EP0667495A1 - Laborbe- und -entlüftungsanlage - Google Patents

Laborbe- und -entlüftungsanlage Download PDF

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EP0667495A1
EP0667495A1 EP94120969A EP94120969A EP0667495A1 EP 0667495 A1 EP0667495 A1 EP 0667495A1 EP 94120969 A EP94120969 A EP 94120969A EP 94120969 A EP94120969 A EP 94120969A EP 0667495 A1 EP0667495 A1 EP 0667495A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
laboratory
exhaust
consumers
supply
Prior art date
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Granted
Application number
EP94120969A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0667495B1 (de
Inventor
Bruno Sigg
Konrad Kreuzer
Jürgen Liebsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Waldner Laboreinrichtungen GmbH and Co
Original Assignee
Waldner Laboreinrichtungen GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waldner Laboreinrichtungen GmbH and Co filed Critical Waldner Laboreinrichtungen GmbH and Co
Publication of EP0667495A1 publication Critical patent/EP0667495A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0667495B1 publication Critical patent/EP0667495B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
    • B08B15/023—Fume cabinets or cupboards, e.g. for laboratories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation

Definitions

  • the invention relates to a laboratory ventilation system for a laboratory, which has several air consumers, according to the preamble of claim 1.
  • the supply air required for room ventilation must be supplied free of drafts, whereby room air conditioning and room temperature maintenance must also be taken into account.
  • buildings with large glass surfaces require a high cooling load due to the devices installed in the laboratories and the sun's rays. If only a few fume cupboards are provided, these cooling loads determine the necessary supply air quantity in summer, while in the colder months the necessary supply air quantities are determined more by the fume cupboards.
  • the laboratory ventilation and ventilation systems previously used in practice represent complex systems that are difficult to survey, especially in laboratories with complex equipment.
  • a conventional laboratory ventilation system is shown, which is provided with an exhaust air duct 31 for extracting ventilated cupboards 32, an exhaust air duct 33 for extracting fume cupboards 34, and an exhaust air duct 35 for other extractors.
  • the supply air is supplied via a supply air line 36 from adjacent rooms and room air 37 is replenished since there must always be a negative pressure in the laboratory.
  • the object underlying the invention is therefore to provide a laboratory ventilation system according to the preamble of claim 1, which is simple in construction and in which the exhaust air and supply air lines are integrated into a central exhaust and supply air system.
  • the training according to the invention is intended to reduce investment requirements, space requirements and operating costs.
  • the main consumers namely the fume cupboards
  • the fume cupboards are automatically switched to a state of minimal energy consumption or minimum exhaust air volume when not in use
  • the deductions 3 as larger consumers are equipped with a control system 5, 6, which is built into the fume cupboards and, moreover, designed in the following manner.
  • a motion detector is provided on each fume cupboard so that the sliding window of the fume cupboard automatically moves down and provides a minimum volume flow required for this operation if no one is working on the fume cupboard for a certain period of time.
  • the currently used volume flows i.e. the actual exhaust air values are applied to a central ventilation controller, namely a room controller 8. All values of the volume flows constantly set, for example on the control flaps 2 of the cabinets 1, continue to be on the room controller 8.
  • the room controller 8 forms a manipulated variable from the applied values, which is connected to the building management system via a data line 9 as a control signal and which controls a flap 17 in the supply air line 16 in such a way that the laboratory room is kept in the supply air / exhaust air balance.
  • the room controller 8 can also operate the flap 17 directly.
  • the room is operated at a constant negative pressure, so that a volume flow 18 flows into the laboratory from the adjacent rooms.
  • room suction devices 20 of the ceiling or floor suction devices 21 are provided and connected, then these are regulated via fixed volume flow controllers 19 and 22, which can be shut off and are controlled by the sliding window controller 6 of the fume cupboards.
  • the setting values of these consumers are also on the room controller 8.
  • a user wants to work on the trigger 3, then he can raise the sliding window of the trigger, which means that the controller 6 of the trigger increases the volume flow of the trigger and thereby enables safe work on the trigger.
