實驗室是用于完成各種實驗工作的特殊場所，其通風系統(tǒng)設計的好壞，直接關系到實驗人員的身體健康、實驗數(shù)據(jù)的準確性、實驗室的初投資及運行費用。實驗室活動中產(chǎn)生化學和生物污染源，通風對于每個實驗室來說是必要的。不適當?shù)耐L可能不僅污染實驗室，還會污染整個工作環(huán)境。
通風系統(tǒng)設計的目的，是要控制排風柜內的有毒有害氣體不外逸，滿足房間換氣次數(shù)要求，維持房間正確的壓力，為實驗人員提供一個安全、舒適的工作環(huán)境。不同的實驗室對溫度、濕度、壓力、空氣質量等有不同的要求，這就需要良好、合理的通風系統(tǒng)來完成。同時，實驗室通風系統(tǒng)的設計，在滿足實驗室使用功能的前提下，還必須符合環(huán)保、消防、節(jié)能等領域相關規(guī)范。
1實驗室通風空調系統(tǒng)設計
1.1實驗室通風空調系統(tǒng)設計的主要目標
1.1.1保證實驗人員和工作環(huán)境的安全：通過通風空調設計，捕捉和控制實驗過程產(chǎn)生的有毒、腐蝕性、易燃易爆、顆粒等產(chǎn)物，為工作人員創(chuàng)造健康的工作環(huán)境和有利的工作條件。
1.1.2控制實驗室內空氣壓力，保證空氣質量：實驗室通風空調設計的基本原則是使建筑物內的污染區(qū)（實驗區(qū)、有害物存放區(qū)等）相對于清潔區(qū)（辦公、走廊等）保持負壓，即送風量小于排風量，以保證非實驗區(qū)空氣的相對潔凈及人員工作區(qū)域的舒適狀態(tài)。
1.1.3提供適當?shù)膿Q氣次數(shù)：實驗室內不僅要排出有害物，還要使房間內的空氣保證一定的新鮮度，必須要有足夠的新風量去補償排風量，保證房間內的換氣次數(shù)。
1.1.4滿足相關環(huán)保標準，保證實驗室廢氣排放不影響室、內外環(huán)境品質。
1.2實驗室建筑平面設計
實驗建筑平面設計除了遵循一般建筑物平面設計原則外，根據(jù)通風系統(tǒng)布置特點，還需要遵循下列原則，以利于環(huán)境衛(wèi)生，防止不同性質的實驗室相互干擾，有利于不同的分析檢測順利進行，并節(jié)約投資。
?。?）同類實驗室組合在一起。
?。?）工程管網(wǎng)較多的實驗室組合在一起。
（3）有隔振要求的實驗室組合在一起，一般宜設于底層。
?。?）有潔凈要求的實驗室組合在一起。
?。?）有防輻射要求的實驗室組合在一起。
?。?）有毒性物質產(chǎn)生的實驗室組合在一起。
1.3實驗室通風空調設計參數(shù)的確定
根據(jù)不同類型實驗室的要求，空調和通風系統(tǒng)的設計參數(shù)確定需主要考慮以下方面：
?。?）室內溫度濕度要求及空氣質量如潔凈度、壓差值等要求；
（2）設備和工藝熱負荷，包括顯熱和潛熱，以及使用特點、備用要求、同時使用系數(shù)等；
排風設備類型、數(shù)量及使用中調整的可能性；
（3）進風和補風要求；
?。?）排風設備類型及通風柜的尺寸和數(shù)量的調整可能。
2實驗室通風系統(tǒng)構成
2.1實驗室通風系統(tǒng)示意圖
如上圖所示，實驗室通風系統(tǒng)的基本組成為：
?。?）排風系統(tǒng)設備：主要包括通風柜、萬向排煙罩、原子吸收罩、吹吸式排風罩、排風機和廢氣處理裝置等。
?。?）補風系統(tǒng)設備：主要包括補風機（必要時設置空氣處理裝置）、進風百葉、送風口等。
?。?）通風管路系統(tǒng)：主要有風管、風閥、消聲器等。
2.2實驗室常用排風設備
實驗室排風設備主要有通風柜、、萬向罩、原子吸收罩等。
通風柜按照排風方式分類：分為上部排風式、下部排風式、上下同時排風式。為保證工作區(qū)風速均勻，對于冷過程的通風柜應采用下部排風式，對于熱過程的通風柜采用上部排風式，對于發(fā)熱量不穩(wěn)定的過程，可在上下均設排風口隨柜內發(fā)熱量的變化調節(jié)上下排風量的比例，從而得到均勻的風速。
通風柜常用的進風方式為通過室內進風在柜內循環(huán)后排出室外，稱為全排風式，當通風柜設置于對溫濕度有控制要求的房間時，為節(jié)省采暖、空調能耗，避免室內溫度波動；采用從室外取補給風在柜內循環(huán)后排出室外的方式，稱為補風式通風柜。
