当排风柜内的污染物溢出进入室内时,就发生污染物控制失效。当排风污染物控制失效时,逃逸的化学物质会进入实验室,并与室内空气混合稀释尽管已经进行了有关室内空气质量对人体健康影响的研究,但没有一个专门对实验室的。通常,这些研究集中于建筑物中使用的二氧化碳水平和清洁化学品。实验室的室内空气质最维护又增加了另一层次的复杂性,因为实验室中街用的化学物质也可能通过空气传播。
如果我们以室内空气质量的经典定义作为基准,则可以假设排风柜污染物控制失效的影响是其他因素的叠加。根据排风柜和实验室中使用的化学物质空气质量对健康的影响会有所不同。空气质量差的第二个重要原因是化学药品存储不当。
鉴于排风柜既是个人防护设备(PPE)也是暴露控制设备(ECD),显然其主要功能是保护用户免于接触排风柜内部的潜在有害物质。污染物控制失效显然是排风柜主要功能的失效。
同样鉴于排风柜是整个机械通风系统的主要组成部分,其次要功能是管理和保持实验室空气质量。从历史上看,排风柜是主要污染物控制装置,房间本身是次要污染物控制区。因此,任何污染物控制失效都会稀释到室内空气中:以保持空气中的浓度处于安全水平,但是,随着通风技术的进步以及人们对节能的关注越来越大,这一目标变得更加难以实现:
在20世纪90年代,可变风量系统并不常见,实验室的换气次数也非常多人们普遍认为,排风柜会不时失效,且有时应该在排风柜内完成的工作直接在开放的桌上进行。基于这些原因,实验室通风系统经过专门设计,具有很高的换气率。这些实验室通风系统带来大量新鲜空气,以冲洗房间。尽管在技术上不如现代实验室通风系统,但这些系统可能在为用户呼吸提供清洁空气方面做得很好,但是所用的能源成本很高。
以ACH衡量的空气变化是实验室能源成本的真正驱动因素。流经实验室的经过处理的空气越多,能源成本就越高。考虑安全性和室内空气质量时,主要因素是ACH。ACH在很大上与排风柜无关。实验室通风系统的真实能源成本与每次换气有关--将外部空气引人实验室,对其进行调节然后排出的成本那么排风柜和污染物控制失效如何影响实验室的整体能源成木?
我们如何证明减少换气次数并保持实验室空气质量的安全呢?通过查看露的风险,我们可以评估适当数量的换气次数。设计更好的排风柜,减少污物控制失效的机会可能是减少换气次数的理由。但是,在寻求减少所需ACH数量的方法时,由于未能从整体上分析问题,安全和能源之间的平衡偏离了中心。随着人们开始将重点转移到节能上,我们看到了新概念的出现。可变风量(VAV)是其中最大概念之一。通过控制排风柜使用的空气量,我们可以控制需要多少额外的供气来维持排风柜和房间之间的气压平衡。为了减少排风柜的空气需求,降低了面风速,这往往会增加排风柜污染物控制失效。此外,减少了换气次数,这意味着要冲洗实验室的新鲜空气更少。如今,许多实验室的空气质量都比几年前差。
随着排风柜中污染物控制失效的增加以及实验室换气次数的减少,安全性受到了损害。当然,使用者的健康风险取决于实验室中使用的物质。所有的暴露都不一样。由于不同实验室之间的风险不同,现在是时候转向基于风险的策略了。
要设计具有安全空气质量的实验室,应将重点放在确定必要的ACH上,然后规划通风策略。根据ACH要求,可以确定排气和供气要求,从而可以选择合适的通风产品。ACH值越低,排风柜应越稳健。请记住,在将排风柜连接到设计正确且维护良好的实验室通风系统之前,它无法保持安全的空气质量
我目睹了实验室所有者安装VAV排风柜以“节省能源”的案例,结果发现他们将需要使用一般排气来达到所需的ACH。增加通过排风柜的排气本来会更具成本效益。请记住,决定成本的是ACH的数量,而不是排风柜。但是,设计合理且通风良好的排风柜可以减少换气次数,从而减少实验室的能源成本。