2.2 恶臭嗅觉实验室建设中的质量控制
2.2.1 嗅觉实验室选址和布局
应对嗅觉实验室的选址和周边环境提出明确要求。恶臭嗅觉实验室应远离交通干线、餐馆、垃圾站、污水泵站等容易产生气味干扰的污染源并远离噪声源。恶臭嗅觉实验室如与其他实验室相邻,应有效隔离,并设置独立的进出通道。新建恶臭嗅觉实验室应建在无臭的环境中,以避免环境中异味的干扰。选址时,应对拟建恶臭嗅觉实验室室外的空气进行臭气浓度测定,臭气浓度最大值应小于10。
恶臭嗅觉实验室必须具备采样准备室、样品配制室、嗅辨室三个功能区,装备嗅觉仪的实验室应设置嗅觉仪泵房。有条件的实验室可增设休息室。恶臭嗅觉实验室的功能区和主要功能:采样准备室的功能包括恶臭采样器材的存放、采样器使用前的准备、测试后样品的处理、采样器材清洗等;样品配制室主要功能为实验器材存放、样品短期存放、无臭空气的制备、样品配制等;嗅辨室是嗅辨员工作的场所,主要功能为样品嗅辨;休息室的主要功能为嗅辨员提供空气清洁的休息环境,缓解嗅觉疲劳。各功能区应按照“集中紧凑、划分明确、联系方便、互不干扰”的原则布局。
恶臭嗅觉实验室的布局可参考图2-2。
图2-2 恶臭嗅觉实验室布局示意图
各功能区使用时应注意:采样准备室可与其他实验室共用,但需要满足实验室的内部设计的要求。样品配制室应与嗅辨室相邻,并设置传递窗。传递窗的长度不小于0.60m,高度不小于0.40m,设计可参考图2-3。嗅觉仪泵房需要与其他功能区有效隔离,防止噪声及振动产生的影响。如设有休息室,嗅辨员在嗅辨前0.5h进入休息室,调整嗅觉。
图2-3 传递窗设计图
2.2.2 嗅觉实验室的内部设计
对恶臭嗅觉实验室的主要功能区的内部设计分别进行描述。针对嗅觉实验的特殊性,对采样准备室、样品配制室、嗅辨室、嗅觉仪泵房等功能区,从建筑与装修、内部设施、空气净化及调节三个主要方面提出技术性指标或具体要求。
(1)建筑与装修
根据开展实验的必要的空间大小、实验人员数量和空间的舒适性,对采样准备室、样品配制室、嗅辨室和休息室的建筑面积进行测算。
为了进行采样前的处理工作,采样准备室应设置台面宽度为0.75m、长度1.5m的实验台,用于放置水循环真空泵及采样箱,加上水槽后,总长度为2.0m。实验台(含水槽)所需的最小面积为1.5m2;为放置真空瓶,排气筒气体采样装置等器材,需要2个置物架,以尺寸为1.5m×0.60m计算,所占面积为1.8m2;通风橱尺寸按照1.2m×0.80m计算为0.96m2;采样准备室需要2名工作人员,为便于工作开展,每人需要的工作空间为1.5m2,人员所需面积为3.0m2;因此,采样准备室的最小面积不小于8.0m2。
样品配制室需要4.0m长的实验台,宽度为0.75m,面积为3.0m2;室内工作人员为3~4人,为便于工作开展,每人需要的工作空间为1.5m2,人员所需面积为4.5~6.0m2;因此,样品配制室的最小面积不小于8.0m2。
嗅辨室的嗅辨台面积为1.0m×0.5m×6=3.0m2;嗅辨员人数为6人,每人需要的工作空间为1.5m2,人员所需面积为9.0m2;因此,嗅辨室的最小面积不小于12m2。设有嗅觉仪的嗅辨室,需要增加放置嗅觉仪和操作系统的实验台,另外需要增加1名判定师及1名嗅辨员的工作区域,共需要增加5.0m2;因此,设置嗅觉仪的嗅辨室的最小面积不小于17m2。
