一、實(shí)驗(yàn)室常用的通風(fēng)系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)歷了定風(fēng)量系統(tǒng)、雙風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)三個(gè)主要的發(fā)展階段。
1、排風(fēng)系統(tǒng)
（1）定風(fēng)量系統(tǒng)
定風(fēng)量系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)是采用單速定頻的風(fēng)機(jī)，排風(fēng)量基本是不變的。系統(tǒng)無法通過調(diào)整通風(fēng)柜的使用數(shù)量及通風(fēng)柜柜門開啟高度而改變通風(fēng)柜的風(fēng)量。因此這類通風(fēng)系統(tǒng)中所帶的排風(fēng)柜不宜多于三個(gè)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是前期投資較少，控制簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是通風(fēng)柜排風(fēng)的面風(fēng)速和風(fēng)量難以控制，可能會(huì)有一部分有毒有害氣體從通風(fēng)柜中溢出(面風(fēng)速過小或過大都可能會(huì)造成有害氣體溢出) ,且后期運(yùn)行成本高。
（2）雙風(fēng)量系統(tǒng)
排風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī)，較定風(fēng)量系統(tǒng)有所改進(jìn)。但沒有從根本上改變定風(fēng)量系統(tǒng)的缺點(diǎn)，該系統(tǒng)中所帶的風(fēng)機(jī)數(shù)量不宜超過5個(gè)，目前在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用不是很多。

（3）變風(fēng)量系統(tǒng)

變風(fēng)量系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)是采用變頻風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)管道上設(shè)立壓力傳感器，將壓力傳感器測(cè)得的壓力與設(shè)定壓力值比較，由變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。在變風(fēng)量系統(tǒng)中通風(fēng)柜采用面風(fēng)速控制，采用感應(yīng)區(qū)紅外探頭檢測(cè)排風(fēng)柜前人員的存在與否來控制柜門面風(fēng)速，當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員出現(xiàn)在通風(fēng)柜前時(shí),紅外探頭傳感器輸出信號(hào)，將通風(fēng)柜面風(fēng)速設(shè)定到高排風(fēng)量模式，此時(shí)通風(fēng)柜面風(fēng)速控制在0.5m/s, 當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員離開的時(shí)候,紅外探頭傳感器輸出信號(hào),將通風(fēng)柜面風(fēng)速設(shè)定到低排風(fēng)量模式，此時(shí)通風(fēng)柜面風(fēng)速控制在0.3m/s,當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)無人時(shí),通風(fēng)柜面設(shè)定到最小排風(fēng)量模式,即值班排風(fēng)模式，維持通風(fēng)柜和管道中保持負(fù)壓,保證有毒有害氣體不外逸,有時(shí)為滿足實(shí)驗(yàn)室最小通風(fēng)量要求,房間還要設(shè)輔助通風(fēng)，當(dāng)通風(fēng)柜排風(fēng)量不滿足實(shí)驗(yàn)室最小排風(fēng)量要求時(shí)，輔助排風(fēng)自動(dòng)打開，保證實(shí)驗(yàn)室最小排風(fēng)量。該系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn):
①在實(shí)驗(yàn)操作過程中，采用面風(fēng)速控制非常合理,與傳統(tǒng)定風(fēng)量系統(tǒng)比較，運(yùn)行能耗要節(jié)省很多,可以有效保障實(shí)驗(yàn)人員的健康和實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性;
②一個(gè)系統(tǒng)可配置多個(gè)通風(fēng)柜?？晒灿靡粋€(gè)主管道，風(fēng)井集中，有利于實(shí)驗(yàn)室工藝布置，減少土建造價(jià);
③由于多個(gè)通風(fēng)柜合用一套排風(fēng)系統(tǒng)，在實(shí)際工作過程中,排風(fēng)柜不可能同時(shí)達(dá)到最大排風(fēng)量，因此在排風(fēng)設(shè)備及主風(fēng)道選擇時(shí)可考慮一定的同時(shí)使用系數(shù)，比定風(fēng)量系統(tǒng)要小一些;
④由于排風(fēng)集中,便于能量回收及排風(fēng)處理。
（4）事故排風(fēng)
當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有高危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮發(fā)生突然事故時(shí)，能即時(shí)將有毒有害氣體排除，排風(fēng)量按12次/h換氣次數(shù)計(jì)算。

