一、實驗室通風的目的和要求

實驗室通風（fēng）與（yǔ）空調係統的（de）通風設計要求不同，主要目的是減少人員（yuán）暴露在（zài）危險空（kōng）氣（qì）下的可能。通風主（zhǔ）要（yào）解（jiě）決的是工（gōng）作環（huán）境對實驗（yàn）人員的身體健康（kāng）和勞動保護問題。

二、通風的分類

1. 按通風係統（tǒng）作（zuò）用劃分

按照（zhào）通風係統（tǒng）作用範（fàn）圍可分為全通鳳和局部通（tōng）風。

(1)全（quán）通風是對整個房間進行通風換氣，用送入室內（nèi）的新鮮空氣把（bǎ）房（fáng）間裏的有害（hài）氣體 濃度稀釋 到衛生標準的允許（xǔ）範圍內，同時把室內（nèi）汙染的空氣直接（jiē）或經過淨化處（chù）理後 排（pái）放（fàng）到塞外大氣中。全通風的效果不（bú）僅與全通風量有關，還與（yǔ）通風房間的氣流組織（zhī）有關。全通風的進排風（fēng）應使室內氣流從有害物濃度（dù）較低地區流向有（yǒu）害（hài）物（wù）濃度較高的地區，特別是（shì）應使（shǐ）氣（qì）流（liú）將有害物從人員停留（liú）區帶走。

(2)局部通（tōng）風（fēng）是采取局部氣流（liú）使局部地點不受有（yǒu）害物的（de）汙染（rǎn），從而營造良好的工作（zuò）環（huán）境。實驗室（shì）局（jú）部通風一般包含（hán），排毒櫃（guì）通（tōng）風、萬向抽氣罩通風、原子吸（xī）收罩通風、桌麵通風罩通風（fēng）等。

2. 按通風係統作（zuò）用動（dòng）力（lì）劃分（fèn）

按照（zhào）通（tōng）風係統的作用動（dòng）力（lì）可分為自然通風（fēng）和（hé）機械通風 。

(1)自然通風（fēng）是（shì）利（lì）用室外風力造成（chéng）的風（fēng）壓，以及由室內（nèi）外（wài）溫度（dù）差產生的熱壓使空（kōng）氣流動的通風方（fāng）式。

(2)機械通風是依靠風（fēng）機的動力使室（shì）內外空氣流動（dòng）的方式。實驗室一般采（cǎi）用（yòng）機械通風 以（yǐ）及機械補風或自然補風相結合的形式。在（zài）通（tōng）風係統設計時，先（xiān）考慮局部通風，若達（dá）不到要（yào）求，再采用全通風，局部通風（fēng）可以保證在實（shí）驗地點（diǎn）合理（lǐ）有效地排除有害物質，全通風用來排除散發及殘存在實驗室（shì）中（zhōng）的有害物質，以（yǐ）保（bǎo）證實驗室的衛生 環境。另外（wài），還要考慮建築設計和自然（rán）通風（fēng）的配合。

另有一種特殊通風形式是“事故通風（fēng）”，它是為防（fáng）止在發生（shēng）偶（ǒu）然事故 或故障時，可（kě）能突然放（fàng）散的大量（liàng）有害氣體或有爆炸性的氣體（tǐ）造成（chéng）更（gèng）大（dà）人員（yuán）或財產損失而（ér）設置的排氣（qì）係統，是保障的一項必要措施（shī）。

三、通（tōng）風（fēng）係統的組成

通風係統（tǒng）一般由通風設備、通風（fēng）管（guǎn）道（dào）、消聲（shēng）器（qì）、風機、控製係統組成。

1.通風設備

實驗（yàn）室常（cháng）用（yòng）通風設備主要（yào）有，排（pái）毒中（zhōng）巨、原子吸收罩、萬向（xiàng）排氣（qì）罩（zhào）、桌麵式（shì）通風罩等。

