實驗室設(shè)計是行業(yè)中常用的專項設(shè)計，包括了化學(xué)、生物、動物、物理實驗室等各個類別。實驗室中的通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計包括廢氣的處理、室內(nèi)空氣的制冷加熱和除濕、氣流組織、控制、安全等。在整個系統(tǒng)中都是整體組合在一起而不是一個單獨的個體存在?，F(xiàn)如今為了保障實驗室的安全問題，國家對于實驗室中的很多方面都做了硬性的規(guī)定。而企業(yè)在對實驗室通風(fēng)設(shè)計的時候需要對實驗室的一些性質(zhì)有充分的了解。這樣才能提供一個安全舒適有效的實驗環(huán)境。今天小編就跟大家簡單的介紹一下實驗過程中對通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的一些標準和應(yīng)用問題。
主要從以下的幾個方面的參數(shù)進行設(shè)計和規(guī)劃：
1、實驗室室內(nèi)外溫濕度要求;
2、實驗室內(nèi)的空氣質(zhì)量;
3、實驗設(shè)備和工藝熱負荷;
4、實驗室內(nèi)部最小的通風(fēng)換氣次數(shù)；
5、實驗室內(nèi)部需要的進風(fēng)量和補風(fēng)量;
6、實驗室內(nèi)部局部通風(fēng)設(shè)備的類型；
7、室內(nèi)開關(guān)控制和報警系統(tǒng);
8、通風(fēng)柜的尺寸及數(shù)量;
9、嚴格控制實驗室內(nèi)外壓差;
10、室內(nèi)設(shè)備和電源的備用。
這篇文章主要是針對實驗室中的換氣次數(shù)、送排風(fēng)的形式、室內(nèi)的壓差控制以及控制系統(tǒng)四個方面做簡單的闡述。

1、換氣次數(shù)的選擇

《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定化驗室房間的最小換氣量一般在6—8次每小時。實驗室內(nèi)的整體換氣次數(shù)應(yīng)由通風(fēng)設(shè)備的風(fēng)量決定，包括局部排風(fēng)設(shè)備及其他房間排風(fēng)所排出的總風(fēng)量。在使用情況下，實驗室的最小換氣次數(shù)應(yīng)維持6—10次每小時。在通常情況下大于10次每小時的換氣次數(shù)被認為是合適的。但是如果實驗室中有產(chǎn)生高熱負荷的設(shè)備或房間內(nèi)有較大量的局部排風(fēng)時,則需要相應(yīng)增大換氣量。通風(fēng)柜的計算方法則參照《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》中對輕、中度危害或有危險的有害物質(zhì)，在室內(nèi)頂棚有補風(fēng)的情況下,通風(fēng)柜的操作口最小吸風(fēng)面速度0.5m/s。對于通風(fēng)柜的使用率，當(dāng)通風(fēng)柜的數(shù)量大于2臺時，則應(yīng)該取60%-70%同時使用率。加熱爐則是以維持爐內(nèi)加熱溫度的熱平衡法則計算所需的排風(fēng)量。通過以上可以計算出總的安全通風(fēng)量,此外負荷計算的空調(diào)風(fēng)量,還有最小換氣次數(shù)10次進行比較，三者取最大值。
2、送風(fēng)和排風(fēng)形式
《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定化驗室的排風(fēng)量較大時,應(yīng)設(shè)置室外新風(fēng)補風(fēng)系統(tǒng),并計入新風(fēng)負荷?！犊茖W(xué)實驗室建筑設(shè)計規(guī)范》規(guī)定每個排風(fēng)裝置宜設(shè)獨立的排風(fēng)系統(tǒng)。同一個實驗室內(nèi)的所有排風(fēng)裝置宜合用一個排風(fēng)系統(tǒng)。工作時間連續(xù)使用排風(fēng)系統(tǒng)的實驗室應(yīng)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量宜為排風(fēng)量的70%，并應(yīng)根據(jù)工藝要求對送風(fēng)進行空氣凈化處理。對于采暖地區(qū)，冬季應(yīng)對送風(fēng)進行加熱處理。送風(fēng)氣流不應(yīng)破壞實驗室排風(fēng)裝置的正常工作。
通常情況下化學(xué)實驗室內(nèi)排出的氣體需直接排出室外，不能在實驗室中循環(huán)使用。因此實驗室中要選擇全新風(fēng)系統(tǒng)。
實驗室各個單元間設(shè)置了獨立的排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)都安裝在屋頂上。濕法化學(xué)間和加熱間由于產(chǎn)生有毒、腐蝕、高溫的氣體，必須采用全新風(fēng)處理。其他如工作人員進行計算機分析的通用實驗間和進行材料測試的恒溫恒濕間，100%全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)并不是唯一的選擇。因為實驗室不同的工藝職能,不一定要全新風(fēng)通風(fēng)或全新風(fēng)空氣處理。能滿足工藝只能是首要的，100% 的新風(fēng)是針對通風(fēng)柜的環(huán)境。而對于一般實驗室循環(huán)空氣處理能達到要求的,就不必要100%全新風(fēng)。何況在全新風(fēng)的空調(diào)環(huán)境下，能耗非常高。