根据《科学实验建筑设计规范》(JGJ 91)对常规实验室的室内净高的规定,当不设置空气调节时,室内净高不宜低于2.8m;设置空气调节时,室内净高不宜低于2.4m。因此,实验室室内净高不得低于2.4m。实验室的内墙、门和窗应采用无味、低吸附性的材质;地面应铺设无味、低吸附性的地面材料。嗅觉仪泵房可以通过铺设减振降噪材料等方式,减弱气泵使用中噪声及振动产生的影响。
为了减少装修材料引起的异味干扰,嗅觉实验室内部装修需要采用清洁无味的材料。通过查阅各种装修建材的性能和特点,筛选了实验室常用的装修材料进行气味测试。实验原理:模拟装修材料在嗅觉实验室要求的通风环境下,气味的扩散情况。对比实验前和实验后测试材料的臭气强度。实验装置(见图2-4):不锈钢风箱(体积为0.5m3),亚克力材质透明门,风箱底部的通风管道装风扇,调节风速,使风箱内部换气量达到6次/小时,与嗅觉实验室的通风频率一致。实验方法:①6名嗅辨员测试装修材料的原始气味强度。②按照装修用量与房间体积的比例计算0.5m3不锈钢风箱中应放入的装修材料体积。③将初始臭气强度等级大于0.5级的装修材料放置到不锈钢风箱中,打开风扇,保持换气量6次/小时。④一周后测试风箱内部空气的臭气强度与材料的臭气强度。测试实验见图2-5。
图2-4 材料气味测试装置图
图2-5 材料气味测试
装修材料的初始臭气强度见表2-1。
表2-1 装修材料的初始臭气强度
将初始臭气强度级别大于0.5级的装修材料(不锈钢夹芯板、密封条、PVC地板、实芯理化板、环氧树脂板)放入风箱中,通风1周后,测试风箱内部空气的臭气强度与材料的臭气强度。测试结果见表2-2。通风一周后,全部装修材料的臭气强度级别降至0.5级,风箱内气体的臭气强度为0级。说明使用上述装修材料,通风一周后,实验室内部空气可达到无臭。
表2-2 装修材料通风后的臭气强度
(2)内部设施
采样准备室的内部设施包括实验台、置物架、水池、通风橱或机械通风装置。样品配制室的内部设施包括实验台、置物架、物品柜。嗅辨室的内部设施包括嗅辨台、椅子。配备嗅觉仪的嗅辨室还需设置嗅觉仪实验台,用于放置嗅觉仪主机和操作系统。此外,为了处理废弃样品,采样准备室应安装通风橱;为清洗真空瓶等实验器材,应安装水池,水池下水系统应无异味产生。为了保证安全放置大号真空瓶采样系统,实验台宽度不应小于0.75m;为了实验人员操作便利,采样准备室实验台总长度不小于1.5m,样品配制室实验台总长度不小于4.0m。实验台采用清洁无味的材质,推荐采用全钢结构,不锈钢或陶瓷板台面,具备清洁无异味、坚固耐用等特点。置物架采用清洁无味的材质,推荐采用全钢结构,高度可调节。采样器材应放置在清洁无臭的置物架中。物品柜采用清洁无味的材质,推荐选择全钢结构,钢化玻璃或不锈钢柜门。实验器材(实验袋、注射器、硅胶塞等)应放置在清洁无臭的物品柜中。根据嗅觉实验的需要,嗅辨室设置嗅辨台、实验桌和椅子。嗅辨台高度为0.80m,通过隔板分隔成6个独立的空间,空间左右长度不宜小于1.0m,前后宽度不宜小于0.50m。嗅辨台采用清洁无味的材质,推荐采用全钢结构,钢化玻璃或不锈钢台面。隔板高度不应小于0.30m,采用清洁无味的材质,推荐采用磨砂钢化玻璃或不锈钢材质。椅子采用清洁无味的材质,推荐采用钢化玻璃或不锈钢材质。为了放置嗅觉仪主机,并将嗅觉仪的嗅杯高度调整到人体适宜的范围内,根据嗅觉仪仪器的尺寸和所需的操作系统,设置尺寸合适的实验台。