  • the corresponding data for the changed exhaust air quantities are on the room controller 8.
  • the controller 6 regulates the volume flow back to the minimum via the control flap 5.
  • the air values of all fixed suction systems and additionally via bus or analog lines from all controllers are the currently used volume flows, i.e. the actual values of the exhaust air quantities.
  • the controller 8 adds these values and forwards a corresponding bus or analog signal to the room building control center. This regulates the supply air line 16 in such a way that the room supply air is adapted to the required exhaust air quantity via the flap 17. There remains a small amount of residual air 18 which is sucked in via corridor doors in order to maintain a negative pressure in the laboratory.
  • All fume cupboards and suction devices are designed so that a maximum pressure drop of 150 Pascal is not exceeded, so that this can be prescribed as a constant value for the on-site exhaust air.
  • Fume cupboards with increased volume flow for example through filters, are equipped with a push fan to ensure the uniformity of the exhaust air system.
  • By consistently closing the fume hood when not in use all fume cupboards that are not in operation are kept at the minimum air volume value.
  • a maximum of 50% of the peak demand can be assumed at the same time in the building, so that for this reason all supply and exhaust air lines can be reduced by a factor of 50%.
  • the room controller 8 can directly control the flap 17 via analog output signals.
  • the flap 17 is set so that this smallest prescribed supply air quantity is ensured .
  • This value which is usually the case with an eightfold change of room air, is thus never undercut when controlling the flap 17.
  • the laboratory is equipped with an air conditioning system, there are various temperature and air quality sensors for air conditioning technology in the room of the laboratory. It can happen that when using many devices in the laboratory, the amount of exhaust air, especially when the sliding window of the fume cupboards 3 is closed, is no longer sufficient to ensure reliable cooling. If the air conditioning system determines that the extracted and the supplied air quantities are too small, it can give the room controller 8 a higher setpoint via a line 10. The room controller 8 can then in turn influence the subordinate controllers, for example the controller 6 of the fume hood 3, in such a way that the air volume flows are increased even when the sliding window is closed, so that consequently more fresh air is also supplied to the room.
  • the subordinate controllers for example the controller 6 of the fume hood 3
  • the signal transmission between the room controller 8 and the connected units can take place with analog signals up to 10 V or 4 to 20 mA signals.
  • a bus technology for example a two-wire or three-wire bus technology. In this case, the number of interfaces is considerably reduced and it is ensured that the building management system can be informed about the operating states by the room controller 8 at any time.
  • the laboratory ventilation system described above has the advantage of simple ventilation control, with all measuring and ring elements being fundamentally integrated into the laboratory equipment. These include all fume cupboards, all other extraction systems, all ventilated cupboards and, if necessary, the necessary ceiling and floor air outlets. These components only require a specified minimum pressure on site and automatically regulate their air volume flows in the event of fluctuations. The equipment manufacturer therefore only needs a single connection point for the entire indoor air per line.
  • the design is preferably such that the exhaust air ducts run through the building in vertical shafts, the central fans being located in the roof or in the basement area.
  • This makes it possible to standardize the entire exhaust air duct in the laboratory. It is therefore sufficient to use standardized ventilation ducts that span the entire width of the laboratory.
  • These can be prefabricated in the factory, attached to the consumers and connected to the on-site through line. The same procedure can also be followed on the supply air side. In another part of the room, vertical supply lines also run through the room. Prefabricated supply air systems can also be connected to these supply lines. It is only necessary to provide a flap between the supply lines and the room line, which controls the volume flow.
  • masonry walls or lightweight concrete walls can also serve as supply air lines instead of supply air ducts.
  • vertical passage lines for the exhaust air are arranged in a shaft which runs vertically through the corresponding building and is integrated in a wall between the hallway and the laboratory.
  • Laboratory branch lines branch off in front of this shaft and lead to the individual consumers, for example to two fume cupboards.
  • other extraction systems can also be connected.
  • the supply duct for the supply air On the other side of the room is the supply duct for the supply air. This can be installed inside the room or outside the building.
  • Supply lines for the room branch off from this supply air shaft and are controlled by the flap 17 shown in FIG. 1.
