實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)是行業(yè)中常用的專項(xiàng)設(shè)計(jì),，包括了化學(xué)、生物,、動(dòng)物,、物理實(shí)驗(yàn)室等各個(gè)類別?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含了空氣處理,、制冷加熱和除濕、氣流組織,、控制,、安全等部分，它們是一個(gè)整體而不是獨(dú)立系統(tǒng),。

對(duì)實(shí)驗(yàn)室的功能了解是通風(fēng)系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)的決定因數(shù),，提供一個(gè)安全的環(huán)境給工作人員是首要目標(biāo),，在實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者要*研究所有的因數(shù),，找到最合適的設(shè)計(jì),。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由濕法化學(xué)間,，加熱間,，恒溫恒濕間，通用試驗(yàn)間,、注塑間和辦公間組成,。除恒溫恒濕間的環(huán)境，其他房間只需要溫度控制,，并且都沒(méi)有潔凈要求,。ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)包括以下：

（1）室內(nèi)外溫度濕度要求；

（2）空氣質(zhì)量,；

（3）設(shè)備和工藝熱負(fù)荷,，包括顯熱和潛熱；

（4）內(nèi)部負(fù)荷的預(yù)期增加,；

（5）最小換氣次數(shù),；

（6）進(jìn)風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)；

（7）排風(fēng)設(shè)備類型,；

（8）控制和報(bào)警,；

（9）通風(fēng)柜的尺寸和數(shù)量的調(diào)整可能；

（10）房間壓差,；

（11）設(shè)備和電源的備用,。

1.換氣次數(shù)的選擇

《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室房間的最小換氣量一般在6 次/h~8次/h。ASHRAE規(guī)定驗(yàn)室內(nèi)的整體換氣次數(shù)應(yīng)由下列風(fēng)量之決定：從局部排風(fēng)設(shè)備或其他房間排風(fēng)所排出的總風(fēng)量,；帶走房間熱負(fù)荷所需的制冷風(fēng)量,；最小換氣次數(shù)需求。在使用情況下,，實(shí)驗(yàn)室的最小換氣次數(shù)應(yīng)維持6次/h~10次/h,。

在通常情況下>10次/時(shí)房間換氣次數(shù)被認(rèn)為是合適的。但是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有可能產(chǎn)生高熱負(fù)荷的分析設(shè)備,，或房間內(nèi)有較大量的局部排風(fēng)時(shí),，則可能需要相應(yīng)增大換氣量。濕法化學(xué)室有通風(fēng)柜,，加熱間有大量的加熱爐,。通風(fēng)柜的計(jì)算方法則參照《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)輕、中度危害或有危險(xiǎn)的有害物質(zhì)，在室內(nèi)頂棚有補(bǔ)風(fēng)的情況下,，通風(fēng)柜的操作口最小吸風(fēng)面速度0.5m/s,。對(duì)于通風(fēng)柜的使用率，當(dāng)通風(fēng)柜的數(shù)量大于2個(gè)時(shí),，則應(yīng)該取60%~70%同時(shí)使用率,。加熱爐則是以維持爐內(nèi)加熱溫度的熱平衡法則計(jì)算所需的排風(fēng)量。通過(guò)以上可以計(jì)算出總的安全通風(fēng)量,，此外負(fù)荷計(jì)算的空調(diào)風(fēng)量,，還有最小換氣次數(shù)10次進(jìn)行比較，三者取最大值,。

2.送風(fēng)和排風(fēng)形式

《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室的排風(fēng)量較大時(shí),，應(yīng)設(shè)置室外新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，并計(jì)入新風(fēng)負(fù)荷,。

《科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定每個(gè)排風(fēng)裝置宜設(shè)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng),。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有排風(fēng)裝置宜合用一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)。工作時(shí)間連續(xù)使用排風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng),，送風(fēng)量宜為排風(fēng)量的70%,，并應(yīng)根據(jù)工藝要求對(duì)送風(fēng)進(jìn)行空氣凈化處理。對(duì)于采暖地區(qū),，冬季應(yīng)對(duì)送風(fēng)進(jìn)行加熱。送風(fēng)氣流不應(yīng)破壞實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)裝置的正常工作,。

ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)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(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求,，否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。而是否選擇100％全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng),，應(yīng)做為實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)重要部分,。

實(shí)驗(yàn)室各個(gè)單元間設(shè)置了獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)都安裝在屋頂上,。濕法化學(xué)間和加熱間由于產(chǎn)生有毒,、腐蝕、高溫的氣體,，必須采用全新風(fēng)處理,。其他如工作人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析的通用實(shí)驗(yàn)間和進(jìn)行材料測(cè)試的恒溫恒濕間，100％全新風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)并不是維一的選擇,。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室不同的工藝職能,，不一定要全新風(fēng)通風(fēng)或全新風(fēng)空氣處理。能滿足工藝只能是首要的，100%的新風(fēng)是針對(duì)通風(fēng)柜的環(huán)境,，而對(duì)于一般實(shí)驗(yàn)室循環(huán)空氣處理能達(dá)到要求的,，就不必要100%全新風(fēng)。何況在全新風(fēng)的空調(diào)環(huán)境下,，能耗非常高,。

