信息摘要：
随着我国教育事业的蓬勃发展，高等院校兴建化学、物理实验楼愈来愈多。由于实验楼的复杂性、特殊性,如何做好其通风设计,以及有效地排出各类有害物质…
随着我国教育事业的蓬勃发展，高等院校兴建化学、物理实验楼愈来愈多。由于实验楼的复杂性、特殊性,如何做好其通风设计,以及有效地排出各类有害物质，改善实验室的环境，保障是呀人员的身体健康是十分必要的。目前高校实验室中普遍存在的问题：
1、建筑外墙上随处安装吊挂风机，严重影响实验楼的外观。
2、实验室内布置不合理,仪器设备之间间距不够，布置不利于危险情况下实验人员逃生。
3、实验室内水管、电线管杂乱;电气线路随便搭接，存在安全隐患,
4、不符合消防防火规范。
5、通风效果差。实验室内、走道各种气味大而刺鼻。通风管道破损漏风明显,老化严重。
6、通风控制系统不符合节能要求，通风系统运行成本高。
7、实验室内有气体不能及时排走，影响仪器使用的精确度和寿命。
8、实验室排风系统排放的度气没做任何处理实验室产生废水直接排至下水道，不符合环保要求。
9、实验室内噪声大。严重影响实验人员的身心健康。
一、工程概况
化学化工楼为一幢本科教学与科研实验用房的综合性建筑。由北楼、中楼、南楼、西楼连成一体组成。化学化工楼大楼总建筑面积29153.1m2,地上建筑面积为25076.44m2.地下建筑面积4076.66m2,建筑高度为2395m，1层高为4.5m；2—5层层高均为3.8m；6层层高为3.7m。
根据校方设计要求:通风系统采用机械排风方式，要求做到室内。走道无异味。重点考虑实验室通风控制系统,降低运行费用;实验室内噪声指标及噪声对周围的环境污染。
二、化学实验室有害气体的种类及散发量
在化学实验过程中,经常会产生各种难嗅的、有腐蚀的、有毒及易爆的气体。这些有害气体如不及时排至室外,不仅造成室内空气污染，影响实验人员的健康与安全，而且会影响设备的精度和使用年限。
因此，了解实验室产生的有害气体种类和风量对通风工程设计是十分重要的。化学楼实验室有害气体按照化学特性基本上可分为无机及有机两大类。
无机类有害气体主要有:SO2、H2S、CL2、HCL、HF、SiF、CO及臭氧、氰化物等。
有机类有害气体主要有:甲烷、乙烷、乙炔、苯、甲醛、甲醇、甲酸等。
一般情况下学校化学实验室产生有害气体的产生量相对工厂企业工艺过程中产生有害气体的数量要少的多。
三、通风系统设计
化学实验室通风系统包括实验设备排风、实验室通风换气排风及实验室补风系统组成。实验设备排风包括通风柜排风、仪器室内的原子吸收罩、万向排气排风及通风罩的排风。无机类实验室设置1台通风柜用于配制化学试制；分析类化学实验室设置2台通风柜用于化学分析实验；仪器分析实验室主要设置原子吸收罩及万向排气罩对产生有害气体的仪器局部排风；有机类实验室设置4台通风柜及通风上进行排风,及时将实验室内的有害气体排出；科研类实验室设置1台通风柜用于做有毒有害实验。补风量为排风量的70%，确保实验室内微负压,不足部分由窗外直接补新风。所有通风系统均加装消声器，确保实验室噪声不超过60分贝.
