通风系统设计方案（实验室空调通风系统节能设计关键点）

在公共建筑的全年能耗中，暖通空调系统的能耗占比约为40%~50%，其中某些科研类实验室建筑物的空调通风系统能耗占比甚至高达60%以上。一个既能满足工艺需求又能满足舒适性需求的实验室，能耗比普通办公室高6-7倍（未考虑使用时间），本文将分析几种实验室空调通风系统节能设计的关键点。

1空调通风系统能耗占比

目前，我国建筑用能约占能源消费总量的27.5%（2018），而且这一比例将逐渐增加到30%以上。在公共建筑的全年能耗中，暖通空调系统的能耗占比约为40%~50%，其中某些科研类实验室建筑物的空调通风系统能耗占比甚至高达60%以上。

以建筑能耗占比社会总能耗30%，暖通空调系统能耗占比建筑能耗50%计算，建筑物暖通空调系统能耗占比社会总能耗15%。据国家统计局核算，2021年全国全年能源消费总量52.4亿吨标准煤，建筑物的暖通空调系统大约相当于消耗掉了8亿吨标准煤。

2节能设计关键点

一：合理的房间换气次数

在实验室空调通风系统能耗组成中，空调负荷（冷热源负荷）中的围护结构负荷、人员负荷、照明负荷等常规负荷的计算方法与普通空调系统相同，其负荷值与一般办公建筑空调负荷相近。

空调负荷中的实验室设备负荷，根据实验室的性质和使用功能不同，设备的散热量和散湿量差异较大，根据实际工程案例统计，这部分负荷所占比例较小。

实验室的通风负荷（含新风补风负荷）所占比例较高，根据实验室排风柜等局部排风设备使用的数量及设置情况，通风系统引起的空调新风（补风）负荷占实验室总空调负荷的比例从40%~90%，是实验室空调负荷的最大组成部分。

当实验室进行全面通风设计时，宜按照工艺要求，根据稀释或消除室内有害气体或有害物质所需要的通风换气量来确定。对于常规的检验检测实验室，当进行初步设计或不具备计算条件时，可以按照一般实验室换气次数不小于4次/h；有轻度污染的实验室换气次数6~8次 /h；有大量污染的实验室换气次数8~12次/h，机械补风时补入的新风量不小于排风量的70%。

二：优先采用局部排风

实验室排风系统应优先采用局部排风，当局部排风不能满足要求时，宜采用全面排风。产生有毒有害物质的工艺操作宜在通风柜内进行，或在工艺操作点根据工艺要求设置局部排风设备，如万向排气罩、原子吸收罩、排气罩、通风式药品柜等。与全面排风相比，局部排风具有排风量小，控制效果好的优点。

三：谨慎采用全新风系统

如果涉及化学溶媒、感染性材料制作和动物实验，则应采用全排风系统。散发有毒或者有害气体的实验室，宜设置独立的直流式全新风空调系统。

除此以外，须谨慎采用全送全排、能耗巨大的全新风系统，实验室宜采用带回风的空调系统。如：使用开放式笼架的屏障环境设施动物生产区（动物实验区）宜采用全新风系统；使用独立通风笼具的实验动物设施室内可以采用回风。

四：使用补风型通风柜

补风型通风柜是在通风柜上设置专门的送风系统来补入未经处理的室外新风，补入新风代替了从室内空调采暖环境直接抽吸到通风柜的空气，从而实现节能的目的。一般室外补风量约为排风量的70%，其余30%左右从室内补入。选用补风型通风柜应注意：1. 首先应满足一般通风柜面风速等控制指标；2. 送风口位于通风柜外侧，且应位于操作面的上方，补风气流应释放在柜体外。3. 补风气流不应影响通风柜的污染物控制能力。

五：使用变风量通风柜

采用变风量通风柜，并配合带视窗控制的自适应变风量系统，视窗抬高或降低时，排风量自动调整，始终将面风速控制在设定范围。

通风柜前无人工作且无有毒有害物质时，面风速宜降低为0.3m/s，通风柜前有人工作时面风速宜为0.5m/s，视窗关闭时，保持最低排风量300m³/h。

说明：1. 按照1.5m通风柜计算；变风量通风柜每天按有人操作3h，无人操作3h，视窗关闭4h考虑，共10h/天。2. 每年工作天数按室内外焓差较大的天数约120天计算。3. 变风量通风柜比定风量通风柜耗电量节省（12240-7099）/12240*100%=42%。

未完待续……