  • the actual room air outlets hang on these supply lines, which can run separately, but can also be integrated in the duct. Due to the intersection-free operation of supply and exhaust air and the simple piping, a room height of approx.
  • the 50% peak load that is achieved relates to all building management systems, which can be reduced by 50%.
  • a peak load can be driven for a short time in a laboratory.

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Abstract

Lüftungsanlage für ein Laboratorium, das mehrere Luftverbraucher, wie beispielsweise Abzüge (3), belüftete Schränke (1), Bodenabsaugungen oder Deckenabsaugungen aufweist. Ein Zuluftstrang (16) ist mit einer Zuluftregeleinrichtung (17) zum Regeln der zugeführten Luftmenge versehen. Die Luftverbraucher (1,3) sind jeweils mit einem eigenen Abluftregler (2, 5, 6) versehen und etwa auf den gleichen Druckverlust eingestellt, so daß sie mit einem einzigen Abluftstrang (12) verbunden werden können. Ein Lüftungsregler (8), an dem die Werte der Luftmengen aller Luftverbraucher (1, 3) liegen, bildet daraus eine Stellgröße für die Zuluftregeleinrichtung (16) des Zuluftkanals (16), so daß jederzeit die zugeführte Zuluftmenge der von den Luftverbrauchern (1, 3) benötigten Abluftmenge entspricht. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Laborbe- und -entlüftungsanlage für ein Laboratorium, das mehrere Luftverbraucher aufweist, nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
  • In Laboratorien ist in der Regel eine Vielzahl von Luftverbrauchern im Einsatz, bei denen es sich einmal um Abzüge handelt, die in verschiedenen Breiten und Tiefen sowie in verschiedenen Bauformen insbesondere für Spezialanwendungen in Schulen, für Aufschlußarbeiten, biochemische Arbeiten und Isotopenarbeiten hergestellt werden. Es ist daher eine Vielzahl verschiedener Abzüge auf dem Markt erhältlich, deren gesaugte Luftmengen von 300-2000 m3 pro Stunde reichen, wobei die Druckverluste zwischen 20 und 1000 Pascal schwanken. Neben den Abzügen werden als Luftverbraucher offene Absaugessen, Quellenabsaugungen sowie Aufbewahrungsschränke mit Absaugeinrichtungen für Chemikalien aller Art eingesetzt. Weiterhin gibt es Unterbauabsaugungen, belüftete Unterbauten und belüftete Schränke. Schließlich werden in manchen Laboratorien zusätzlich noch Bodenabsaugungen oder Deckenabsaugungen eingesetzt, wobei manche dieser Absaugungen ständig laufen andere je nach Bedarf zugeschaltet werden.
  • Die für die Raumbelüftung benötigte Zuluft muß dabei zugfrei zugeführt werden, wobei gleichfalls die Raumklimatisierung und die Raumtemperaturkonstanthaltung berücksichtigt werden müssen. Vorallem im Sommer wird bei Gebäuden mit großen Glasflächen aufgrund der in die Laboratorien eingebauten Geräte sowie der Sonneneinstrahlung eine hohe Kühllast benötigt. Wenn nur wenige Abzüge vorgesehen sind bestimmen diese Kühllasten im Sommer die notwendige Zuluftmenge, während in den kälteren Monaten die notwendige Zuluftmengen eher von den Abzügen bestimmt werden.
  • Die bisher in der Praxis vorgesehenen Laborbe- und -entlüftungsanlagen stellen komplizierte Systeme dar, die insbesondere bei aufwendig bestückten Laboratorien kaum noch zu überschauen sind.
  • In Fig. 2 der zugehörigen Zeichnung ist eine übliche Laborentlüftungsanlage dargestellt, die mit einem Abluftstrang 31 zum Absaugen von belüfteten Schränken 32, einen Abluftstrang 33 zum Absaugen von Abzügen 34 und einen Abluftstrang 35 für sonstige Absaugungen versehen ist. Die Zuluft wird über einen Zuluftstrang 36 aus nebenliegenden Räumen zugeführt und es wird Raumluft 37 nachgeschoben, da im Laboratorium stets ein Unterdruck herrschen muß.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel einer üblichen Laborentlüftungsanlage sind somit drei verschiedene Abluftstränge 31, 33, 35 und ein Zuluftstrang 36 im Raum vorhanden.
