我國的工業(yè)建筑的面積規(guī)模已位于世界前列，并每年以一定的速度增長，節(jié)能設計已是建筑設計中需要考慮的重要問題。工業(yè)建筑以滿足工藝需求為主，設計人員在設計前，應充分與工藝專業(yè)溝通，做到滿足工業(yè)需求但又不浪費能耗。節(jié)能不僅是每個設計者的理念，也是國家的規(guī)范要求，【工業(yè)建筑節(jié)能設計統(tǒng)一標準】GB 51245-2017已于2017年5月27日發(fā)布，并在2018年1月1日開始實施，設計過程中應有效遵守國家標準。

在實驗室排風設計過程中，換氣次數(shù)是較重要的設計參數(shù)，換氣次數(shù)影響到實驗室的排風量、補風量及設備的選型，因此，在設計過程中，換氣次數(shù)顯得尤為重要。當實驗室設計全面排風時，有條件時宜根據(jù)稀釋或消除室內(nèi)的有害氣體或有害物質所需要的通風換氣量確定。當無計算條件時，一般實驗室房間換氣次數(shù)宜為不小于4次/h；有輕度污染的實驗室房間換氣次數(shù)宜為6次/h-8次/h；有大量污染的實驗室房間換氣次數(shù)宜為8次/h-12次/h。設計過程中，可綜合實驗室的性質，污染程度等選擇合理的換氣次數(shù)，達到既能滿足實驗室的工藝要求，又能達到節(jié)能效果。

在排風系統(tǒng)設計過程中，如果局部排風能滿足工藝要求，盡量采用局部排風，減少全面排風的設計，相對于全面排風而言，局部排風效率更高。例如，在高溫實驗室的馬弗爐上設計鋼制抽氣罩，可避免高溫廢氣擴散至吊頂；實驗室氣相色譜、液相色譜等實驗室儀器上設置萬向抽氣罩，保證儀器內(nèi)的廢氣排出即可排出室外；配置溶液時，設置通風柜，保證易揮發(fā)的實驗室溶劑不溢出到室內(nèi)。

合理的氣流組織能提高排風效率?？筛鶕?jù)實驗室的工藝布局，合理布置排風口及送風口，根據(jù)污染物的濃度，采取上排風或者下排風，例如，污染物密度比空氣密度小時，采用上排風；污染物密度比空氣密度大時，采用下排風，多個排風口排風效率高于單個排風口。

通風柜是實驗室通風設計中*的一個組成部分。為保護實驗室工作人員不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學物質和有機體，實驗室內(nèi)設置通風柜。目前實驗室運用的有臺式通風柜、落地通風柜、補風型通風柜等。當通風柜設置于供暖或對溫、濕度有控制要求的房間內(nèi)時，為節(jié)約供暖或空調(diào)能耗，可采用補風型通風柜。從工作孔上部送入取自室外（或相鄰房間）的補給風，補風量約為排風量的70%~75%。的內(nèi)補風結構和*的導流設計比傳統(tǒng)定風量排風柜減少了82%的進風量，減少了大量空調(diào)新風能耗；比變風量排風柜節(jié)能70%。補風型通風柜與普通臺式通風柜排風量如下：

實驗室通風空調(diào)70%的能耗來源于新風能耗，合理的新風系統(tǒng)劃分，能有效降低能耗。在實驗室新風系統(tǒng)設計時，可根據(jù)實驗室的工藝需求合理劃分新風系統(tǒng)，無溫濕度要求的實驗室可采用自然補風，溫濕度要求相近的實驗室可共用新風系統(tǒng)，特殊溫濕度要求的實驗室單獨設置新風系統(tǒng)，如恒溫恒濕實驗室，夏季相對濕度要求較低的實驗室。需要注意的是，由于實驗室新風量較大，實驗室內(nèi)受室外氣象條件影響較大，在高溫高濕地區(qū)需考慮新風系統(tǒng)夏季除濕問題，如南寧、廣州、海南等地，北方比較干燥地區(qū)，需考慮冬季加濕問題。

臺式通風柜上安裝變風量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由閥門、位移傳感器、通風柜控制器、紅外傳感器、通風柜自動升降系統(tǒng)組成。采用位移檢測方式對通風柜面風速進行控制，通風柜控制器接收位移傳感器的位移信號計算通風柜排風量，控制通風柜排風閥的風量，保持通風柜面風速在設定值。當通風柜門關閉后，風量閥要維持通風柜的最小排風量,以滿足實際要求。有人時控制面風速0.5m/s，無人時自動切換至0.3m/s。通風柜的排風量隨著操作視窗的高度實時變化，通風柜前有實驗人員在做實驗室時，通風柜視窗開啟到安全高度（一般為500mm）,排風量較大；通風柜前無人操作時，通風柜面風速自動切換到低風速運行，且操作視窗自動下降到高度。由于落地通風柜視窗較高，面風速較難控制恒定，落地通風柜可采用雙態(tài)控制，當落地通風柜前無人操作且通風柜內(nèi)儀器在運行時，通風柜可低態(tài)排風；當落地通風柜前有人在操作時，可切換到高態(tài)排風。通風柜變風量控制，能根據(jù)操作人員的使用狀態(tài)改變排風量，達到節(jié)能的效果。