2、補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室一般排風(fēng)量較大，且連續(xù)排風(fēng)時(shí)間較長(zhǎng)，容易造成室內(nèi)負(fù)壓過大，為平衡室內(nèi)外壓差，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，以維持房間的壓力。
（1）補(bǔ)風(fēng)量計(jì)算
補(bǔ)風(fēng)量應(yīng)根據(jù)房間排風(fēng)量及設(shè)定的負(fù)壓值(相對(duì)相鄰房間、走廊或大氣)計(jì)算確定，補(bǔ)風(fēng)量按下列公式計(jì)算:
Ls=Lp-Ly式中,Ls為補(bǔ)風(fēng)量m/h;Lp為排風(fēng)量m/h;Ly為維持負(fù)壓所需風(fēng)量，也叫余風(fēng)量,m/h;Ly可按負(fù)壓值與房間換氣次數(shù)的關(guān)系確定,也可按縫隙法計(jì)算。
（2）補(bǔ)風(fēng)方式
有自然補(bǔ)風(fēng)和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)兩種方式。
自然補(bǔ)風(fēng)不設(shè)補(bǔ)風(fēng)機(jī)，將室外新風(fēng)直接或經(jīng)過濾器、管道進(jìn)入室內(nèi)，由于新風(fēng)是由負(fù)壓吸進(jìn)室內(nèi),氣流達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,同時(shí)也保證實(shí)驗(yàn)室氣流流向穩(wěn)定且始終處于負(fù)壓狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是不需設(shè)補(bǔ)風(fēng)機(jī)，節(jié)省初投資和運(yùn)行費(fèi)用;缺點(diǎn)是需要的進(jìn)風(fēng)井或進(jìn)風(fēng)百頁面積大，占用建筑使用面積大或影響建筑立面效果，其次是補(bǔ)風(fēng)無法進(jìn)行加熱或冷卻處理。機(jī)械補(bǔ)風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，將室外新風(fēng)經(jīng)集中處理后，由補(bǔ)風(fēng)機(jī)經(jīng)管道送入房間內(nèi)。
（3）補(bǔ)風(fēng)地點(diǎn)
補(bǔ)風(fēng)可直接補(bǔ)在通風(fēng)柜內(nèi)或柜門前，也可補(bǔ)在房間內(nèi)，補(bǔ)在通風(fēng)柜內(nèi)或柜門前的優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)風(fēng)不需要做加熱或冷卻處理,可節(jié)省能源;缺點(diǎn)是形成實(shí)驗(yàn)人員工作環(huán)境舒適性差,可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有影響,補(bǔ)在通風(fēng)柜內(nèi)方式不適用有面風(fēng)速要求的排風(fēng)系統(tǒng)。補(bǔ)在房間內(nèi)，補(bǔ)風(fēng)一般需經(jīng)過加熱或冷卻處理,其優(yōu)點(diǎn)是操作人員工作環(huán)境好，對(duì)通風(fēng)柜面風(fēng)速及柜內(nèi)氣流無影響;缺點(diǎn)是能量消耗要比直接補(bǔ)在通風(fēng)柜內(nèi)或柜門前大。
二、通風(fēng)系統(tǒng)控制
1、定風(fēng)量、雙風(fēng)量系統(tǒng)控制
定風(fēng)量、雙風(fēng)量系統(tǒng)控制比較簡(jiǎn)單，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按扭,根據(jù)需要直接啟停風(fēng)機(jī)。
2、變風(fēng)量系統(tǒng)控制
（1）風(fēng)機(jī)控制
風(fēng)機(jī)采用變頻風(fēng)機(jī)，在主風(fēng)道內(nèi)設(shè)壓力傳感器，將壓力傳感器測(cè)得的壓力與設(shè)定壓力值比較，由變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。
（2）排風(fēng)末端設(shè)備控制
在通風(fēng)柜的排風(fēng)支管上設(shè)風(fēng)量控制閥，當(dāng)末端通風(fēng)設(shè)備風(fēng)量需要發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)量控制閥迅速動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間要在ls之內(nèi)。
（3）實(shí)驗(yàn)室壓力控制
實(shí)驗(yàn)室壓力控制主要有兩種方法，直接壓差控制法和余風(fēng)量控制法。

