隨著我國教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，高等院校興建化學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)樓愈來愈多。由于實(shí)驗(yàn)樓的復(fù)雜性、特殊性,如何做好其通風(fēng)設(shè)計(jì),以及有效地排出各類有害物質(zhì)，改善實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，保障是呀人員的身體健康是十分必要的。目前高校實(shí)驗(yàn)室中普遍存在的問題：
1、建筑外墻上隨處安裝吊掛風(fēng)機(jī)，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)樓的外觀。
2、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)布置不合理,儀器設(shè)備之間間距不夠，布置不利于危險(xiǎn)情況下實(shí)驗(yàn)人員逃生。
3、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)水管、電線管雜亂;電氣線路隨便搭接，存在安全隱患,
4、不符合消防防火規(guī)范。
5、通風(fēng)效果差。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)、走道各種氣味大而刺鼻。通風(fēng)管道破損漏風(fēng)明顯,老化嚴(yán)重。
6、通風(fēng)控制系統(tǒng)不符合節(jié)能要求，通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行成本高。
7、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有氣體不能及時(shí)排走，影響儀器使用的精確度和壽命。
8、實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)排放的度氣沒做任何處理實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生廢水直接排至下水道，不符合環(huán)保要求。
9、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)噪聲大。嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)人員的身心健康。

一、工程概況

化學(xué)化工樓為一幢本科教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)用房的綜合性建筑。由北樓、中樓、南樓、西樓連成一體組成。化學(xué)化工樓大樓總建筑面積29153.1m2,地上建筑面積為25076.44m2.地下建筑面積4076.66m2,建筑高度為2395m，1層高為4.5m；2—5層層高均為3.8m；6層層高為3.7m。
根據(jù)校方設(shè)計(jì)要求:通風(fēng)系統(tǒng)采用機(jī)械排風(fēng)方式，要求做到室內(nèi)。走道無異味。重點(diǎn)考慮實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)控制系統(tǒng),降低運(yùn)行費(fèi)用;實(shí)驗(yàn)室內(nèi)噪聲指標(biāo)及噪聲對(duì)周圍的環(huán)境污染。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有害氣體的種類及散發(fā)量
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生各種難嗅的、有腐蝕的、有毒及易爆的氣體。這些有害氣體如不及時(shí)排至室外,不僅造成室內(nèi)空氣污染，影響實(shí)驗(yàn)人員的健康與安全，而且會(huì)影響設(shè)備的精度和使用年限。
因此，了解實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的有害氣體種類和風(fēng)量對(duì)通風(fēng)工程設(shè)計(jì)是十分重要的?；瘜W(xué)樓實(shí)驗(yàn)室有害氣體按照化學(xué)特性基本上可分為無機(jī)及有機(jī)兩大類。
無機(jī)類有害氣體主要有:SO2、H2S、CL2、HCL、HF、SiF、CO及臭氧、氰化物等。
有機(jī)類有害氣體主要有:甲烷、乙烷、乙炔、苯、甲醛、甲醇、甲酸等。
一般情況下學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生有害氣體的產(chǎn)生量相對(duì)工廠企業(yè)工藝過程中產(chǎn)生有害氣體的數(shù)量要少的多。
三、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備排風(fēng)、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)換氣排風(fēng)及實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)組成。實(shí)驗(yàn)設(shè)備排風(fēng)包括通風(fēng)柜排風(fēng)、儀器室內(nèi)的原子吸收罩、萬向排氣排風(fēng)及通風(fēng)罩的排風(fēng)。無機(jī)類實(shí)驗(yàn)室設(shè)置1臺(tái)通風(fēng)柜用于配制化學(xué)試制；分析類化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置2臺(tái)通風(fēng)柜用于化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)；儀器分析實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)置原子吸收罩及萬向排氣罩對(duì)產(chǎn)生有害氣體的儀器局部排風(fēng)；有機(jī)類實(shí)驗(yàn)室設(shè)置4臺(tái)通風(fēng)柜及通風(fēng)上進(jìn)行排風(fēng),及時(shí)將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的有害氣體排出；科研類實(shí)驗(yàn)室設(shè)置1臺(tái)通風(fēng)柜用于做有毒有害實(shí)驗(yàn)。補(bǔ)風(fēng)量為排風(fēng)量的70%，確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)微負(fù)壓,不足部分由窗外直接補(bǔ)新風(fēng)。所有通風(fēng)系統(tǒng)均加裝消聲器，確保實(shí)驗(yàn)室噪聲不超過60分貝.

