實(shí)驗(yàn)室用氣通風(fēng)與排風(fēng)

實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)是保障人員安全、環(huán)境合規(guī)及實(shí)驗(yàn)有效性的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其設(shè)計(jì)需結(jié)合實(shí)驗(yàn)室類型、操作風(fēng)險(xiǎn)及功能需求綜合規(guī)劃。以下為環(huán)揚(yáng)未來整理出的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)框架：

一、設(shè)計(jì)核心原則

1. 風(fēng)險(xiǎn)分級控制

• 根據(jù)實(shí)驗(yàn)涉及的危險(xiǎn)物質(zhì)（如揮發(fā)性有機(jī)物、生物氣溶膠、放射性物質(zhì)）劃分風(fēng)險(xiǎn)等級；

• 優(yōu)先采用局部排風(fēng)（如通風(fēng)櫥、生物安全柜），其次輔助全面通風(fēng)。

2. 氣流組織優(yōu)化

• 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室：保持微負(fù)壓，防止有害氣體逸出；

• 生物安全實(shí)驗(yàn)室：定向氣流（如BSL-2實(shí)驗(yàn)室壓力梯度控制）；

• 潔凈實(shí)驗(yàn)室：層流設(shè)計(jì)（如百級潔凈室垂直單向流）。

3. 動態(tài)平衡調(diào)節(jié)

• 排風(fēng)量需大于送風(fēng)量（維持負(fù)壓），但避免能耗過高；

• 設(shè)置變頻風(fēng)機(jī)，根據(jù)實(shí)時(shí)需求調(diào)節(jié)風(fēng)量。

二、通風(fēng)系統(tǒng)分類與實(shí)施要點(diǎn)

1. 全面通風(fēng)

• 適用場景：低風(fēng)險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)室（如物理檢測室）、人員密集區(qū)；

• 設(shè)計(jì)參數(shù)：

• 換氣次數(shù)：6-12次/小時(shí)；

• 氣流方向：自清潔區(qū)流向污染區(qū)；

• 設(shè)備選型：

• 新風(fēng)機(jī)組+初效/中效過濾器；

• 配套溫濕度控制模塊。

2. 局部排風(fēng)

• 關(guān)鍵設(shè)備：

• 適用于靈活移動操作（如小型設(shè)備排氣）。

• A2型（90%外排，10%循環(huán)）：適用于微生物操作；

• B2型（全外排）：適用于高風(fēng)險(xiǎn)病原體。

• 類型選擇：

• 性能指標(biāo)：面風(fēng)速≥0.5m/s，排風(fēng)量≥1200m3/h（雙人位）。

• 標(biāo)準(zhǔn)型（適用于一般化學(xué)操作）；

• 放射性同位素專用（鉛屏蔽層）；

• 溯源型（帶氣體凈化裝置）。

• 通風(fēng)櫥：

• 生物安全柜：

• 萬向抽氣罩：

• 管道設(shè)計(jì)：

• 材質(zhì)：耐腐蝕PP/FRP（化學(xué)排風(fēng)）、鍍鋅鋼板（普通排風(fēng)）；

• 坡度：≥2%防止冷凝水積聚；

• 主管風(fēng)速：化學(xué)排風(fēng)≥8m/s，生物排風(fēng)≥12m/s。

3. 特殊實(shí)驗(yàn)室要求

• PCR實(shí)驗(yàn)室：

• 各分區(qū)獨(dú)立排風(fēng)系統(tǒng)，避免擴(kuò)增產(chǎn)物污染；

• 排風(fēng)經(jīng)HEPA過濾后高空排放。

• 細(xì)胞房：

• CO?培養(yǎng)箱集中排風(fēng)管道，配備活性炭吸附裝置；

• 正壓設(shè)計(jì)防止外部污染。

• 放射性實(shí)驗(yàn)室：

• 排風(fēng)系統(tǒng)需屏蔽處理，廢氣監(jiān)測達(dá)標(biāo)后排放。

三、空氣凈化與排放處理

1. 過濾系統(tǒng)

• 初效過濾器：攔截大顆?；覊m（G4等級）；

• 中效過濾器：去除5μm以上顆粒物（F8等級）；

• 高效過濾器：生物安全實(shí)驗(yàn)室終端HEPA過濾（H14等級）。

2. 廢氣處理

• 氣溶膠：紫外線滅活或高溫滅菌后排放。

• 酸性氣體：噴淋塔中和（NaOH溶液）；

• 有機(jī)溶劑：活性炭吸附+催化燃燒。

• 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室：

• 生物實(shí)驗(yàn)室：

3. 噪聲控制

• 風(fēng)機(jī)管道包裹隔音棉；

• 設(shè)備間遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)區(qū)域。

四、監(jiān)控與智能化管理

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)

• 風(fēng)速傳感器、壓差計(jì)（關(guān)鍵區(qū)域壓差±5Pa）；

• 氣體檢測儀（VOCs、CO?濃度超標(biāo)報(bào)警）。

2. 智能控制平臺

• 聯(lián)動控制：通風(fēng)櫥啟動→風(fēng)機(jī)自動提速；

• 遠(yuǎn)程監(jiān)控：手機(jī)端查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

五、節(jié)能與可持續(xù)性設(shè)計(jì)

1. 熱回收技術(shù)

• 冬季：排風(fēng)熱量回收（顯熱回收效率≥60%）；

• 夏季：預(yù)冷新風(fēng)（利用排風(fēng)冷卻進(jìn)風(fēng)）。

2. 自然通風(fēng)輔助

• 過渡季節(jié)開啟高側(cè)窗，利用熱壓通風(fēng)；

• 設(shè)置電動可開啟外窗（需滿足氣密性要求）。

六、合規(guī)性要求

1. 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

• GB 50736《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》；

• GB 19489《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》；

• HJ 880《排污單位自行監(jiān)測技術(shù)指南》。

2. 驗(yàn)收重點(diǎn)

• 通風(fēng)櫥面風(fēng)速檢測；

• 生物安全柜氣流模式驗(yàn)證（煙霧測試）；

• 排風(fēng)系統(tǒng)泄漏率測試（≤1%）。

七、維護(hù)與應(yīng)急

1. 定期維護(hù)計(jì)劃

• 過濾器更換周期：初效1-3個(gè)月，高效1-2年；

• 管道清洗：每季度化學(xué)排風(fēng)管道酸洗。

2. 應(yīng)急預(yù)案

• 風(fēng)機(jī)故障時(shí)啟動備用電源；

• 氣體泄漏時(shí)自動關(guān)閉排風(fēng)閥門，啟動應(yīng)急噴淋。

通過科學(xué)設(shè)計(jì)、精細(xì)管理，實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)可兼顧安全、效率與環(huán)保需求。建議根據(jù)實(shí)驗(yàn)室具體風(fēng)險(xiǎn)等級（如BSL-2、化學(xué)品類）定制方案，并優(yōu)先選擇具備醫(yī)療/化工實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)的工程團(tuán)隊(duì)。