(1)排（pái）毒櫃是處理（lǐ）有害、有（yǒu）毒氣體或蒸汽的通風（fēng）設備，作用是用來捕捉、密封和轉移汙染物以及有（yǒu）害氣（qì）體（tǐ），防止其逃逸到實驗室內，這樣通過吸入工作區域的汙染物，使（shǐ）操作者吸入接觸的汙染（rǎn）物小（xiǎo）化排毒櫃內的氣流是（shì）通過排風機將實驗室內的空氣吸進排毒櫃（guì），將（jiāng）排毒櫃內汙染的氣體稀釋（shì）並通過通風係統排到戶外後（hòu），可以達到低濃度擴散 。

(2)萬向抽氣罩，安裝簡單（dān）、定位靈活，通風性（xìng）能良（liáng）好，能有效保（bǎo）護實驗室工作人員，適用於液相色譜、氣相色語或（huò）廢（fèi）氣（qì）量不大且（qiě）沒有高溫的實驗。

(3)原（yuán）子吸收罩主要適（shì）用於原子吸收儀 等涉及（jí）高（gāo）溫且需（xū）要局部通風的大型儀器，要求定位安裝，也是整體實驗室規劃中（zhōng）考慮的因素之（zhī）一。

(4)桌麵（miàn）通風罩主要適用於有 機化學或需要長（zhǎng）時間（jiān）蒸館（guǎn）的 實（shí）驗室 ，在解決這類實驗（yàn）室的整體通風要（yào）求 中（zhōng），它是（shì）必不可（kě）少的裝備之一。

2.通（tōng）風管道

對於一般的普通（tōng）建築，若（ruò）室內排出的氣體（tǐ）沒有腐（fǔ）蝕性，通風管（guǎn）道可以采用鍍辭鋼板，對於產（chǎn）生有腐（fǔ）蝕性氣體的實驗室（shì），風管應采用（yòng）耐腐蝕材料 的 PVC 風管（guǎn）或玻璃鋼（gāng）風管。在一般的 實驗（yàn）室通風工程，室內大（dà）多（duō）采用 PVC 風管、室外采（cǎi）用玻璃鋼風管。

對（duì）於室內層高不足（zú）的實（shí）驗室或采用大型鳳管的實驗室（shì），一般（bān）采用矩形風管，以便（biàn）與現場（chǎng）空（kōng）間匹配（pèi），在滿（mǎn）足風管要求的前提下，盡量（liàng）減小（xiǎo）風管（guǎn）占（zhàn）用空間（jiān）。圓形風管（guǎn）采用（yòng）插（chā）件連接，矩（jǔ）形風管采用法（fǎ）蘭方式連接，根據實際情（qíng）況也可采用插件方式連接。

3. 風（fēng）機

風機主要有軸流風機、斜流風（fēng）機、離心風機。軸流風機、斜流風機適用於風壓小、管路短的通（tōng）風係統，如直接排至窗外或牆外的通風係統，簡稱直排;玻璃鋼離心（xīn）風機適（shì）用於（yú）管路長的通風係統，如通過風（fēng）管井或外牆接管排至屋頂，簡稱屋頂排放。風（fēng）機的材質:般分為（wéi）玻璃（lí）鋼、PP、PVC等。風機的型號根據（jù）風量和風壓（yā）選擇。

4. 通風（fēng）控製係統

通風控製係統可根據不同的（de）情況采用不同（tóng）的控製方式，如單台（tái）通風設備（bèi）定風量通風控製係統、多台通風設備變頻（pín）通風控製係統、多台通（tōng）風設備變（biàn）頻+變風（fēng）量通風控（kòng）製係統 。

(1)單台通風（fēng）設備定風（fēng）量通風（fēng）控製係統。單台通風設備定風量通風控（kòng）製係統是（shì）指每一台排毒櫃的（de）排風由獨立的一組通風管和（hé）一台（tái）風機，有效的排放（fàng）於大（dà）氣層。風（fēng）機的開關（guān）、排風係統的（de）啟動（dòng）安裝（zhuāng）於排毒櫃或（huò）通風設備上，排毒櫃（guì）上方的控製閥為電動閥或於動閥。

