實驗室設計是行業中常用的專項設計，包括了化學、生物、動物、物理實驗室等各個類別。化學

實驗室由濕法化學間，加熱間，恒溫恒濕間，通用試驗間、注塑間和辦公間組成。除恒溫恒濕間

的環境，其他房間只需要溫度控制，并且都沒有潔凈要求。ASHRAE（美國采暖、制冷與空調工

程師學會）規定實驗室空調和通風設計參數包括以下：

1.室內外溫度濕度要求。

2.空氣質量。

3.設備和工藝熱負荷，包括顯熱和潛熱。

4.內部負荷的預期增加。

5.小換氣次數。

6.進風和補風。

7.排風設備類型。

8.控制和報警。

9.通風柜的尺寸和數量的調整可能。

10.房間壓差。

11.設備和電源的備用

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換氣次數的選擇

《化工采暖通風和空調調節設計規范》規定化驗室房間的小換氣量一般在6 次/h~8 次/h。ASHRAE 規

定驗室內的整體換氣次數應由下列風量之決定：從局部排風設備或其他房間排風所排出的總風量；

帶走房間熱負荷所需的制冷風量；小換氣次數需求。在使用情況下，實驗室的小換氣次數應

維持6 次/h~10 次/h。

在通常情況下>10 次/時房間換氣次數被認為是合適的。但是當實驗室內有可能產生高熱負荷的分

析設備，或房間內有較大量的局部排風時，則可能需要相應增大換氣量。濕法化學室有通風柜，

加熱間有大量的加熱爐。通風柜的計算方法則參照《化工采暖通風和空調調節設計規范》中對

輕、中度危害或有危險的有害物質，在室內頂棚有補風的情況下，通風柜的操作口小吸風面速

度0.5m/s。對于通風柜的使用率，當通風柜的數量大于2個時，則應該取60~70%同時使用率。

加熱爐則是以維持爐內加熱溫度的熱平衡法則計算所需的排風量。通過以上可以計算出總的安 全

通風量，此外負荷計算的空調風量，還有小換氣次數10次進行比較，三者取最大值。

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送風和排風的形式

《化工采暖通風和空調調節設計規范》規定化驗室的排風量較大時，應設置室外新風補風系統，

并計入新風負荷。

《科學實驗室建筑設計規范》規定每個排風裝置宜設獨立的排風系統。同一個實驗室內的所有

排風裝置宜合用一個排風系統。工作時間連續使用排風系統的實驗室應設置送風系統，送風量宜

為排風量的70%，并應根據工藝要求對送風進行空氣凈化處理。對于采暖地區，冬季應對送風進行加熱。送風氣流不應破壞實驗室排風裝置的正

常工作。

ASHRAE 規定所有從化學實驗室內排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環利用。因此，除非

化學實驗室也有潔凈要求，否則均需保持其相對于相鄰區域為負壓。而是否選擇100％全新風送風

系統，應做為實驗室危險評估的一個重要部分。

實驗室各個單元間設置了獨立的排風系統，排風都安裝在屋頂上。濕法化學間和加熱間由于產生

有毒、腐蝕、高溫的氣體，必 須采用全新風處理。其他如工作人員進行計算機分析的通用實驗間

和進行材料測試的恒溫恒濕間，100％全新風送風系統并不是唯 一的選擇。因為實驗室不同的工

藝職能，不一 定要全新風通風或全新風空氣處理。能滿足工藝只能是首要的，100%的新風是針

對通風柜的環境，而對于一般實驗室循環空氣處理能達到要求的，就不必要100%全新風。何況

在全新風的空調環境下，能耗非常高。

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房間壓差

《化工采暖通風和空調調節設計規范》規定化驗室應保持相對負壓。

ASHRAE 規定所有從化學實驗室內排出的氣體均需直接排出室外，而不能循環利用。因此，除非

化學實驗室也有潔凈要求否則均需保持其相對于相鄰區域為負壓。

這個規定其實要根據具體的實施對象。本項目中恒溫恒濕間需要嚴格的溫度、濕度控制范圍，應

該設計成正壓。因為如果設計成負壓，則相鄰區域的空氣去進入，一方面可能破壞溫、濕度的控

制精；另一方面如果污染的空氣進入，也可能造成安全問題。而對于濕法化學間和加熱間，為防

止有毒、腐蝕、高溫的氣體或揮發物散發到房間，甚至散發到其他的區域，設計成負壓是必 須的。

實驗室建筑的辦公區域，應相對于走廊和實驗室始終維持正壓。實驗室內氣流應從低危險區域流向高危險區域，

通過各類通風柜或加熱設備排到室外。

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控制系統

控制應該把以上幾項綜合起來，可以滿足整個實驗室的房間壓力、各房間壓差、通風量、溫濕度

和各方面的安 全控制要求，同時降低能耗。實驗室內往往存在許多不利于人體健康的化學物質污

染源，特別是有害氣體，將其排除非常重要。但與此同時，能源往往會被大量的消耗，因而實驗

室的通風控制系統的要求從早期定風量，雙穩態，變風量系統，到新的適應性控制系統。所謂

為安 全、舒適的環境，并要求節 能的方式是不能太過于奢望。系統響應迅速確保人身安 全，以

高的精 確性正確控制送排風的平衡和室內壓力，提供大的穩定性。盡量降低用戶前期投入，同

時減少用戶在運行、能源消耗及維護等方面的費用。

ASHRAE 規定實驗室控制一方面調整設備的溫度和濕度控制；另一方面監控安全設施保護工作人

員，用哪個系統，只要對當前實驗室是合適的。

化學實驗室的通風采用定風量還是變風量控制系統，這取決于設計者、使用者和設施管理者對其

所要求的功能初次投資和運行費用等問題的綜合考慮。定風量（CAV）系統被設計用來為所有的

通風柜和加熱爐提供總的排風流量，不管這些通風柜和加熱爐是否被占用，總的流量都保持一 定。

這一方法采用機械限位擋塊限制調節閥門開度，可能最大減小 40％流量。變風量系統（VAV），則

是系統容量的減小超過10％或20％的參差性設計。

實驗室的通風設計首要解決的問題是安 全性問題，還要考慮到為實驗人員創造一個舒適的工作環

境，解決溫度、氣流、噪音的問題，同時要保證低的能源消耗，系統穩定，容易控制，易于操

作管理。簡而言之就是要從安 全、舒適、節能、可靠運行方面進行設計。通過對此類型化學實驗

室涉及的換氣次數、送排風形式、房間壓差、控制系統標準。

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建議

1.換氣次數至少應該以下三項指標值中取最大值：實驗室工作區的設備的排風量，制冷負荷量對

應的風量，小換氣次數為10次/h風量。

2.根據實際工作環境確定是否100%新風量。

3.通常情況下，走廊、辦公區、實驗區為氣流的流動方向，上游相鄰區為正壓。

4.定風量仍然是經濟實用的控制系統，能夠滿足部分實驗室要求，做好將來擴容的措施。