  • Angesichts der weiten Spreizung der Druckverluste kommt es darüber hinaus vor, daß bei Abzügen mit zwei verschiedenen Abluftsystemen gefahren werden muß, da bei großen Abzügen die Leitungsdrucke nicht ausreichen. Hierzu sind dann komplizierte Rohrführungen notwendig, die wiederum die Raumhöhen und damit die Kubatur des Gebäudes vergrößern und die Investitionskosten in die Höhe treiben.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Laborbe- und -entlüftungsanlage nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und bei der die Abluft- und Zuluftleitungen in ein zentrales Ab- und Zuluftsystem integriert sind. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung sollen Investitionsbedarf, Platzbedarf und die Betriebskosten reduziert werden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist somit lediglich ein einziger Abluftstrang vorgesehen, der mit allen Verbrauchern verbunden ist, und werden Zuluft und Abluft über einen zentralen Lüftungsregler geregelt, an dem alle Abluftmengenwerte der Verbraucher liegen und der dementsprechend die Stellgröße für die Zuluftregeleinrichtung liefert. Eine derartige Laborentlüftungsanlage ist im Aufbau einfach und flexibel, und zwar sowohl bei Nachrüstungen als auch bei Umbauten und Umplanungen.
  • Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Laborbe-und -entlüftungsanlage sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.
  • Wenn insbesondere die Hauptverbraucher, nämlich die Abzüge automatisch bei Nichtbenutzung in einem Zustand minimaler Energieverbrauches oder minimaler Abluftmenge geschaltet werden, ist es möglich das gesamte Abluft- und Zuluftsystem auf 50 % der notwendigen Spitzenkapazität auszulegen, indem über den Lüftungsregler die nachgeführte Zuluft gleichfalls reduziert wird. Das trägt wesentlich zu einer Herabsetzung des Investitionsbedarfes des Platzbedarfes und der Betriebskosten bei.
  • Desweiteren ist es bei Verwendung der erfindungsgemäßen Laborbe- und -entlüftungsanlage möglich, die bisher notwendige Geschoßhöhe von beispielsweise 4 m beispielsweise auf 3,5 m herabzusetzen, da nur ein einziger Luftkanal vorgesehen sein muß.
  • Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Laborbe- und -entlüftungsanlage und
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Laborbe- und -entlüftungsanlage.
  • Bei der in Fig. 1 dargestellten Laborbe- und -entlüftungsanlage sind alle Abluftabsaugstellen an ein gemeinsames Abluftsystem angeschlossen. Die Absaugstellen, die ständig arbeiten, wie zum Beispiel die Schränke 1 zur Aufbewahrung von Chemikalien oder die Unterbauschränke, Medikamentenschränke, Trockenschränke und ähnliche weisen mechanisch fest eingestellte Luftvolumenstromsteller oder Stellklappen 2 auf, die fest einreguliert sind. Dabei handelt es sich um Einrichtungen, die mit Hilfe einer Federkonstruktion den Volumenstrom unabhängig vom Vordruck konstant halten.
  • Die Abzüge 3 als größere Verbraucher sind mit einem Regelsystem 5, 6 ausgestattet, das in die Abzüge eingebaut, und darüberhinaus in der folgenden Weise ausgebildet. An jedem Abzug ist ein Bewegungsmelder vorgesehen, so daß das Schiebefenster des Abzuges automatisch nach unten fährt und einen für diesen Betrieb notwendigen Mindestvolumenstrom zur Verfügung stellt, wenn über eine gewisse Zeitspanne niemand am Abzug arbeitet.
