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良好的實驗室通風(fēng)對保護(hù)實驗人員免受傷害起著重要作用，所以，在實驗室設(shè)計中通風(fēng)設(shè)計是重中之中，那么，實驗室通風(fēng)設(shè)計都有哪些具體步驟？
如何做好實驗室通風(fēng)設(shè)計呢？
①主樓（國家實驗室）為集中冷熱源、半集中式空調(diào)系統(tǒng)。辦公室和普通實驗室采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，潔凈實驗室采用全空氣系統(tǒng)。
②其他學(xué)院為自帶冷熱源的半集中式空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)集中處理；辦公室采用集中新風(fēng)加分體空調(diào)；普通實驗室采用集中新風(fēng)加變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)。潔凈實驗室采用單元式直接蒸發(fā)空調(diào)機(jī)組（新風(fēng)集中處理）。
①全新風(fēng)凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)三級過濾，采用頂送風(fēng)下排風(fēng)，排風(fēng)出口設(shè)凈化處理裝置。
②循環(huán)風(fēng)空調(diào)箱通過送風(fēng)管，再經(jīng)過ULPA過濾器或HEPA過濾器將空氣送入潔凈室，氣流向下送入潔凈間，再經(jīng)豎直回風(fēng)夾道進(jìn)入吊頂回風(fēng)。空氣多次進(jìn)入循環(huán)風(fēng)空調(diào)箱過濾，使用不同類型的中高效過濾器，提供了節(jié)約成本和使用能源的選擇。
根據(jù)甲方提供的實驗室潔凈度、實驗內(nèi)容、污染性以及房間正負(fù)壓特性設(shè)計排風(fēng)系統(tǒng)，并按類別排放廢氣。每個實驗室的排風(fēng)系統(tǒng)為獨(dú)立系統(tǒng)，排風(fēng)柜補(bǔ)風(fēng)采用室外風(fēng)，減少了空調(diào)負(fù)荷。
嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)法，對有可能對環(huán)境造成污染的排風(fēng)在排放前進(jìn)行過濾處理，按排出氣體的成分采取吸附、過濾、凈化處理，使排出氣體有害成分低于國家環(huán)保衛(wèi)生要求。
表1主要房間的室內(nèi)空調(diào)供暖設(shè)計參數(shù)及通風(fēng)換氣參數(shù)
特殊實驗室的（恒溫恒濕，無菌，凍干，超凈臺）溫濕度按校方要求，換氣次數(shù)為10~25h-（無菌操作間按萬級，超凈臺按百級）。對溫、濕度無工藝要求時室溫為20～26℃，相對濕度小于70%。
空調(diào)負(fù)荷：主樓冷負(fù)荷6616kW，熱負(fù)荷2043kW；動物學(xué)院實驗樓冷負(fù)荷3200kW，熱負(fù)荷1550kW；農(nóng)學(xué)院實驗樓冷負(fù)荷4060kW，熱負(fù)荷2230kW；環(huán)資學(xué)院實驗樓冷負(fù)荷2940kW，熱負(fù)荷1600kW。
蒸汽用量：負(fù)擔(dān)主樓空調(diào)換熱用量約3.5t/h，用于所有空調(diào)機(jī)組加濕用量約2.9t/h，合計約6.4t/h。
潔凈實驗室空調(diào)采用帶有兩級過濾的凈化空調(diào)機(jī)組，粗效過濾器用易清洗更換的合成纖維過濾器，中效過濾器集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)組的正壓段，處理后的送風(fēng)在進(jìn)入房間時由高效空氣過濾器或亞高效空氣過濾單元過濾。潔凈室應(yīng)維持一定的正壓。送風(fēng)與排風(fēng)管上安裝變風(fēng)量（VAV）裝置，控制房間的壓力梯度，潔凈區(qū)與緩沖區(qū)之間的靜壓差不小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的靜壓差不小于10Pa。
