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實驗室通風與舒適性空調系統的通風設計要求不同，主要目的是提供安全、舒適的工作環境，減少人員暴露在危險空氣下的可能。通風主要解決的是工作環境對實驗人員的身體健康和勞動保護問題。
  實驗室通風要求新風全部來自室外，然后100%排出室外，通風柜的排氣不在室內循環。化學實驗室換氣要求每小時大于10次，物理實驗室每小時大于10次，實驗室無人時換氣可減少為6次。實驗室通風柜設計數量要足夠，并且不作為唯一的室內排風裝置，儀器室或產生危險物質的儀器上方設局部排風系統
  實驗室的補風一部分來自空調系統直接送入實驗室的新風，這部分新風根據實驗室排風量的變化而變化；另一部分通過空調系統送入非實驗室區域的走道、房間再通過實驗室的門縫補給。實驗室的負壓通過送、排風風量和送排風口的布置來實現，氣流組織從辦公、管理用房、內走道、到產生危險物質的實驗房間。通風柜的位置布置在遠離空氣流動、紊流大的地方，遠離行走區域和空氣新風區。新風從遠離通風柜的方引入，空氣流動路徑遠離通風柜
  通風柜的類別
  建設現代化的實驗室是個綜合的系統工程。在裝備各種儀器設備及其配套設施的同時，既要考慮供電、給水、排水、送風、排風、凈化、排污等要求，還要考慮到對人員、物體、周邊環境的安全性，噪音、異味、視覺環境的舒適性，儀器設備的可操作性、功能性，以及信息處理的便捷性。因此，現代化的實驗室必須有*佳的設計和高品質的設備去滿足在現代化實驗室設備中有通風柜、中央實驗臺、邊臺、藥品柜、器皿柜、氣瓶柜等，其中通風柜是生化實驗室設備中擔負著十分重要的功能，是必不可少的設備。因此，選擇通風柜是實驗室建設中的重要問題，必須引起足夠的重視。
  通風柜按照排風方式分類：分為上部排風式、下部排風式和上下同時排風式三類。為保證工作區風速均勻，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，對于發熱量不穩定的過程，可在上下均設排風口隨柜內發熱量的變化調節上下排風量的比例，從而得到均勻的風速。
  通風柜按照進風方式分類也分三類。通過室內進風在柜內循環后排出室外稱為全排風式，這是應用非常廣泛的一種類型。當通風柜設置于采暖或對溫濕度有控制要求房間時，為節省采暖，空調能耗，采用從室外取補給風在柜內循環后排出室外的方式稱為補風式通風柜。再一種就是變風量控制式的通風柜。普通的定風量系統需要人工調整固定葉片的風閥，調節通風柜的排風量，當調節閥門到某一角度時達到希望的面風速。變風量控制是通過調節閥門的傳感器改變風量達到給定的面風速，當然標準式成本低、變風量成本高，適用于要求精度高的場合。
  通風柜按照使用狀態分類可分為整體式下部開放式、落地式、兩面式、三面玻璃式、桌上式、連體式以及根據不同實驗使用需要而設計的對放射性實驗的、對合成實驗的，對過氯酸實驗的專用通風柜。
  通風柜的主要功能
  通風柜的功能中*主要的是排氣功能，在化學實驗室中，實驗操作時產生各種有害氣體、臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性物質，為了保護使用者的安全，防止實驗中的污染物質向實驗室擴散，在污染源附近要使用通風柜。
  以往通風柜使用臺數較少，只在特別有害且危險的氣體及產生大量熱的實驗中使用。通風柜只擔負實驗臺的輔助功能。近年來考慮到改善實驗環境，在實驗臺上進行的實驗逐漸轉移到通風柜內，這就要求在使用通風柜的*大目的是排出實驗中產生的有害氣體，保護實驗人員的健康，也就是說要有高度的安全性和優越的操作性，這就要求通風柜應具有如下功能：
  （1）釋放功能：應具備將通風柜內部產生的有害氣體用吸收柜外氣體的方式，使其稀釋后排至室外的機構。
  （2）不倒流功能：應具有在通風柜內部由排風機產生的氣流將有害氣體從通風柜內部不反向流進室內的功能。為確保這一功能的實現，一臺通風柜與一臺通風機用單一管道連接是*好的方法，不能用單一管道連接的，也只限于同層同一房間的可并聯，通風機盡可能安裝在管道的末端（或屋頂處）。
  （3）隔離功能：在通風柜前面應具用不滑動的玻璃視窗將通風柜內外進行分隔。
  （4）補充功能：應具有在排出有害氣體時，從通風柜外吸入空氣的通道或替代裝置。
  （5）控制風速功能：為防止通風柜內有害氣體逸出，需要有一定的吸入速度。決定通風柜進風的吸入速度的要素有：實驗內容產生的熱量及與換氣次數的關系。其中主要的是實驗內容和有害物的性質。通常規定，一般無毒的污染物為0.25―0.38m/s，有毒或有危險的有害物為0.4―0.5m/s，劇毒或有少量放射性為0.5―0.6m/s,氣狀物為0.5m/s,粒狀物為1m/s。為了確保這樣的風速,排風機應有必要的靜壓，即空氣通過通風管道時的摩擦阻力。確定風速時還必須注意噪音問題,通過空氣在管道內流動時以7―10m為限，超過10m將產生噪音，通常實驗室的噪聲（室內背景噪聲級）限制值為70dB(A)，增加管道裁面積會降低風速，也就降低噪音，考慮到管道的經費和施工問題，必須慎重選擇管道及排風機的功率。
