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实验室通风设计宝典分享

北京瀚江新材料

2020-10-14

导读：工程设计特点严格执行环境保护法04严格执行国家环境保护法，对有可能对环境造成污染的排风在排放前进行过滤处理，

工程设计特点

严格执行环境保护法

严格执行国家环境保护法，对有可能对环境造成污染的排风在排放前进行过滤处理，按排出气体的成分采取吸附、过滤、净化处理，使排出气体有害成分低于国家环保卫生要求。

采用DDC数字控制系统，提高楼宇智能化

通风量

普通实验室新风量按40 m3/(人·h)确定，特殊实验室按满足工艺要求，满足换气(一般20 m3/(m2·h))以及压力梯度要求确定。

通风系统

实验室通风设计与舒适性空调系统的通风设计是有区别的。实验室通风设计有实验用的通风柜排风和室内平时排风两种，通风柜排出实验中产生的有害气体(臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性气体)。

以前通风柜是作为实验台的辅助设备，而目前实验台上进行的实验逐渐转移到了通风柜内，使用台数的日益增多，就要求通风柜具有最适于实验使用的功能，要求通风柜具有排放功能、小倒流功能、隔离功能、补风功能等，不只是提供舒适的工作环境，减少人员暴露在危险空气下的可能，还要保证工作人员的身体健康，不造成伤害。通风柜的类别很多，包括中央实验台、边台、药品柜、器皿柜等，这些通风柜是实验室设备中最重要的设备。但它并不是室内唯一的排风装置，实验室还有平时排风口，布置在仪器室或产生危险物质的仪器上方。

分开排放

实验室通风系统的设置原则是有毒、无毒分开排放，有机物、无机物分开排放。根据各学院实验室的实际情况，每个实验室排风系统基本是单独设置的，少部分实验室排风系统是同层相同功能房间的多台并联系统。

共用系统

实验室通风柜排风与室内排风共用一套排风系统(风管及风机)。风机风速有三挡(或为变频风机)，低速时为室内平时排风(换气次数见室内设计参数)，中速时为通风柜排风(1600m3/(台· h))，高速为室内平时排风加通风柜排风。风机设置在屋面，排风管为负压，完全避免有害气体在室内泄露。

补风系统

各通风系统均配有排风补风系统。低速排风时的补风由室内人员新风补充。通风柜补风量大，为避免大量抽用房间内空气，造成能源的浪费，采用了带补风的通风柜，补风由室外直接供给。补风管设电动风阀，与通风柜排风联动，通风柜排风时抽吸室外风补风。补风在柜内循环后排排除室外，设计中大部分通风柜选用了上部排风和通风柜后侧补风的形式。虽然在控制上复杂一些，但为今后使用提供了便利。图2为实验室排风与通风示意图。

速度控制

对通风柜操作面的吸入风速进行控制，防止有害气体逸出。对一般无毒的污染物风速控制为0.25~0.38m/s。对一般无毒的危险的有害物风速控制为0.4~0.5 m/s，剧毒或有少量放射性物质风速控制为0.5~0.6m/s。为了确保通风顺畅，排风机应有必要的静压。另外，确定排风风速时还必须注意噪声问题，通风管道内流速以5~8m/s为限。

洁净实验室设计

① 对有洁净等级要求的正压实验室、回风与经过集中处理的新风混合后进入空调机组的洁净实验室，机组内设中效过滤，房间送风口设高效送风口，回风口处设空气阻尼层，气流组织采用上送侧回;通过调节回风阻尼层阻力调节回风量，以实现对洁净室的正压控制。在机组新风入口处设电动风阀，与洁净空调机组联锁。洁净实验室送风量通过缓冲间压出，在缓冲间外的实验室房间常配有通风柜排风和房间排风，满足各房间的压力梯度。

② 对有洁净等级要求的负压实验室，如动科院寄生虫实验室的细胞培养室，既要保证洁净，又要保持负压。送入洁净间的风量为此房间排风量的70%~80%，并加定风量阀锁定送风量。排风机与空调机联锁运行，排风口处加定风量阀，以满足实验室压力梯度的要求。另外，与正压实验室不同的是负压洁净实验室外的房间内仍要保证为同洁净等级，因此洁净空调其余20%~30%的风量送至实验室辅助房间、非实验区域，使气流流向从安全区到产生危险物质的实验房间，既保证污染源不泄漏，又保证了实验室的洁净等级。

排风变频

一些有特殊排风要求的实验室(例如有药品柜、安全柜的实验室)，其排风机配置变频器，实现24小时不间断排放。而一般实验室房间排风均为负压，压差约5Pa。

防腐功能

有的通风柜内需要安置电炉，有的实验产生的大量酸碱有害有毒气体具有极强的腐蚀性，通风柜的台面、衬板、侧板都应具有防腐功能。使用硫酸、硝酸、氢氟酸等强酸的场合，还要求通风柜的整体材料必须防酸碱，须采用不锈钢或玻璃钢材料制造。风柜内衬板材质采用环氧树脂板。

噪声限值

实验室的A声级噪声限制值为50dB，增加管道截面尺寸可以降低噪声，考虑到管道的经费和施工问题，大部分风量为1600m3/h的通风柜与实验室房间的管道、有平时排风要求的竖井的截面尺寸多数为350×400mm。

净化处理

实验室排出的有毒和酸碱腐蚀性极强的气体会对环境造成污染，在排入大气前根据气体的成分采取吸取、过滤等措施对其进行净化处理，使排出气体有害成分低于国家环保卫生要求。例如动物房的气体经过粗效和中效过滤后，直接排入大气，排出口应高出顶部3m以上。

燃气

对需要氢气、乙炔和燃气的实验室，要作好房间内的通风。当实验房间没有可开启外窗时还要设置燃气泄漏报警装置(防爆型)和事故排风(换气次数为12 h-)，控制开关设在实验室便于操作的地点。

能耗

整个实验室虽然设置通风柜多达550台以上。但资料和经验表明100台通风柜中99%的时间只有18个或更少的在使用，尤其是当实验室不同时使用或学校放假期间，使用数量会更少，所以，不用担心通风柜带来巨大的能耗。

温度

中效、高效空气过滤器的阻力按其初阻力的2倍考虑取值。设计净化空调系统时还要注意：回、排风口风速≤1m/s，回、排风支管风速≤3m/s，回风总管风速≤3～4 m/s;表冷器的迎面风速空凋机组≤2.2m/s，新风机组≤2.5m/s;对送风装置，高效过滤器送风口实际风量应小于样本给出的风量值;选用定风量控制器时，应注意同一位置上只能使用同一规格的定风量控制器。

通风柜运行时与周围的环境会相互影响。选择通风柜时，要考虑实验室的空间、通风柜的摆放，根据实验内容选择其外形尺寸，体积太大造成浪费，过小则影响使用。通风柜还要远离空气扰动大的地方，远离送风口，避免造成能源浪费。排风管道的没计原则是管内为负压，防止管道废气泄漏，排风管长度越短越好，而且一台风机连接的通风柜越少越好。排风通道尽可能竖直布置，通道越高越好。如需改变风道风速.则应配置相应的变频调节系统。注意排风通道的末端应避开补风管道送气口。

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