实验室控制设计说明

自动控制设计说明

一、设计依据及参考标准：

1、根据建设方提供任务书及有关文件、基础建筑平面图，按照国家重点实验室要求及特殊使用工艺指标设计。

2、专业规范及标准要求:

1) 《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2006

2) 《智能建筑工程质量验收规范》 GB50339-2003

3) 《建筑设备监控系统检验标准》 DG/TJ08-19605-2004

4) 《建筑自控系统质量验收规范》 GB50339-2003

5) 《建筑物电气装置》 GB16895-22-2004

6) 《中央空调水系统节能控制装置技术规范》 GB/T 26759-2011

7) 《科学实验室建筑设计规范》 JGJ91-93

8) 《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2005

9) 《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275－2010

10) 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-1998

11) 《声环境质量标准》 GB3096-2008

12) 《关于加强实验室类污染环境监管的通知》国家环保总局环办[2004]15号

13) 本图严格按国家有关规范的要求，若有新规范出台请按照新规范执行。

3、国际相关参考标准:

1) 《美国SEFA 实验室标准》 9CFR 1910.1450

2) 《美国国家防火协会标准》 （NFPA ） 45

3) 《加拿大公共建设工程标准》 MD 15128

4) 《德国DIN 安全标准》

5) 《英国B.S 标准》 ASHRAE 110-1995

6) 《美国科学仪器设备与实验室家具国际协会》 SEFA 1-1992

4、认证参考标准:

1) 《各类检查机构能力的通用要求》 ISO17020

二、工程概况

1、工程名称：香港大学浙江科学技术研究院实验室设备采购及安装项目

2、建设单位：临安德业实业有限公司

3、工艺设计范围：

1) 负1F-4F 实验室排风、新风设计，恒温恒湿，洁净室设计。

4、实验室重点关注问题：

1) 通风系统：通风与空调联动，根据不同实验室的换风次数进行排风，换风次数从2-30次/小时不等；实验室区域控制手段采用负压余风量控制原则，安全高效，可有效保证实验室负压状态不被破坏。

2) 屋面的楼板应满足设备承重需求；在设备重量确定后，需经结构专业较核。

三、实验室内负压余风量控制原理说明：

1、 实验室排风系统由通风柜、万向排风罩、不锈钢风罩和房间排风组成。

2、室验室通风系统设计考虑安全与节能，所有放置通风柜的房间，均采用变风量通风系统。

3、本工程为了维持房间微负压，保证实验室气流的单向性，利用余风量差值来平衡，房间余风量为房间最大通风量的10%，现场依据情况进行增减。

4、送排风设备与风管采用柔性软连接；吊装在室内的风机应选用低噪声风机。

5、实验室房间的补风量小于排风量，不足的新风通过门窗渗透得来，合理布置排风口及补风口，维持房间的良好气流组织，保证实验室内的不良气体不扩散。

6、控制说明:实时计算分析房间内所有变风量排风柜及抽气罩等定排风设施的排风量总和, 调节房间补入新风量，使排风量与补入新风量的差值恒定(保持从分析间外渗入分析间内的风量恒定) 。送风量=局部排风总量（通风柜排风+排风罩排风）- 余风量（10%）。

四、通风柜变风量控制原理说明：

1、变风量蝶阀通风柜变风量控制说明:

1) 采用位移检测对通风柜面风速进行控制。通过位移传感器检测排风柜调节门开度变化，控制排风柜排风量，保持排风柜面风速在设定值。

2) 当通风柜门关闭后，风量阀要维持通风柜的最小排风量, 以满足实际要求。

3)LCD 监控器实时显示通风柜实际面风速值。

4) 面风速超过设定范围或者设备故障时声光报警。

5) 通风柜门位过高时有声音报警, 由于故障面风速过高或过低时有声光报警。

6) 当出现异常情况时，开启紧急排放模式控制系统将全部打开风阀, 排放系统内可能排出的最大风量，不受面风速值的控制。

7) 无人值守，通风柜有人操作时，设定通风柜面风速控制目标0.5m/s

；通风

柜无人操作时，设定通风柜面风速控制目标0.3m/s。红外传感器可根据需要选配。

8) 支持夜间工作模式。

9) 该套控制系统，配件设备供应商只带，需提供相关通讯协议给自控厂家整合。

2、文丘里阀通风柜变风量控制说明:

