實驗室工程！實驗室通風系統(tǒng)設計的優(yōu)化指南來了！

隨著生產(chǎn)安 全意識的不斷提高，以及對空氣質(zhì)量環(huán)境的高度關(guān)注，作為一

個現(xiàn)代化的實驗室，除了關(guān)注部分有潔凈度、恒溫恒濕等特殊要求的實驗

室外，一些試劑使用種類較多、使用量較大的實驗室更應該得到重視。這

部分實驗室作為高污染區(qū)域，產(chǎn)生的廢氣容易造成室內(nèi)空氣污染，對檢驗

人員的安 全與健康造成不可估量的影響。而實驗室通風系統(tǒng)則是實驗室廢

氣收集和凈化的主體，優(yōu)化通風系統(tǒng)運行效果，提高實驗室安 全性是未來

實驗室發(fā)展的重要方向之一。

01

通風系統(tǒng)優(yōu)化

1、 優(yōu) 化 方 向

實 驗 室 廢 氣 的 主 要 來 源 于 試 驗 過 程 中 使 用 的 各 種 化 學 試 劑 的

揮 發(fā) ， 產(chǎn) 生 的 廢 氣 主 要 有 乙 醚 、 醛 類 、 酮 類 、 四 氯 化 乙 烯 、

酸 霧 氣 體 等 各 種 有 機 或 無 機 廢 氣 ， 大 部 分 都 會 對 人 體 產(chǎn) 生 不

同 程 度 影 響 。

本 項 目 主 要 是 針 對 新 建 的 實 驗 室 的 通 風 系 統(tǒng) 進 行 研 究 ， 通 過

前 期 的 設 計 優(yōu) 化 以 及 后 期 調(diào) 整 、 調(diào) 試 和 試 驗 ， 結(jié) 合 智 能 化 的

控 制 ，改 善 通 風 系 統(tǒng) 的 整 體 性 能 ，提 高 實 驗 室 內(nèi) 部 空 氣 質(zhì) 量 ，

創(chuàng) 造 一 個 更 舒 適 、 更 安 全 的 試 驗 環(huán) 境 ， 并 通 過 實 驗 室 空 氣 質(zhì)

量 、 通 風 系 統(tǒng) 參 數(shù) 等 進 行 對 比 ， 檢 驗 通 風 及 控 制 系 統(tǒng) 的 實 際

效 果 ， 總 結(jié) 相 關(guān) 實 踐 經(jīng) 驗 ， 為 以 后 實 驗 室 建 設 提 供 重 要 的 經(jīng)

驗 參 考 。

2、 實 現(xiàn) 的 效 果

項 目 選 取 了 干 洗 檢 驗 以 及 生 態(tài) 前 處 理 的 舊 有 和 新 建 實 驗 室 作

為 主 要 的 研 究 對 象 ， 通 過 以 下 手 段 ， 包 括 ： 針 對 性 配 置 末 端

排 風 設 備 、 新 風 補 風 系 統(tǒng) 合 理 配 置 、 實 驗 室 微 負 壓 控 制 、 排

風 系 統(tǒng) 管 道 壓 力 控 制 等 ， 實 現(xiàn) 通 風 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 ， 達 到 改 善 實

驗 室 空 氣 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 目 的 。

從 新 建 和 舊 有 實 驗 室 通 風 系 統(tǒng) 運 行 參 數(shù) 以 及 環(huán) 境 參 數(shù) 的 對 比

來 看 ， 新 建 實 驗 室 通 風 系 統(tǒng) 的 排 風 量 和 房 間 換 氣 系 數(shù) 并 沒 有

增 加 很 多 ， 但 是 房 間 的 廢 氣 濃 度 卻 有 了 明 顯 的 改 善 ， 基 本 達

到 國 家 室 內(nèi) 空 氣 質(zhì) 量 標 準 所 規(guī) 定 VOC 的 推 薦 濃 度 限 值

（ 0.6mg/m ³ ） 要 求 。 而 其 主 要 的 使 用 感 受 差 異 如 下 ： 舊 有

實 驗 室 產(chǎn) 生 的 廢 氣 沒 有 得 到 很 好 的 收 集 ， 即 使 在 室 外 過 道 上

也 能 聞 到 室 內(nèi) 散 發(fā) 出 的 刺 激 性 氣 味 ， 在 實 驗 室 內(nèi) 必 須 佩 戴 安

全 防 護 器 具 才 能 長 時 間 停 留 ， 否 則 會 引 起 不 適 。 而 新 建 的 實

驗 室 明 顯 減 輕 了 以 上 情 況 ， 并 且 有 效 地 解 決 了 內(nèi) 廢 氣 溢 出 到

室 外 的 問 題 ， 在 為 檢 驗 人 員 提 供 更 安 全 工 作 環(huán) 境 的 同 時 ， 避

免 廢 氣 影 響 到 室 外 的 其 他 人 員 。

02

相關(guān)的實踐經(jīng)驗總結(jié)

1、針對性配置末端排風設備

每一種類型的檢驗工作所采用的試劑、儀器、工藝流程都存在一 定的差異，

相對應其產(chǎn)生廢氣的成分以及廢氣的擴散形式與速率均不相同，針對不同

的需求配置相應的排風設備，才能使效果max化。如生態(tài)前處理室的旋轉(zhuǎn)