  • Über eine Datenleitung 7 werden von allen Reglern 6 die aktuell verbrauchten Volumenströme, d.h. die Abluft-Istwerte an einen zentralen Lüftungsregler nämlich einen Raumregler 8 gelegt. Am Raumregler 8 liegen weiterhin alle Werte der beispielsweise an den Stellklappen 2 der Schränke 1 konstant eingestellten Volumenströme. Der Raumregler 8 bildet aus den anliegenden Werten eine Stellgröße, die über eine Datenleitung 9 als Steuersignal an der Gebäudeleittechnik liegt, die eine Klappe 17 im Zuluftstrang 16 so ansteuert, daß der Laborraum in der Zuluft-Abluftbalance gehalten wird. Der Raumregler 8 kann die Klappe 17 auch direkt betätigen.
  • Der Raum wird auf einem konstanten Unterdruck gefahren, so daß aus den angrenzenden Räumen ein Volumenstrom 18 in das Laboratorium nachströmt.
  • Wenn zusätzlich Raumabsaugungen 20 der Decke oder Bodenabsaugungen 21 vorgesehen und angeschlossen sind, dann werden diese über fest eingestellte Volumenstomregler 19 und 22 geregelt, die absperrbar sind und vom Schiebefensterregler 6 der Abzüge angesteuert werden. Auch die Einstellwerte dieser Verbraucher liegen am Raumregler 8.
  • Alle Verbraucher sind an einen einzigen Abluftstrang 12 angeschlossen, was dadurch möglich ist, daß sie alle auf den etwa gleichen Druckverlust eingestellt sind.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Laborbe- und -entlüftungsanlage arbeitet in der folgenden Weise:
    • Die über die Datenleitung 7 am Raumregler 8 liegenden Daten über die an den Verbrauchern 1, 3 fest eingestellten oder variabel geregelten Abluftmengen werden in eine entsprechende Stellgröße zum Einstellen der Klappe 17 des Zuluftstrang 16 umgewandelt, derart, daß für eine den benötigten Abluftmengen entsprechende Luftzufuhr gesorgt ist.
  • Wenn ein Benutzer am Abzug 3 arbeiten will, dann kann er das Schiebefenster des Abzuges hochfahren was zur Folge hat, daß der Regler 6 des Abzuges den Volumenstrom des Abzuges hochfährt und dadurch ein sicheres Arbeiten am Abzug ermöglicht. Die dementsprechende Daten für die geänderten Abluftmengen liegen am Raumregler 8. Wenn der Benutzer den Abzug verläßt, wird das durch einen Bewegungsmelder 4 am Abzug 3 registriert, woraufhin das Schiebefenster automatisch schließt. Nach dem Schließen des Schiebefensters regelt der Regler 6 über die Steuerklappe 5 den Volumenstrom wieder auf das Mindestmaß herunter.
  • Am Raumregler 8 liegen somit die Luftwerte von allen festen Absaugungen sowie zusätzlich über Bus- oder Analogleitungen von allen Reglern die aktuell verbrauchten Volumenströme, d.h. die Istwerte der Abluftmengen. Der Regler 8 addiert diese Werte und gibt ein entsprechendes Bus-oder Analogsignal an die Raumgebäudeleitstelle weiter. Diese regelt den Zuluftstrang 16 derart, daß über die Klappe 17 die Raumzuluft der benötigten Abluftmenge angepaßt wird. Es verbleibt dabei eine geringe Restluftmenge 18, die über Türen aus Korridoren angesaugt wird, um einen Unterdruck im Laboratorium aufrechtzuerhalten.
  • Alle Abzüge und Absaugvorrichtungen sind dabei so konstruiert, daß ein maximaler Druckverlust von 150 Pascal nicht überschritten wird, so daß dieses als konstanter Wert für die bauseitige Abluft vorgeschrieben werden kann. Abzüge mit erhöhten Volumenstrom, zum Beispiel durch Filter, erhalten einen Schubventilator um die Einheitlichkeit des Abluftsystems zu gewährleisten. Durch das konsequente Schließen des Schiebefensters der Abzüge bei fehlender Benutzung werden alle Abzüge, die nicht in Betrieb sind, auf dem minimalen Luftmengenwert gehalten. Dadurch kann gebäudeweise von einer Gleichzeitigkeit von maximal 50 % des Spitzenbedarfes ausgegangen werden, so daß aus diesem Grunde alle Zu- und Abluftleitungen um den Faktor 50 % reduziert werden können.