  （6）耐熱及耐酸堿腐蝕功能：通風柜內有的要安置電爐，有的實驗產生大量酸堿等有毒有害氣體具有極強的腐蝕性。通風柜的臺面，襯板、側板及選用的水咀、氣咀等都應具有防腐功能
  氣體排放處理
  由于實驗室氣體排放中存在著很多有毒和酸堿腐蝕性極強的氣體，所以在排入大氣前要對氣體進行過濾處理，通常情況下：酸性氣體選用立式酸霧塔；有毒和有機氣體選用光學催化凈化箱。兩種設備分別安裝在排風系統末端，立式酸霧塔安裝在風機的正壓段，光學催化凈化箱安裝在風機負壓段。動物房的氣體經過初效和中效過濾后，直接排入大氣，但在排風口處做高壓噴射流處理，噴射高度在3米以上。
  實驗室通風系統設計方法
  綜上所述，實驗室通風系統對設備（特別是通風柜）是有一定標準和要求的。拋開設備因素，單純從系統設計上考慮，實驗室通風空調系統的設計要考慮以下幾個主要因素：
  （1）保證實驗室的安全性，保證一定數量的換氣次數；
  （2）解決實驗室通風系統負壓的設計和系統控制；
  （3）在滿足換氣次數和全新風條件下，控制能耗。
  （4）系統穩定可靠。
  實驗室通風設計采用以下步驟和方案：
  （1）實驗室根據工藝要求和功能布置選擇一定數量的通風柜，有的還兼有部分局部排風罩。通常校核下來換氣次數遠遠大于10次，一般在20-30次以上，滿足換氣次數要求。但是此換氣次數是按照通風柜*大開啟面積計算的通風量，資料和經驗表明100通風風柜99%的時間只有18個或更少的人在使用。故還應校核通風柜*小開啟面積時的通風量和換氣次數，若小于換氣次數要求，則增加綜合排風系統。
  （2）實驗室通風采用全新風系統，通風柜的排氣不在室內循環。由于實驗室要求房間相對其他輔助區域為負壓。所以實驗室的新風量設計為排風量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風送至實驗室輔助房間、辦公、管理用房、內走道等，再由門窗縫隙補充到房間。
  （3）通風柜的風量平衡可以采用定風量控制系統，即排風量恒定，送風量和門窗縫隙補充風量恒定。此方法適用于*大排風量滿足*小換氣次數要求的實驗室。
  （4）對于排風量遠大于*小通風量要求的房間還可以采用兩段式通風控制系統保證風量平衡，即根據通風柜的位移信號，排風機、送風機有2種送風工況，低風量工況應用于維持*小換氣次數的要求，節約能耗。此情形采用了變風量控制系統。通風柜風量變化時，排風量也會相對變小，此時要求放置在屋頂的排風機隨著通風柜柜門的位置變化而變頻，降低風量，保證通風柜面風速恒定。同時自控系統改變全新風風機的頻率，降低風量，維持負壓平衡。變風量系統可以降低系統能耗。系統*大、*小換氣次數接近則考慮采用定風量系統，使得系統簡單，降低初投資。
  通風系統除上文所述對通風柜有特殊要求外，對其他設備和控制系統也有一定的要求和標準。通風柜的選擇除滿足排風和捕捉能力外，還要注意需要根據調節門移動而立即改變風量，維持表面風速的恒定。筆者建議系統風量的測定和控制以柜門位移為信號而不是測定表面風速來測定。實驗室壓力控制和*小通風量的控制除了設備選型因素以外，通風系統設計和控制系統是關鍵因素，要保證系統的反應時間要足夠短（<1秒），通風系統不平衡會導致通風柜排風和捕捉能力散失，氣流流出實驗室，建筑物內壓力不穩定。
  還有一點要注意的是系統應該是壓力變化無關型的，即系統風量的變化不會因為風管內靜壓的變化而使得反應時間緩慢影響系統流量的精確性。壓力相關型的系統也會造成系統流量設備無法精確控制，緩慢的反應時間會讓送排風設備產生震蕩，速度不穩定會有大量的平衡問題存在，波動的送、排風系統使氣流平衡復雜化，從而自控系統無法實現調節功能。
  所以，系統首先監測的是通風柜的狀態，接受調節門感應器信號后可以計算調節門面積（風量），此時向（壓力無關型）閥門送出風量控制信號，調節閥門的開度，送風量跟隨排風量即刻變化，送排風機變頻調節送風量。
  結論
  上述介紹了實驗室通風設計的目的，實驗室通風柜的的要求和功能，排放氣體的處理方法和實驗室通風系統設計方法。實驗室的通風設計首要解決的問題是安全性問題，通風柜的捕捉集塵能力要符合一定的標準和規定，氣流方向為流向實驗室，實驗室要隨時保持負壓。實驗室通風設計還要考慮到為實驗人員創造一個舒適的工作環境，解決溫度、氣流、噪音的問題，同時要保證*低的能源消耗，系統穩定，容易控制，易于操作管理。簡而言之就是要從安全、舒適、節能、可靠運行方面進行設計。

