实验室的通风方式有两种，即局部排风和全室通风。局部排风是在有害物质产生后立即就近排出，这种方式能以较少的风量排走大量的有害物质，能量省而效果好，是改善现有实验室条件可行和经济的方法，也可能是适应新实验室通风建设的最好方式。对于有些实验不能采用局部排风，或局部排风满足不了排风要求时，采用全室通风。

实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中,规模最大、影响最广泛的系统之一。通风系统的完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。实验室通风系统是结合实验大楼给排水、消防、供电、采暖、空调、供气等专业，设计完备和科学的通风统统工程，保障实验室安全。为实验室工作人员提供最安全舒适的实验室环境。

　　一、通排风系统整体规划

根据实验大楼的实验流程,设计出完美的实验室平面布局，由平面布局结合整栋实验大楼的给排水、消防、供电、采暖、空调、供气等因素,且充分考虑管内空气流速对室内噪声的影响确定最佳管路,同时根据客户使用不同要求,结合管路特性，研制开发与之匹配的风机，设计出最佳通风排毒工程。

（1）实验室通排风系统的目标:安全、环保、低能耗、舒适;

（2）实验室通排风系统控制方案:CAV系统(定风量控制)、2S系统(双稳态控制)、VAV系统(变风量控制)、UBC系统(自适应控制)。通排风系统整体规划如图所示。

实验室过度负压，通风柜气体泄漏，实验室噪音等问题，一直是困扰实验室工作人员的难题。这些问题给长期在实验室中工作的人员,甚至工作在实验室周围的管理和后勤人员,造成了身体和心理上的严重伤害。

一个科学、合理的通风系统要求通风效果好、噪音低、操作简便、节约能源，甚至要求室内压差和温湿度都能保持人体的舒适性。

　　二、设计原则

（1）根据大楼的结构特点，就近开设风井，划分排风和补风系统，管道系统做到“短、平、顺、直”，减小系统阻力、降低系统噪声;

（2）排风和补风系统达到风量平衡，保持室内-5Pa~—-10Pa的负压，防止有害气体的散溢、保证实验人员的身心健康:

（3）夏天补冷风、冬天补暖风，保证室内温湿度的舒适性;

（4）采用智能变频控制系统,达到操作方便、节能降噪的目的;

（5）综合考虑各项因素,采用投资少、运行稳定、运行费用低、运行效果好的成熟工艺;

（6）所选择的工艺必须满足现场条件，平面布置简洁、紧凑、少占地,并方便生产操作和维护维修;

（7）非标设备应符合国家或行业相关规范，并保证性能稳定、外表美观;

（8）在设计中充分考虑噪声、臭味等,防止二次污染的产生,不给周围环境造成新的污染;

（9）处理设施具备冲击负荷能力,确保废气达标排放。

　　三、设计参数

（1）支管路内风速6~8m/s,干管路内风速8~14m/s;

（2）通风设备设计风量:通风柜面风速:0.3~0.8m/s,单台1200x800x2350通风柜设计风量1500m³/h,单台1500x800x2350通风柜设计风量1800m³/h,单台1800x800x2350通风柜设计风量2200m³/h,万向抽气罩面风速:≥0.35m/s,万向抽气罩排风量150~350m³/h,原子吸收罩面风速:≥0.35m/s,排风量350~600m³/h。

（3）换气次数:一般化学实验室的换气次数:8~12次/小时

（4）通风系统使用终端噪声≤62db。

（5）风机采用耐腐蚀玻璃钢离心风机，系统采用变频控制,以达到节能和降噪的目的。

　　四、实验室通风系统设计方法

综上所述,实验室通风系统对设备(特别是通风柜)是有一定标准和要求的。抛开设备因素，单纯从系统设计上考虑,实验室通风空调系统的设计要考虑以下几个主要因素:

①保证实验室的安全性，保证一定数量的换气次数;

