Når det kommer til ventilationsanlæg er friskluftsystemer uundværlige. Udsugningsluften skal suppleres med indkommende frisk luft; ellers vil udsugning af luft i et helt lukket rum blive ineffektivt og ineffektivt. I konventionel designpraksis indføres frisk luft ofte udelukkende baseret på udvendige vinduer. Men for rum uden udvendige vinduer eller rum udstyret med udvendige vinduer, der forbliver permanent lukkede, vil udstødningssystemet ikke fungere korrekt. Utilstrækkelig udstødningsluftstrøm i sådanne scenarier har intet at gøre med ventilatorens ydeevne, men stammer hovedsageligt fra manglen på frisk luft makeup. Af denne grund anvender de fleste moderne laboratorier et tilpasset friskluftsystem sammen med ventilationssystemet for at opretholde indendørs trykbalance.
1. Enkelt-friskluftsystem
Enkelt-friskluftsystemet er en diversificeret ventilationsløsning udviklet baseret på de tre kerneprincipper for mekanisk ventilation, der kombinerer centraliseret mekanisk udsugning med naturligt luftindtag. Den består af ventilatorer, luftindtag, luftudtag og forskellige luftkanaler og stik. Ventilatoren installeret i loftet er forbundet til et sæt aftræksudtag via kanal. Når ventilatoren kører, trækkes forurenet indeluft gennem indendørs luftsugningsåbninger og udledes udendørs og danner flere effektive undertrykszoner indendørs. Indendørs luft strømmer kontinuerligt mod disse undertryksområder og udsuges udenfor. I mellemtiden tilføres udendørs frisk luft støt indendørs gennem luftindtag installeret over vinduesrammer mellem vinduesrammen og væggen, hvilket sikrer en konstant tilførsel af frisk indendørsluft af høj-kvalitet. Dette system har en lufttilførselstilstand, der ikke kræver noget dedikeret forsyningskanallayout. Udsugningskanaler er generelt arrangeret i gange, toiletter og andre lofts-udstyrede områder, der ikke optager yderligere indendørs plads.
2. Dobbelt-friskluftsystem
Friskluftsystemet med dobbelt-flow er en centraliseret mekanisk lufttilførsels- og udsugningsløsning bygget på de tre kerneprincipper for mekanisk ventilation, der fungerer som en effektiv opgradering og supplement til enkelt-friskluftsystemet. Layoutet af udstødningsenheder og indendørs udstødningsudtag i dobbelt-flow-systemet er grundlæggende i overensstemmelse med det for enkelt-flow-systemet. Den vigtigste forskel ligger i, at frisk luft leveres indendørs af en dedikeret friskluftsenhed. Friskluftsenheden er forbundet til indendørs luftdiffusorer gennem kanalsystemer, der kontinuerligt leverer udendørs frisk luft indendørs for at imødekomme daglige krav om ren og omgivende luft af høj-kvalitet. Både udblæsningsudtag og friskluftudtag er udstyret med luftmængdereguleringsventiler. Mekanisk strøm fra hovedenheden driver koordineret luftudblæsning og lufttilførsel for at realisere fuld indendørs luftudskiftning og ventilation.
3. Luftforsyningssystem på gulv-niveau
Kuldioxid er tættere end luft, hvilket resulterer i lavere iltkoncentration tættere på jorden. Ud fra et energibesparelsesperspektiv kan der opnås en overlegen ventilationsydelse ved at arrangere frisklufttilførsel på gulvniveau. Kold luft, der leveres gennem gulvventiler eller undervægsdiffusorer, spreder sig over gulvoverfladen for at danne et organiseret luftstrømsmønster. Termiske opdriftsfaner genereres omkring varmekilder for at transportere overskydende varme væk. Med lav luftstrømshastighed og mild turbulent luftstrøm uden stærke hvirvler forbliver lufttemperaturen i det indendørs arbejdsområde ensartet vandret, mens der dannes en tydelig vertikal temperaturlagdeling, som bliver mere tydelig med større gulvhøjde. Opadgående luftstrømsfaner, der genereres af varmekilder, fjerner ikke kun termiske belastninger, men transporterer også forurenet luft fra arbejdsområdet til det øverste indendørs rum, hvor den udledes gennem top-udstødningsudtag. Frisk luft tilført fra bundventiler, sammen med spildvarme og forurenende stoffer, bevæger sig opad drevet af termisk opdrift og organiseret luftstrøm. Derfor kan friskluftforsyningssystemet på gulv-niveau opretholde fremragende luftkvalitet inden for den indendørs arbejdszone.
Bestemmelse af friskluftvolumen
I standarddesign beregnes friskluftvolumen ud fra indendørs ventilationsvolumen, generelt sat til omkring 80 % af den maksimale indendørs ventilationsvolumen. Det centrale designmål er at opretholde et stabilt indendørs undertryk på ikke mindre end 10 Pascal og sikre jævn udblæsningsluftstrøm.
For et integreret fuldstændigt-friskluftsystem er det unødvendigt at beregne friskluftvolumen i henhold til den samlede ventilationsvolumen i alle rum. Da der eksisterer samtidige forbrugsfaktorer blandt ventilationssystemerne i forskellige rum, kan friskluftmængden bestemmes ved at anvende tilsvarende forbrugskoefficienter. Dette arrangement sikrer tilstrækkelig frisklufttilførsel til hvert enkelt rum, samtidig med at den nødvendige luftmængde i hovedfriskluftkanalen reduceres. Et sådant design giver bedre-energibesparende ydeevne, sænker de samlede projektomkostninger og opfylder fuldt ud driftskravene.
Under begrænsede budgetforhold kan investering i friskluftsystemet optimeres ved at prioritere lufttilførsel til stærkt forurenede områder, samtidig med at friskluftkonfigurationen for andre zoner reduceres på passende vis, eller ved kun at opfylde grundlæggende hygiejniske krav til friskluft.
Frisk luft behandling
Frisk luft udvindes direkte fra den udendørs atmosfære med naturlig omgivelsestemperatur og luftfugtighed, idet den er kold om vinteren og varm om sommeren. Derfor kræves korrekt behandling, før der tilføres frisk luft indendørs for at sikre indendørs termisk komfort. Ikke desto mindre behøver friskluftbehandling ikke at nå standarden for centrale klimaanlæg, og det er heller ikke nødvendigt at bære den fulde indendørs varme- og fugtbelastning. I betragtning af at den tilførte friske luft i sidste ende vil blive udsuget udendørs, er det tilstrækkeligt at justere dens temperatur til at matche det indendørs omgivende tilstandspunkt. Overdreven friskluftbehandling vil føre til et betydeligt energiforbrug og høje-driftsomkostninger på lang sigt. Normalt udføres ingen yderligere målrettet fugtjustering for indkommende frisk luft.
Metoder til at reducere den nødvendige mængde frisk luft
Udover at prioritere friskluftforsyning til forurenede områder nævnt ovenfor, kan en rimelig planlægning af arkitektonisk og procesdesign også hjælpe med at reducere efterspørgslen efter frisk luft. Det tilrådes centralt at arrangere laboratorier med forureningsgenererende-funktioner og klyngeeksperimentelle operationer, der producerer forurenende stoffer. Dette layout minimerer spredningen af indendørs forurenende stoffer, hvilket effektivt reducerer det samlede behov for friskluftforsyning.