  • Der Raumregler 8 kann dann, wenn keine Gebäudeleittechnik vorgesehen ist, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn keine Laborklimatisierung erfolgt, über Analogausgangssignale die Klappe 17 direkt ansteuern.
  • Wenn das aus den Volumenstromwerten der Verbraucher am Raumregler 8 gebildete Signal zur Steuerung der Klappe 17 im Zuluftstrang 16 einen Wert annimmt, der unter dem Wert für die kleinste vorgeschriebene Zuluftmenge liegt, dann wird die Klappe 17 so eingestellt, daß diese kleinste vorgeschriebene Zuluftmenge sichergestellt ist. Dieser Wert, der üblicherweise bei einem achtfachen Raumluftwechsel vorliegt, wird bei der Steuerung der Klappe 17 somit niemals unterschritten.
  • Wenn das Laboratorium mit einer Klimaanlage ausgerüstet ist, dann befinden sich im Raum des Laboratoriums verschiedene Temperatur- und Luftqualitätssensoren für die Klimatechnik. Dabei kann es vorkommen, daß beim Einsatz von vielen Geräten im Laboratorium die Abluftmenge insbesondere bei geschlossenem Schiebefenster der Abzüge 3 nicht mehr ausreicht, um eine sichere Kühlung zu gewährleisten. Wenn die Klimaanlage feststellt, daß die abgesaugten und die zugeführten Luftmengen zu gering sind, kann sie über eine Leitung 10 dem Raumregler 8 einen höheren Sollwert vorgeben. Der Raumregler 8 kann dann seinerseits die untergeordneten Reglern, beispielsweise den Regler 6 des Abzuges 3, so beeinflussen, daß die Luftvolumenströme auch bei geschlossenem Schiebefenster erhöht werden, so daß demzufolge dem Raum auch mehr Frischluft zugeführt wird. Es ist auch möglich, das Schiebefenster entsprechend zu öffnen, so daß der Regler 6 automatisch die Abluftmenge erhöht. Eine für die Klimaanlage eigene Raumabluft mit eigenem Raumabluftregler und eigener Raumabluftklappe erübrigt sich daher, da diese Funktionen durch die in die Abzüge integrierten Regler erfüllt werden kann.
  • Die Signalübertragung zwischen dem Raumregler 8 und den angeschlossenen Baueinheiten kann mit Analogsignalen bis zu 10 V oder 4 bis 20 mA Signalen erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, eine Bustechnik, beispielsweise eine Zweileiter- oder Dreileiterbustechnik, zu verwenden. Zu diesem Fall reduziert sich die Schnittstellenanzahl erheblich und ist gewährleistet, daß die Gebäudeleittechnik jederzeit vom Raumregler 8 über die Betriebszustände informiert werden kann.
  • Die oben beschriebene Laborentlüftungsanlage hat den Vorteil einer einfachen Lüftungsführung, wobei alle Meß- und Ringglieder grundsätzlich in die Laboreinrichtung integriert sind. Diese umfassen alle Abzüge, alle sonstige Absaugungen, alle belüfteten Schränke sowie gegebenenfalls die notwendigen Decken- und Bodenluftauslässe. Diese Komponenten benötigen bauseits lediglich einen vorgegebenen Mindestdruck und regeln ihre Luftvolumenströme automatisch bei Schwankungen nach. Der Einrichtungshersteller braucht daher lediglich einen einzigen Anschlußpunkt für die gesamte Raumluft pro Zeile.
