出于人身安全和实验项目安全的考虑，化学实验室基本都是相对密闭的。而相对密闭的实验室，通过吐故纳新，送入必需的新空气，及时完整地排出有害有毒气体或蒸气是保证研发人员身体健康的重要措施，

暖通系统包括送排风和空调(heating ventlaion and air conditioning，HVAC)。根据化学实验室的特点和经验，采用顶送侧排的通风方式比较好，因为新风顶送在设计和施工上比采用侧送方案要容易得多，同时新风顶送能达到均衡扩散，人体感受也较舒适，且对实验操作影响较小。

一、送新风

新风系统的两端分别称为室外新风进风口和室内新风送风口。

(一)室外新风进风口位置的要求

(1)应设在室外空气较洁净的地方。

(2)应尽量设在排风口的上风侧(指进、排风口同时使用时，季节的主导风向的上风侧)，且应低于排风口。

(3)进风口与排风口设于同一高度时的水平距离不应小于20m、当水平距离小于20m时，进风口应比排风口至少低6m。

室外新风进风口可就近选择在所在实验室的窗口上方，采用侧面吸风，外口设计成百叶以阻挡较大杂物被吸入(图8-1和图8-2)。否则就要将新风进风口移至较远的地方，并且要根据气象风向玫瑰图定位在频率意义上的上风处(图8-3)。

图8-1窗口上方的百叶进风口(1)

图8-2窗口上方的百叶进风口(2)

(4)室内新风送风口通常通过技术夹层的风管进行顶送，从实验室的天花板出口往下送新风(图8-4)。

图8-3上风处的进风口

图8-4天花板新风出口

(二)新风量

按照国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GB500192003)的3.1.9条，应保证每人每小时不小于30m3的新风量[≥30m³/(h·p)]。结合化学实验室的实际情况，其新风量的设计和实施通常都大大超过此数值。一般以采用空气置换次数来进行，化学研发人员的较合适的人均实用实验室面积为10m²(即人均实验室实用体积为30m³)，如果以30m³/(h·p)来计算，新风量置换一次就够了，但是根据实际情况来看，室内空气的置换次数多采用2～3次/h来计算，也就是60～90m³/(h·p)。根据实验室的具体情况，有的需要4～6次/h，特殊情况甚至达到12次/h。

(三)室内活动区的风速

室内活动区风速的设计控制在冬季≤0.2m/s；夏季为0.2～0.5m/s，当室内温度高于30℃时，可大于0.5m/s。

二、排风

通风橱是化学实验室的核心操作区，有毒有害气体和蒸气一般产生和聚集于通风橱内，这些有毒有害气体或燕气需要及时全部排出操作区。为了使站在通风橱旁的研发人员免受有毒害气体或蒸气的伤害，通风橱需要时刻保持负压状态。

(一)排风机的位置

排风机一般安装在建筑物的顶层外(图8-5)，每个实验室用1～2个排风机(通常一排通风橱可共用1个排风机)。如果排出的气体超过国家排放标准，需要作吸收处理。

(二)排风口的位置

1.通风橱操作口

楼顶层的排风机通过排风管连接于通风橱上方，不断排出通风橱内的有毒有害气体或蒸气，再通过通风橱门下的空隙吸入新风(图8-6)。

图8-5建筑物顶层外的排风机

图8-6从通风橱门下的空隙吸入新风

参考《实用供热空调设计手册》(陆耀庆主编)7.2.5中的数据，通风橱的排风量L(m³/h)为

L=3600Fvβ                 (8-1)
式中，F表示操作口面积，m²；v表示操作口平均风速，m/s(按照表8-1采用)；β表示安全系数，一般取1.05～1.10。

表8-1 通风橱操作口推荐的吸风速度

一般化学实验室通风橱操作口的吸风速度推荐为等于或略大于0.35m/s。吸风速度过大也不好，因为当启用通风橱时，操作者伸手进入通风橱内进行实验操作，身体是紧靠通风橱的，气流会在操作者身边形成旋转蹿流，从而引起橱内气流溢出，甚至沿着操作者的身体到达呼吸区域。风速越大，形成的旋转气流就越强，所以需要控制进气速度等于或略大于0.35m/s，一般不宜超过0.75m/s。

通风橱操作口的吸风速度需要定时检测，一般每个季度用风速仪检查一次，或根据情况定检测周期。填写记录卡，一橱一卡，贴在各个通风橱上，一旦风速低于0.35m/s或出现问题要及时排除。在记录卡的基础上建立台账，以便维护保养的及时跟进。

2.活动式吸风罩

一些有毒有害气体也会产生在某些局部操作区域，可用活动式吸风罩(图8-7)。

图8-7活动式吸风罩

3.试剂柜后壁连通管

试剂柜内有毒有害液体产生的蒸气也需要排出实验室，可通过柜后壁的孔和管道连通排风系统(图8-8)，使橱内空间呈负压，才能保证有毒害的液体蒸气不溢出柜外，不污染实验室内的空气。

图8-8试剂柜后壁的排风孔

(三)事故排风

近几年来，火灾中由于烟雾和毒气致死的比例逐年上升，在相当多的火灾事故案例中，烟毒窒息致死数高于被火直接烧死的人数。所以，对于可能突然释放大量有害气体、有爆炸危险气体或燃烧爆炸时有大量有害烟雾产生的化学实验的建筑物，要设置事故通风装置。风机的电开关应分别设置在室内和室外便于操作的地点，最好为自动式的，可同温度传感器实行同步自动连锁。

事故排气量的换气次数要大于12次/h。事故排风的排风口如图8-9、图8-10所示。

图8-9事故排风的排风

图8-10事故排风的排风

按照国家标准GB50019-2003，排风口的位置应该符合下列规定：①不应布置在人员经常停留或经常通行的地点；②排风口与机械送风系统的进风口的水平距离不应小于20m，当水平距离不足20m时，排风口必须高出进风口，并不得小于6m；③当排气中含有可燃口(正面)口(侧面)气体时，事故通风系统排风口距可能有火花地点(如电线、汽车等)应大于20m；④排风口不得朝向室外空气动力阴影区和正压区。事故排风的好处是能及时消除事故区域的烟雾和毒气，给事故区域的逃生人员以新鲜空气，从而看清逃生方位，防止窒息或致盲。

需要引起注意的是，事故排风主要是针对排除烟雾让人员清醒逃离，其负面缺陷是给火灾助威，加速火力蔓延。

吸风口要采用顶吸，根据逃生便捷途径，实验室的人员可以迅速逃离，实验室的顶部不需要安装事故吸风口，而长长的走廊顶部则一定要按照长度和容积来设置吸风口。

相关链接：危险化学品安全管理制度

文章来源：《有机合成安全学》

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