因为当只有一台正在工作的排风机,一旦发生故障时,其系统排风的动力或压头就会立即消失,排风风量急剧减少,即使立即停送风机和生物安全柜的排风机(否则室内极有可能产生正压和“倒灌”,这就相当于,在停机时,先停排风机后停送风机一样会出现正压,非常危险),然后再利用备用排风机重新启动系统;这个过程至少也在十秒钟以上,这期间室内可能已经失压或出现正压了!因此一台送风机二台排风机的方案不可行!
另外,一旦假设送风机发生了故障又怎么办呢?笔者认为;在P3实验室通风系统中,送风机也应设有备用。因为送风机一旦发生故障,排风机也必须停。否则,过大的负压会对实验室内的维护结构造成一定的破坏,或对高效、实验设备产生不良影响。
于是笔者提出;在一送二排的基础上再增加一台送风机和一台排风机,即二送三排,排风机为二用一备。这样就能做到在工作的二台排风机其中一台发生故障时,另一台备用排风机自动“不间断跟进”,保证在切换过程中,室内的负压和压力梯度不被破坏,整个系统就能不间断地正常运行。
因为当二台并联的排风机同时工作,其中一台排风机发生故障时;由于还有一台排风机仍在工作,其动力或压头还能继续维持,虽然系统的排风风量也会逐渐减少,但短时间内由于有定风量阀的作用,室内的负压和压力梯度还不会立即发生变化,从而保证了系统不间断地正常运行。
通过笔者在两个P3实验室项目上的实践证明,二送三排系统即使在其中一台工作的排风机发生故障,另一台备用排风机自动跟进时,系统的压差和压力梯度非常稳定,效果甚佳。
在二送三排系统中,一旦两台送风机其中一台发生故障时,也能切换为一送一排方式使系统继续工作。一送一排系统配以二位定风量阀,仍然可以维持室内负压和压力梯度,或作为值班系统使用,从而又可省去另外再单独设置的值班系统,使系统更简单,更节能,更安全可*,投资也更省。
可以看出在二送三排的通风系统中,送风机还是没有真正意义上的备用风机。即当两台在工作的送风机其中一台发生故障时,也只能切换为一送一排方式继续工作,以维持室内负压和系统的压力梯度。此时生物安全柜可能会由于风量或压头不够而不能继续正常工作。
要做到无论是有一台排风机;还是一台送风机发生故障时,系统和生物安全柜都能不间断地继续工作,只有三送三排才能彻底解决问题,因此对要求较高的P3或者P4实验室最适宜采用三送三排通风系统方案。
究竟选择以上那一种通风系统方案,应根据操作对象的危害程度和具体要求来选用。实际上,设置备用风机的目的是为了实验室更加安全可*。否则不设置备用风机,采用一送一排,当主风机故障时,利用值班系统作为备用自动跟进;或者*生物安全柜的排风机维持负压,也可保证工作人员安全,也并非不可。若增加了备用风机,而在排风机故障时,仍然不能做到不间断地继续正常工作,实际上也就毫无意义了。
关于生物安全柜的排风机是否也需设有备用风机?笔者认为;若安全柜排风直接排到室外,即为独立系统,则有必要;若接在系统的排风管上,则不需要,因为即使在生物安全柜运行时,其生物安全柜排风机发生故障,由于主排风机在工作,安全柜内仍能维持负压。
结语
由于P3实验室的危险性和行业的特殊性,因此对设计人员的专业知识要求较高。设计人员不但要熟悉生物安全要求;还要精通空调通风和净化,尤其是要有负压系统的设计经验;更要懂得负压系统自动控制的原理,即对自控的硬件(变送器、执行器,和监控布点等)和软件(如编写程序、对监控参数的分析和故障应急处理)非常熟悉,这样才能设计出既安全可*,又经济实用的生物安全实验室。笔者在与许多设计师接触时,发现他们的专业知识比较狭窄,有的没有生物安全的概念,或无负压系统设计的经验(仅有正压系统的设计经验是不够的),更有大多数对自动控制一窍不通,因此设计无从下手,仓促上阵,必然会造成不必要的浪费或留下安全隐患。


