随着我国对教育和科研项目的重视和加大投入,一批高校、科研院所的教学实验楼纷纷建成并投入使用。在这些实验楼特别是化学和生物类实验楼的设计中为了给师生和科研人员提供一个健康、舒适、安全、节能的实验室环境是保障实验安全的重要保障。关于教学科研类实验室的设计,目前只能参照我国1993开始执行的建筑行业规范《科学实验建筑设计规范》(JGJ91-93)。但此规范中对于实验室通风设计的一些重要指标,如换气次数、噪声指标等均未作出明确规定。本文将主要针对化学类实验室分析和讨论通风设计中所涉及到的一些问题。

一、通风系统中的相关问题分析

1、通风系统型式的选择
实验楼通风系统有几种类型采用哪种类型应根据企业的实际要求、项目所在地的气象条件实验楼的档次和使用情况、投资预算等因素决定。对于一般中学或大学的教学类化学实验楼 如果企业对温度指标没有具体要求，可只设置通风系统不需设置空调系统；对于科研类的实验楼，由于科研人员可能长时间在实验室中操作使用，应采用通风+空调系统。当实验室设有空调系统时其通风系统应该做成变风量系统，有利于节能。通风系统是采用自然进风还是机械送风中指出对于工作时间连续使用排风系统的实验室应设置送风系统,间歇使用且排风换气次数大于2次/h 的应设置有组织的自然进风。对于工作时间是否连续使用这在实际工程中很难判定学校规模和实验课程设置的不同使得排风系统可能在一年中的某一段时间内工作时间连续使用,其余时间可能是间歇运行。
即使是科研类型的实验室排风系统的使用也没有一定的规律性。设置机械送风系统会增加工程造价并且有时当实验室内设有几套排风系统时根本没有建筑空间来设置机械送风系统。建议规范中应该采用一年中排风系统连续使用时间占整个工作时间的百分数的大小来决定是否设机械送风系统。
化学实验室内一般都设有通风柜用来做一些危害性比较大的实验(包括散发有害的有机和无机气体的实验)所以敞开的实验台上是否还要设局部排风系统应根据具体情况而定对于经常做大量(比如同时上课的学生较多通风柜的数量满足不了学生同时进行实验)散发危害性气体实验的实验台，可以设置局部排风系统,如果是偶尔做危害性较大的实验那么可以在通风柜中操作这些实验这样就可省去实验台上的局部排风系统。若实验台上未设置局部排风系统则实验室应该设置全面排风系统或者吊扇进行通风换气二者没必要同时设置。
局部排风系统有两种类型,第一种是上排风既在实验台上设置局部排风罩第二种是下排风,即排风管从下一层吊顶穿过楼板接实验台上的万向排风罩。上排风系统的排风罩要覆盖整个实验台面,下排风系统中的小排风罩只需覆盖实验台上做实验处的小局部空间所以上排风系统的风量要大于下排风系统的风量而且如果在下排风系统上接排风罩处的支管上设置调节阀则可根据实验台。上此处是否需要做实验决定是否开启此处的排风罩这样可以做成变风量系统以节能。从这一点上讲笔者认为下排风系统要优于上排风系统。
另外如果排除潮湿气体时上排风系统的排风罩的裙边内应设置檐沟用对于下排风系统则应考虑在系统的最低处设置排液管或在风管的最低处设排液口以便定期清理。
总之对于实验室的通风空调系统究竟应该采用什么型式,应该根据具体情况作技术经济比较,进行合理设计在满足使用功能的前提下最大程度的实现节能运行。

2、换气次数指标的确定

对于化学实验室换气次数目前还没有一个统一的标准。目前实验室中规定学校的化学实验室的排风换气次数为3次/h。也有文献指出化学实验室换气要求每小时大于10次物理实验室每小时大于10次实验室无人时换气可减少为6次。美国的实验室通风设计标准中也没有制定具体的实验室通风换气次数指标,因为他们认为这样一个指标不适合作为污染物控制指标。某实验楼的设计中采用了如表中所示的换气次数指标此指标是经过一些专家的调查研究得出的结论。但在实际工程中轻度、中度和重度的标准很难分别即使是咨询甲方的化学老师也很难讲得清楚。

化学实验室换气次数指标

对于化学实验室的通风换气次数指标笔者认为还是应该制定相应的标准,否则在实际工程设计中很难进行操作。另外,通风换气次数的定义在规范中也应该明确严格地讲应该是排风换气次数在计算时是否应该包括所有的排风系统(包括全面排风、通风柜排风和局部排风)在内这是值得商榷的问题。当某实验室有很多通风柜时如果按通风柜全开的情况计算房间的通风换气次数会很大甚至达到了75次/h。如果按通风柜的排风换气次数计算可能已经达到了指标不需要另设别的排风系统但是通风柜一般都是沿墙摆放这种通风方式的气流组织可能达不到全室换气的要求会出现“通风死角”造成室内气味不能完全排除。所以目前换气次数本身的计算也是一个很模糊的概念需要出台规范确定其计算方法针对不同类型的化学实验室，比如中学和大学，教学和科研企业和学校应根据具体情况经过实际调查研究制定出通风换气次数的指标范围。