蒸發(fā)儀在使用過程會揮發(fā)出大量氣體，并且經(jīng)過加熱后，擴散速度加快。

使用傳統(tǒng)的通風柜，由于空間相對狹小，放置這類體積較大的設備不方便

操作。而采用普通排氣罩其廢氣收集效率又難以得到保證。為了更 好地改

善以上問題，新建的生態(tài)前處理室采用一種較為新型的集氣柜，即在普通

實驗臺上增加類似通風柜上部結(jié)構(gòu)的密閉罩，將實驗臺表面以上的空間圍

閉，并設置柜門方便操作。集氣柜結(jié)合通風柜的密閉性和普通實驗臺的空

間利用率，既能提高廢氣收集效率，又能確保操作空間滿足檢驗需求。

2、新風補風系統(tǒng)的作用傳統(tǒng)的實驗室通風系統(tǒng)一般只設有排風系統(tǒng)，但在實踐

當中單純通過排風帶走室內(nèi)廢氣的效果并不理想。主要的原因是廢氣排走

必然帶動空氣的流動，而空氣流動是否順暢則直接影響著廢氣收集的效率。排風

系統(tǒng)在帶走室內(nèi)空氣的同時，室外的空氣則經(jīng)過門窗等地方進入到房間，但由于

補進的氣流無法均勻，導致效率降低。

而當增加新風補風系統(tǒng)則可以根據(jù)現(xiàn)有的排風系統(tǒng)布置進行針對性的布置，帶動

整個房間的空氣流動，提高均勻性，從而提升廢氣收集效率。同時，新鮮空氣的

補充可以進一步降低房間廢氣濃度，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，保障檢驗人員安 全。從

上文附表數(shù)據(jù)可以看出，實驗室在增加或完善補風系統(tǒng)后，對實驗室廢氣濃度的

降低起到一 定的作用。

3、實驗室微負壓控制的作用

上面提到增加新風補風系統(tǒng)可以提高房間的空氣質(zhì)量，但是如果控制不好，同樣

會衍生出其他問題。傳統(tǒng)的實驗室雖然也有部分配置有新風補風系統(tǒng)，但基本上

是排風系統(tǒng)配置了多少排風量，補風系統(tǒng)則相應地配置了略低的補風量，從而保

持實驗室微負壓狀態(tài)。但是這種方式一旦排風系統(tǒng)因為設備老化、配套廢氣處理

裝置堵塞導致阻力增大等問題造成排風量降低，則有可能出現(xiàn)排風量低于補風量

的情況，過多的新風會把廢氣帶出到室外，威脅到室外人員的安 全。

故此新建的實驗室采用負壓控制方式進行排風及補風系統(tǒng)的配合，利用傳感器實

時監(jiān)測實驗室內(nèi)與外界的壓差值，調(diào)節(jié)新風補風量，使之保持略低于排風量，從

而保持房間微負壓，確保廢氣不會外溢到室外影響其他人員的安 全。由于該控制

模式為實時調(diào)節(jié)，可以較為穩(wěn)定地實現(xiàn)微負壓控制，能進一步提高實驗室的安 全

性。

4、排風系統(tǒng)管道壓力控制的作用

正如上文所提到的，排風系統(tǒng)會隨著使用時間的推移，引起設備老化、配

套廢氣處理裝置堵塞等問題，導致排風量不足。為了解決這一問題，排風

系統(tǒng)中引入管道壓力控制，即當實驗室內(nèi)的排風量調(diào)節(jié)至理想狀態(tài)后，監(jiān)

測排風主管道內(nèi)的壓力值，并將其設定為固定的調(diào)節(jié)目標值，即排風設備

根據(jù)設定的管道壓力目標值調(diào)節(jié)運行頻率，從而保持管道內(nèi)的壓力在恒溫

范圍內(nèi)，使實驗室內(nèi)的排風量處于狀態(tài)。如當廢氣處理裝置堵塞，管

道阻力增大，處理裝置前的管道壓力降低，隨即升高排風設備的運行頻率，

使管道壓力保持穩(wěn)定。此項措施有利于提高排風系統(tǒng)穩(wěn)定性，使實驗室內(nèi)

的廢氣能隨時得到有效的收集。

03

小結(jié)

實驗室通風系統(tǒng)是一項復雜的系統(tǒng)工程，包含了排風、新風、控制、處理

等多種構(gòu)成要素，不同的配置、組合、協(xié)調(diào)配合都影響其實際效果。但目

前很多的實驗室對其通風系統(tǒng)的要求只停留在有或沒有的概念上，并沒有

真正了解其中的重要性。且不論忽略通風系統(tǒng)所帶來的空氣污染問題會不

會對試驗結(jié)果造成影響，但一 定會對工作人員的安 全和健康造成威脅。以

人為本是社會發(fā)展的一個重要方向，未來的實驗室必然向更加安 全及人性

化的方向發(fā)展，而通風系統(tǒng)作為實驗室重要的組成部分，也應該得到更多

的重視。