布置有局部百級超凈實驗臺的個別實驗室采用小型空調(diào)凈化機(jī)組（吊頂內(nèi)安裝）和超小型凈化單元與潔凈層流罩的組合體。氣流組織采用局部工作區(qū)空氣凈化和全室空氣凈化相結(jié)合的形式。無菌室應(yīng)設(shè)有無菌操作間和緩沖間，無菌操作間潔凈度應(yīng)達(dá)到萬級，室內(nèi)溫度保持在20℃～24℃，相對濕度保持在45%～60%。超凈臺潔凈度應(yīng)達(dá)到百級。
對有恒溫、恒濕要求的實驗室，采用帶獨(dú)立冷源的風(fēng)冷恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組。機(jī)組設(shè)輔助電加熱器，或設(shè)移動式除濕機(jī)，滿足房間溫濕度及干燥度的要求。對恒溫恒濕要求不高的場所采用變制冷劑流量機(jī)組。空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備的選擇具有經(jīng)濟(jì)實用、使用靈活、技術(shù)先進(jìn)等特性。萬級恒溫恒濕潔凈實驗室的空調(diào)機(jī)組可布置在機(jī)房或吊頂上，通常需要的冷熱量不是很大，系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)量較大，可將回風(fēng)分兩路，一部分經(jīng)盤管，另一部分與處理的空氣混合，經(jīng)過濾器送出。
低溫庫房是實驗室的一部分，用于保存基礎(chǔ)種質(zhì)搜集品。有溫、濕度要求。采用分體式制冷機(jī)組，配除霜設(shè)備、恒溫控制器和高溫報警器。庫板為聚氨酯夾心板，蒸發(fā)器的風(fēng)扇為低速風(fēng)扇，風(fēng)冷冷凝器安裝在屋頂上，在緩沖間、冷庫門口設(shè)風(fēng)幕機(jī)。
普通實驗室新風(fēng)量按40m3/（人·h）確定，特殊實驗室按滿足工藝要求，滿足換氣（一般20m3/（m2·h））以及壓力梯度要求確定。
實驗室通風(fēng)設(shè)計與舒適性空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計是有區(qū)別的。實驗室通風(fēng)設(shè)計有實驗用的通風(fēng)柜排風(fēng)和室內(nèi)平時排風(fēng)兩種，通風(fēng)柜排出實驗中產(chǎn)生的有害氣體（臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性氣體）。
以前通風(fēng)柜是作為實驗臺的輔助設(shè)備，而目前實驗臺上進(jìn)行的實驗逐漸轉(zhuǎn)移到了通風(fēng)柜內(nèi)，使用臺數(shù)的日益增多，就要求通風(fēng)柜具有最適于實驗使用的功能，要求通風(fēng)柜具有排放功能、小倒流功能、隔離功能、補(bǔ)風(fēng)功能等，不只是提供舒適的工作環(huán)境，減少人員暴露在危險空氣下的可能，還要保證工作人員的身體健康，不造成傷害。通風(fēng)柜的類別很多，包括中央實驗臺、邊臺、藥品柜、器皿柜等，這些通風(fēng)柜是實驗室設(shè)備中最重要的設(shè)備。但它并不是室內(nèi)唯一的排風(fēng)裝置，實驗室還有平時排風(fēng)口，布置在儀器室或產(chǎn)生危險物質(zhì)的儀器上方。
實驗室通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置原則是有毒、無毒分開排放，有機(jī)物、無機(jī)物分開排放。根據(jù)各學(xué)院實驗室的實際情況，每個實驗室排風(fēng)系統(tǒng)基本是單獨(dú)設(shè)置的，少部分實驗室排風(fēng)系統(tǒng)是同層相同功能房間的多臺并聯(lián)系統(tǒng)。
