实验室工程！实验室通风系统设计的优化指南来了！

实验室工程！实验室通风系统设计的优化指南来了！

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。

01

通风系统优化

1、 优 化 方 向

实 验 室 废 气 的 主 要 来 源 于 试 验 过 程 中 使 用 的 各 种 化 学 试 剂 的

挥 发 ， 产 生 的 废 气 主 要 有 乙    醚 、 醛 类 、 酮 类 、 四 氯 化 乙 烯 、

酸 雾 气 体 等 各 种 有 机 或 无 机 废 气 ， 大 部 分 都 会 对 人 体 产 生 不

同 程 度 影 响 。

本 项 目 主 要 是 针 对 新 建 的 实 验 室 的 通 风 系 统 进 行 研 究 ， 通 过

前 期 的 设 计 优 化 以 及 后 期 调 整 、 调 试 和 试 验 ， 结 合 智 能 化 的

控 制 ，改 善 通 风 系 统 的 整 体 性 能 ，提 高 实 验 室 内 部 空 气 质 量 ，

创 造 一 个 更 舒 适 、 更 安       全 的 试 验 环 境 ， 并 通 过 实 验 室 空 气 质

量 、 通 风 系 统 参 数 等 进 行 对 比 ， 检 验 通 风 及 控 制 系 统 的 实 际 

效 果 ， 总 结 相 关 实 践 经 验 ， 为 以 后 实 验 室 建 设 提 供 重 要 的 经

验 参 考 。

2、 实 现 的 效 果

项 目 选 取 了 干 洗 检 验 以 及 生 态 前 处 理 的 旧 有 和 新 建 实 验 室 作

为 主 要 的 研 究 对 象 ， 通 过 以 下 手 段 ， 包 括 ： 针 对 性 配 置 末 端

排 风 设 备 、 新 风 补 风 系 统 合 理 配 置 、 实 验 室 微 负 压 控 制 、 排

风 系 统 管 道 压 力 控 制 等 ， 实 现 通 风 系 统 的 优 化 ， 达 到 改 善 实

验 室 空 气 环 境 质 量 的 目 的 。

从 新 建 和 旧 有 实 验 室 通 风 系 统 运 行 参 数 以 及 环 境 参 数 的 对 比

来 看 ， 新 建 实 验 室 通 风 系 统 的 排 风 量 和 房 间 换 气 系 数 并 没 有

增 加 很 多 ， 但 是 房 间 的 废 气 浓 度 却 有 了 明 显 的 改 善 ， 基 本 达

到 国    家 室 内 空 气 质 量 标 准 所 规 定 VOC 的 推 荐 浓 度 限 值

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

实 验 室 产 生 的 废 气 没 有 得 到 很 好 的 收 集 ， 即 使 在 室 外 过 道 上

也 能 闻 到 室 内 散 发 出 的 刺 激 性 气 味 ， 在 实 验 室 内 必    须 佩 戴 安    

全 防 护 器 具 才 能 长 时 间 停 留 ， 否 则 会 引 起 不 适 。 而 新 建 的 实

验 室 明 显 减 轻 了 以 上 情 况 ， 并 且 有 效 地 解 决 了 内 废 气 溢 出 到

室 外 的 问 题 ， 在 为 检 验 人 员 提 供 更 安      全 工 作 环 境 的 同 时 ， 避

免 废 气 影 响 到 室 外 的 其 他 人 员 。

02

相关的实践经验总结

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max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气体，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、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。

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负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。

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。

03

小结

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。以

人为本是社会发展的一个重要方向，未来的实验室必然向更加安     全及人性

化的方向发展，而通风系统作为实验室重要的组成部分，也应该得到更多

的重视。