三、變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)控制原理

常用的實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)控制原理。
1、通風(fēng)柜面風(fēng)速控制系統(tǒng)工作原理
（1）面風(fēng)速控制系統(tǒng)持續(xù)地監(jiān)測(cè)實(shí)際面風(fēng)速狀態(tài)，當(dāng)任何因素影響風(fēng)訴變動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)整管道上的風(fēng)閥以恒定的面風(fēng)速值。
（2）系統(tǒng)通過紅外線監(jiān)測(cè)器實(shí)現(xiàn)當(dāng)通風(fēng)柜前有操作人員工作時(shí)面風(fēng)速控制在某一設(shè)定值，當(dāng)通風(fēng)柜前無人操作時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另一設(shè)定值以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
（3）通風(fēng)柜門位過高時(shí)有聲音報(bào)警裝置。
（4）由于故障面風(fēng)速過高或過低時(shí)有聲光報(bào)警。
（5）當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，開啟事故排風(fēng)模式，控制系統(tǒng)將風(fēng)閥開到最大開度,不受面風(fēng)速值的控制。
（6）通常面風(fēng)速控制系統(tǒng)本身對(duì)面風(fēng)速及風(fēng)量的設(shè)定及控制值只有兩中狀態(tài)即有人、無人或白天、夜間。
2、管道靜壓控制系統(tǒng)原理:
（1）持續(xù)檢測(cè)管道內(nèi)的靜壓變化，通過調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來恒定管道內(nèi)靜壓。
（2）控制系統(tǒng)在0.1s內(nèi)探測(cè)到壓差變化并輸出控制信號(hào)。
（3）夜間工況時(shí)，控制系統(tǒng)有第二狀態(tài)設(shè)置。
四、尾氣排放及排風(fēng)處理
在通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)工藝要求，在房間適當(dāng)位置設(shè)一直通室外的豎向尾氣排放管。管材一般選用PP管，在排氣立管適當(dāng)高度設(shè)可與排氣裝置連接的接口及閥門。
另外，實(shí)驗(yàn)室有些排風(fēng)需經(jīng)過處理后，才能排向大氣，在排風(fēng)系統(tǒng)劃分時(shí)，要將不能直接排放的實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)集中在一個(gè)系統(tǒng)，以便于集中處理。采用何種處理方式，應(yīng)根據(jù)排氣性質(zhì)決定,一般常用活性炭吸附箱或者噴淋塔裝置。
五、設(shè)計(jì)中要注意的問題
1、在劃分通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，要將實(shí)驗(yàn)性質(zhì)相同或相近的排風(fēng)設(shè)在一個(gè)系統(tǒng),對(duì)混合后可能引起燃燒、爆炸或形成毒性更強(qiáng)的有害物質(zhì)的排風(fēng)要分設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)。
2、排風(fēng)不允許直接排放,需經(jīng)處理后才能排向大氣的實(shí)驗(yàn)室要盡量設(shè)在一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。
3、要注意各末端排風(fēng)設(shè)備間的阻力平衡，如局部排風(fēng)罩阻力遠(yuǎn)小于排風(fēng)柜及控制閥的阻力，這時(shí)要在局部排氣罩的支管上設(shè)定風(fēng)量閥。
4、萬向排氣罩阻力較大(一般在200Pa以上)，在和其他末端并聯(lián)時(shí)，要特別注意，在系統(tǒng)壓力不能滿足要求時(shí)，可在其支管上設(shè)小型管道風(fēng)機(jī)，以滿足其壓力要求。
5、生物安全柜要單排。
6、當(dāng)實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)量較大時(shí)，要在走廊、大廳等公共區(qū)域設(shè)補(bǔ)風(fēng)，以避免負(fù)壓過大，造成開門或關(guān)門困難。力選擇能量回收方式時(shí)，要注意防止排風(fēng)污染新風(fēng)問題。
實(shí)驗(yàn)室多種多樣，其通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該靈活多樣，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)可能存在多種通風(fēng)方式并存，通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則是在保證實(shí)驗(yàn)人員健康安全的前提下,應(yīng)盡量減少通風(fēng)量，這即可減少投資，又可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。