實驗室通風(fēng)柜排風(fēng)與室內(nèi)排風(fēng)共用一套排風(fēng)系統(tǒng)（風(fēng)管及風(fēng)機(jī)）。風(fēng)機(jī)風(fēng)速有三擋（或為變頻風(fēng)機(jī)），低速時為室內(nèi)平時排風(fēng)（換氣次數(shù)見室內(nèi)設(shè)計參數(shù)），中速時為通風(fēng)柜排風(fēng)（1600m3/（臺·h）），高速為室內(nèi)平時排風(fēng)加通風(fēng)柜排風(fēng)。風(fēng)機(jī)設(shè)置在屋面，排風(fēng)管為負(fù)壓，完全避免有害氣體在室內(nèi)泄露。
各通風(fēng)系統(tǒng)均配有排風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。低速排風(fēng)時的補(bǔ)風(fēng)由室內(nèi)人員新風(fēng)補(bǔ)充。通風(fēng)柜補(bǔ)風(fēng)量大，為避免大量抽用房間內(nèi)空氣，造成能源的浪費(fèi)，采用了帶補(bǔ)風(fēng)的通風(fēng)柜，補(bǔ)風(fēng)由室外直接供給。補(bǔ)風(fēng)管設(shè)電動風(fēng)閥，與通風(fēng)柜排風(fēng)聯(lián)動，通風(fēng)柜排風(fēng)時抽吸室外風(fēng)補(bǔ)風(fēng)。補(bǔ)風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排排除室外，設(shè)計中大部分通風(fēng)柜選用了上部排風(fēng)和通風(fēng)柜后側(cè)補(bǔ)風(fēng)的形式。雖然在控制上復(fù)雜一些，但為今后使用提供了便利。圖2為實驗室排風(fēng)與通風(fēng)示意圖。
對通風(fēng)柜操作面的吸入風(fēng)速進(jìn)行控制，防止有害氣體逸出。對一般無毒的污染物風(fēng)速控制為0.25~0.38m/s。對一般無毒的危險的有害物風(fēng)速控制為0.4~0.5m/s，劇毒或有少量放射性物質(zhì)風(fēng)速控制為0.5~0.6m/s。為了確保通風(fēng)順暢，排風(fēng)機(jī)應(yīng)有必要的靜壓。另外，確定排風(fēng)風(fēng)速時還必須注意噪聲問題，通風(fēng)管道內(nèi)流速以5~8m/s為限。
①對有潔凈等級要求的正壓實驗室、回風(fēng)與經(jīng)過集中處理的新風(fēng)混合后進(jìn)入空調(diào)機(jī)組的潔凈實驗室，機(jī)組內(nèi)設(shè)中效過濾，房間送風(fēng)口設(shè)高效送風(fēng)口，回風(fēng)口處設(shè)空氣阻尼層，氣流組織采用上送側(cè)回；通過調(diào)節(jié)回風(fēng)阻尼層阻力調(diào)節(jié)回風(fēng)量，以實現(xiàn)對潔凈室的正壓控制。在機(jī)組新風(fēng)入口處設(shè)電動風(fēng)閥，與潔凈空調(diào)機(jī)組聯(lián)鎖。潔凈實驗室送風(fēng)量通過緩沖間壓出，在緩沖間外的實驗室房間常配有通風(fēng)柜排風(fēng)和房間排風(fēng)，滿足各房間的壓力梯度。
②對有潔凈等級要求的負(fù)壓實驗室，如動科院寄生蟲實驗室的細(xì)胞培養(yǎng)室，既要保證潔凈，又要保持負(fù)壓。送入潔凈間的風(fēng)量為此房間排風(fēng)量的70%~80%，并加定風(fēng)量閥鎖定送風(fēng)量。排風(fēng)機(jī)與空調(diào)機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)行，排風(fēng)口處加定風(fēng)量閥，以滿足實驗室壓力梯度的要求。另外，與正壓實驗室不同的是負(fù)壓潔凈實驗室外的房間內(nèi)仍要保證為同潔凈等級，因此潔凈空調(diào)其余20%~30%的風(fēng)量送至實驗室輔助房間、非實驗區(qū)域，使氣流流向從安全區(qū)到產(chǎn)生危險物質(zhì)的實驗房間，既保證污染源不泄漏，又保證了實驗室的潔凈等級。
一些有特殊排風(fēng)要求的實驗室（例如有藥品柜、安全柜的實驗室），其排風(fēng)機(jī)配置變頻器，實現(xiàn)24小時不間斷排放。而一般實驗室房間排風(fēng)均為負(fù)壓，壓差約5Pa。