  • Vorzugsweise ist die Ausbildung derart, daß in vertikalen Schächten die Abluftleitungen durch das Gebäude laufen, wobei die zentralen Ventilatoren im Dach oder im Kellerbereich sitzen. Dadurch ist es möglich, die gesamte Abluftführung im Laboratorium zu standardisieren. Es reichen daher standardisierte Lüftungskanäle aus, welche über die ganze Laborbreite gehen. Diese können im Werk vorgefertigt werden, werden an den Verbrauchern befestigt und an die bauseitige Durchgangsleitung angeschlossen. Auch auf der Zuluftseite kann in der selben Weise verfahren werden. An einem anderen Teil des Raumes laufen ebenfalls vertikale Versorgungsleitung durch den Raum. Auch an diese Versorgungsleitungen können vorgefertigte Zuluftsysteme angeschlossen werden. Es ist lediglich nötig, eine Klappe zwischen den Versorgungsleitungen und der Raumleitung vorzusehen, welche den Volumenstrom steuert. Vorallem bei der Zuluft können anstelle von Zuluftkanälen auch gemauerte Wände oder Leichtbetonwände als Zuluftstränge dienen.
  • Bei einer derartigen Auslegung ergibt sich ein nahezu kreuzungsfreier Betrieb von Ab- und Zuluftleitungen. Der Baukörper, der bei den bisher üblichen Laborentlüftungsanlagen eine Vielzahl von verschiedenen Rohrleitungen aufnehmen mußte, kann dadurch in seiner Höhe und in der Kubatur reduziert und deutlich kostengünstiger werden. Ermöglicht wird das dadurch, daß alle Komponenten sowie auch die selbstregulierenden Verbraucher, die es ermöglichen, auf engsten Platz Meß- und Stellglieder einzusetzen, einheitliche Druckverluste haben.
  • Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel der obigen Laborentlüftungsanlage sind vertikale Durchgangsleitungen für die Abluft in einem vertikal durch das entsprechende Gebäude gehenden Schacht angeordnet, der in eine Wand zwischen dem Flur und dem Laboratorium integriert ist. Vor diesem Schacht zweigen Laborstichleitungen ab, die zu den einzelnen Verbrauchern, beispielsweise zu zwei Abzügen führen. Es können jedoch auch andere Absaugungen angeschlossen werden. Auf der anderen Seite des Raumes befindet sich der Versorgungsschacht für die Zuluft. Dieser kann innerhalb des Raumes aber auch außerhalb des Gebäudes angebracht sein. Von diesem Zuluftschacht zweigen Versorgungsleitungen für den Raum ab, die durch die in Fig. 1 dargestellte Klappe 17 gesteuert werden. An diesen Versorgungsleitungen hängen die eigentlichen Raumluftauslässe, die extra laufen können, jedoch auch im Kanal integriert sein können. Aufgrund des kreuzungsfreien Betriebes von Zuluft- und Abluft und aufgrund der einfachen Rohrleitungen genügt eine Raumhöhe von ca. 3,20 m, was zu einer Geschoßhöhe von 3,40 m führt. Standardlaboratorien werden bisher ca. 1 m höher geplant und gebaut, so daß sich hier eine erhebliche Kosteneinsparung ergibt. Bei dem obigen Beispiel können Lage und Ort der Zu- und Ablaufleitungen jederzeit ausgetauscht werden, so daß die Abluftleitungen auch außerhalb des Gebäudes verlaufen können, während die Zuluftleitungen im Gebäude verlaufen.
  • Ein weiterer Grund für die niedrigere Auslegung des Gebäudes besteht darin, daß das Gebäude nicht mehr für die Spitzenlast ausgelegt werden muß, sondern auf eine Gleichzeitigkeit von ca. 50 % gebaut werden kann. Die bisherigen Laborentlüftungsanlagen arbeiten im Dauerbetrieb und sind auf 100 % Spitzenlast ausgelegt. Der Grund dafür liegt darin, daß die Erfahrung gezeigt hat, daß auch bei schiebefenstergesteuerten Abzügen so viele Schiebefenster offen stehen, daß die Anlage auf Höchstlast gebaut werden muß. Dadurch, daß in der oben beschriebenen Weise die Schiebefenster bei Nichtbenutzung der Abzüge grundsätzlich zufahren, kann die Anlage vorab auf 50 % der Spitzenlast dimensioniert werden. Das heißt beispielsweise, daß bei einem Laboratorium mit mehreren Abzügen die Grundlast mit allen kontinuierlichen Verbrauchern und allen Anzügen in geschlossener Schiebefensterstellung eingestellt wird. Wird ein Schiebefenster geöffnet, so steigt der Abzug auf 50 % der Spitzenlast an. Wird an zwei Abzügen gearbeitet, so kann das System kurzzeitig über die Versorgungsleitung im Raum auch Spitzenlastbetrieb erreichen. Man kann jedoch davon ausgehen, daß die Zeiten diesbezüglich begrenzt sind. Die 50 % Spitzenlast, die erzielt wird, bezieht sich insgesamt auf alle gebäudeleittechnischen Einrichtungen, die um 50 % reduziert werden können. In einem Laboratorium kann durchaus kurzzeitig eine Spitzenlast gefahren werden.

