè)置備用風(fēng)機(jī)的目的是為了實(shí)驗(yàn)室更加安全可*。否則不設(shè)置備用風(fēng)機(jī)，采用一送一排，當(dāng)主風(fēng)機(jī)故障時(shí)，利用值班系統(tǒng)作為備用自動(dòng)跟進(jìn)；或者*生物安全柜的排風(fēng)機(jī)維持負(fù)壓，也可保證工作人員安全，也并非不可。若增加了備用風(fēng)機(jī)，而在排風(fēng)機(jī)故障時(shí)，仍然不能做到不間斷地繼續(xù)正常工作，實(shí)際上也就毫無意義了。

關(guān)于生物安全柜的排風(fēng)機(jī)是否也需設(shè)有備用風(fēng)機(jī)？VOLAB設(shè)計(jì)方認(rèn)為；若安全柜排風(fēng)直接排到室外，即為獨(dú)立系統(tǒng)，則有必要；若接在系統(tǒng)的排風(fēng)管上，則不需要，因?yàn)榧词乖谏锇踩襁\(yùn)行時(shí)，其生物安全柜排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，由于主排風(fēng)機(jī)在工作，安全柜內(nèi)仍能維持負(fù)壓。

由于P3實(shí)驗(yàn)室的危險(xiǎn)性和行業(yè)的特殊性，因此對設(shè)計(jì)人員的專業(yè)知識(shí)要求較高。設(shè)計(jì)人員不但要熟悉生物安全要求；還要精通空調(diào)通風(fēng)和凈化，尤其是要有負(fù)壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；更要懂得負(fù)壓系統(tǒng)自動(dòng)控制的原理，即對自控的硬件（變送器、執(zhí)行器，和監(jiān)控布點(diǎn)等）和軟件（如編寫程序、對監(jiān)控參數(shù)的分析和故障應(yīng)急處理）非常熟悉，這樣才能設(shè)計(jì)出既安全可靠，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的生物安全實(shí)驗(yàn)室。

VOLAB在與許多設(shè)計(jì)師接觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們的專業(yè)知識(shí)比較狹窄，有的沒有生物安全的概念，或無負(fù)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，更有大多數(shù)對自動(dòng)控制一竅不通，因此設(shè)計(jì)無從下手，倉促上陣，必然會(huì)造成不必要的浪費(fèi)或留下隱患，VOLAB就這些問題加以改建，設(shè)計(jì)出了一套屬于自己的智能化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，在原有的高效節(jié)能之余更增加了其安全性，讓工作人員在安全，舒適的環(huán)境下工作。