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(shè)計(jì)已是建筑設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前，應(yīng)充分與工藝專業(yè)溝通，做到滿足工業(yè)需求但又不浪費(fèi)能耗。節(jié)能不僅是每個(gè)設(shè)計(jì)者的理念，也是國家的規(guī)范要求，【工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)】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(shí)施，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)有效遵守國家標(biāo)準(zhǔn)。 

在實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)設(shè)計(jì)過程中，換氣次數(shù)是較重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，換氣次數(shù)影響到實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)量、補(bǔ)風(fēng)量及設(shè)備的選型，因此，在設(shè)計(jì)過程中，換氣次數(shù)顯得尤為重要。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)全面排風(fēng)時(shí)，有條件時(shí)宜根據(jù)稀釋或消除室內(nèi)的有害氣體或有害物質(zhì)所需要的通風(fēng)換氣量確定。當(dāng)無計(jì)算條件時(shí)，一般實(shí)驗(yàn)室房間換氣次數(shù)宜為不小于4次/h；有輕度污染的實(shí)驗(yàn)室房間換氣次數(shù)宜為6次/h-8次/h；有大量污染的實(shí)驗(yàn)室房間換氣次數(shù)宜為8次/h-12次/h。設(shè)計(jì)過程中，可綜合實(shí)驗(yàn)室的性質(zhì)，污染程度等選擇合理的換氣次數(shù)，達(dá)到既能滿足實(shí)驗(yàn)室的工藝要求，又能達(dá)到節(jié)能效果。

在排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，如果局部排風(fēng)能滿足工藝要求，盡量采用局部排風(fēng)，減少全面排風(fēng)的設(shè)計(jì)，相對(duì)于全面排風(fēng)而言，局部排風(fēng)效率更高。例如，在高溫實(shí)驗(yàn)室的馬弗爐上設(shè)計(jì)鋼制抽氣罩，可避免高溫廢氣擴(kuò)散至吊頂；實(shí)驗(yàn)室氣相色譜、液相色譜等實(shí)驗(yàn)室儀器上設(shè)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(shí)，設(shè)置通風(fēng)柜，保證易揮發(fā)的實(shí)驗(yàn)室溶劑不溢出到室內(nèi)。

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

通風(fēng)柜是實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)中不可或缺的一個(gè)組成部分。為保護(hù)實(shí)驗(yàn)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(xué)物質(zhì)和有機(jī)體，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置通風(fēng)柜。目前實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用的有臺(tái)式通風(fēng)柜、落地通風(fēng)柜、補(bǔ)風(fēng)型通風(fēng)柜等。當(dāng)通風(fēng)柜設(shè)置于供暖或?qū)亍穸扔锌刂埔蟮姆块g內(nèi)時(shí)，為節(jié)約供暖或空調(diào)能耗，可采用補(bǔ)風(fēng)型通風(fēng)柜。從工作孔上部送入取自室外（或相鄰房間）的補(bǔ)給風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)量約為排風(fēng)量的70%~75%。獨(dú)特的內(nèi)補(bǔ)風(fēng)結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的導(dǎo)流設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)定風(fēng)量排風(fēng)柜減少了82%的進(jìn)風(fēng)量，減少了大量空調(diào)新風(fēng)能耗；比變風(fēng)量排風(fēng)柜節(jié)能70%。補(bǔ)風(fēng)型通風(fēng)柜與普通臺(tái)式通風(fēng)柜排風(fēng)量如下： 

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)70%的能耗來源于新風(fēng)能耗，合理的新風(fēng)系統(tǒng)劃分，能有效降低能耗。在實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的工藝需求合理劃分新風(fēng)系統(tǒng)，無溫濕度要求的實(shí)驗(yàn)室可采用自然補(bǔ)風(fēng)，溫濕度要求相近的實(shí)驗(yàn)室可共用新風(fēng)系統(tǒng)，特殊溫濕度要求的實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)，如恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，夏季相對(duì)濕度要求較低的實(shí)驗(yàn)室。需要注意的是，由于實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)量較大，實(shí)驗(yàn)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(fēng)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(tái)式通風(fēng)柜上安裝變風(fēng)量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由閥門、位移傳感器、通風(fēng)柜控制器、紅外傳感器、通風(fēng)柜自動(dòng)升降系統(tǒng)組成。采用位移檢測方式對(duì)通風(fēng)柜面風(fēng)速進(jìn)行控制，通風(fēng)柜控制器接收位移傳感器的位移信號(hào)計(jì)算通風(fēng)柜排風(fēng)量，控制通風(fēng)柜排風(fēng)閥的風(fēng)量，保持通風(fēng)柜面風(fēng)速在設(shè)定值。當(dāng)通風(fēng)柜門關(guān)閉后，風(fēng)量閥要維持通風(fēng)柜的最小排風(fēng)量,以滿足實(shí)際要求。有人時(shí)控制面風(fēng)速0.5m/s，無人時(shí)自動(dòng)切換至0.3m/s。通風(fēng)柜的排風(fēng)量隨著操作視窗的高度實(shí)時(shí)變化，通風(fēng)柜前有實(shí)驗(yàn)人員在做實(shí)驗(yàn)室時(shí)，通風(fēng)柜視窗開啟到安全高度（一般為500mm）,排風(fēng)量較大；通風(fēng)柜前無人操作時(shí)，通風(fēng)柜面風(fēng)速自動(dòng)切換到低風(fēng)速運(yùn)行，且操作視窗自動(dòng)下降到最低高度。由于落地通風(fēng)柜視窗較高，面風(fēng)速較難控制恒定，落地通風(fēng)柜可采用雙態(tài)控制，當(dāng)落地通風(fēng)柜前無人操作且通風(fēng)柜內(nèi)儀器在運(yùn)行時(shí)，通風(fēng)柜可低態(tài)排風(fēng)；當(dāng)落地通風(fēng)柜前有人在操作時(shí)，可切換到高態(tài)排風(fēng)。通風(fēng)柜變風(fēng)量控制，能根據(jù)操作人員的使用狀態(tài)改變排風(fēng)量，達(dá)到節(jié)能的效果。

