化学实验室通风系统改造的实践与总结

高先池，王富龙，陈 岩，陆小兰

(1.中国海洋大学 化学化工学院，山东 青岛 266100；2.中国海洋大学 国有资产与实验室管理处，山东 青岛 266100)

中国海洋大学崂山校区始建于2006年，化学实验楼建设时通风设计没有提前介入，在基础建设上存在很多不足，排风效果不佳，同时经多年使用，故障频发。为此学校于2019年启动了“崂山校区化学实验室通风改造工程”。该工程涵盖化学院167间实验室，总面积约12000m2。改造前实验室共有通风橱115个，万向罩27个；改造后共更换43台通风橱，新增加90个万向罩、75个通风药品柜，并增设了新风与废气处置系统。旧化学实验楼的通风改造涉及内容繁多[1]，本文针对通风系统改造过程中遇到的问题进行了归纳，并且总结了工作过程中的经验教训，以供相似项目借鉴、参考。

1 通风改造方案的总体规划

通风改造工程立项之后，学院成立了通风改造工作组，成员主要为学院领导、化学实验中心及各科研实验室指定人员。同时明确了工作组的主要职责：主要包括基础资料的汇总与核实、通风方案的论证与编写、协助指导企业施工和项目验收。

1.1 现状调查

由于多方面的原因，学院缺少现有通风系统的原始资料，为此工作组主要进行了如下工作：

(1)现有通风设备清查，明确各实验室现有通风设备种类及数量。

(2)不同功能实验室改造要求汇总，掌握各实验室废气性质及通风需求。

(3)逐个房间清查现有通风设备的位置及管路走向，初步规划拟增加通风设备位置，并画出室内通风设计草图。

2.2 通风改造方案的编写与论证

根据前期现状调查的结果，通风改造工作组在接纳各方意见的基础上初步形成通风系统改造的方案。针对上述方案，学院共组织四次论证与修改：其中通风改造工作组进行了两次方案研讨；学校国有资产与实验室管理处、化学化工学院、六家专业通风公司共同进行方案论证一次；最后学校邀请五位校外专家、十一家专业通风公司及校内其他学院代表对方案进行评审修改，形成了最终方案。

2 招标与施工

2.1 招标

经过前期方案论证最终用于招标的技术方案，既针对化学实验室的具体实际又博采众家之长。在编写标书时去除指向性或排他性较强的指标，主要规定通风系统的构成、主要设备的数量、控制系统与设备性能指标等，充分体现通风改造的指导性与需求性。在招标方式上采用了技术标与商务标相结合的方式，技术标主要为企业在公布的招标技术方案的基础上细化与优化，需标明设备数量与选型，商务标主要为价格、质保及施工方案等[2]。同时为体现招标的公平与公正，技术标采用暗标的方式进行评审，评标专家全部从山东省专家库中随机抽取，专家只看方案是否合理，计算是否正确，设备选型是否能满足要求。企业的技术标达到一定分值后，才能商务标评审。公开招标后，中标公司有一个月的现场调研与方案优化时间，优化方案需标明理由并取得学院通风工作小组的同意。

2.2 施工

为保证项目顺利实施，国有资产与实验室管理处、化学化工学院、中标公司三方成立了施工协调小组，随时勾通项目实施情况，及时解决突发问题[3]。协调小组设立微信群，用于相关信息的及时反馈，同时规定每个周一下午召开协调小组例会，汇报工作进度，了解施工过程中的难题，讨论解决方法。协调小组主要解决的问题如下：

(1)明确施工顺序，确定各实验室改造时间，使各实验室能提前将室内设备、药品进行防护或搬迁。

(2)统筹协调电力增容、机房承重加固等各方关系，确保施工顺利。

(3)发现安全隐患，及时通报解决。

(4)突变及不可预知事件的协调与解决。如个别教师提出改变原通风需求，使得工程内容与合同文件不符，工作小组出面进行协调解决。施工过程中有些不可预知事件的发生，如室内各种线路的连接与走向、管道安装位置受限等，均需及时进行协调与解决。

3 经验总结

3.1 基础数据需详实

由于是通风改造项目，对于现有通风系统的数据需要进行详实的调查统计。基础数据包括如下内容：现有风机数量、型号；通风系统的设置情况；各实验室内部通风设备的种类、数量及位置；现有通风设备的故障情况；各实验室主要废气成分、性质、产生频率；各实验室对通风改造的要求。详实的基础数据有利于方案的设计与招标文件的编写，收集基础数据时必须实地考查，逐个实验室落实进行核对。