普通的定風量系統(tǒng)需要通過人工調整固定葉片的風閥來改變通風柜的排風量，以達到需要的面風速。在精度要求高的場合，可使用變風量控制式的通風柜，通過調節(jié)閥門的傳感器改變風量達到給定的面風速。
3實驗室通風系統(tǒng)設計要點
3.1進風和排風系統(tǒng)設計原則
?。?）當化驗室的排風量較大時，應設置室外新風補風系統(tǒng)，并計入新風負荷。
?。?）同一個實驗室內的所有排風裝置宜合用一個排風系統(tǒng)。工作時間連續(xù)使用排風系統(tǒng)的實驗室應設置補風系統(tǒng)，補風量宜為排風量的70%，并應根據(jù)工藝要求對送風進行空氣凈化處理。對于采暖地區(qū)，冬季應對送風進行加熱。送風氣流不應破壞實驗室排風裝置的正常工作。
?。?）化學類實驗室內排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環(huán)利用。因此，除非化學實驗室也有潔凈要求否則均需保持其相對于相鄰區(qū)域為負壓。產(chǎn)生有毒、腐蝕性或高溫氣體的實驗室，必須將其排風進行處理并達到安全排放標準。
?。?）實驗室內的實驗操作應在帶有排風的通風柜（或排風柜）內進行。排風柜的排風量應確保工作窗口的面風速大于或等于0.5m/s。
?。?）凡排風柜排出的有害氣體與別的排風柜排放的氣體混合后，可能引起燃燒、爆炸或者毒性加劇的，不得合并于一個系統(tǒng)。
?。?）除通風柜的局部排風外，實驗室內還應有全室排風。實驗室內的總排風量折合房間換氣次數(shù)每小時應大于或等于6次。
（7）用于補給實驗室內排風的新風補給系統(tǒng)應是不含回風的直流式系統(tǒng)。
?。?）除潔凈型實驗室外，一般實驗室的新風補風量應略小于房間的總排風量，以使室內相對于走道或辦公室之間保持微負壓。
?。?）對溫濕度有控制要求的實驗室，為節(jié)省采暖、空調能耗，避免室內溫度波動，可采用補風式通風柜。排風量的70%左右采用室外空氣由上部風口供給，其30%左右則由新風系統(tǒng)補充。
3.2實驗室排風量確定
實驗室需要排風設計的設備主要有通風柜、、萬向罩、原子吸收罩等。以通風柜為例，其排風量按下式計算：
分別計算房間內的排風設備各自的排風量，其總和為該房間排風量。不同樓層、不同房間、排風可以混合的設備可以合并為一個排風系統(tǒng)，屋面排風機風量為其所帶排風設備風量的總和，不附加安全系數(shù)。
3.3實驗室送風量確定
實驗室補風系統(tǒng)的風量根據(jù)室內風量平衡進行計算，一般按保持室內-5Pa～-10Pa的負壓，防止有害氣體的散溢，保證實驗人員的身心健康。
?。?）當采用送風型通風柜時，通風柜排風量的70%由通風柜自行補充，房間新風量為通風柜排風量的21%（另9%為無組織滲風）；采用其他排風設備時，房間新風量為排風量的70%（另30%為由走廊送風補入）。
?。?）新風機組送風量為房間新風量與走廊新風量之和。
?。?）排風柜如果采用送風型，將大大減少新風量，降低新風冷、熱能耗。
?。?）實驗設備不工作時，實驗室應有2～3h-1的通風換氣量。
3.4排風、送風管道設計
圓形風管通風效率高但直徑不宜太大。由于北方冬季室內外溫差較大，室外管道可選用玻璃鋼產(chǎn)品，對于一般的實驗室，若室內排放的氣體沒有腐蝕性，風管可以采用鍍鋅鐵皮。
若實驗室排放的廢氣有一定的腐蝕性，風管應采用耐腐蝕材料的PVC、玻璃鋼風管；如果通風系統(tǒng)廢氣含強酸（如鹽酸、硝酸等），通風管道應該選用PP材質。對于沒有或只有輕微腐蝕或客戶要求的話，也可選用不銹鋼風管。
補風系統(tǒng)管材選用鍍鋅管，在特殊情況下，也可考慮軟管連接（如鋁箔管、塑料軟管等）。新風管道及新風口設計參考一般空調系統(tǒng)設計相關規(guī)范，通風設備和管道系統(tǒng)的設計須根據(jù)實驗室的使用要求采取必要的消聲減振措施。
4結語
實驗室多種多樣，其通風系統(tǒng)的設計也應該靈活多樣，在一個實驗樓內可能存在多種通風方式并存，通風系統(tǒng)設計的原則是在保證人員健康安全的前提下，應盡量減少通風量，這即可減少投資，又可節(jié)省運行費用。隨著實驗室建設標準的不斷提高，變風量通風系統(tǒng)應用越來越廣，對通風設計也提出了更高的要求，因此在進行實驗室通風設計時，要多傾聽使用人員及其他相關方面人士的意見，設計要有針對性，做到有的放矢。