安全

  您的實驗室安全嗎？
  實驗室的通風效果會嚴重地影響工作人員的長期身體健康。作為長期工作在實驗室的醫院，您可曾問過以下問題：
·如何知道您的實驗室是否安全？
·通風柜的安全面風速是多少？
·在操作時能否知道通風柜的任一時刻的實際面風速值？
·有無監測及報警系統？
·出現通風故障時，有無緊急處理措施？
  當您不能全部回答以上問題時，那就說明您的實驗室以及處在危險中了！
  經權威機構的抽樣調查，目前國內80%以上的實驗室存在著通風安全隱患！
實驗室危害種類
  根據美國制程安全管理標磚（OSHAPSM），工作場所潛在的危害可分為化學性危害、生物性危害、生產環境危害（物理性），此三種危害對人的傳播途徑主要為直接接觸和呼吸道吸入兩種，其中以呼吸道吸入*難以防護，這點尤其以實驗室工作環境為突出，據統計：1949年，美國Sulkin.Pike調查統計22例濾過性*感染者，至少有三分之一的*傳染來源于處理傳染動物過程中。1974年，美國Harring&Shainnon：實驗室人員肝炎發生率為一般人的7倍，肺結核為一般人的5倍。1996年，新的統計表明80%的浮塵傳染安全發生在相關的實驗室工作人員中。
化學性危害
通常以空氣懸浮物的形式散布于空氣中，可通過呼吸進入人體內，長期積蓄在體內會導致慢性疾病，或短時間大劑量而引起急性中毒。主要有以下五種形式：有機溶劑。重金屬、粉塵、揮發性試劑、特定化學物質、缺氧。
常見于化工、食品、醫藥、科研、檢測等化學工作環境。
生物性危害
指任何有生命之物質會引起傷害或疾病之病原體，對人體產生感染、過敏、中毒等現象。
生物的危害主要途徑為：動物、植物、微生物（*、細菌、真菌、藻類、原生動物）。常見于生物安全實驗室、動植物房、隔離房等工作環境。
 
