浅谈实验室通风系统设计应用

桑金霞

摘 要：随着生产安全意识的不断提高，以及对空气质量环境的高度关注，作为一个现代化的实验室，除了关注部分有洁净度、恒温恒湿等特殊要求的实验室外，一些试剂使用种类较多、使用量较大的实验室更应该得到重视。这部分实验室作为高污染区域，产生的废气容易造成室内空气污染，对检验人员的安全与健康造成不可估量的影响。而实验室通风系统则是实验室废气收集和净化的主体，优化通风系统运行效果，提高实验室安全性是未来实验室发展的重要方向之一。

关键词：实验室通风；通风系统；设计；应用

1通风系统的设计

1.1通风管道的选用

新建实验楼时，可以按照实验室通风系统的要求设计专用的管道井：在已有的建筑物中改建通风系统时，则通风管道不可能使用专用的管道井，必需通过各楼层房间。因此，通风管道材料的选用，不但要保证足够的通风量，还应尽量减少对管道所经过的房；间的功能和外观的影响。上述两例中，由于分析实验室位于顶层，不存在其他楼层房间室内管道问题。解剖实验室位于一层，管道需穿过四层楼房房间，如果选材不当，则会对管道所经过的房间造成很大的影响。经过对比，我们选用的是口径为250mm的白色PVC管材。其内外表面细腻光滑，与一般玻璃钢通风管相比，具有外表美观，内部风阻小，不易变形，噪声小等优点。

1.2通风管道口径的计算

通风管道口径大小，直接影响通风量能否达到设计要求，也是影响管道噪声因素之一。在解剖学实验室的设计中，我们采用两条250直径的管道。所选用的管道口径大小是根据通风量计算出来的。计算过程如下：

室内通风采用两条管道，每条管道的通风量为4500/2=2250立方米/H=0.625立方米/秒。管道口径为250mm，截面约为0.05平方米，通风时内部风速=0.625/0.05=12.5米/秒。这样的风速，会对管壁形成很大的负压。如果采用玻璃钢管道，由于其工艺特点，必然会产生较大的噪声。而采用PVC管，则可避免这一不利情况的发生。

2实验室通风系统应用

2.1针对性配置末端排风设备

每一种类型的检验工作所采用的试剂、仪器、工艺流程都存在一定的差异，相对应其产生废气的成分以及废气的扩散形式与速率均不相同，针对不同的需求配置相应的排风设备，才能使效果最大化。如生态前处理室的旋转蒸发仪在使用过程会挥发出大量乙醚，并且经过加热后，扩散速度加快。使用传统的通风柜，由于空间相对狭小，放置这类体积较大的设备不方便操作。而采用普通排气罩其废气收集效率又难以得到保证。为了更好地改善以上问题，新建的生态前处理室采用一种较为新型的集气柜，即在普通实验台上增加类似通风柜上部结构的密闭罩，将实验台表面以上的空间围闭，并设置柜门方便操作。集气柜结合通风柜的密闭性和普通实验台的空间利用率，既能提高废气收集效率，又能确保操作空间满足检验需求。

2.2新风补风系统的作用

传统的实验室通风系统一般只设有排风系统，但在实践当中单纯通过强力的排风带走室内废气的效果并不理想。主要的原因是废气排走必然带动空气的流动，而空气流动是否顺畅则直接影响着废气收集的效率。排风系统在带走室内空气的同时，室外的空气则经过门窗等地方进入到房间，但由于补进的气流无法均匀，导致效率降低。

而当增加新风补风系统则可以根据现有的排风系统布置进行针对性的布置，带动整个房间的空气流动，提高均匀性，从而提升废气收集效率。同时，新鲜空气的补充可以进一步降低房间废气浓度，提高室内空气质量，保障检验人员安全。从上文附表数据可以看出，实验室在增加或完善补风系统后，对实验室废气浓度的降低起到一定的作用。

2.3实验室微负压控制的作用

上面提到增加新风补风系统可以提高房间的空气质量，但是如果控制不好，同样会衍生出其他问题。传统的实验室虽然也有部分配置有新风补风系统，但基本上是排风系统配置了多少排风量，补风系统则相应地配置了略低的补风量，从而保持实验室微负压状态。但是这种方式一旦排风系统因为设备老化、配套废气处理装置堵塞导致阻力增大等问题造成排风量降低，则有可能出现排风量低于补风量的情况，过多的新风会把废气带出到室外，威胁到室外人员的安全。

故此新建的实验室采用負压控制方式进行排风及补风系统的配合，利用传感器实时监测实验室内与外界的压差值，调节新风补风量，使之保持略低于排风量，从而保持房间微负压，确保废气不会外溢到室外影响其他人员的安全。由于该控制模式为实时调节，可以较为稳定地实现微负压控制，能进一步提高实验室的安全性。

2.4排风系统管道压力控制的作用

正如上文所提到的，排风系统会随着使用时间的推移，引起设备老化、配套废气处理装置堵塞等问题，导致排风量不足。为了解决这一问题，排风系统中引入管道压力控制，即当实验室内的排风量调节至理想状态后，监测排风主管道内的压力值，并将其设定为固定的调节目标值，即排风设备根据设定的管道压力目标值调节运行频率，从而保持管道内的压力在恒温范围内，使实验室内的排风量处于最优状态。如当废气处理装置堵塞，管道阻力增大，处理装置前的管道压力降低，随即升高排风设备的运行频率，使管道压力保持稳定。此项措施有利于提高排风系统稳定性，使实验室内的废气能随时得到有效的收集。

3结语

实验室通风系统是一项复杂的系统工程，包含了排风、新风、控制、处理等多种构成要素，不同的配置、组合、协调配合都影响其实际效果。但目前很多的实验室对其通风系统的要求只停留在有或没有的概念上，并没有真正了解其中的重要性。且不论忽略通风系统所带来的空气污染问题会不会对试验结果造成影响，但一定会对工作人员的安全和健康造成威胁。实验室房间内通风的安全性要足够重视，通风的能力要符合现行标准和规定，不仅保证洁净度要求的一定数量的换气次数，让送风气流流向实验室。保持实验室的正压或负压。另外，为实验人员创造安全舒适的工作环境，降低噪声。系统要容易控制，易于管理，能稳定、低能耗运行。

参考文献

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[3]边贵荣，李建民.现代化学实验室的建设探索[J].中国医学装备，2004，1（4）：23-24

（作者单位：山东沃柏斯实验室工程有限公司）