實驗室通風系統設計與布局

實驗室通風系統是確保實驗室環境安全、舒適和高效運行的關鍵環節。

通風方式

自然通風：通過建筑物的門窗、通風口等自然通道，利用室內外空氣的溫度差、壓力差等因素實現空氣的交換。自然通風成本低、節能，但通風效果受氣候和室外環境條件的限制，適用于污染物產生量較少、對通風要求不高的實驗室，或作為輔助通風方式與機械通風結合使用。

機械通風：依靠風機等機械設備產生的動力強制空氣流動，實現通風換氣。機械通風系統可以精確控制通風量、氣流方向和速度，通風效果穩定可靠，適用于各種類型的實驗室，尤其是對通風要求較高、污染物產生量較大的實驗室。機械通風又可分為全面通風和局部通風。

全面通風：對整個實驗室空間進行通風換氣，將新鮮空氣送入室內，同時排出室內的污染空氣，以稀釋和排除室內的有害物濃度，使其達到衛生標準要求。全面通風適用于實驗室面積較大、污染物分布較為均勻的情況，但能耗相對較高。

局部通風：針對實驗室內產生污染物的局部區域或設備進行通風，在污染源附近設置局部排風罩，將污染物直接捕集并排出室外，防止其擴散到整個實驗室空間。局部通風系統具有通風效果好、能耗低的優點，是實驗室通風設計中常用的通風方式，尤其適用于產生高濃度有害氣體、粉塵或蒸汽的實驗操作，如化學分析、生物實驗中的細胞培養、儀器設備的發熱和廢氣排放等。

設備選擇

通風柜：是實驗室局部通風的關鍵設備，用于保護實驗人員免受有害氣體、蒸汽和粉塵的侵害。通風柜的選型應根據實驗內容和操作要求確定，其材質應具有耐腐蝕、防火、防爆等性能，柜門應能夠靈活開關，操作方便，并配備有效的氣流控制裝置，確保通風柜內的氣流穩定，有害氣體不外泄。

排風機：根據通風系統的風量、風壓、噪音等要求選擇合適的排風機，確保其性能穩定、可靠，能夠長期連續運行。排風機的材質應與所輸送的氣體性質相適應，防止腐蝕和損壞風機部件；同時，要考慮風機的節能效果和維護便利性，選擇高效節能的風機產品，并配備相應的電機保護裝置和減震裝置。

通風管道：通風管道的材質應根據通風系統的用途、輸送氣體的性質、溫度、濕度等因素選擇，常用的材質有鍍鋅鋼板、不銹鋼板、玻璃鋼、PVC 塑料等。管道的規格應根據通風量和風速計算確定，確保管道內的氣流速度合理，既能滿足通風要求，又能減少阻力損失和噪音產生。此外，通風管道應具備良好的密封性，防止氣體泄漏和交叉污染。

空氣凈化設備：根據實驗室的特殊需求，可選擇安裝空氣凈化設備，如活性炭吸附裝置、化學過濾器、高效空氣過濾器（HEPA）等，對排出的空氣進行凈化處理，去除其中的有害物和異味，以滿足環保排放標準和周邊環境的要求；對于對空氣質量要求較高的實驗室，如潔凈實驗室、生物安全實驗室等，還需要配備相應的空氣凈化設備，對送入室內的空氣進行凈化處理，保證室內空氣的潔凈度和無菌要求。

控制系統

風量控制：通風系統應具備風量調節功能，可根據實驗室的使用情況和實驗需求實時調整通風量。常見的風量控制方式有手動調節閥、電動調節閥、變頻調速等，通過控制送風機和排風機的轉速或閥門開度，實現對通風量的精確控制，既能保證通風效果，又能節約能源。

壓力控制：為了維持實驗室內部與外部環境之間的壓力平衡，防止有害氣體泄漏到相鄰區域，通風系統應設置壓力控制系統，對室內壓力進行監測和調節。通常采用壓力傳感器測量室內壓力，并通過自動控制系統調節送排風量，使實驗室保持微負壓或微正壓狀態，具體壓力值根據實驗室的類型和安全要求確定。

聯鎖控制：對于一些涉及危險化學品或特殊實驗條件的實驗室，通風系統應與其他相關設備進行聯鎖控制，確保在通風系統正常運行之前，其他設備（如實驗儀器、照明燈具等）不能啟動；當通風系統出現故障或停止運行時，相關設備應自動停止工作，以保障實驗人員的安全和實驗過程的順利進行。

實驗室通風系統是一個綜合性的工程任務，需要綜合考慮實驗室的具體需求、安全規范、能效和維護等多方面因素。