工作環境危害（物理性）
大多以不同形式之能量或少量物質傳播于環境中，而引起暴露于該工作環境的工作者或生產物質之危害。存在于環境的危害主要包括：噪音、輻射、光線、溫度、濕度、灰塵、雜志、工業廢氣。常見于物理、電子、凈化間、工業車間等工作環境。
如何保障實驗室安全？
  安全是保證實驗室管理及使用者們*大的挑戰，不僅是實驗室的工作人員，所有建筑內的人員都應要求享有對實驗室的有毒物質的保護措施，降低實驗室人員暴露在有害氣體中的傷害。
安全因素可以細分為保障實驗室內操作人員安全以及實驗室周邊環境安全兩個部分。*的實驗室通風設計應有效地牽制實驗室內有害物質的排放流向，以保證工作人員的健康，為實驗室工作者提供一個舒適、安全的工作環境。
  新魅XMLAB氣流控制系統為客戶提供了整套的系統解決方案，與傳統控制方案相比，主要通過兩個方面的精確控制來實現實驗室的安全保障：
①實驗室內操作人員安全
 
 
直接的測量顯示
面風速檢測儀持續地檢測通風柜的實際風速值，并以直觀的數字進行顯示，以便于操作者隨時掌握通風的狀態，提高了通風柜的操作安全。
 
 
 
 
時刻監控通風柜效果
移動柜門和操作者在通風柜前的移動等因素引起的通風柜面風速的變動，通過精密傳感器的監控在瞬間將面風速恢復在設定值范圍內，維持面風速保持在*佳狀態，防止了因氣流變化導致的有毒氣體溢出。
安全報警
如果面風速超出安全范圍，聲音及報*將報警。
 
  

緊急排放
在遇到試劑瓶倒塌或其他緊急狀況而產生大量煙霧時，可以操作監控器上的緊急啟動鍵，保證煙霧在*短的時間內排放出，防止意外發生
網絡監控
面風速控制面板，可與電腦聯機，安裝新魅XMLAB為客戶定制的控制程序，在電腦上可隨時檢測任一時刻的通風狀態，并可對通風數據進行存檔。
②實驗室周邊環境安全
 
  已經散布到實驗室房間內的有害氣體，絕對不允許再擴散到其它的房間。實驗室控制系統是建筑內排風控制的第二道防線。因此，實驗室的安全管理標準應為維持實驗室的房間空氣對比周圍為負壓，以確保化學氣體不能擴散到其它地方。
  傳統實驗室的排風與補風通常為兩個單獨的系統，沒有任何關聯性。當通風柜關閉或排風量減少時，室內很容易形成正壓（相對室外）。新魅XMLAB房間壓差控制系統將實驗室內排風與補風實現一體化控制，通過實時監控任一時刻的壓差值，保證了周邊環境的安全。它具有以下特點：
直接的壓差顯示
  壓差控制器持續監測房間的實際壓差值，并以直觀的數字進行顯示，以便于實驗室操作人員隨時掌握室內壓差的狀態，提高了實驗室周邊環境的安全系數。
時刻監控壓差狀態
  室內排風和房間補風及門窗開關等因素引起的房間壓差的變動，通過精密傳感器的監控在瞬間將房間壓差恢復在設定值范圍內，維持壓差保持在*佳狀態，防止了因氣流變化導致的有毒氣體的溢出。
安全報警
  如果房間壓差超出安全范圍，聲音及報*將報警。
緊急處理
  當門處于關閉狀態時，系統會自動將房間補風調至設定的風量值，保證房間處于負壓。
舒適
  實驗室的環境直接影響工作人員的工作效率和身體健康。作為長期工作在實驗室的一員，您可曾關心過以下問題：
·您有一個舒適的工作環境嗎？
·您在實驗室內或過道里會聞到很強的氣味嗎？
·您是否有一個安靜的環境讓您工作與思考？
·您是否有一個適當的溫濕度環境讓你長時間地工作？
·您是否有時會覺得胸悶、頭疼，感覺沒有足夠的新鮮空氣？
 