1、操作口風(fēng)速取值

有機(jī)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)上罩排風(fēng)總量:4*4*2268 m/h=36288m/h。若4組通風(fēng)上罩設(shè)計(jì)為1套排風(fēng)系統(tǒng)，則排風(fēng)風(fēng)機(jī)功率達(dá)到18.5kW以上。風(fēng)機(jī)噪聲達(dá)到85dB(A)以上;同時(shí)通風(fēng)管的截面積達(dá)到1.26m2，因通風(fēng)井設(shè)計(jì)的內(nèi)空尺寸為750mm，則風(fēng)管寬度達(dá)到2m。從經(jīng)濟(jì)性,安全性及實(shí)用性角度考慮將四組通風(fēng)上罩設(shè)計(jì)為二套排風(fēng)系統(tǒng)，則單套排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量為18144m/h.風(fēng)機(jī)選用玻璃鋼離心風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)功率為7.5kW;排風(fēng)風(fēng)管截面積為0.63m2。風(fēng)管設(shè)計(jì)為1000mm*630mm。綜合以上考慮2臺(tái)風(fēng)機(jī)的總功率15kW,能節(jié)約將來的運(yùn)行費(fèi)用。

5、儀器分析實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（1）原子吸收罩及萬向排氣罩的布置.
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，原子吸收室內(nèi)原子吸收儀上方均設(shè)計(jì)原子吸收罩進(jìn)行局部排風(fēng)，原子吸收儀實(shí)驗(yàn)分析過程中將產(chǎn)生高溫有害氣體，因此設(shè)計(jì)采用抽風(fēng)口為400*400mm不銹鋼原子吸收罩,原子吸收罩風(fēng)管接口為φ160mm。紫外室儀器臺(tái)均設(shè)置可360°旋轉(zhuǎn)的萬向排氣罩進(jìn)行局部排風(fēng)，從而滿足不同儀器分析時(shí)均能對(duì)局部進(jìn)行排風(fēng)。
（2）單臺(tái)原子吸收罩排風(fēng)量按下公式計(jì)算，要求距罩口0.4m處產(chǎn)生0.25m/s的吸氣速度:根據(jù)公式,風(fēng)量為L(zhǎng)=0.75*(6.X2+F) *U2*3600=0.75*(5*0.4*0.43*0.25*3600=648 (m/h)式中兒表示排風(fēng)量,m2/h; F表示原子吸收罩口面積,m2;U,為0.25m/s的吸氣速度;X表示距罩口距離。而罩口處平均風(fēng)速:U=L/F=648/3600/0.4 *0.4)=1.125m/s ;符合設(shè)計(jì)要求。同理可求出單臺(tái)萬向排氣罩的排風(fēng)量L225m/h;萬向排氣罩口平均風(fēng)連為3.11m/s;符合設(shè)計(jì)要求。
（3）原子吸收罩及萬向排氣罩排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
原子吸收室共8臺(tái)原子吸收罩,原子吸收室總排風(fēng)量Q:648*8=5 184m/h.風(fēng)管內(nèi)風(fēng)逮取8m/s.總管截面積為0.18m2 ;管徑為400*450mm。原子吸收室換氣次數(shù)ne/V,V=S*HQ為原子吸收室總排風(fēng)量,V為原子吸收室吊頂后體積,5為原子吸收寶面積,11為原子吸收室吊頂高度 1n=5184/(64*2.8).約29次h。為保證風(fēng)量平衡必須設(shè)置補(bǔ)鳳系統(tǒng)。紫外室共8臺(tái)萬向排氣罩，紫外室總排風(fēng)量Q :2528=1800m/h,風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速取8m/s,總管截面積為0.0625m2 ;管徑選用φ315mm圓管。紫外室換氣次數(shù):n=Q/V,V=S*H,n=1800/(64*2.8 ,約10次/h）。