简述实验室通风系统及暖通空调的设计

简述实验室通风系统及暖通空调的设计

摘要：作为医药公司，不仅需要为生产车间、化验室等区域提供适宜的温度

和湿度环境，而且还要为科研办公区域提供舒适的工作环境，应根据不同的使用

要求和功能特点对通风系统及暖通空调进行科学设计。基于此，本文简单讨论实

验室通风系统，深入探讨实验室通风系统及暖通空调设计要点。

关键词：通风系统；暖通空调；排风系统

前言：实验用房和辅助用房要求采用洁净的空气，主要房间必须配备机械通

风系统，新风和排风均需进行净化处理。为保证实验人员的舒适，室内气流组织

应尽量避免出现死角。在走廊、实验室区域设置回风装置，并考虑采用负压运行

方式。所有实验室均应设有温湿度调节器或专用的空调控制系统，以保证在各种

工况下均能满足实验要求。

1.实验室通风系统概述

1.1通风系统设计要求

系统的设计必须满足国家现行相关标准和规范的要求。通风系统设计应在考

虑功能的同时，应满足实验室安全、环境、洁净度、温湿度及噪音等方面的要求。通风系统应与其他系统协调设计，使其能够发挥最大效益，在满足工艺要求的前

提下，以最经济合理的方式完成。应根据实验过程和实验设备对室内空气质量的

要求，进行控制和调节。包括新风量、送风量和排风量，并能达到相应的标准。

考虑到风管的安装和维护问题，包括风管材料选择、管道弯曲半径及角度、管道

保温、风机安装位置等。通风系统的管道设计和施工应符合相关标准规范要求。

1.2通风系统分类

按通风形式分为自然通风和机械通风。按净化方式分为送风式净化通风系统、排风式净化通风系统。按送排风的设备和气流组织方式不同可分为直通式和混合

式两种。前者是指将全部送风或局部排风直接送入工作区，气流组织比较简单，

适用于局部排风或有特殊要求的净化工作区，如无菌室、高压灭菌操作台等。后

者是将全部排风或局部排风引入工作区，同时再将室内空气通过处理后送回工作区，可用于一般净化工作区和无菌环境。混合式又称为全空气系统，它是将全部

排风和全部送风混合后送入工作区，能最大限度地利用室内空气，而且送风均匀。按气流方向分为单向流系统和非单向流系统。按通风时间可分为连续通风系统和

间歇通风系统。前者是指在某一局部区域内或整个房间内连续换气，后者是指在

一个房间内或整个房间内间歇换气。

2.实验室通风系统及暖通空调的设计要点

2.1空调系统

为保证室内人员的舒适性，各实验室的送风温度和湿度应尽量接近实验要求，各实验用房在同一房间内的送风温度和湿度应相同，送风口布置应避免出现死角。空调房间应设置空调机房，送风管与空调机房的连接应采用可靠的密封形式，空

调系统应能自动检测和控制系统内各参数的变化。空调系统设置专用回风管道，

回风口及管道设自动冲洗装置，其功能同卫生处理设备。在有爆炸危险的实验室内，室内气流组织应保证各房间气流方向与爆炸危险方向一致，且宜避免产生

“死区”。设有气流控制的实验室内，空气中不允许存在尘埃或纤维等杂质，当

需同时对空气进行加热和冷却时，空气温度不宜超过35℃。设有排风系统的实验

室内，其排风支管上应设止回阀或电磁阀门。对不需要使用洁净气体的实验房间，其送风口、回风口可分别设置，但必须采取防止尘埃和纤维等杂质进入的措施。

洁净实验室内温度调节应根据室内温度、湿度及实验要求进行控制。当实验要求时，可开启空调机组进行降温或升温。当实验不需使用空调机组时，其空调系统

可按常规进行设置。洁净实验室内应设置自动控制系统，包括：控制箱及显示仪表、就地操作按钮等，根据实验要求控制室内温湿度，必要时还可设置报警系统

及事故排风系统。洁净实验室内的排风口宜设在墙角或吊顶下，若有特殊要求时，也可设在吊顶上。

2.2排风系统

排风系统应包括排风管道、排风设备、排风风机和排风机房。在室内设置排

风支管，管道采用镀锌钢管，或在管件上设置防火阀。排风机的选型应根据排风

量和风压确定，通风系统应考虑事故通风。事故通风的设计风量应不小于实验室

最大人均新风量。排风机可选用自带电源型和外接电源型，但应设置在靠近排风

机的位置。排风管应采用防火阀控制，并设置在室外的安全地点。对排风量有特

殊要求的实验用房和辅助用房，其排风口布置应考虑通风走廊，并在走廊内设置

回风装置。由于实验室要求保持相对负压，因此实验室应设置负压调节装置，保

证在全室正压状态下运行。净化空调系统的送风和回风不能混合使用，如果必须

混合使用时，可采用净化空调系统中的离心式风机和全新风送风箱[1]。排风系统

和排风机房应设置事故排风机，以便在实验操作中发生意外情况时能及时将有毒

有害气体排出室外。在排风罩上应设置机械排尘装置，以防止在管道和设备的缝

隙处积存灰尘和污物。如果排风管道不能满足实验室通风要求时，可采用机械或

其他手段对其进行改造，以满足实验的要求。对各种房间的送风口可根据具体情

况灵活布置，如普通实验室可布置在走廊内等。实验用房与辅助用房的排风管道

宜分别布置[2]。如果只有一个实验室或辅助用房，可以利用该房间的排风管道作

为回风口。在通风系统中，需要特别注意回风管道对新风的影响。由于排风口与

回风口不在同一房间内，因此在通风系统设计时必须考虑对排风口和回风口的影响。当排风口位于回风口的上方时，需要特别注意设计回风管道和回风罩，当排

风口位于回风口下方时，则需要特别注意设计排风罩，当排风口位于走廊时，则

需要特别注意设计排风罩[3]。

2.3回风系统

为保证实验室的洁净度，实验室必须有足够的新风，在设计时，应首先确定

新风量和排风量（或静压箱），以满足实验的需求。确定新风量时，应考虑到实

验室所需的空气洁净度和相对湿度（RH），同时应考虑到人员数量、活动时间等

因素。由于实验内容和要求的不同，对室内气流组织的要求也不同。在无特殊要

求的情况下，普通实验室（包括一般实验室和生物安全实验室）一般采用“回”

字形气流组织，即房间内有回风管直接与室外回风管连通，将室外空气经过处理

后引入室内。这是一种最简单、经济、有效的气流组织方式。需要说明的是，这

种气流组织方式不能排除有污染空气从室外引入室内，并将其引入室内的可能性。