  舒適的工作環境是工作效率的保證，舒適就是保證實驗室合適并且穩定的溫濕度，氣流穩定無噪音無異味，蛋是傳統的實驗室大量的排風必然造成實驗室的噪聲，同事使市內的冷/熱量大量流失，直接影響工作環境的溫濕度。因此，要保證一個舒適的實驗室環境，關鍵在于控制！
  新魅XMLAB氣流控制系統通過引入一下兩個方面的全新技術概念，為您的實驗室打造一個舒適的工作環境：
  ①整體的規劃
  實驗室的通風不僅僅是在局部的幾個設備上裝入排風系統就可以達到安全舒適的環境效果，房間內的整體大環境才是*終控制的目標。因此必須將空調、新風、設備排風、房間排風、室外的風機排放及處理相結合，綜合控制才能創造理想的室內環境。
  ②技術參數的控制
  不只是接入風機和管道以達到*大風量排放，就能實現舒適的環境，各項技術參數的設計、控制、檢測才能保障房間的安全、舒適。控制參數包括：
  ·溫度
  ·濕度
  ·通風設備的風速、風量（過大的風量造成的空氣亂流、渦流，高速噪音以及高能源消耗等）
  ·房間壓差
  ·房間的換風次數
  ·噪音
  ·各種有毒、有害氣體及細菌、微生物的控制與處理。
 
 

節能

  早能源問題越發緊張的今天，作為實驗室管理者，您可曾關心過以下問題：
  ·您了解實驗室的通風會消耗多少能源嗎？
  ·即使有遠大于辦公室的空調，您的實驗室是否存在冬冷夏熱的現象？
  ·通風、空調系統的運行及維護是否是一項很大的支出？
  實驗室節能的緊迫性與可行性：
♦ 通常的商用建筑物，為了節約能耗，采用的僅僅是15%的新風，而且建筑物是每周5天，每天10小時的運作。而對于實驗室，采用的往往是1005新風，每周5-7天，每天運作10~24小時運作。根據跳車統計，實驗室的平均通風消耗是同樣面積辦公室的5倍！
♦ 響應國務院關于實現”十一五期間實現單位GDP能耗低于20%左右的約束性目標“的節能指標，在選用節能產品時能得到政府的相關補貼。
♦ 變風量（Variable Air Volume）通風系統于20世紀60年代起源于美國，直到1973年西方石油危機之后，能源危機推動了變風量系統的研究和應用，此后20年中不斷發展，如今已經成為國際實驗室通風系統的主流。
  因此*的實驗室通風建設不僅應為實驗室工作者提供一個舒適、安全的工作環境；同時應有效地利用資源解決實驗室通風問題造成的大量能源消耗。
  如何實現實驗室節能排放呢？
 新魅公司將國際*先進的氣流控制產品引入中國，為客戶量身打造國內現階段*好的實驗室節能減排解決方案。

• 通風柜排風量的適應性控制

  通風柜是實驗室排風的主體，是導致室內冷/熱量流失的*關鍵因素。根據通風柜的不同使用狀態：白天和夜間，操作與非操作等不同狀態，通過感應區探頭及調節門感應器對排風量進行適應性控制，在保證恒定的安全面風速的同時，實現*小的排風量，以確保*佳的節能效果。
 
  ②新風系統送風量的適應性控制
  由于采用變風量控制方式，*大限度的降低了不必要氣體的排放，為室內節約了大量的冷/熱源，同時通過房間壓差的控制，使房間送風量也隨著降低，隨著系統總風量的減少，風機電能也相應減少，實現了節能的效果。
 
  ③維護與使用成本的降低
 變風量系統使風機能夠以*低的頻率運轉，減少對風機零配件的損耗，降低電能的損耗，同時延長風機的壽命。
 案例：
通風柜：1800mm×6臺，面風速0.5米/秒。
每小時排放量
使用傳統排風方式時：平均排風量為2000立方米/小時。
使用變風量排風方式時：*大排風量為2000立方米/小時。
           *小排風量為300立方米/小時。
工作時間
通風柜開啟時間：10小時。
工作人員在通風柜前工作狀態：2小時/天。
 
每天排風總量
使用傳統排風方式時排風總量：20000立方米/小時
使用變風量排風方式時排風總量：2000立方米/小時×2小時+300立方米/小時×8小時=6400立方米/天。
結論：通風柜采用新魅的VAV變風量排風系統時節約70%的風量（13600立方米/天）。
 靈活、易維護
  過于復雜的系統，往往需要定期維護，維護程序復雜并且費用高。氣流控制系統功能強大、操作簡單可靠，不需定期維護，為客戶節省大量維護費用。同時在系統設計時已充分考慮日后的改造和擴建，使得通風柜等設備的更新、移位、增加、實驗室壓力極性的變換等得到完美解決！