3、房間壓差

《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定化驗室應(yīng)保持相對負壓。
化學(xué)實驗室內(nèi)排出的氣體均需直接排出室外，不能在實驗室中循環(huán)使用。但是恒溫恒濕間需要嚴格的溫度、濕度控制范圍,應(yīng)該設(shè)計成正壓。因為如果設(shè)計成負壓,則相鄰區(qū)域的空氣去進人,一方面可能破壞溫、濕度的控制精;另一方面如果污染的空氣進入，也可能造成安全問題。而對于濕法化學(xué)間和加熱間，為防止有毒、腐蝕、高溫的氣體或揮發(fā)物散發(fā)到房間,甚至散發(fā)到其他的區(qū)域,設(shè)計成負壓是必須的。實驗室建筑的辦公區(qū)域,應(yīng)相對于走廊和實驗室始終維持正壓。實驗室內(nèi)氣流應(yīng)從低危險區(qū)域流向高危險區(qū)域.最終通過各類通風(fēng)柜或加熱設(shè)備排到室外。
4、控制系統(tǒng)
控制應(yīng)該把以上兒項綜合起來，可以滿足整個實驗室的房間壓力、各房間壓差、通風(fēng)量、溫濕度和各方面的安全控制要求，同時降低能耗。實驗室內(nèi)往往存在許多不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì)污染源,特別是有害氣體.將其排除非常重要。但與此同時，能源往往會被大量的消耗，因而實驗室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求從早期定風(fēng)量，雙穩(wěn)態(tài)。變風(fēng)量系統(tǒng).到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng)。所謂最為安全、舒適的環(huán)境，并要求最節(jié)能的方式是不能太過于奢望。系統(tǒng)響應(yīng)迅速確保人身安全，以最高的精確性正確控制送排風(fēng)的平衡和室內(nèi)壓力，提供最大的穩(wěn)定性。盡量降低用戶前期投入。同時減少用戶在運行、能源消耗及維護等方面的費用。
實驗室控制一方面調(diào)整設(shè)備的溫度和濕度控制;另一方面監(jiān)控安全設(shè)施保護工作人員。化學(xué)實驗室的通風(fēng)采用定風(fēng)量還是變風(fēng)量控制系統(tǒng)，這取決于設(shè)計者、使用者和設(shè)施管理者對其所要求的功能初次投資和運行費用等問題的綜合考慮。定風(fēng)量系統(tǒng)被設(shè)計用來為所有的通風(fēng)柜和加熱爐提供總的排風(fēng)流量，不管這些通風(fēng)柜和加熱爐是否被占用,總的流量都保持一定。這一方法采用機械限位擋塊限制調(diào)節(jié)閥門開度，可能最大減小40%流量。變風(fēng)量系統(tǒng),則是系統(tǒng)容量的減小超過10%或20%的參差性設(shè)計。木項目采用了定風(fēng)量系統(tǒng)。因為系統(tǒng)從總體看不是大型系統(tǒng),單獨房間中需要排風(fēng)的設(shè)備數(shù)量沒有超過6個.最大、最小換氣次數(shù)接近。在這種情況下則考慮采用定風(fēng)量系統(tǒng)。它的優(yōu)勢是設(shè)計直接、系統(tǒng)簡單.并且控制系統(tǒng)初投資成本低。通過人工調(diào)整壓力相關(guān)型的風(fēng)閥的葉片來設(shè)置通風(fēng)柜、加熱爐等的排風(fēng)風(fēng)量。當(dāng)調(diào)節(jié)門處于某特定開度時達到希望的通風(fēng)柜面風(fēng)速。房問補風(fēng)風(fēng)量要略低于設(shè)定的通風(fēng)柜排風(fēng)量,使?jié)穹ɑ瘜W(xué)間和加熱間為負壓并保證足夠的通風(fēng)換氣量。溫度控制一般可通過將集中空調(diào)處理過的空氣再加熱或風(fēng)機盤管實現(xiàn)。雖然它的劣勢是靈活性差,將來的擴展會由于設(shè)備容量限制而受限。但是采取一些補助措施，定風(fēng)量依然是現(xiàn)階段對此類化學(xué)實驗室的較好系統(tǒng)。這些措施是:
預(yù)留一定的設(shè)備安裝空間，為將來的實驗室擴容保留了一定余地;通風(fēng)柜盡量采用旁通型。使吸風(fēng)面風(fēng)速和排風(fēng)量恒定;在可能增加風(fēng)量變化的風(fēng)管上增加壓力無關(guān)型的定風(fēng)量閥，現(xiàn)階段的風(fēng)量和將來變化的風(fēng)量時，都不會影響風(fēng)管壓力。造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
實驗室的通風(fēng)設(shè)計首要解決的問題是安全性問題，還要考慮到為實驗人員創(chuàng)造一個舒適的工作環(huán)境,解決溫度、氣流、噪音的問題，同時要保證最低的能源消耗，系統(tǒng)穩(wěn)定,容易控制，易于操作管理。簡而言之就是要從安全、舒適、節(jié)能、可靠運行方面進行設(shè)計。通過對此類型化學(xué)實驗室涉及的換氣次數(shù)、送排風(fēng)形式、房間樂差、控制系統(tǒng)標準。
（1）換氣次數(shù)至少應(yīng)該以下三項指標值中取最大值，實驗室工作區(qū)的設(shè)備的排風(fēng)量,制冷負荷量對應(yīng)的風(fēng)量,最小換氣次數(shù)為10次買小時;
（2）根據(jù)實際工作環(huán)境確定是否需要100%新風(fēng)量;
（3）通常情況下,走廊、辦公區(qū)、實驗區(qū)為氣流的流動方向, 上游相鄰區(qū)為正壓;
（4）定風(fēng)量仍然是經(jīng)濟實用的控制系統(tǒng)，能夠滿足部分實驗室要求，做好將來擴容的措施。