3.房間壓差

《化工采暖通風(fēng)和空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定化驗(yàn)室應(yīng)保持相對(duì)負(fù)壓。

ASHRAE規(guī)定所有從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)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(xué)實(shí)驗(yàn)室也有潔凈要求否則均需保持其相對(duì)于相鄰區(qū)域?yàn)樨?fù)壓,。

這個(gè)規(guī)定其實(shí)要根據(jù)具體的實(shí)施對(duì)象,。本項(xiàng)目中恒溫恒濕間需要嚴(yán)格的溫度、濕度控制范圍,，應(yīng)該設(shè)計(jì)成正壓,。因?yàn)槿绻O(shè)計(jì)成負(fù)壓，則相鄰區(qū)域的空氣去進(jìn)入,，一方面可能破壞溫,、濕度的控制精；另一方面如果污染的空氣進(jìn)入,，也可能造成安全問(wèn)題,。而對(duì)于濕法化學(xué)間和加熱間，為防止有毒,、腐蝕,、高溫的氣體或揮發(fā)物散發(fā)到房間，甚至散發(fā)到其他的區(qū)域,，設(shè)計(jì)成負(fù)壓是必須的,。實(shí)驗(yàn)室建筑的辦公區(qū)域，應(yīng)相對(duì)于走廊和實(shí)驗(yàn)室始終維持正壓,。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣流應(yīng)從低危險(xiǎn)區(qū)域流向高危險(xiǎn)區(qū)域,，最終通過(guò)各類通風(fēng)柜或加熱設(shè)備排到室外。

4.控制系統(tǒng)

控制應(yīng)該把以上幾項(xiàng)綜合起來(lái),，可以滿足整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的房間壓力,、各房間壓差、通風(fēng)量,、溫濕度和各方面的安全控制要求,，同時(shí)降低能耗。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)往往存在許多不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì)污染源,，特別是有害氣體,，將其排除非常重要,。但與此同時(shí)，能源往往會(huì)被大量的消耗,，因而實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求從早期定風(fēng)量,，雙穩(wěn)態(tài)，變風(fēng)量系統(tǒng),，到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng),。所謂最為安全、舒適的環(huán)境,，并要求蕞節(jié)能的方式是不能太過(guò)于奢望,。系統(tǒng)響應(yīng)迅速確保人身安全，以高的精確性正確控制送排風(fēng)的平衡和室內(nèi)壓力,，提供最大的穩(wěn)定性,。盡量降低用戶前期投入，同時(shí)減少用戶在運(yùn)行,、能源消耗及維護(hù)等方面的費(fèi)用,。

ASHRAE規(guī)定實(shí)驗(yàn)室控制一方面調(diào)整設(shè)備的溫度和濕度控制；另一方面監(jiān)控安全設(shè)施保護(hù)工作人員,，用哪個(gè)系統(tǒng),，只要對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室是合適的。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)采用定風(fēng)量還是變風(fēng)量控制系統(tǒng),，這取決于設(shè)計(jì)者,、使用者和設(shè)施管理者對(duì)其所要求的功能初次投資和運(yùn)行費(fèi)用等問(wèn)題的綜合考慮。定風(fēng)量（CAV）系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用來(lái)為所有的通風(fēng)柜和加熱爐提供總的排風(fēng)流量,，不管這些通風(fēng)柜和加熱爐是否被占用,，總的流量都保持一定。這一方法采用機(jī)械限位擋塊限制調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度,，可能最大減小40％流量。變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）,，則是系統(tǒng)容量的減小超過(guò)10％或20％的參差性設(shè)計(jì),。

實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)計(jì)首要解決的問(wèn)題是安全性問(wèn)題，還要考慮到為實(shí)驗(yàn)人員創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作環(huán)境,，解決溫度,、氣流、噪音的問(wèn)題,，同時(shí)要保證蕞低的能源消耗,，系統(tǒng)穩(wěn)定，容易控制,，易于操作管理,。簡(jiǎn)而言之就是要從安全、舒適、節(jié)能,、可靠運(yùn)行方面進(jìn)行設(shè)計(jì),。通過(guò)對(duì)此類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)室涉及的換氣次數(shù)、送排風(fēng)形式,、房間壓差,、控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

建議：

（1）換氣次數(shù)至少應(yīng)該以下三項(xiàng)指標(biāo)值中取最大值：實(shí)驗(yàn)室工作區(qū)的設(shè)備的排風(fēng)量,，制冷負(fù)荷量對(duì)應(yīng)的風(fēng)量,，最小換氣次數(shù)為10次/h風(fēng)量；

（2）根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境確定是否100%新風(fēng)量,；

（3）通常情況下,，走廊、辦公區(qū),、實(shí)驗(yàn)區(qū)為氣流的流動(dòng)方向,，上游相鄰區(qū)為正壓；

（4）定風(fēng)量仍然是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的控制系統(tǒng),，能夠滿足部分實(shí)驗(yàn)室要求,，做好將來(lái)擴(kuò)容的措施。