1、操作口风速取值
2、排风系统主要设计原则
（1）无机实验室、有机实验室及有机合成实验室排风系统分开设置。
（2）对于混合后可能引起燃烧、爆炸、结聚凝块或形成毒性更强的有害物时，分设排风系统。
（3）对于有害气体、蒸汽或粉尘的发散源分开设置局部排风装置。
（4）含有剧毒物质或难闻气味物质的局部排风系统所排出的气体,应排至建筑物动力阴影区和正压区以上。
（5）成熟工艺、安全,实用、环保、节能、美观。安全原则是指通风系统正常运转下,使实验室达到无易燃易爆、有毒有害气体的原则;实用原则即通风系统的有效性及经济原则;环保原则主要是指气体的排放与噪音控制的原则，对有毒有害气体进行处理后再排放。噪音控制指对周围环境噪声及实验室内噪声的控制；节能主要是指通风系统的风机进行变频控制,降低风机的运转费用。管道系统做到“短.平、顺、直”，可以有效的减小系统的阻力，降低系统噪声。
3、通风柜排风系统设计
（1）通风柜的布置
本工程北楼设有通风柜93台、中楼设有通风柜14台、南楼设有通风柜100台。其外型尺寸均为1500mm*850mm*2350mm(长*宽*高) ,操作口尺寸均为1200mm*650mm(长*高)。为防止从窗外进入的室外气流的干扰,本工程通风柜均布置在房间靠近走道的内墙角。
（2）通凤柜排风量计算
通风柜排凤量按下公式计算:L=3600FVβ
L=3600*12*0.65*0.5*1.1=1540(m3/h）式中，儿为表示通凤柜排风量,m/h; F表示通风柜操作面积m2;V为通凤柜操作口面风速，m/S;β为系数。
（3）通风柜排风系统设计
从使用方便及排风效果角度考虑，最好是1台通风柜为1个排风系统,但由于本工程通风柜数量多，且同时实验室有其它排风系统,若1台通风柜设1个排风系统,那么垂直风管的数量及风机台数众多。难以布置。因此本工程经综合考虑,反复推敲,一般8—10台通风柜设计为1个排风系统,但原则上不超过12台。
4、有机实验室排风系统设计
（1）通风上罩的布置.
根据设计要求,南楼的有机实验室内的实验台要求设置通风上罩。通风上罩必须设置排风系统。每间128m2的有机实验室设有4组长4.8*1.5*0.85m（长*宽*高）的实验中央台。每1组中央台均设置4个通风上罩，通风罩尺寸:1200 mm*1500mm*1500mm (长*宽*高)，通风上罩风管接口为φ315mm;通风上罩两边均可操作，单边操作口面积为1000mm*600mm(长*高)。
（2）通风上罩排风量计算
单台通风上，罩排风量按下公式计算:L≈2*3600FVβ= 2*3600*1*0.6*0.5* 1.05=2268 (m2/h)式中,2表示通风上罩双边均可操作。
（3）通风上罩排风系统设计
有机实验室通风上罩排风总量:4*4*2268 m/h=36288m/h。若4组通风上罩设计为1套排风系统，则排风风机功率达到18.5kW以上。风机噪声达到85dB(A)以上;同时通风管的截面积达到1.26m2，因通风井设计的内空尺寸为750mm，则风管宽度达到2m。从经济性,安全性及实用性角度考虑将四组通风上罩设计为二套排风系统，则单套排风系统风量为18144m/h.风机选用玻璃钢离心风机,风机功率为7.5kW;排风风管截面积为0.63m2。风管设计为1000mm*630mm。综合以上考虑2台风机的总功率15kW,能节约将来的运行费用。
5、仪器分析实验室通风系统设计
（1）原子吸收罩及万向排气罩的布置.
根据设计要求，原子吸收室内原子吸收仪上方均设计原子吸收罩进行局部排风，原子吸收仪实验分析过程中将产生高温有害气体，因此设计采用抽风口为400*400mm不锈钢原子吸收罩,原子吸收罩风管接口为φ160mm。紫外室仪器台均设置可360°旋转的万向排气罩进行局部排风，从而满足不同仪器分析时均能对局部进行排风。
（2）单台原子吸收罩排风量按下公式计算，要求距罩口0.4m处产生0.25m/s的吸气速度:根据公式,风量为L=0.75*(6.X2+F)
*U2*3600=0.75*(5*0.4*0.43*0.25*3600=648 (m/h)式中儿表示排风量,m2/h; F表示原子吸收罩口面积,m2;U,为0.25m/s的吸气速度;X表示距罩口距离。而罩口处平均风速:U=L/F=648/3600/0.4 *0.4)=1.125m/s ;符合设计要求。同理可求出单台万向排气罩的排风量L225m/h;万向排气罩口平均风連为3.11m/s;符合设计要求。
（3）原子吸收罩及万向排气罩排风系统设计
原子吸收室共8台原子吸收罩,原子吸收室总排风量Q:648*8=5
184m/h.风管内风逮取8m/s.总管截面积为0.18m2 ;管径为400*450mm。原子吸收室换气次数ne/V,V=S*HQ为原子吸收室总排风量,V为原子吸收室吊顶后体积,5为原子吸收宝面积,11为原子吸收室吊顶高度 1n=5184/(64*2.8).约29次h。为保证风量平衡必须设置补凤系统。紫外室共8台万向排气罩，紫外室总排风量Q :2528=1800m/h,风管内风速取8m/s,总管截面积为0.0625m2 ;管径选用φ315mm圆管。紫外室换气次数:n=Q/V,V=S*H,n=1800/(64*2.8
,约10次/h）。
