实验室通风系统及通风管路的规划设计是保障实验室安全、控制污染物扩散、满足人员健康和实验环境要求的核心环节。其设计需结合实验室类型（如化学、生物、物理实验室）、实验内容（有害物种类、浓度、散发量）、人员操作习惯及相关规范标准，综合考虑安全性、合规性、节能性和可维护性。

一、设计核心原则

• 1.安全优先：优先排出实验过程中产生的有毒、有害、易燃易爆气体，确保实验区域空气符合《实验室空气质量标准》。

• 2.效率最优：通过合理布局减少管路阻力，保证通风柜、排风点的风速稳定（通风柜面风速通常需维持在0.5m/s±0.1m/s）。

• 3.节能合规：采用变频风机、补风系统等降低能耗，同时满足《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》等法规要求。

二、通风系统核心组成

通风系统主要由“排风设备-管路系统-控制装置”三部分构成，各组件功能与选型要点如下：

1.排风设备：

• 核心为通风柜，其次包括原子吸收罩、万向抽气罩等局部排风装置。

• 通风柜：根据实验需求选择，腐蚀性实验优先选PP材质，高温实验需选耐高温台面，补风型通风柜可减少室内冷/热空气损失。

• 局部排风罩：针对特定实验设备（如通风橱外的反应装置），需确保罩口与污染源距离≤30cm，保证捕集效率。

2.排风动力与处理设备：

• 风机：优先选用离心风机，安装在屋顶或室外，避免噪音与振动影响实验室；若排放气体含腐蚀成分，需选防腐风机。

• 废气处理：含酸碱气体需配喷淋塔，含有机废气需配活性炭吸附装置，确保排放符合《大气污染物综合排放标准》。

3.控制系统：

• 风速控制：通过变频风机与风阀联动，实时监测通风柜面风速，风速异常时自动报警。

• 联动控制：通风柜开启时自动启动风机，实验台照明、补风系统同步联动，提升操作便利性。

三、通风管路规划设计关键要点

管路规划直接影响通风效率，需重点关注布局、管径与材料三大维度：

1.管路布局：

• 路径最短化：主管道尽量沿实验室外墙或走廊吊顶布置，减少弯头（90°弯头阻力大，优先用45°弯头）。

• 避免交叉干扰：管路需避开消防管道、电缆桥架等，与其他管线间距≥15cm，同时预留检修空间。

• 分区域排风：将产生同类污染物的实验室（如有机实验室、无机实验室）归为同一排风系统，避免交叉污染。

2.管径计算：

• 依据“风量=风速×截面积”计算，主管道风速控制在6-8m/s，支管风速控制在4-6m/s，避免风速过高产生噪音或过低导致积尘。

• 同一系统内，管径需随风量减少逐步缩小（如主管道用Φ250mm，支管可降至Φ160mm），避免“大管接小管”导致阻力骤增。

3.材料选择：

• 腐蚀性环境（如酸碱实验室）：优先选PP管或FRP管，耐化学腐蚀且重量轻。

• 普通环境（如物理实验室）：可选镀锌钢板风管，强度高、成本低，需做防腐处理。

• 密封要求：所有接口用耐腐密封胶（如PP管专用胶）密封，防止废气泄漏。

实验室通风系统是一个复杂的工程，绝不是简单的“安个风机接根管”。它需要建筑师、实验室用户、暖通工程师和控制系统工程师的紧密协作。

• 对于新建实验室： 强烈建议采用VAV系统，虽然初期投入高，但长期运行成本和安全性回报显著。

• 对于改造项目： 必须对现有系统进行彻底评估，重点检查管道腐蚀情况、风机性能和控制系统是否老化。