優點：

1) 操作（zuò）簡（jiǎn）捷，係統（tǒng）的開關不影響其他同房（fáng）的設備，隻引用需要的通風設（shè）備。

2) 防止通（tōng）風係統的串聯及（jí）廢氣的回流。

3) 便於氣流的控製。

4) 係統運作費用（yòng）低廉。

缺點（diǎn）：

1) 係（xì）統前期投入（rù）費用高 。

2) 安（ān）裝複雜，安裝空間需（xū）求大（dà）。

3) 長期維修（xiū）費用昂貴 。

4) 適用條件 特別功能實驗室如P2實（shí）驗室（shì）、P3實驗（yàn）室、無菌間、放射性實驗室、PCR實驗室（shì）、動物實驗室、DNA實（shí）驗（yàn）室等。

(2)多台通（tōng）風設備定風量通風控（kòng）製係統（tǒng）。多台通風設備定風（fēng）量通風控（kòng）製係統是指多台（tái）的通風櫃或通風設備經由一組（zǔ）管道的串聯由一台風機進行排放，排毒櫃上方的控製閥為電動闊。本方式（shì）有兩種控製方式：

1)定點控製（zhì）。所有的通（tōng）風設備僅用一個開關同時啟動或關閉。

2)多點控（kòng）製。在多台（tái）通 風（fēng）設備（bèi）上（shàng）或實（shí）驗室裏安裝開關，隻要（yào）有其中台的開關還（hái）處於啟動階段，風機還是會（huì）處於運（yùn）行狀態。隻有所有的開（kāi）關（guān）斷開，風機才會停（tíng）頓。整個（gè）通（tōng）風係統才會停止關閉狀態。

優點：

a.減低材料的運用、減少前（qián）期的投資（zī）。

b.簡化通風（fēng）係統的安裝（zhuāng）、減（jiǎn）少安裝空間（jiān）的需求。

c.維護（hù）費用相（xiàng）對減低。

d.多（duō）點控製可達到（dào）“以人為（wéi）本”的（de）實驗室的理念，便於操作（zuò）人員根（gēn）據情（qíng）況開關所需（xū）的設備。

缺點（diǎn）：

a.屬（shǔ）於定風量排風，需....的排風，係統越大，越（yuè）會浪費（fèi）大量的（de）能源。

b.管道（dào）運作量大，易有噪聲大（dà），風（fēng）量不（bú）易於（yú）平（píng）衡，引出排風量不足的問題。

c 排風量無法控製自（zì）如（rú）並根據實際所需量而排放 。

適用條件:

要求（qiú）不高的理化實驗室、準（zhǔn）備間（jiān）、調配室（shì）等，性能不是很好（hǎo），不推薦使用。

(3)多台通風設備變頻通風（fēng）控製係統。在大型（xíng）通（tōng）風係統（tǒng）中，如果采用單台排毒櫃（guì）獨立的定（dìng）風量排風方式（shì），會導致排風（fēng）管道太（tài）多，管井（jǐng）尺寸不夠用或外牆全是管道不美觀，一次性投資大。如果采（cǎi）用多台通風（fēng）設備運用個定風量通風係統，雖然（rán）一次性投資減少了，但是運（yùn）行不節能，在其中（zhōng）一些通風設備不（bú）使（shǐ）用時，其（qí）他通風設備的排風（fēng）量將加大甚至超出（chū）正常排（pái）風量，影響（xiǎng）實驗操作，而且風機運行費用也很高，存在一（yī）定（dìng）的弊病。

