实验室是产出重大创新成果的重要科研基地，然而实验中产生的污染物和有毒有害气体，对科研人员的身体健康及科研成果具有潜在的影响和阻碍。尤其是化学实验室，每天要消耗大量且多样的化学试剂，实验室的通风系统作为重要的安全保护设施，对实验室内各类空气传播危害源的控制至关重要，因此更需要合理的设计方案，来实现化学实验室的安全舒适、环保节能及智慧化管理。
01 局部通风
1.1 系统组成
1）局部排风系统由排风机、废气净化装置（如需要）、风管、局部排风设备、控制风阀、风管配件和相应的控制系统组成。
2）局部补风系统由送风机或新风处理机组、风管、送风口、控制风阀、风管配件和相应的控制系统组成。
3）局部排风设备通常包括排风柜、排风罩、排风式化学试剂柜等。
图3.1 实验室送风散流器设置要求示意图
1.2 系统划分
1）局部排风设备可以一对一设置排风系统或者多个设备合用一套排风系统。
2）合用排风系统应根据排放物质种类、安全性、运行操作、运行时间、设备数量、平面布置等因素进行系统划分。
3）不同的物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物、化合物的局部排风设备应单独设置排风系统。
4）排放物质混合后使蒸汽凝结并聚积粉尘的局部排风设备应单独设置排风系统。
5）排放剧毒物质的局部排风设备应单独设置排风系统。
6）排风式化学试剂柜应设置独立的24h排风系统。
1.3 系统风量
1）根据所连接设备的风量和数量通过计算确定系统风量。
2）多个局部排风设备合用一个排风系统时，可根据建设方的要求确定同时使用系数；当无要求时，在确保实验室安全、正常使用的前提下，合用系统的同时使用系数可取0.60~0.80。
1.4 系统控制
1）在小规模的实验室或者教学实验室中，与局部排风设备一对一设置的排风系统可采用定风量控制方法。
2）服务于多个局部排风设备的排风系统宜采用变风量系统以节约运行能耗。每个末端的风量由定风量阀或者变风量阀进行控制，避免相互间的干扰。
3）排风柜上的变风量阀应具备应急功能，当排风柜上的紧急按钮启动时， 该排风柜的排风量应能达到最大值。
4）与定风量排风系统一对一设置的补风系统可采用定风量控制方法；与变风量排风系统对应的补风系统应根据送排风风量差的目标值或者室内外压力差进行变风量控制。
02 全面通风
2.1 系统组成
1）全面通风系统由排风机、送风机或者新风处理机组、废气净化装置(如需要)、送排风口、风管、控制风阀、风管配件和相应的控制系统组成。
2）实验室内的局部排风设备接入全面通风系统时，组成局部通风和全面通风的混合通风系统。
2.2 系统划分
1）性质相同、位置相邻、使用时间一致、室内环境要求相近的实验室可合设一个全面通风系统。
2）连接局部排风设备的全面通风系统的划分同2.1.2的要求。
2.3 系统风量
1）实验室的通风量应通过计算确定。通风量与污染物散发量、室内污染物浓度的允许值、补风污染物的浓度、安全系数、同时使用系数等有关。系统风量应能满足实验室使用中最不利工况的要求。
2）当数种溶剂(苯及其同系物或醇类或醋酸类)蒸气或数种刺激性气体同时放散于空气中时，应按各种气体分别稀释至规定的接触限值所需要的空气量的总和计算全面通风换气量。
3）当实验室内放散于空气中的有害物质对人体没有叠加作用时，排风系统的风量为需要稀释空气量最大的有害物质计算得到的通风量。
4）当工艺无特殊要求时，全面通风量可按下列指标确定：处于工作状态的有污染物产生的实验室、化验室，最小换气次数不应低于6次/h；处于非工作状态的实验室、化验室，最小换气次数不宜低于4 次/h；全面通风量的确定应计及连续运行的局部通风量。
5）根据建设方的要求选取全面通风系统的同时使用系数;当无要求时，在确保实验室安全、正常使用的前提下，合用系统的同时使用系数可取0.6~0.8。
6）多个局部排风设备和实验室全面通风合用一个排风系统时，系统风量为全面通风、局部通风同时工作的最大风量以及其余间歇工作的排风点漏风量之和。间歇工作的排风点上与设备联动阀门在关闭状态的漏风量取正常排风量的15%~20% 。
7）连续运行排风系统的实验室、与相邻房间有压差控制要求的实验室宜设有机械补风系统。经过风量平衡计算后确定机械补风系统的风量，且机械补风系统与排风系统应连锁运行。
2.4 系统控制
1）单个实验室的全面排风系统可根据实验室工作状态和非工作状态变化以节约运行能耗。
2）多个实验室合用的排风系统采用变风量控制方法，以风管上的静压监测值作为风机变风量运行的控制信号。每个房间的风量控制采用定风量阀或者变风量阀进行控制，避免相互间的干扰。
3）与变风量排风系统对应的补风系统根据送排风风量差的目标值或者室内外压力差进行变风量控制。
图2.1 实验室变风量通风系统控制原理
03 气流组织
3.1 气流流向
实验室内的气流应从低污染区流向高污染区，气流分布均匀，减少涡流，避免污染物在局部空间内聚集。
3.2 全面通风的排风口布置
1）实验室内的排风口应设置在污染物浓度高的区域。
2）当排除比室内空气轻的气体时，排风口应设置在房间上部。
3）当排除比空气重的气体时，排风口应设置在房间的下部，排风口下缘距离地面小于300mm。
4）在实验过程中，使用或产生比空气重的可燃气体、有毒有害气体的实验室，在有效通风的落地式排风柜或通风房内进行时， 可不在房间内另设下排风口。
3.3 送风口布置
1）送风口宜远离排风口，避免气流短路，且送风口宜远离排风柜前实验区，送风气流避免干扰排风柜的排风气流。
2）排风柜周围的干扰气流流速不宜大于排风柜操作面风速的1/2。
3）当实验室采用散流器作为送风口时，散流器的设置位置参见图3.1“实验室送风散流器设置要求示意图”。
图3.1 实验室送风散流器设置要求示意图
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