實驗室補風控制由排風閥、補風閥、房間控制器組成。以單個實驗室為控制對象，將實驗室內(nèi)每個排風閥的排風信號接入房間控制器，房間控制器根據(jù)輸入的排風信號計算出新風量并反饋到送風閥，送風閥根據(jù)送風量調(diào)節(jié)閥門，改變新風量。送排風聯(lián)動，可根據(jù)排風量確定新風量，新風量隨排風量的變化而變化。

為滿足末端的變風量需求，實驗室的新、排風機一般采用變頻控制，這也是節(jié)能的方式之一。除排風機變頻之外，還可以考慮工作模式及夜間模式下的切換運行減少排/補風量。實驗室要求24小時排風，工作時間實驗室內(nèi)的換氣次數(shù)按設計相對較高，夜間無人時，可考慮夜間模式，換氣次數(shù)相對較低，一般為2次/h-3次/h。夜間排風機低速運行，實驗室內(nèi)排風量較小，實驗室內(nèi)儀器沒有溫濕度要求，可考慮通過門縫補風，即夜間狀態(tài)下，排風低態(tài)運行，補風關閉。

空調(diào)系統(tǒng)上常用的熱回收裝置，目前主要有轉輪式熱回收技術、板式熱回收技術、乙二醇熱回收技術、熱管熱回收技術。

轉輪熱回收技術由于結構的原因，不能*隔絕新風與排風之間的質交換，排風與新風間總有一定量的滲漏，往往將排風中的有害物質帶入新風系統(tǒng)中，存在交叉污染的風險。

板式熱回收技術分為兩種，一種是全熱回收，芯體采用非金屬材料，存在細小孔隙。同樣會將排風中的有害物質帶入新風系統(tǒng)中，同樣存在交叉污染的風險。另一種是顯熱回收，芯體采用金屬材料分隔，沒有交叉污染。但其熱量只是通過金屬隔板傳遞，效率不高。板式熱交換還存在一個較大的缺點，顯熱板式換熱器是一個整體式裝置，運行時需要將新風管與排風管布置在一起進行熱交換，一般情況下，新風機組位于空調(diào)機房，而排風位于屋頂，因此系統(tǒng)風管布置困難。

乙二醇熱回收屬于顯熱回收，可做成分體式，在新風機組與排風機組內(nèi)分別設置換熱盤管，用管道連接。分體式對新風機組、排風機組的位置沒有要求。但是由于傳熱效率低，投資回報率很差。

熱管是一種利用工質如氨、氟利昂的相變進行熱交換的換熱元件，通過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過幾乎所有金屬的導熱能力。熱管一般由管殼、吸液芯和工質組成。熱管的工作段可分為吸熱段、絕熱段和放熱段三部分。熱管管殼材料有銅、鋁、碳鋼或不銹鋼材料組成，兩頭密封經(jīng)抽真空后填充相變工質制成，在工作室處于液相和氣相兩種狀態(tài)。

根據(jù)實驗室的特性和設備的布置，可采用分體式熱管技術應用于排風能量的回收，可實現(xiàn)遠距離能量傳輸，實現(xiàn)高效熱回收，且可實現(xiàn)一對多，多對多系統(tǒng)的回收。分體式結構設計，不受新風、排風口位置限制，不受安裝空間、安裝尺寸限制，新風端、排風端可任意布置，距離可長可短。沒有空氣交叉污染，新風與排風分別走不同的通道，只有熱量的傳遞，而沒有新風與排風的直接接觸。

隨著實驗室的發(fā)展，無吊頂實驗室概念已經(jīng)普遍應用于現(xiàn)代實驗室建設中，無吊頂實驗室對施工要求非常高，但是對于暖通設備的運行維護非常方便。但是這一類實驗室也有一定的弊端，一般實驗室由于管道較多，層高一般在4.5m-4.8m，相對于有吊頂?shù)膶嶒炇遥ㄒ话闱闆r下，實驗室吊頂在2.6m-3m）無吊頂實驗室的排風量較大,這是不節(jié)能的一種方式。在無吊頂實驗室設計時，需綜合考慮設備維護、美觀、節(jié)能問題。

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