1) 、每台通风柜厂家配置一套通风柜排风控制系统，具体包括一台通风柜控制器、一个变风量防腐排风文丘里阀、一只通风柜调节门传感器。

2) 、通风柜排风控制系统采用通风柜调节门传感器检测柜门开度，根据柜门开度进行点对点的直接控制原理，调节控制通风柜的排风量，保证通

风柜柜门 均面风速的恒定。风量控制精度小于设定风量的±20%。

3) 、当通风柜门关闭后，风量阀要维持通风柜的最小排风量, 以满足实际要求。

4) 、通风柜监控器可实时显示通风柜实时面风速值。

5) 、面风速超过设定范围或者设备故障时声光报警。

6) 、紧急排风模式：通过按键操作，通风柜排风瞬间调节到最大风量。

7) 、通风柜调节门移动过程中，通风柜平均面风速的控制响应速度小于1秒。

8) 、操作人员使用变风量通风柜时，通风柜调节门处于任何位置都要保证通风柜调节门开口平均面风速为0.5±0.1m/s。（风速传感器根据项目需要采用）。

五、BA 系统设计内容及要求:

1、为了对建筑物内各类设备进行监控与测量, 以便做到运行安全. 可靠. 节省能源与人力，提高经济效益, 创造安全. 舒适与便利的工作环境, 本工程拟采用DDC 控制系统. 它是一种先进的网络式的建管系统, 它由中央操作站. 网络控制器. 直接数字控制器. 现场采样与控制器等组成, 具有可靠性高, 灵活性强. 易于扩展, 节能效果突出, 全汉化软件. 操作简便等特点, 能够完全满足楼宇自控的要求。

2、 本大厦楼宇自动化系统(BA)能对大楼内的空调. 制冷，通风等各类设备进行监控，实现自动化管理，从而使建筑物达到最佳节能效果并提高其管理效率。DDC 楼宇自控系统能与火灾自动报警系统. 保安监控系统. 一卡通系统等连接起来, 通过将各子系统向上集成, 生成大厦运行管理所需要的综合信息, 从而实现统一监控与管理. 各智能子系统集成后, 一旦某个子系统出现报警, 其它所有相关子系统均可从中央数据库中得到信息, 并按照预先设置的联动方发进行联动, 从而实现真正的智能化, 进而创造安全舒适. 方便的环境。

六、BA 系统监控要求如下:

1、系统要求：

1) 中控系统对通风系统的控制，需要实现远程开关机和定时开关机。

2)DDC 现场处理机单独运行，具有数位显示，设定，程序控制功能，同时与中央电脑连接，具有上位机监控运行。

3)DDC 现场处理机依现场需求设定密码管制，启停控制，设定参数调整及警报显示等功能。

2、新风机组与排风机系统

每台新风机在送风口设送风温湿度传感器1个（作检测机组空调状态用）、过滤器压差开关（作探测过滤器淤塞报警用）、风机压差开关（作探测风机正常运行用）、送排风管道静压，以及防火阀。

1) 空调机组温湿度控制：

夏季:当送风温度高于设定值，通过PID 控制，开大水阀开度；当送风温度低于设定值时关小水阀。冬季:当送风温度高于设定值，通过PID 控制关小水阀；当送风温度低于设定值时开大水阀。冬季:当回风湿度低于设定值，通过控制电极加湿器/湿膜加湿器控制加湿量。

2) 风管压力控制

新风空调机组变风量控制方法。在送风主管道上设置管道静压传感器，通过控制器和变频器调节风机转速，维持管道静压，从而达到满足实际需要风量的目的；排风机的频率根据排风管内压力而自动调节。

定频机组采用直接启动的方式，定频工作。

3) 故障报警：

空调机有任何不正常状态，系统均视为故障讯号，并立即报警，报警包括：过滤器阻塞报警、风机状态异常报警、风机启动失败报警、火灾报警等。