Claims (6)

1. Laborbe- und -entlüftungsanlage für eine Laboratorium, das mehrerer Luftverbraucher aufweist, mit einem Zuluftstrang mit Zuluftregeleinrichtungen für die zuzuführende Luftmenge und einer Ablufteinrichtung, die mit den Luftverbrauchern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Luftverbraucher mit einer eingebauten Abluftregeleinrichtung (2, 6) versehen und auf etwa gleiche Druckverluste eingestellt sind, die Luftverbraucher (1, 3) mit einem einzigen gemeinsamen Abluftkanal (12) verbunden sind, der die Ablufteinrichtung bildet, und ein Lüftungsregler (8) vorgesehen ist, an dem die Istwerte der Abluftmengen der Luftverbraucher (1, 3) liegen und der daraus eine Stellgröße zum Steuern der Zuluftregeleinrichtung (17) des Zuluftstranges (16) bildet.
2. Laborbe- und -entlüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Lüftungsregler (8) zusätzlich der Wert einer vorgeschriebenen Mindestabluftmenge liegt und der Lüftungsregler (8) die Zuluftregeleinrichtung (17) so steuert, daß die vorgeschriebene Mindestabluftmenge unabhängig von den benötigten Abluftmengen der Luftverbraucher (1, 3) immer sichergestellt ist.
3. Laborbe- und -entlüftungsanlage nach Anspruch 1 oder 2 für ein Labor, das mit einer Klimaanlage versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Wert des Luftbedarfes der Klimaanlage am Lüftungsregler (8) liegt und der Lüftungsregler (8) dann, wenn die sich aus den Abluftmengen der Luftverbraucher (1, 3) ergebende Stellgröße für die Zuluftregeleinrichtung (17) unter einem Wert liegt, der den Luftbedarf der Klimaanlage sicherstellt, die Zuluftregeleinrichtung (17) vorrangig nach Maßgabe des Luftbedarfes der Klimaanlage gesteuert wird.
4. Laborbe- und -entlüftungsanlage nach Anspruch 3 für ein Laboratorium, bei dem wenigstens ein Luftverbraucher ein Abzug mit einem Schiebefenster zum Öffnen und Schließen des Arbeitsraumes ist, dessen Abluftmenge nach Maßgabe des Öffnungsgrades des Schiebefensters geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn eine Zuluftmenge benötigt wird, die über dem Wert liegt, der sich aufgrund der Stellgröße des Lüftungsreglers (8) aus den Abluftmengen der Luftverbraucher (1, 3) ergibt, das Schiebefenster des Abzuges (3) geöffnet wird, so daß dementsprechend die Abluftmenge zunimmt, deren Istwert am Lüftungsregler (8) liegt.
5. Laborbe- und -entlüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzüge so ausgebildet sind, daß sie automatisch in einen Betriebszustand mit niedrigster Abluftmenge gefahren werden, wenn niemand vor dem Abzug arbeitet, und der Zuluft- und der Abluftstrang (12, 16) auf maximal 50 % der Spitzenab- und zuluftmenge dimensioniert sind.
6. Laborbe- und -entlüftungsanlage nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße für die Zuluftregeleinrichtung (17) vom Lüftungsregler (8) an einem Gebäudeleitsystem liegt, das seinerseits die Zuluftregeleinrichtung (17) ansteuert.
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