為了實現降低一次性投（tóu）資且（qiě）節（jiē）省（shěng）運行費用（yòng）的目（mù）的，變頻通風係（xì）統應運而生。 變頻通風係統（tǒng）是（shì）指多（duō）台通風設備共用（yòng）一台風機（jī），采用變頻控製技（jì）術，根（gēn）據通風設備的使用量（liàng）自動調（diào）節風機的運轉，從而達到節能的目的。其原理是:在通風管路的主管上加風管壓力傳（chuán）感器，另設變頻櫃，變頻櫃（guì）裏安裝（zhuāng）變（biàn）頻控（kòng）製（zhì）器，通過（guò）初設一個風管壓力值，由變頻控製（zhì）櫃對係統（tǒng）風量進行（háng）控製。當有一部分（fèn）通風（fēng）設備不使用時，通風主管的壓力產生變化，這（zhè）時壓力傳感器檢測到壓（yā）力變（biàn）化後，它將這種壓力變化轉換為 0-10V 的（de）電壓信（xìn）號，傳遞到變頻（pín）控製（zhì）櫃，變頻控製（zhì）櫃將這種信號（hào）轉換為種電流（liú）值來控（kòng）製（zhì）變頻器，降低（dī）變頻器的（de）工作頻率，由於（yú）變頻器的頻（pín）率變化，產生（shēng）的電流（liú）變化控製（zhì）風機（jī）的（de）轉速，以達到降低風機的排（pái）風量的目的 。

變（biàn）頻調速是 種先（xiān）進且較成（chéng）熟的技術，它是通過（guò）整流器（qì）、逆變器和控製（zhì）電路將頻率（lǜ）一定的交（jiāo）流電變成直流 ，再將直流（liú）逆變為不同頻率的交流，以達（dá）到對交（jiāo）流（liú）異步電（diàn）機進行調速控製。

排毒櫃上方（fāng）的（de）控製閥（fá）為電子調風閥（fá），它是種新（xīn）型（xíng）的微電腦式風閥，具有下列優（yōu）點（diǎn）:

1)電子調風（fēng）閥的控製麵板可（kě）以直（zhí）接安裝在排毒櫃的上立（lì）柱或下（xià）座，操作方便（biàn）、直觀。

2)風閥的角度（dù）可從0°到 90°作任意調整，操（cāo）作人員可（kě）以通過風閥的控製麵板的（de）觸摸（mō）按鈕任意設置風閥（fá）的角度，風閥會自動保存（cún）設定（dìng）值。

3)電子調風閥可（kě）以開關風（fēng）閥和風機 ，可以（yǐ）多個（gè）風閥聯機開關（guān）風機（jī），也可以（yǐ）作

為變（biàn）頻控製係統中的（de）控製器（qì），向 PLC、變頻器輸（shū）出信（xìn）號（hào）來控（kòng）製變頻（pín）器的輸出，從而控（kòng）製係統（tǒng）風量，保（bǎo）持排（pái）毒櫃的風量'恒定。

4) 電子調風閥（fá）同時可以代替照明開關和係統開關等，減少排毒 拒上的各種電（diàn）器設備（bèi），提高了操作人員的（de）保護。

5) 電子（zǐ）調風閥在關機（jī）狀態時（shí）能自動複（fù）位為 0°，因（yīn）此同時具備了止回閥的功（gōng）能，其他正在工作的排毒（dú）櫃產生（shēng）的廢氣不會倒流到（dào）此排毒櫃中。

對於通（tōng）風係統采（cǎi）用 PLC 變頻控製，具有以下優（yōu）點：

1)效率：采用變頻調速，直接調節（jiē）風量，使無用功（gōng）減少，提（tí）高係統工作效（xiào）率（lǜ）。

2)節能：變頻調（diào）速後（hòu）風機一般以30~45Hz 運行，節能達（dá）25%~70% 以上，頻率越低，節電（diàn）率越高。

3) 延長風（fēng）機係統壽命：實現變（biàn）頻（pín）軟（ruǎn）啟動，減（jiǎn）少（shǎo）電機啟（qǐ）動對電網（wǎng）的衝（chōng）擊和（hé）對電機本身的危害，提高電機的壽命和係統（tǒng）的壽命（mìng） 。

4)提高風（fēng）機運行（háng）質量（liàng），以（yǐ）往，風（fēng）機總是處於工頻 50Hz 滿（mǎn）速運行（háng），風機的運行（háng）質量很低（dī）;而采（cǎi）用變頻調（diào）速後，隨風量適時（shí）調節頻率以調節轉速，風機的運行質量大大提高 。