采样准备室和样品配制室的实验器材参照GB/T 14675的相关要求。
由于嗅觉实验的特殊性,实验室的氛围也是影响嗅辨员发挥的重要因素。为最大限度地降低客观条件对实验人员嗅觉水平的干扰,实验室内部保持人体最适宜的温湿度区间。同时为了保持嗅辨员情绪稳定、放松,还需要考虑到噪声的影响。参照《住宅设计规范》(GB 50096—2001),昼间卧室内的等效连续A声级不应大于45dB。因此,嗅辨室室内噪声不得超过45dB。参照欧洲标准《空气质量——动态嗅觉仪测试臭气浓度》(EN 13725),嗅辨室室内温度波动不得超过±3℃。
采样准备室布局参考见图2-6。样品配制室布局参考见图2-7。嗅辨室布局参考见图2-8。设有嗅觉仪的嗅辨室布局参考图2-9。嗅辨台参考见图2-10。
图2-6 采样准备室布局示意图
图2-7 样品配制室布局示意图
图2-8 嗅辨室布局示意图
图2-9 设置嗅觉仪的嗅辨室布局示意图
图2-10 嗅辨台布局示意图
(3)空气净化及调节
恶臭嗅觉实验室应设置通风换气及空气净化装置。换气装置尽量不与办公室或者其他实验室共用,以免办公室或其他实验室的异味通过换气装置污染恶臭嗅觉实验室内部的空气。换气次数的设置应考虑到能及时更换室内产生的异味,保持实验室内部始终处于无臭状态,并且不会产生较明显的气流以至于干扰嗅辨员的正常嗅辨。进行嗅觉实验前应提前0.5h开窗通风或启动通风装置,实验结束后继续保持通风换气状态0.5h,清除室内异味。判断室内空气无异味的标准为:6名嗅辨员中,3人以上认为室内空气没有异味。
为了创造舒适的实验环境,恶臭嗅觉实验室宜安装冷暖空调和加湿器。《空气质量 恶臭的测定 三点比较式臭袋法》(GB/T 14675—93)规定:“室内能通风换气并保持温度在17~25℃”。日本社团法人臭气香气环境协会出版的《臭气的嗅觉测定法》提出嗅觉实验室需要保证适宜的温度和湿度:夏季室温保持在25℃以下,冬季在17℃以上;相对湿度的范围控制在40%~70%。欧洲嗅觉测试标准《空气质量——动态嗅觉仪测试臭气浓度》(EN 13725)提出嗅觉测试场所的室内最高气温为25℃。综合考虑国内外标准及嗅辨员在实验室内的舒适性,将实验室内温度范围设置在17~25℃,相对湿度范围应在40%~70%。
2.2.3 安全和日常管理
针对嗅觉实验的特殊性,规定了实验室容易产生安全隐患的部分。真空瓶等易碎实验器材存放处应设置“易碎”安全标识。采样准备室应区分清洁区和污染区,并设置安全标识。嗅觉实验室内废弃样品处理必须在通风橱内完成,以免气味泄漏对操作人员的健康和实验室内部各功能区的空气质量造成影响。其他一般性要求参照JGJ 91执行。
此外在日常管理和维护中,恶臭嗅觉实验室严禁堆放与实验无关的物品。已完成的样品及时移除,有留样要求时,可暂时存放在样品准备间24h,然后在通风橱内完成样品处理。有嗅辨实验时,应在实验结束后进行实验室的卫生清洁工作,完成清洁工作后通风半小时以上。在长时间没有嗅辨实验时,应每星期进行一次实验室的卫生清洁工作,完成清洁工作后通风半小时以上。实验室应做好进出人员登记。