有的通風(fēng)柜內(nèi)需要安置電爐，有的實驗產(chǎn)生的大量酸堿有害有毒氣體具有極強(qiáng)的腐蝕性，通風(fēng)柜的臺面、襯板、側(cè)板都應(yīng)具有防腐功能。使用硫酸、硝酸、氫氟酸等強(qiáng)酸的場合，還要求通風(fēng)柜的整體材料必須防酸堿，須采用不銹鋼或玻璃鋼材料制造。風(fēng)柜內(nèi)襯板材質(zhì)采用環(huán)氧樹脂板。
實驗室的A聲級噪聲限制值為50dB，增加管道截面尺寸可以降低噪聲，考慮到管道的經(jīng)費(fèi)和施工問題，大部分風(fēng)量為1600m3/h的通風(fēng)柜與實驗室房間的管道、有平時排風(fēng)要求的豎井的截面尺寸多數(shù)為350×400mm。
實驗室排出的有毒和酸堿腐蝕性極強(qiáng)的氣體會對環(huán)境造成污染，在排入大氣前根據(jù)氣體的成分采取吸取、過濾等措施對其進(jìn)行凈化處理，使排出氣體有害成分低于國家環(huán)保衛(wèi)生要求。例如動物房的氣體經(jīng)過粗效和中效過濾后，直接排入大氣，排出口應(yīng)高出頂部3m以上。
對需要?dú)錃�、乙炔和燃�(xì)獾膶嶒炇遥骱梅块g內(nèi)的通風(fēng)。當(dāng)實驗房間沒有可開啟外窗時還要設(shè)置燃?xì)庑孤﹫缶b置（防爆型）和事故排風(fēng)（換氣次數(shù)為12h），控制開關(guān)設(shè)在實驗室便于操作的地點(diǎn)。
整個實驗室雖然設(shè)置通風(fēng)柜多達(dá)550臺以上。但資料和經(jīng)驗表明100臺通風(fēng)柜中99%的時間只有18個或更少的在使用，尤其是當(dāng)實驗室不同時使用或?qū)W校放假期間，使用數(shù)量會更少，所以，不用擔(dān)心通風(fēng)柜帶來巨大的能耗。
對豎向設(shè)置的發(fā)熱量較大的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房設(shè)豎向集中排風(fēng)，可有效控制服務(wù)器機(jī)房的溫度。
（1）實驗室需用氣體種類繁多，集中供應(yīng)的氣體有壓縮空氣、氮?dú)狻⒄羝�。其余氣體分散瓶裝供應(yīng)。但潔凈房間使用的氣體均通過管道進(jìn)入，在潔凈室預(yù)留進(jìn)房間的管道，氣瓶放置在潔凈室外。
（2）地下室動力機(jī)房有空壓機(jī)、制氮機(jī)、真空泵及配套設(shè)備等設(shè)備機(jī)房，壓縮空氣取風(fēng)來自進(jìn)風(fēng)井（確保空氣潔凈），真空泵排氣經(jīng)水箱過濾及消毒排至安全處。氣體管道經(jīng)過濾器至各實驗室入口。
（3）空壓站配置遠(yuǎn)程通訊管理系統(tǒng)，可實時了解空壓機(jī)的運(yùn)行信息，并根據(jù)用氣量隨時重新設(shè)置參數(shù)，及時加載/卸載并監(jiān)控能耗。
設(shè)計前期，要對甲方資料進(jìn)行整理，詳細(xì)了解實驗室工藝要求，需收集的資料有：實驗室類型，潔凈級別，安全性，是否有通風(fēng)柜，是否有平時排風(fēng)；做實驗時，哪些辦公室與實驗室同時使用，是否為正壓、負(fù)壓或普通試驗室；工作時段（按8h/d，12h/d，24h/d），不能間斷工作的實驗室，實驗室使用間隔時間；哪些是屬正常工作時間段的行政辦公室，一般辦公室，會議室；細(xì)致了解實驗人員的要求，必要時進(jìn)行參觀與調(diào)研。
這些資料與負(fù)荷有關(guān)，與新風(fēng)量計算有關(guān)，與系統(tǒng)分類、系統(tǒng)分區(qū)有關(guān)，與機(jī)組的功能段、外形尺寸、機(jī)房位置、過濾器的級別有關(guān)，與風(fēng)量、風(fēng)壓等有關(guān)，便于設(shè)計時按功能、運(yùn)行時段對系統(tǒng)進(jìn)行劃分。
了解實驗室通風(fēng)柜的功能，按排放氣體和實驗室進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。對實驗室房間內(nèi)通風(fēng)的安全性要足夠重視。通風(fēng)柜的集塵捕捉能力要符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，保證一定數(shù)量的換氣次數(shù)，讓送風(fēng)氣流流向?qū)嶒炇�，保持實驗室�?fù)壓。另外，為實驗人員創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境，降低噪聲。系統(tǒng)要容易控制，易于管理，能穩(wěn)定、低能耗運(yùn)行。