缺點 ：

變頻係（xì）統（tǒng）由於是很多台通風（fēng）設備連接在一（yī）起，通風係統（tǒng）對房間的高度和管井（jǐng）的大小都（dōu）有（yǒu）要（yào）求，隻（zhī）有高度足高的房間（jiān）才適用做變頻係統。因為（wéi）變頻（pín）係（xì）統的風管尺寸較大。

適用條件：同一個（gè）房間或同（tóng）時使用的多個（gè）房間有很多通風設備（bèi），宜采用變（biàn）頻係統，能有效地節（jiē）約能源。

(4)變頻+變風（fēng）量通風控製係（xì）統。在大型通風係統中，多台通（tōng）風（fēng）設備連在（zài）一起，采用變頻係統控（kòng）製時，隻能是對主（zhǔ）風管的風量進行控製，隻有感（gǎn）受到（dào）主風管的（de）風（fēng）壓產生（shēng）變化（huà），才對風機作出相應調整，而對通風設備末（mò）端（duān）的麵風速不能作（zuò）任何調整（zhěng）。在一些通風（fēng）設備要求變（biàn）風量控製（zhì）或（huò）麵風速要（yào）求恒定的情況下，采用變頻係統就（jiù）不能（néng）對通風設備（bèi）末端進行有效（xiào）控製。

為了解決通風（fēng）設備末端（duān）的變（biàn）風量要求和麵風速恒（héng）定的要（yào）求，實現進一步節能（néng），出現了變頻+變鳳量通風控製係統。變頻+變風量（liàng）通（tōng）風控（kòng）製係（xì）統包（bāo）括：一個風速傳感器、紅外線探測器（qì）、一（yī）個變風（fēng）量控製閥、一個（gè）自動控製器（qì）麵板和操作終（zhōng）端。

變頻+變風量控製係統的原（yuán）理（lǐ）是，通風設備例如排毒櫃，增加末端控製係統（tǒng）後，排毒（dú）櫃（guì）上（shàng）方布置一個風速傳感器（qì）及紅外（wài）線探（tàn）測器，測得的排毒（dú）櫃麵風速通過傳感器與事先設（shè）定（dìng）好的（de）合理入（rù）口風速（sù）值在自動控製器中相比（bǐ）較（jiào），控（kòng）製排（pái）毒櫃風管上的變鳳量控製閥，調整排毒櫃的（de）排風量，保（bǎo）證（zhèng）拉門處的入口麵（miàn）風速（sù）恒定，確（què）保（bǎo）櫃（guì）內（nèi）汙染物被混合均勻，能排除。紅外（wài）線探（tàn）測器（qì）的（de）目（mù）的是感應排毒櫃（guì）前麵是否有（yǒu）人存在，當有人操作時，排（pái）風自動加大（dà），當人離（lí）開時，排（pái）風自動減小。有人在時，排（pái）毒櫃的麵風速設（shè）定在 0.5m/s ，無人操作時排毒櫃的麵風速設定在（zài） 0.3m/s。

主風管（guǎn）也附有一套變頻（pín）控製係統。主風管終端置有風壓傳（chuán）感（gǎn）器，將測到變風量和（hé）設定（dìng）好（hǎo）的風速值在自動控製器中（zhōng）相比（bǐ）較，通過控製箱（xiāng）的計算與調配來控製變頻（pín）器（qì）的輸出，以調整風（fēng）機上電機的轉速，從而達到風量調節之（zhī） 目的，排毒櫃上（shàng）方的（de）控（kòng）製閥為變（biàn）風（fēng）量（liàng）調風閥（fá）(VAV 閥)。

對於變（biàn）頻+變風（fēng）量通風（fēng）控製係統有以下優點：

1)效率：采（cǎi）用變頻調（diào）速，直接調節鳳量，使無用功減少，提（tí）高（gāo）係（xì）統（tǒng）工作效率。

2)更節能：變風量末端加傳感器控製（zhì）變頻（pín）器，比單獨（dú）采用變頻係統在主管加壓力傳感器控製變頻器的控製精度要（yào）高得多，變頻調速後（hòu）風機一般以30~45Hz運行，節能達50%~ 70% 以上，頻率越低，越（yuè）節能（néng），一（yī）般（bān）采用變風（fēng）量控製係統，三年左（zuǒ）右就可以回收成本，運行 10 年可節約80%的運行費用。