②解决实验室通风系统负压的设计和系统控制；

③在满足换气次数和全新风条件下,控制能耗；

④系统稳定可靠。

实验室通风设计采用以下步骤和方案:

①实验室根据工艺要求和功能布置选择一定数量的通风柜，有的还兼有部分局部排风罩。通常校核下来换气次数远远大于10次，一般在20~30次以上，满足换气次数要求。但是此换气次数是按照通风柜最大开启面积计算的通风量，资料和经验表明100台通风柜99%的时间只有18个或更少的人在使用。故还应校核通风柜最小开启面积时的通风量和换气次数，若小于换气次数要求，则增加综合排风系统。

②实验室通风采用全新风系统，通风柜的排气不在室内循环。由于实验室要求房间相对其他辅助区城为负压。所以实验室的新风量设计为排风量的70%-80%。另外20%-30%的新风送至实验室辅助房间、办公、管理用房内走道等，再由门窗缝欧补充到房间。

③通风柜的风量平衡可以采用定风量控制系统，即排风量恒定，送风量和门窗缝家补充风量恒定。此方法适用于最大排风量满足最小换气次数要求的实验室。

④对于排风量远大于最小通风量要求的房间还可以采用两段式通风控制系统保证风量平衡，即根据通风柜的位移信号，排风机、送风机有2种送风工况，低风量工况应用于维持最小换气次数的要求，节约能耗。此情形药检所采用了变风量控制系统。通风柜风量变化时，排风量也会相对变小,此时要求放置在屋顶的排风机随着通风柜柜门的位置变化而变频,降低风量,保证通风柜面风速恒定。

　　五、排风系统

通风柜的排风系统可分为集中式和分散式两种。集中式是把一层楼面或儿层楼面的通风柜组成一个系统,或者整个实验楼分成-两个系统。它的特点是通风机少，设备投资省，而且对通风柜的数量稍有增减,以及位置的变更,都具有一定的适应性。然而由于系统较大，风量不易平衡，尽管每个通风柜上都装有调节阀,但使用不方便，并且也不容易达到预定的效果。如果系统风管损坏需要检修时,那么整个系统的通风柜就无法使用。所以，原来采用集中式系统的实验室,先后都改为用分散式系统。

分散式是把一个通风柜或同房间的几个通风柜组成一个排风系统。它的特点是可根据通风柜的工作需要来启闭通风机，相互不受干扰，容易达到预定的效果，而且比集中式节省能源，因为集中式系统，只要一个通风柜在使用，就得开动大通风机。分散式由于系统小，排风量也小，阻力也小，所以通风机的风量、风压都不大，噪音与振动相应也较小。分散式还有一个特点，是对排出不同性质的有害气体易于处理。缺点是通风机的数量多、系统多，如果通风机集中于通风机房内，那么投资就会增大，如果通风机分散布置，而且就地安装，虽然通风机的投资增加，但风管的投资可节省,最后总投资不一定增大。建议使用分散式。

在划分系统时，同一个房间内如有两个以上的通风柜，应划为一个系统，避免个通风柜在使用，其他的通风柜产生倒流，使室内受到污染。同样，一个房间内除了一个排风系统外，不宜再装置其他排风设备。排风系统的通风机，一般都装在屋顶上,或顶层的通风机房内，这样可不占用使用面积，而且使室内的排风管道处于负压状态,以免有害物质由于管道的腐蚀或损坏，以及由于管道不严密而渗入室内,此外,通风机安装在屋顶上或顶层的通风机房内，检修方便，易于消声或减振。

排风系统有害物质排放高度应按现行的《工业企业设计卫生标准》和《工业三废排放标准》执行。在一般情况下,如果附近50米以内没有较高建筑物时,排放高度应超过建筑物最高处两米以上。