在計算房間空調(diào)負(fù)荷時，應(yīng)考慮由于排風(fēng)及室外風(fēng)作為補(bǔ)風(fēng)所帶來的能耗損失。因此，空調(diào)房間內(nèi)通風(fēng)柜數(shù)量必須考慮。
有潔凈要求的空調(diào)機(jī)組，粗效空氣過濾器不能用浸油式，中效過濾器集中設(shè)置在空氣調(diào)機(jī)組的正壓段，在凈化房問設(shè)高效過濾進(jìn)風(fēng)口。選擇時中效及高效空氣過濾器按額定風(fēng)量選擇，阻力、效率相近的高效空氣過濾器設(shè)置在同一潔凈室內(nèi)，高效空氣過濾器的安裝應(yīng)簡便可靠，宜于檢漏和更換。潔凈空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)機(jī)要按凈化空調(diào)系統(tǒng)的總送風(fēng)量和總阻力值進(jìn)行選擇。
中效、高效空氣過濾器的阻力按其初阻力的2倍考慮取值。設(shè)計凈化空調(diào)系統(tǒng)時還要注意：回、排風(fēng)口風(fēng)速≤1m/s，回、排風(fēng)支管風(fēng)速≤3m/s，回風(fēng)總管風(fēng)速≤3～4m/s；表冷器的迎面風(fēng)速空凋機(jī)組≤2.2m/s，新風(fēng)機(jī)組≤2.5m/s；對送風(fēng)裝置，高效過濾器送風(fēng)口實際風(fēng)量應(yīng)小于樣本給出的風(fēng)量值；選用定風(fēng)量控制器時，應(yīng)注意同一位置上只能使用同一規(guī)格的定風(fēng)量控制器。
通風(fēng)柜運(yùn)行時與周圍的環(huán)境會相互影響。選擇通風(fēng)柜時，要考慮實驗室的空間、通風(fēng)柜的擺放，根據(jù)實驗內(nèi)容選擇其外形尺寸，體積太大造成浪費(fèi)，過小則影響使用。通風(fēng)柜還要遠(yuǎn)離空氣擾動大的地方，遠(yuǎn)離送風(fēng)口，避免造成能源浪費(fèi)。排風(fēng)管道的沒計原則是管內(nèi)為負(fù)壓，防止管道廢氣泄漏，排風(fēng)管長度越短越好，而且一臺風(fēng)機(jī)連接的通風(fēng)柜越少越好。排風(fēng)通道盡可能豎直布置，通道越高越好。如需改變風(fēng)道風(fēng)速.則應(yīng)配置相應(yīng)的變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)。注意排風(fēng)通道的末端應(yīng)避開補(bǔ)風(fēng)管道送氣口。
通風(fēng)柜也有其標(biāo)準(zhǔn)。通風(fēng)柜的選擇除滿足排風(fēng)和捕捉能力外，還要能根據(jù)調(diào)節(jié)門開度改變排風(fēng)量，維持表面風(fēng)速恒定在0.5m/s；在安裝調(diào)試時應(yīng)按柜門位移為信號來確定排風(fēng)量，接受調(diào)節(jié)門感應(yīng)器信號后可以計算調(diào)節(jié)門開啟面積（風(fēng)量），送風(fēng)量跟隨排風(fēng)量即刻變化。實驗室內(nèi)壓力梯度控制和最小通風(fēng)量的控制也是很關(guān)鍵的，否則也會導(dǎo)致通風(fēng)柜排風(fēng)不穩(wěn)定。
實驗室有空調(diào)時，盡量選用有補(bǔ)風(fēng)的通風(fēng)柜，從節(jié)能角度應(yīng)推廣。
電氣系統(tǒng)的選擇要考慮規(guī)格型號、電壓大小、防爆性、耐用性。
確定排風(fēng)機(jī)的功率時應(yīng)考慮室外排風(fēng)過濾裝置的阻力。
除對辦公層按規(guī)定設(shè)置衛(wèi)生問排風(fēng)外，還要根據(jù)各層及全樓風(fēng)平衡，在各層公共區(qū)域（如走道）設(shè)置必要的集中排風(fēng)系統(tǒng)。