3)延長（zhǎng）風機係統（tǒng）壽命，實現變頻軟啟（qǐ）動，減少電機啟動對電網的衝擊和對電機本身的危害（hài），提高電機的（de）壽命（mìng）和係統的壽命（mìng）。

4)提高風機（jī）運行（háng）質量：以往，風機（jī）總（zǒng）是（shì）處於（yú）工（gōng）頻 50Hz滿速運行，風（fēng）機的運行質（zhì）量很低;而采用變頻（pín）調速後，隨風量適（shì）時調節頻率以調節轉速（sù），風機的運行質量大（dà）大（dà）提高。

缺點（diǎn）：

變頻係統由於是很多台通風（fēng）設備（bèi）連（lián）接在一起，通風係統對（duì）房間的高度（dù）和（hé）管井的大（dà）小（xiǎo）都（dōu）有要求，隻有高度足夠的房間才適用做變頻+變風量係統。

適用條件：同（tóng）一個房間或同時使用（yòng）的多個房間有很多通風（fēng）設備（bèi），宜采用變頻+變風量係統，控製效果好，節（jiē）能（néng）多。

四、躁音控製

為減少通風係（xì）統運（yùn）行中（zhōng）產生的噪音，可采取如下措施（shī）。

1.減震（zhèn）設計

(1)由於大型離心風機運行時振（zhèn）動較大，為（wéi）使風（fēng）機運行時，其振動不至於（yú）影響（xiǎng）周圍環境，對（duì）風機（jī） 采取減振措施，風機（jī）底座采（cǎi）用混凝土（tǔ）基（jī）礎，在風機底座與混凝土之間采用或阻尼彈簧減振器，考慮經濟性小型離心風機（jī）可用橡（xiàng）膠（jiāo）減（jiǎn）振墊減振。

(2)在風機進風口安（ān）裝軟（ruǎn）接頭，可使風（fēng）機（jī）運行（háng）時所產生的噪聲和（hé）振動不至通過（guò）風管傳遞到（dào）各層實（shí）驗（yàn）室 。

2.在（zài）風機吸風口（kǒu）處加裝消聲（shēng）器

當采用（yòng）玻璃鋼（gāng）離心風機屋（wū）頂排風時（shí），需在風機吸（xī）風（fēng）口處加裝消聲器，消聲器是為了降低實驗室廢氣排放係（xì）統噪音水（shuǐ）平而設計的消（xiāo）音裝備，消聲器（qì）防雨、抗（kàng）腐（fǔ）蝕，殼體整體采用（yòng）白（bái）色PP板材，內部采用消音（yīn）材料。

五（wǔ）、實驗室（shì）通風係統技術參數

(1)實驗室的通風換氣 8~15 次/h。

(2)支管內（nèi）風速（sù） 6~8m/s，幹管（guǎn）內風速（sù） 8~12m/s。

(3)排毒（dú）櫃櫃麵風速（sù）一般控製在 0.3~0.8m/s ，驗收標（biāo）準一般 0.5m/s。

(4)室 外（wài）噪聲（shēng） 應該控製（zhì）在 70dB(A)和實驗（yàn）室內噪聲應該（gāi）控製在55dB(A)，如果（guǒ）不能控製（zhì）在此範圍（wéi）內，通風係統末端配（pèi）有消聲（shēng）器。

(5)單台（tái）1800×800型排（pái）毒櫃設計排風量：1300~21003/h。

單台1500 ×800型（xíng）排毒櫃（guì）設（shè）計（jì）排風量：900~1700m3/h。

單台（tái）1200 ×800型排毒（dú）櫃（guì）設（shè）計排風（fēng）量為：700~1300m3/h。

單台萬向（xiàng）排煙（yān）罩（zhào）設計排風（fēng）量為 ：150~300m3/h。

單（dān）台 500 ×500原子吸收罩（zhào）設計排風量為。400~600m3/h。