　　六、通风系统控制

1、定风量系统控制

（1）系统采用静压传感自动变频控制(或PLC编程控制),静压传感自动变频控制可以根据开启通风设备的数量变化，将其感应到的静压转变成0~10V的电信号输人变频器从而自动调节风机频率，使风机的抽风量与实际所需排风量相匹配,从而确保排风效果,达到节能降噪的效果;

（2）每台通风柜安装一个电子风量调节阀，其控制开关和变频控制系统及风机联动，可实现单台或多台通风设备等不同工况下的控制。风量调节阀采用数显可调角度的电子风量调节阀,并且有记忆功能(即可以记住此次调节的角度，下次打开时仍然调到设计的角度)。

（3）系统风阀和风机整体联动，实现气流的有序流动，平衡系统风量,防止气流反串、倒流。

2、变风量系统(VAV)控制

（1）系统采用静压传感自动变频控制,静压传感自动变频控制可以根据开启通风设备的数量变化,将其感应到的静压转变成0~10V的电信号输人变频器从而自动调节风机频率,使风机的抽风量与实际所需排风量相匹配，从而确保排风效果，达到节能降噪的效果;

（2）每台通风柜安装一个文丘里变风量风阀，其控制开关和变频控制系统及风机联动,可实现单台或多台通风设备等不同工况下的控制。变风量调节阀门采用数显可调角度的文丘里风阀,并且有记忆功能(即可以记住此次调节的角度，下次打开时仍然调到设计的角度)。

（3）系统风阀和风机整体联动,实现气流的有序流动，平衡系统风量，防止气流反串、倒流。

实验室很多设备的运行都需要各种各样的气体供应，通常使用气体的种类有高纯氧气、氮气、氩气、氢气、氦气、甲烷、乙炔、二氧化碳，还有混合气体等甚至还有些设备还会用到有毒有害气体，同时也会产生废气。如何既安全又方便地解决供气，一直以来都是困扰实验室建设和使用人员的关键问题。

实验室气路系统设计要求

1、为了更好地拆装钢瓶，从给出钢瓶线接头到调节阀门中间应具有耐高压的金属波纹管。

2、在整体系统中，为了防止回火情况的出现,应加设防爆止逆阀。

3、供气进到应用点前，为了更好地方便控制供气开关，应具有应用点球阀。

4、为了更好地做到供气的纯度及管路系统的密封性，整个管路使用316L不锈钢管道,内表面层经AP处理。

5、为了更好地方便维修及拆装阀件，管路与阀件的连接应使用高压双卡套接头连接。

6、管路固定件(管夹)应使用耐高温的金属材料，要求经久耐用，轻巧，耐用。

7、由于经久耐用、防腐方便使用、好看等层面的原因,压力调节阀控制板使用不锈钢材料。

8、为确保供气输出的压力平稳和供气的纯度使用两次减压系统(即使用一次减压系统和二次减压系统,二次减压设备自带)。

实验室改造与家装、工装重装不同，家装与工装是在满足功能性的条件下轻硬装重软装，更注重结合美学元素进行规划设计。实验室设计装修是各专业内容的综合呈现，需根据实验室的功能性、实用性、资金预算为主导来重新综合构思装修改造。始终以安全为出发点，功能性和实用性为前提，结合人体工程学，融合美学元素，最终改造后展现一个安全、舒适、节能、环保、智能的现代化实验室环境。

　　前期技术咨询:

结合国内外实验室建设历史、现状及未来趋势，专业化的设计理念;各类实验室相关环境评估分析;各类实验室功能新需求分析、仪器设备配套、装修材料要求;各类实验室施工工艺方法、人体工程学原理知识、可持续发展方案。

　　前期改造设计:

1、勘察了解现有实验室环境特点，这是非常重要的一环，为实验室改造奠定基础。

2、剖析客户的想法与要求，结合现场环境进行深加工，形成初步方案。

3、有针对性地收集相关资料(相应的仪器设备、实验室操作流程、水路气路电路等)。

4、确定改造后的设计风格，规划整体平面方案。

5、确定平面方案后进行深化设计，三维图绘制、备注说明、文字方案、工程清单预算等。

　　改造方案确定:

1、确定整体改造设计方案。

2、对现场细节考察，测量现场尺寸，对于实验室相关的细节与客户再次确认，比如插座数量、水电位、实验台面颜色等。

3、深化图纸，包括设计说明、文字方案、工程预算、平面图、立面图、部面图、三维图、关键部位大样图、给排水、电气、暖通等细节达到按图施工的标准。

4、确定改造方案后，输出全套施工图纸，图纸同时给到客户签字。

　　改造内容实施:

1、施工方案确认交底，组建项目部，进行施工前人、财、物的各项准备工作。

2、严格根据施工工艺、施工进度计划施工，确保施工质量及进度，隐蔽工程要监理方验收合格后，进入下一道工序施工。

3、加强和客户之间的沟通，对项目变更及时调整，保证项目保质保量的完成。

4、及时上报竣工资料，做好工程交接工作。

5、整个项目改造安装调试完成，验收。

实验室建设方案大致包括准备阶段方案、实验室设计方案、实验室装修方案等一系列落地方案。每一个方案都要环环相扣，最大程度上为用户的实验室筹建保驾护航。那么这些方案细分下来都有哪些具体的内容呢?

1.实验室建设准备

实验室建设准备是实验室整体解决方案的第一步，也是最重要一步，关系着实验室是否顺利建设。实验室建设准备包含选址要求、检测项目方法确定、检测项目频率预测以及实验室规划年限设定等。实验室选址必须确保环境不会对检测产生干扰，如振动、承重、层高等。检测项目方法提前确定是为了更合理地布置实验室功能间，保证实验室运行通畅以及减少设备之间的相互干扰。检测项目频率预测主要是计算实验室用电、用水等负荷，能够提前预测出实验室能耗，更好布置实验室的用电、给排水、排风等。而实验室规划年限设定则决定了使用何种规格的装修材料，降低实验室装修预算。

　　2.实验室设计规划

实验室设计规划是依据客户实验室实际情况，结合开展的实验项目，为客户量身设计：实验室平面规划图、实验室家具布置图、仪器设备摆放示意图、实验室装饰装修设计图、实验室给排水设计图、实验室暖通设计图(排风、尾气处理、空调及净化系统)、实验室集中供气设计图、实验室污水系统设计图、实验室电气设计图、实验室智能化和自动化设计图等。实验室布局考虑的重点：按照实际检测项目要求因地制宜地布局，并充分考虑到实验室工作的便利性、安全性、可扩充性。保证实验室设计规划既满足法律法规的要求，又满足客户个性化需求。

　　3.实验室装修施工

实验室装修施工是以相关实验室建设标准为依据，结合客户开展的检测项目的要求，由专业从事实验室装修的队伍，为客户提供实验室新建、改建、扩建等装修装饰服务，包括：实验室主体工程施工、实验室电气施工、实验室通风系统施工、实验室洁净系统施工、实验室废气及污水处理设施施工等。

　　4.实验室现场监工

实验室现场监工目的：确保施工过程严格按照施工方案实施。航天科恩负责实验室装修建设跟进，及时发现实验室建设现场存在的问题，确保实验室建设与施工方案要求一致。

　　5.实验室项目验收

实验室项目验收目的：协助业主方对实验室进行验收，确保实验室的功能、布局、用材等符合设计要求。由于施工时有许多隐蔽工程，在实验室装修施工完成后，短时间内很难发现其存在的一些缺陷，故航天科恩实验室技术服务部在编制设计方案时，特将此类问题设置成阶段验收节点，避免由于遗漏关键质量控制点而发生质量失控的情况。航天科恩实验室依据标准建立不同领域实验室的验收准则，从实验室的规范性、安全性、可靠性等方面进行全面验收，确保实验室满足安全、环保、相关认可认证规范的要求。