實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)風(fēng)控制由排風(fēng)閥、補(bǔ)風(fēng)閥、房間控制器組成。以單個(gè)實(shí)驗(yàn)室為控制對(duì)象，將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)每個(gè)排風(fēng)閥的排風(fēng)信號(hào)接入房間控制器，房間控制器根據(jù)輸入的排風(fēng)信號(hào)計(jì)算出新風(fēng)量并反饋到送風(fēng)閥，送風(fēng)閥根據(jù)送風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門，改變新風(fēng)量。送排風(fēng)聯(lián)動(dòng)，可根據(jù)排風(fēng)量確定新風(fēng)量，新風(fēng)量隨排風(fēng)量的變化而變化。

為滿足末端的變風(fēng)量需求，實(shí)驗(yàn)室的新、排風(fēng)機(jī)一般采用變頻控制，這也是節(jié)能的方式之一。除排風(fēng)機(jī)變頻之外，還可以考慮工作模式及夜間模式下的切換運(yùn)行減少排/補(bǔ)風(fēng)量。實(shí)驗(yàn)室要求24小時(shí)排風(fēng)，工作時(shí)間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的換氣次數(shù)按設(shè)計(jì)相對(duì)較高，夜間無人時(shí)，可考慮夜間模式，換氣次數(shù)相對(duì)較低，一般為2次/h-3次/h。夜間排風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排風(fēng)量較小，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器沒有溫濕度要求，可考慮通過門縫補(bǔ)風(fēng)，即夜間狀態(tài)下，排風(fēng)低態(tài)運(yùn)行，補(bǔ)風(fēng)關(guān)閉。 

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

轉(zhuǎn)輪熱回收技術(shù)由于結(jié)構(gòu)的原因，不能完全隔絕新風(fēng)與排風(fēng)之間的質(zhì)交換，排風(fēng)與新風(fēng)間總有一定量的滲漏，往往將排風(fēng)中的有害物質(zhì)帶入新風(fēng)系統(tǒng)中，存在交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)。

板式熱回收技術(shù)分為兩種，一種是全熱回收，芯體采用非金屬材料，存在細(xì)小孔隙。同樣會(huì)將排風(fēng)中的有害物質(zhì)帶入新風(fēng)系統(tǒng)中，同樣存在交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)。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(gè)較大的缺點(diǎn)，顯熱板式換熱器是一個(gè)整體式裝置，運(yùn)行時(shí)需要將新風(fēng)管與排風(fēng)管布置在一起進(jìn)行熱交換，一般情況下，新風(fēng)機(jī)組位于空調(diào)機(jī)房，而排風(fēng)位于屋頂，因此系統(tǒng)風(fēng)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(fēng)機(jī)組與排風(fēng)機(jī)組內(nèi)分別設(shè)置換熱盤管，用管道連接。分體式對(duì)新風(fēng)機(jī)組、排風(fēng)機(jī)組的位置沒有要求。但是由于傳熱效率低，投資回報(bào)率很差。

熱管是一種利用工質(zhì)如氨、氟利昂的相變進(jìn)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(dǎo)熱能力超過幾乎所有金屬的導(dǎo)熱能力。熱管一般由管殼、吸液芯和工質(zhì)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(zhì)制成，在工作室處于液相和氣相兩種狀態(tài)。 

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的特性和設(shè)備的布置，可采用分體式熱管技術(shù)應(yīng)用于排風(fēng)能量的回收，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離能量傳輸，實(shí)現(xiàn)高效熱回收，且可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多，多對(duì)多系統(tǒng)的回收。分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不受新風(fēng)、排風(fēng)口位置限制，不受安裝空間、安裝尺寸限制，新風(fēng)端、排風(fēng)端可任意布置，距離可長可短。沒有空氣交叉污染，新風(fēng)與排風(fēng)分別走不同的通道，只有熱量的傳遞，而沒有新風(fēng)與排風(fēng)的直接接觸。 

隨著實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，無吊頂實(shí)驗(yàn)室概念已經(jīng)普遍應(yīng)用于現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，無吊頂實(shí)驗(yàn)室對(duì)施工要求非常高，但是對(duì)于暖通設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)非常方便。但是這一類實(shí)驗(yàn)室也有一定的弊端，一般實(shí)驗(yàn)室由于管道較多，層高一般在4.5m-4.8m，相對(duì)于有吊頂?shù)膶?shí)驗(yàn)室（一般情況下，實(shí)驗(yàn)室吊頂在2.6m-3m）無吊頂實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)量較大,這是不節(jié)能的一種方式。在無吊頂實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)，需綜合考慮設(shè)備維護(hù)、美觀、節(jié)能問題。

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