3.2 方案设计要科学

受专业性质的影响，教师虽可提出通风的问题与要求，但多数不知道解决相关问题的手段与方法，专业公司的提前介入有助于相关问题的解决。方案设计中要注意的几个问题：

(1)根据废气性质与距离远近进行分系统设计[4]。

(2)重点治理有机合成实验室，需要时可设置相对独立的通风系统[5]。

(3)换气量大的实验室需增加新风系统[6-8]，提高排风效率。

(4)增加废气处理系统，废气排放达到环保要求[9-10]。

(5)修复现有设备，精简节约[11]；本次通风改造，学院共有通风橱115台，更换43台，保留72台，起到了较好的节约效果。

(6)针对废气特点，增加新设施；针对多数有机废气比空气重的特点，本次通风改造时，在产生有机废气的实验室使用顶通风、台面通风试剂架、通风药品柜、补新风等设施，更有利于实验室通风换气[12]。针对海洋化学酸雾室的特点，有多个实验室中增加了PP通风橱及PP通风药品柜。

3.3 施工过程多勾通

及时与施工企业及实验室负责人进行联系，协调施工时间，解决突发问题，保证施工的顺利进行[13]。

3.4 设备验收全参与

设备验收前需要有一个月左右的试用期，要求各实验室开启室内所有通风设备，检查其性能指标是否符合招标要求，检查周边实验室设备开启后对本实验室的影响，发现问题立即上报，学院汇集后再与通风公司进行联系，及时组织维修。试用期结束后，根据文件的规定，组织校外专家进行第三方验收。

3.5 组织领导要得力

通风改造是一个系统性工程，涉及内容很多，需要投入极大的精力才可完成。因此，有一个强有力的领导小组来全面负责项目的进行是决定通风成败的关键。我校组建的工作小组在方案制订、招标、施工、验收等环节中起到了较大的作用，保证了项目的顺利实施。

4 教训

4.1 基础资料的汇总需要多人、多次进行核对，以防遗漏

我们在工作中虽然投入了较大的精力，但缺少了多人核对环节，漏掉了一个实验室上报的6台通风橱，招标之后才发现，给后续的工作增加了很多麻烦。

4.2 提前考虑机房的承重、用电增容问题

项目建设前没有考虑通风机房承重与用电量问题，招标之后才发现楼板承重不够、供电需要增容，紧急上报后进行了补救，但耽误了工期。

4.3 提前考虑走廊、室内其他线路的归整问题

楼道及室内各种线路密布，有移动网络线、视频监控线、消防探测线等，部分位置还有自动喷淋水管、上下水管等。各类线路安装时或置于走廊吊顶之上，或置于室内通风管道上方，且走线不规范，通风管道拆除后，线路杂乱无章，新通风管道与原管道走向不同时，线路无处放置，需要重新整理。

4.4 通风管道拆除时需要注意仪器设备与化学药品的防护

许多仪器、特别是大型仪器不能搬离实验室，无论是承重加固还是通风管道安装，均有砖石及尘土的产生，仪器本身应使用塑料布遮盖，施工单位需在仪器周边搭支架，上方使用木板或钢板进行防护，以保护仪器安全。

室内药品需分类打包，搬离施工现场，以防发生起火、爆炸、丢失等事故。受条件的影响，不能同时满足所有实验室打包药品的集中存放，施工协调小组需协调施工时间，逐个实验室进行施工。

4.5 旧设备接入新系统需考虑兼容性、配套性等问题

原有通风设备接入新系统时，需要考虑故障修复、系统兼容、设备配套等问题，我院原有的通风橱多为直排式，新系统为变频控制，二都对接时存在较大的难度。在招标文件中应明确标明现有通风橱的对接与维修问题，并在企业制定方案时进行提醒。

4.6 施工工期问题

高校通风改造工程仅能在假期中进行，要求工期不超过50天，但实际工期72天，与计划严重不符，主要原因如下：

(1)有些科研实验室没有提前做好设备防护与药品搬迁工作，给施工造成阻碍。

(2)个别实验室在施工期要求进行方案变更，不利于施工的顺利进行。

(3)企业对现场考查不充分，受场地狭小的影响，厂内加工的通风管道无法直接安装，只能进行现场再加工，延误工期。

5 结语

化学实验楼的通风改造工程涉及问题较多，整个工程涵盖现状调查、施工方案的编写与论证、招标、施工和竣工验收等多个阶段。主管人员须从基础设施、功能布局、设备性能、总体安全等方面进行综合考虑，施工过程中需要各方全力协作、及时沟通，才能顺利完成改造工程。